高等級(jí)鍍鋅板表面生產(chǎn)的基本控制方法

供稿|劉大亮， 王霞 / LIU Da-liang, WANG Xia

鍍鋅是目前鋼材市場(chǎng)上應(yīng)用非常普遍的品種，國(guó)內(nèi)幾乎所有的知名鋼廠均有不低于兩條的鍍鋅機(jī)組，且均具備生產(chǎn)FB表面以上等級(jí)鍍鋅板的能力[1]。各鍍鋅表面等級(jí)與使用方式基本對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。

此外，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，帶鋼在屈服強(qiáng)度與表面等級(jí)生產(chǎn)難易程度上也存在如表2所示對(duì)應(yīng)關(guān)系。

在相同基板厚度、鋅層厚度條件下，屈服強(qiáng)度居中的較容易生產(chǎn)出高表面等級(jí)鍍鋅板。FB以上表面等級(jí)鍍鋅板用于家電和汽車(chē)，其鋅層厚度一般在Z80~Z140之間[2]，本文僅對(duì)此部分帶鋼進(jìn)行分析。

基本控制方法

生產(chǎn)速度

對(duì)于普通鍍鋅產(chǎn)品而言，隨著帶鋼厚度降低而生產(chǎn)速度提升。但對(duì)于高表面鍍鋅板，生產(chǎn)速度提高后，由于其鋅層厚度較薄必然導(dǎo)致氣刀壓力加大，帶鋼鋅流紋缺陷則愈加嚴(yán)重[3]。此外，氣刀壓力加大后，薄規(guī)格帶鋼(0.6 mm以下厚度)在氣刀作用下，表面鋅層快速凝固，出現(xiàn)橫向鋅層微裂紋。

經(jīng)過(guò)生產(chǎn)分析認(rèn)為，帶鋼厚度在0.7 mm以上時(shí)生產(chǎn)速度與帶鋼厚度呈反比，0.6 mm以下時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低生產(chǎn)速度。

鋅流紋問(wèn)題

鋅流紋問(wèn)題是高表面鍍鋅板生產(chǎn)中的主要問(wèn)題，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期摸索、試驗(yàn)，鋅流紋問(wèn)題產(chǎn)生根本原因?yàn)殇\鍋中Al的產(chǎn)生，而且一旦形成后無(wú)論后道次設(shè)備如何處理均無(wú)法消除。因?yàn)榻档弯\鍋中Al后，鋅鍋內(nèi)雜質(zhì)Fe含量無(wú)法控制。故其僅僅局限于鍍鋅機(jī)組根本無(wú)法徹底解決該問(wèn)題，需要冷連軋與鍍鋅機(jī)組綜合協(xié)調(diào)。

表1 鍍鋅表面等級(jí)與使用方式關(guān)系表

表2 帶鋼屈服強(qiáng)度與表面等級(jí)生產(chǎn)難度關(guān)系表

1) 對(duì)酸軋聯(lián)機(jī)的要求。

冷硬原料卷是鋅鍋內(nèi)Fe雜質(zhì)來(lái)源，酸連軋機(jī)組首先要保證冷硬卷表面殘留鐵粉量(用反射率進(jìn)行表征)，與鋅鍋Al含量對(duì)應(yīng)關(guān)系，詳見(jiàn)表3。

表3 反射率與Al含量對(duì)應(yīng)關(guān)系表

2) 對(duì)鍍鋅機(jī)組清洗段要求。

受到生產(chǎn)成本和產(chǎn)量壓力，供鍍鋅機(jī)組冷硬板很少出現(xiàn)反射率高于85%的情況[4]。這就需要鍍鋅機(jī)組清洗段增大清洗能力對(duì)殘留物進(jìn)行處理。一般情況下，電解段要求不低于60 ms/cm，涮洗段不低于45 ms/cm，即可對(duì)冷硬板表面洗凈。

3) 帶鋼入鋅鍋溫度。

對(duì)于常規(guī)規(guī)格，帶鋼入鋅鍋溫度控制在(465±5)℃即可，但是對(duì)于薄規(guī)格、薄鋅層產(chǎn)品(0.4 mm，Z80)，此溫度下帶鋼表面出現(xiàn)嚴(yán)重流紋和鋅層微裂紋。生產(chǎn)中對(duì)此條件下帶鋼進(jìn)行低溫和高溫試驗(yàn)，主要控制帶鋼結(jié)晶線高度。

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)帶鋼溫度降低至440℃或提高至490℃時(shí)，均可以將鋅裂紋基本消除。但是，考慮到鋅流紋問(wèn)題，最終確定為490℃。

通過(guò)對(duì)上述三點(diǎn)的控制，生產(chǎn)中基本可以控制鋅流紋問(wèn)題。

光整機(jī)問(wèn)題

光整機(jī)對(duì)于帶鋼表面的控制以及性能影響，本文不再累述。但從實(shí)際生產(chǎn)中，發(fā)現(xiàn)一個(gè)經(jīng)常被忽略的問(wèn)題，即帶鋼寬度方向上張力一致性。

前期生產(chǎn)中帶鋼表面出現(xiàn)斜向45°暗紋，側(cè)光明顯可以見(jiàn)，無(wú)手感。分析認(rèn)為，帶鋼在經(jīng)過(guò)光整機(jī)時(shí)，在軋制力作用下發(fā)生帶鋼長(zhǎng)度、寬度方向上金屬流動(dòng)。當(dāng)寬度方向上金屬流動(dòng)受阻或者流動(dòng)不一致時(shí)，帶鋼出現(xiàn)暗紋。對(duì)此，生產(chǎn)中我們主要采取以下策略：

1) 加大光整機(jī)前后張力。

2) 提高光整機(jī)防皺輥高度，并隨著帶鋼減薄而增加高度。

除上述幾點(diǎn)外，鍍鋅機(jī)組輥面清潔、輥系位置偏差、退火爐內(nèi)氫氣含量等常規(guī)項(xiàng)目也直接影響帶鋼表面狀態(tài)。因此建議生產(chǎn)前，使用過(guò)渡卷提前按照設(shè)計(jì)工藝參數(shù)執(zhí)行，并利用油石打磨手段進(jìn)行生產(chǎn)評(píng)估。

結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)唐鋼3#鍍鋅機(jī)組生產(chǎn)實(shí)踐，我們認(rèn)為：

1) 生產(chǎn)薄規(guī)格、薄鋅層帶鋼時(shí)，生產(chǎn)速度應(yīng)適當(dāng)降低以控制鋅流紋和微裂紋。

2) 鋅流紋問(wèn)題主要受鋅鍋Al含量影響，通過(guò)冷硬反射率、清洗段和帶鋼入鋅鍋控制可以消除。

3) 光整機(jī)張力、防顫輥高度影響帶鋼表面斜紋。

[1] 李九嶺. 帶鋼連續(xù)熱鍍鋅. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[2] 張啟富．鋼帶連續(xù)熱鍍鋅．北京：冶金工業(yè)出版社，2007．

[3] 周濟(jì)．熱鍍鋅、電鍍鋅及鋅合金創(chuàng)新生產(chǎn)工藝實(shí)用全書(shū)．北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，2006．

[2] 陳厚戴. 熱鍍鋅技術(shù)(1000例)．上海：上海交通太學(xué)出版社．1994.