生产难点及对策

3.1  露钢

3.1.1 原板露钢[2]

为了降低成本和增加钢质强度，常常向钢基中添加较高的硅元素，例如含硅量一般为0.10%～0.55%。硅元素的过量加入会增加表面张力，降低钢板对锌液的润湿能力，所以就会增加露镀的可能性。

此外，由于含硅较高的热轧板，在热轧时，硅会造成深层氧化，并且SiO2又是酸性氧化物，所以在酸洗时很难被xx，进入热镀锌退火炉中也难以被氢气还原，从而易在SiO2聚集区形成露钢缺陷。

为解决此问题，开发了一种称为无酸洗热轧钢带连续热镀锌的工艺，即热轧带钢不经酸洗直接进入还原炉，并将带钢在还原炉温度提高到650℃～750℃，保温时间增长至120s～400s。保护气体氢气含量提高至20%以上。在此条件下，热轧带钢由于氧化皮的体积膨胀产生裂纹和孔隙，氢气可通过这些裂纹和孔隙进入，使氧化皮变成由纯Fe和FeO构成的多孔质层。在热浸镀锌时，这种多孔质层可促进锌和铝的扩散并形成质地较软的Fe-A1-Zn合金层，从而可提高镀层的附着性，并能够xx漏钢缺陷。

另外，提高锌液中的A1含量也是取得镀层良好附着性的重要方法。试验指出，如果不提高还原炉中带钢的温度，如仍保持为550℃，就需要提高锌液中A1含量，试验表明，这时的A1含量应提高到3%以上，才能获得同样的效果。

3.1.2 炉中气氛锌层脱落[3]

热轧板常采用NOF炉，必须保证燃烧气氛始终为燃气过剩、空气不足的状态。但是在实际生产时常常会因为燃气的发热值偏低、压力产生波动等原因而使NOF炉内出现氧化气氛,从而会造成锌层脱落，缺陷形貌见图1。

图1  锌层脱落形貌图

就是炉子整体控制为燃气过剩、氧气不足的非氧化气氛时，因燃气烧嘴结构不良或操作调节不佳，也会由于空气、燃气局部混合不均而造成带钢氧化，使镀锌层的韧性变坏。这时，{dy}就是要选择燃烧性能良好的燃气烧嘴：若选择短火焰涡流旋风烧嘴，火焰长度在400mm之内必须要把氧气烧尽，不使燃烧火焰直接接触带钢；选择长火焰烧嘴时，必须要加强操作，适当控制燃气的压力、流量，提高火焰燃烧的刚度，缩小火焰燃烧直径，使之在燃烧过程中的火焰也不能直接接触带钢，以便避免带钢接触到正在燃烧过程中的助燃空气而发生氧化。一旦燃烧中的火焰飘入带钢运行区，就有可能造成带钢高温氧化，在后部的还原炉中就很难充分还原，会导致锌层粘附力下降或产生露钢缺陷。为此，应采取如下对策。

(1)选择燃烧性能优良的燃气烧嘴；使空气、燃气的压力保持在规定范围内；

(2)燃气发热值波动范围≤±5%；

(3)明火加热段炉温≥1000℃；

(4)无烧嘴预热段炉温≥800℃；

(5)带钢出NOF炉温度≥650℃。

3.2  厚边[4]

热轧板规格较厚，带钢运行速度低，所以常常会产生厚边缺陷，见图2。

图2  热轧带钢镀锌厚边缺陷  

当热镀锌带钢边沿的锌层比中部的锌层厚时，就是厚边缺陷。这种缺陷对带钢的卷取特别有害，

轻微边厚不影响使用，若卷取时出现喇叭口卷，则打开卷后就会使带钢产生严重浪边影响使用。因为在张力卷取时，边部厚,卷成卷之后带卷的边部直经就会大于中部直经, 边部直经大就产生拉力大，所以易把边部拉长，进而形成浪边缺陷。

根据经验[5]，厚边既可在高速下（带钢速度高于120m/min）形成，称为高速厚边；也可在低速下（带钢速度低于30m/min）形成，称为低速厚边。高速厚边主要是由于气刀的角度调整不佳，造成对吹，形成扰流而产生的。适当调整气刀角度即可排除此缺陷。带钢运行速度低于30m/min时，最容易产生厚边缺陷。特别是当带钢速度降到20m/min以下时，由于速度低边部散热量大；再者喷嘴两端的气流向外散失一部分，这样即减小了边部气流的冲量，造成边部刮锌量比中部小，所以形 成厚边缺陷。这时，镀锌板每面边部的锌层重量往往比中部的锌层重量多15g/m2左右。为了xx厚边缺陷，可在带钢边部装设附加喷嘴来增加带钢边部的喷气压力，根据经验，当附加喷嘴喷增加的气压力超过0.015MPa时，可以xx低速厚边缺陷。但是当气刀没有装设附加喷嘴不能提高喷气压力时，可采取另外一种措施：即在带钢两侧使用移动式档板来xx低速厚边缺陷。目前现代化气刀全部增设了自动挡板装置，见图3。

图3 气刀档板装置

1—挡板装置；2—固定螺栓；3—挡板固定架；4—轨道；5—滑动轮；6—滑动小车；

7—管接头；8—软管；9—压力调节阀；10—距离调节螺栓；11—接触辊；12—辅助喷嘴

在相同的条件下窄带钢比宽带钢更易形成厚边缺陷。这是由于气刀的刀形曲线为中间窄两头宽，而窄带钢只在中部运行，没有利用到边部缝隙宽气流冲击力大，刮锌能力强的优势，故易形成厚边缺陷，{zh0}的解决办法是把窄带钢和宽带钢分批生产，应按照窄带钢的宽度专门调节一个刀形曲线。

3.3  镀前划伤

3.3.1传动系统划伤

热轧板的板形较差，经常带有较大的浪边和瓢曲缺陷，当浪边和瓢曲高度大于通行空间时，由于产生相对运动就容易产生镀前划伤，这时应采用加大张力，或扩大通道空间办法来解决这一问题。

3.3.2炉鼻子内结渣划伤

由于锌液面上下波动，就扩大了炉鼻子内锌液面处的结渣范围，缩小了带钢穿过的空间，当升速减速造成带钢张力不稳定时就增加了带钢摆幅，摆幅过大碰到结渣时就会产生镀前划伤。

3.4 锌粒和锌疤

在热镀锌板面上分布有类似米粒的小颗粒，习惯上称为锌粒。它造成表面粗糙不平，不仅妨碍美观，而且对使用也有害。通过X射线显微组织分析和电子探针分析都确定锌粒实际是铁锌化合物，其组成为FeZn10，近似ζ相的结构，和锌锅底渣有相同结构，故也有人称之为锌渣缺陷。如果这些微小的铁锌合金颗粒聚集在一起形成大块锌渣，粘附于带钢表面，习惯上又称为锌疤。

3.4.1形成锌粒和锌疤的主要原因

（1）锌液中铁含量超过0.03%，由于铁达到超饱和状态，析出的铁粒便弥散在锌液中，带钢穿过锌液时，吸附在板面上就形成锌粒缺陷；

（2）当锌液中铝含量低于0.16%时就会产生锌锅底渣 ，底渣过多被沉没辊机械搅动而浮起，从而伴随锌液粘附在镀锌板面上；

（3）锌锅中的锌液温度过高，例如超过480℃时，铁被锌液腐蚀的速度呈抛物线关系增长，使锌液中铁的含量迅速增多；

（4）原板表面过度粗糙,例如热轧板的轧制麻面或过酸洗麻面易造成锌粒缺陷。

3.4.2  xx锌粒和锌疤缺陷的措施

（1）采用铁锌锅时,由于控制铝含量偏低,往往会产生大量底渣。这时就必须按时捞取底渣，使底渣与沉没辊之间的距离不小于300mm。根据经验，用铁锌锅时，每生产5000t镀锌板，必须要捞取一次底渣,{zh0}是适当提高铝含量,减少底渣生成量；

（2）使用陶瓷锌锅时，提高锌液中铝含量,{zd1}也要超过0.16%,必须杜绝锌锅底渣产生；

（3）降低锌液温度，使其保持在455℃～465℃；

（4）缩短镀锌原板的库存时间，减轻带钢表面的氧化；

（5）降低带钢入锌锅温度，应低于480℃，使锌液温度不超过465℃。

（6）防止过酸洗，使表面粗糙度Ra≤1µm。