PDF《镀锌板表面锌渣缺陷的控 制》

第29卷 第5期2007年

9 月上海金属SH ANGH AI M ETALS Vo

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2 9 No .

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7 S e p t e mb e r ,2

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7 镀锌板表面锌渣缺陷的控 制李林高毅(鞍钢股份 有 限公 司冷 轧厂 , 鞍山114021)[摘要] 结合 鞍钢 冷轧 厂镀 锌 线投 产三 年来的生 产 实践 , 对热镀锌板 锌渣缺陷形成 机理进行 了分析 , 重 点探讨 锌渣 缺 陷产 生的原 因,提出在 实际 生产 中从 工 艺和 设备 上 采取措 施进 行 控制 , 减 少锌渣 缺 陷的产 生,提高镀 锌 板表 面质 量.[关键 词] 热镀 锌缺陷锌渣CoNTRoL oF ZI NC S LAG DEFECT oN GALVANI ZATI oN PLATE Li Li n Ga o Yi ( Co l d Ro l l i n g Pl a n t o f An s t e e l ,An s h a n

1 1

4 0

2 1,Ch i n a ) ~ Ab s t r a c t ] Ac c o r d i n g t o p r a c t i c e o f g a l v a n i z a t i o n l i n e i n c o l d r i l l i n g p l a n t i n An s t e e l ,t h e g e n e r a t i n g c a u s e a n d me c h a n i s m o f z i n c s l a g d e f e c t o n g a l v a n i z a t i o n p l a t e h a v e b e e n d i s c u s s e d a n d c o n t r o l l e d .Hi g h q u a l i t y g a l v a n i z a t i o n p l a t e h a s b e e n ma n u f a c t u r e d a f t e r e f f e c t c o n t r o l l i n g . [ K e y Wo r d s ] Ho t Ga l v a n i z a t i o n , D e f e c t ,Z i n c S l a g

1 前言随着热镀锌板代替 电镀锌板不断进入家电板 市场,用户 对家电镀 锌板的表面质 量要求也不断提高,镀锌 产 品表 面质量成为 各镀锌板厂家竞争的关 键 .鞍 钢冷轧 厂1#和3#镀 锌线采用的是改良森吉米尔法工艺 , 产品定位于建筑板和家电 板,原设计 中没 有清 洗段.由于 镀锌家电板 产量不断提高, 锌渣不 良品缺陷一直排在第一位 , 占到 不 良品率 的20以上 .为 了解 决镀锌板锌渣表面质量缺 陷对产品质量所造成 的影响 , 本文对镀 锌家 电板 锌渣 缺陷 产生 的原 因进 行 了系统 分析 和 研究 , 提 出解决 镀锌 板表 面锌 渣缺 陷 的控制 方法.2镀锌板表面锌渣缺 陷和产 生的原因[

1 .

2 ] 镀锌 板锌 渣缺 陷是 指在镀锌板生 产中,镀锌带钢表面 由锌 渣引起的呈 点状及块状突起、大小不等 、 颗粒象米粒状 、 表面粗糙不平 的缺陷 , 它严 重影响了热镀锌产品的外观质量 .锌渣是 由于带 钢进入镀锌锅时 , 带钢表面残 留一定 的铁粉粒子 被带入锌液中, 铁原子与锌液发生反应, 形成锌铝 与铁 原子 的化 合 物锌渣 .锌渣按 其形 态可 分为底 渣、自由渣 、 浮渣.自由渣 和浮渣 在带 钢运 行 中易 粘附到带 钢上,形成锌渣 缺陷.镀 锌板表面锌渣缺陷主要是 悬浮在锌 液中的自由渣 产生的,主要 形成以下 四种 缺陷 : (

1 ) 渣带:在镀锌层中沿 纵向形成的分布不均的条带状夹杂物 , 其成因是 炉鼻 处 的锌 灰或 钢带 带 出的 细小颗粒 状锌渣.(

2 ) 粗 渣粒 : 粗渣粒表现为镶嵌在锌层 中尺寸为

0 .

5 ~

2 .

0 mm的渣 粒,它是由底 渣、锌液中悬 浮渣和面渣沉 积于 钢带 表 面引起 的.(3)细渣粒 : 是 指在 锌层中呈条状或聚积状分布 的细小 渣粒 ( 尺寸小 于0.5mm) . 此 缺陷是 由锌液 面渣 、 悬浮 渣及 底 渣沉 积于钢带表 面 而形成 .(

4 ) 渣斑:这是指 在锌层 中嵌入的大颗 粒(大于2mm) 的渣粒,是粗大的面 渣 附着 于 钢带表 面 引起 的 .主要存 在 于厚 的镀锌 层 或较 厚 的钢 带表 面.在450℃时 F e在锌液中的 溶 解度 为0.02左右 , 当锌液的 F e 含量高于它的溶解度时, F e 就要与Al 或Zn反 应生成锌渣,锌液中铁 含量越维普资讯 http://www.cqvip.com

8 8 上海金属第29卷高, 生成 的锌 渣越多.底渣的生成量随锌液铝含 量 的增 加而 减少 , 浮渣的生 成是随着铝含量 的增 加 而增 加 .少 量底 渣可采用向锌 锅内加入锌铝锭,使锌 液 中铝 含量提高到0.25,并提高锌液温度到480℃,向锅底 通人 氮气,使底渣浮起 与锌液中铝 结合生成浮渣而清除,底渣FeZn与Al 反 应方 程式 如下 :

2 Fe Zn

7 +

5 Al : Fe

2 Al

5 +

1 4 Z n 减少 锌渣 必须 具备两个条 件,一是 要有充分的铝含 量,二是 底渣要在充 分搅拌中上 浮 到表 面并及时捞 渣,只有这样 才能使底 渣逐渐减少.锌 渣 主要是 F e ― A

1 化 合物 F e : A1 颗粒 和Fe―Zn化 合物FeZn.颗粒.在镀 锌线中,Al 含量>

0 .

1 6 , 锌锅中主要是 F e : A1 颗粒 , 锌渣 的颗粒 数量和形 态与Al 含量、锌液温度 波动、添加锌锭及 表面浮渣清除操 作、产品品种 过渡等因素有 关 .随着 锌液温度 的 降低 和Al 含量的增 加,锌渣颗粒的数 量 和尺 寸会提 高,这不利 于形 成 良好 的板 面质 量.锌渣颗粒 的直 径在

1 5 ~6

5 m.F e : A

1 锌 渣浮 到锌锅表 面速 度很 慢,大部分 F e : A1 锌渣 在锌 锅中形成不规 则形 状 的大颗粒 并 附着在锌 锅设 备面.2.1锌 中铝含量 对锌 渣的 影响 在热镀 锌生产 中,铝是锌 液最 重要 添加元 素,它可 以提高 锌层 的表 面 光洁 度,抑制锌铁合 金层的影 响,减少 锌液 氧化 , 提高 锌液 流动性 .锌液中添加少 量Al 后,由于Al 比Fe活 泼,与Fe形 成 的化合 物 阻碍 了Zn―Fe化合物的形 成.Al 含量也不是 越高 越好 , Al 含 量过 高将 影 响镀 锌产品的焊接性 和涂 装性,Al 含量 过低,将形成Zn―Fe合 金层 , 增加 了锌渣 量,易产生 锌渣 缺陷 .锌液 中铝 含量 在0.2以下 时,铁的溶 解量随铝 含量的增 高而降低 , 当铝含量超过

0 .

2 时, 铁的溶解量随 铝含量 的增 加而迅 速 上升 , 铁损量的增 加,说明了铁与 铝锌反 应产 生 了浮渣 和底渣 .

2 . 2带钢 入锌锅 温度 与锌 液温度 对锌 渣 的影响 带 钢人 锌锅 温度与锌液温度一般相差10~

1 5 ℃较好.这 是 因为高 的带钢 入锌 锅温 度有 利于 F e z A1 s 中间 粘附相层的形成.但 带钢人锌锅温度不易过高 , 因为铁在锌锅 中的溶解主要发生在 带钢 刚人 锌锅 时,过高的带 钢温度会 使锌液温度升高造成铁 损量的增 大,使锌 渣量增加.一 般锌锅温 度控制在460~470℃,如果锌液温度超过485℃,则铁 损 量将 呈抛物线关 系增 加,当温 度上升到500℃时,铁损量达到最大值,锌液温度在480~5

3 0 ℃范围内,锌锅 内锌 渣 的生 成量 最大 .

2 . 3原料 方面 对锌 渣 的影响

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3 . 1化 学成 分 的影响 原料中的碳 , 硅等元素对锌渣的影响较大.带钢中含碳 量越 高,铁一锌 反 应就越 剧烈 , 铁损 量越大,生成的锌 渣越多,同时钢 基参加反应越剧烈,铁一锌 合 金层 变 得越 厚,锌层的附着 性 越差 , 不但含碳量 有影 响,而且 碳 的存 在 状态 也有一定影响,钢中的碳 以 粒状 珠光体和层 状珠........