熱鍍鋅薄板帶的生產(chǎn)工藝及實踐分析

高聰敏

（中國重型機械研究院股份公司，陜西 西安 710032）

綜述

熱鍍鋅薄板帶的生產(chǎn)工藝及實踐分析

高聰敏

（中國重型機械研究院股份公司，陜西 西安 710032）

簡要介紹了國內(nèi)外熱鍍鋅生產(chǎn)的發(fā)展歷程，并詳細介紹了薄板帶生產(chǎn)線的工藝流程及設備組成。結(jié)合生產(chǎn)對設計參數(shù)和實時數(shù)據(jù)進行比較分析，得出“按照工藝布置生產(chǎn)0.2 mm以下鍍鋅板是可行的”的結(jié)論，并總結(jié)出完善的生產(chǎn)工藝。

薄板帶 熱鍍鋅工藝 美鋼聯(lián)法 臥式退火爐

鋼板熱鍍鋅經(jīng)歷由單張鋼板熱鍍鋅、半連續(xù)單張鋼板熱鍍鋅和鋼帶連續(xù)熱鍍鋅三個發(fā)展歷程［1］。熱鍍鋅工藝由濕溶劑法到干溶劑法熱鍍鋅，再發(fā)展到氣體還原法熱鍍鋅。國外連續(xù)熱鍍鋅發(fā)展于20世紀30年代，為現(xiàn)代鋼帶連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)工藝奠定了堅實的基礎。20世紀90年代，隨著市場對鍍鋅鋼板需求的增長，特別是汽車、家電工業(yè)對鍍鋅板的需求，出現(xiàn)了許多大型現(xiàn)代化鋼帶熱鍍鋅生產(chǎn)線，其機組速度、產(chǎn)量、品種、表面質(zhì)量以及板寬、板厚均有大幅提高，高產(chǎn)、高速、高精度自動控制是現(xiàn)代化鋼帶連續(xù)熱鍍鋅機組的突出特點［1-3］。

我國于20世紀50年代引進單張鋼板溶劑法熱鍍鋅機組，直到1979武鋼引進一條臥式連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線，開始了鋼帶連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)［4］。80年代末寶鋼引進立式連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線，揭開了我國鋼帶連續(xù)熱鍍鋅新的一頁［5-6］。此時，我國開始研究連續(xù)熱鍍鋅機組設備及工藝，該技術(shù)有了新的提高和突破。然而薄板連續(xù)熱鍍鋅的生產(chǎn)尤其是光整薄板熱鍍鋅和0.2 mm以下薄板熱鍍鋅的生產(chǎn)還是空白。0.2 mm以下薄板鍍鋅板使用成本低，市場銷售一直很緊俏，價格和利潤率高［7］。應客戶要求中國重型機械研究院結(jié)合自身技術(shù)優(yōu)勢采用臥式連續(xù)退火爐，以天然氣為加熱方式，美鋼聯(lián)法熱鍍鋅工藝為用戶設計了一條薄板帶連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線。

1 機組生產(chǎn)工藝流程

1.1 工藝流程

開卷→開頭夾送→切頭→焊接→入口活套→預脫脂（堿噴淋+堿刷洗）→電解脫脂→堿刷洗→1號水洗→2號水洗→3號水洗→1號熱風干燥→退火還原（入口密封+全輻射加熱段→全輻射均熱段→快速冷卻→均衡段→熱漲室爐鼻段）→熱鍍鋅→1號垂直風冷→2號垂直風冷→1號水平風冷→2號水平風冷→水淬冷卻→2號熱風干燥→濕光整→3號熱風吹掃→拉伸彎曲矯直→鈍化→鈍化烘干→出口活套→剪切→卷取→人工打包→入庫。

1.2 機組工藝布置

機組工藝布置圖如下頁圖1所示。

2 生產(chǎn)工藝參數(shù)分析

2.1 張力參數(shù)

2.1.1 生產(chǎn)線設計各段張力參數(shù)

開卷張力最大為6 kN；入口活套張力最大為12 kN；清洗段張力最大為10 kN；退火爐張力最大為6 kN；冷卻段張力最大為12 kN；光整段張力最大為50 kN；拉矯段張力最大為60 kN；出口活套張力最大為12 kN；卷取張力最大為20 kN。

2.1.2 生產(chǎn)數(shù)據(jù)（見下頁表1）

2.1.3 比較分析

設計參數(shù)滿足生產(chǎn)需要，對生產(chǎn)參數(shù)進行分析，可以對張力系數(shù)進行優(yōu)化，更好指導生產(chǎn)。對比分析發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)薄板（鋼板厚度小于0.2 mm）時要降低各段張力，特別是退火爐的張力。

圖1 機組工藝布置圖

表1 生產(chǎn)線張力數(shù)據(jù)

2.2 脫脂段焊機數(shù)據(jù)及光整等工藝參數(shù)

2.2.1 生產(chǎn)數(shù)據(jù)（見表2、表3）

2.2.2 比較分析

觀察表2和下頁表3發(fā)現(xiàn)預脫脂段、電解脫脂段、1號水洗段、2號水洗段、3號水洗段清洗液溫度和工藝設計溫度參數(shù)相吻合。清洗液溫度在60～80℃隨機組速度和脫脂效果進行適當調(diào)整。焊接壓力和焊接電流隨板帶的減薄呈遞減趨勢。彎輥力基本一樣。光整力也隨板帶的減薄呈遞減趨勢。鈍化溫度與設計參數(shù)吻合。

表2 生產(chǎn)線脫脂段數(shù)據(jù)

表3 生產(chǎn)線焊機數(shù)據(jù)及光整、鈍化數(shù)據(jù)

2.3 冷卻段板溫、拉矯段工藝參數(shù)

2.3.1 生產(chǎn)數(shù)據(jù)（見表4）

2.3.2 比較分析

生產(chǎn)0.3mm以下板帶，入鋅鍋前板溫達到500℃，即生產(chǎn)薄鍍鋅板時，板溫要高。鍍鋅后冷卻段溫度與設計溫度相吻合。延伸率大小與帶鋼張力大小、壓下量深度等有直接關(guān)系，實際生產(chǎn)時適當調(diào)節(jié)其值使厚度減薄和寬度減小控制產(chǎn)品限度內(nèi)，就能生產(chǎn)出符合要求的合格品。

3 結(jié)語

采用臥式連續(xù)退火爐，美鋼聯(lián)法熱鍍鋅生產(chǎn)工藝生產(chǎn)薄板特別是0.2 mm以下的光整鍍鋅板是可行的。結(jié)合實際生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)0.2 mm以下薄板時，各段張力要降低，特別是退火爐張力；入鋅鍋前板溫要高一些。焊接壓力、焊接電流、光整力、要做適當調(diào)整。結(jié)合工程和實踐對比分析，中重院在薄板鍍鋅方面進行了一定的研究，為以后此類生產(chǎn)線的設計提供了經(jīng)驗。

表4 生產(chǎn)線冷卻段、拉矯段數(shù)據(jù)

［1］ 程浩.新編連續(xù)熱鍍鋅鋼板、鋼帶生產(chǎn)新工藝、新技術(shù)與其性能檢驗及缺陷分析實用手冊［M］.北京：北方工業(yè)出版社，2007.

［2］ 李九嶺.帶鋼連續(xù)熱鍍鋅：第3版.［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2010.

［3］ 李九嶺.帶鋼連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)問答［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2011.

［4］ 張啟富，劉邦津，黃建中.現(xiàn)代鋼帶連續(xù)熱鍍鋅［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2007.

［5］ 王利，程國平，袁明生.寶鋼鍍鋅鋼板的發(fā)展［J］.中國冶金，2005，86（1）：17-20.

［6］ 朱立.鋼材熱鍍鋅［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2006.

［7］ 許秀飛.鋼帶連續(xù)涂鍍和退火疑難對策［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2010.

（編輯：張偉）

Analysis of Production and Process and Practice of the Hot-dip Galvanizing Sheet

Gao Congmin
（China National Heavy Machinery Research Institute Co.，Ltd.，Xi’an Shaanxi 710032）

This text has introduced the development course of the production of hot-dip galvanizing process at home and abroad.The technical flow and equipment composition of galvanized sheet are detailedly introduced.The designing parameter and the real-time data are compared and analyzes combining with production.The result shows that the thickness of galvanized sheet under 0.2 mm is feasible.Then the perfect technology of the production is summarized.

rolled strip，hot-dip galvanizing process，the U.S.steel combination method，horizontal anneal-furnace

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2015.06.03

TG355.5+5

A

1672-1152（2015）06-0006-03

2015-10-10

高聰敏（1979—），男，主要從事板帶精整與處理、涂鍍生產(chǎn)線的研發(fā)與工程設計工作，工程師。E-mail：gcm1336@163.com