不溶性陽極鍍錫時兩種鍍錫量不均情況的探討

陳遠洪*，張誠，喬培培，高群超，郭亞榮

（河鋼集團衡水板業(yè)有限公司，河北 衡水 053000）

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【經驗交流】

不溶性陽極鍍錫時兩種鍍錫量不均情況的探討

陳遠洪*，張誠，喬培培，高群超，郭亞榮

（河鋼集團衡水板業(yè)有限公司，河北 衡水 053000）

焊接質量差而造成的板型不良，或原本基板頭尾板型較差，均可導致降速焊接段鍍錫量偏低。而不溶性陽極板安裝不當易導致全寬方向鍍錫量不均勻。前一種情況可根據帶鋼運行速率對電鍍電流進行補償，后一種情況則建議每次停機維修時檢查陽極板的安裝情況。

電鍍錫；不溶性陽極；鍍錫量；均勻性；電流補償

First-author's address: Hesteel Group Hengshui Steel Sheets Co.， Ltd.， Hengshui 053000， China

高速電鍍錫線生產工藝使用的是不溶性陽極技術，產品主要用途為食品罐、飲料罐、氣霧罐等，此類用途的罐身鐵都需要經過制罐高速焊接工序，鍍錫量的均勻性直接影響焊接的質量。

為保證通卷最低點鍍錫量或同一寬度范圍內最低點鍍錫量符合標準要求，必須提高電鍍電流，但已符合標準部分的鍍錫量將過大，錫耗增多，導致鍍錫成本增加，且通卷及全寬方向鍍錫量均勻性較差。

本文針對在實際生產過程中遇到的兩種鍍錫量不均的情況，分析其原因，并提出相應的措施。

1　通卷鍍錫量不均的解決方法

高速鍍錫電鍍工藝段速率可達350 m/min以上，因為是連續(xù)生產，切換卷時在入口段需進行焊接作業(yè)，焊接時速率將下降到250 m/min左右。焊接質量差而造成的入口段板型不良，或原本基板頭尾板型較差，均可導致降速焊接段鍍錫量偏低。

例如：生產規(guī)格為0.23×900×C（即厚度0.23 mm、寬度900 mm的卷板），鍍錫量為2.8/2.8 g/m2（即正反兩面均為2.8 g/m2），在不同生產速率下設置電鍍參數不變，鍍錫后在焊縫處按GB/T 2520-2008《冷軋電鍍錫鋼板及鋼帶》規(guī)定的位置（見圖1）取樣，檢測板寬方向C、Z、Q三點的鍍錫量，檢測結果見表1。由表1可知，在同一鋼卷不同生產速率下取樣檢測鍍錫量，降速后焊縫處的鍍錫量比其他位置偏低。因焊縫前后鍍錫量較低，故對低速部分適當補償電鍍電流，用理論電流乘以一個系數得實際電鍍電流，這個系數稱為電鍍補償系數。電鍍補償系數等于1時不作補償，系數大于1為正向補償（即鍍錫量增加），系數小于1為逆向補償（即鍍錫量降低）。

設定電鍍電流補償系數為1.0，按速率不同，設置鍍錫量參數相同的情況下，檢測C、Z、Q三點的鍍錫量，取平均值，平行測試2次，結果如圖2所示。

圖1　試樣取樣位置Figure 1 Sampling positions

表1　不同帶鋼運行速率下檢測的鍍錫量Table 1 Tin coating weight of galvanized steel strips produced at different running rates

可見，在各工藝條件及電鍍電流補償系數均不變的情況下，速率對鍍錫量的影響可忽略不計。

為解決焊接前后板型不良造成的鍍錫量偏低，擬對低速焊接時的電鍍電流進行補償，方案見圖3。

圖2　不同帶鋼運行速率下的平均鍍錫量Figure 2 Average tin coating weight of galvanized steel strips produced at different running rates

圖3　不同帶鋼運行速率下的電流補償系數Figure 3 Current compensation coefficients for different running rates of steel strip

在鍍錫線使用新調整的電流補償系數后，頭尾鍍錫量檢測符合標準。按鍍錫量設定參數不變，在不同生產速率下取樣檢測鍍錫量，結果見表2?？梢姷退倥c高速下的鍍錫量基本接近，保證了通卷鍍錫量的均勻性。

表2　對電鍍電流進行補償后不同帶鋼運行速率下的鍍錫量Table 2 Tin coating weights of galvanized steel strips produced at different running rates after compensation of tinning current

2　正面C側單點鍍錫量低的解決方法

如圖4所示，把鍍錫板在全寬方向上從操作側（即C側）連續(xù)沖樣到驅動側（即Q側），并依序測試鍍錫量。取樣點從C側起依次編號為1至15。鍍錫量標準為2.8/2.8 g/m2和5.6/2.8 g/m2的2塊樣板的檢測結果見表3。從檢測分析可知，正面C側最邊部鍍錫量偏低。

在不同生產速率下設置電鍍參數不變，鍍錫量為2.8/2.8 g/m2，檢測C側最邊部一點鍍錫量，并與該速率下C、Z、Q三點平均鍍錫量進行對比，結果見表4。

圖4　連續(xù)沖樣的鍍錫板Figure 4 Galvanized steel sheet after continuous sampling by punching

表3　2種鍍錫量標準所得樣板的全寬方向各取樣點的鍍錫量Table 3 Tin coating weight of the sampling positions along the width direction for two galvanized steel sheets with different tincoating weight requirements

表4　不同帶鋼運行速率下全寬方向邊緣鍍錫量與平均鍍錫量Table 4 Tin coating weight at the edge of width and average tin coating weight for galvanized steel strips produced at differentrunning rates

從上述數據可分析出，全寬方向C側最邊部的鍍錫量偏低，速率高于310 m/min時更明顯。

分析造成該點鍍錫量偏低的原因，并制定相應措施進行解決：

（1） 推測是電鍍液中游離的Sn2+分布不均造成的，因此把電鍍循環(huán)泵從2臺增加為3臺，加大循環(huán)槽液流速，使電鍍液分布更加均勻。

（2） 推測為電鍍段張力波動所造成，因此增加電鍍段各輥系的粗糙度，使摩擦力更大，降低該段的張力波動。

（3） 推測為電鍍段邊緣罩不良，因此更換了新的邊緣罩。

（4） 推測為電鍍液中Sn2+濃度偏低，因此提高溶錫的吹氧量，使Sn2+濃度達到工藝范圍的上限。

（5） 推測為電鍍段壓輥的位置偏高，使鐵皮在電鍍槽的兩端與陽極板的距離不一，因此將壓輥位置調低。

（6） 推測為電鍍沉沒輥輥系不正，輥有凸度所造成的，因此把沉沒輥改為平輥，并調整了安裝精度。

上述工作完成后，檢測C側邊部鍍錫量，偏低情況未見明顯改善。

在后續(xù)生產時跟蹤發(fā)現，生產鍍錫量為1.1/1.1 g/m2時，高速之下若只使用了12個道次的陽極板當中的前9個，不會有C側邊部鍍錫量偏低現象；生產鍍錫量為2.8/2.8 g/m2時，在速率較低的情況下只使用前9個道次的陽極板，同樣無C側邊部鍍錫量偏低現象。

于是做如下實驗：高速生產鍍錫量為1.1/1.1 g/m2的板材和低速生產鍍錫量為2.8/2.8 g/m2的板材時，停用前3道陽極板，使用后3道陽極板，檢測C側邊部鍍錫量，結果均偏低，與高速生產鍍錫量為2.8/2.8 g/m2的板材時使用了最后3道陽極板的情況一致。遂判定后3道陽極板有異常。

檢查發(fā)現后3道陽極板中有一塊陽極板安裝角度不正，C側離鐵皮距離遠于Q側。取出該陽極板，發(fā)現Q側因離鐵皮較近，表面已被破壞，有大量劃傷（見圖5）。

圖5　損壞的陽極板表面Figure 5 Surface of damaged anode

更換該陽極板后，C側鍍錫量偏低的情況得到徹底解決。

3　結語

根據速率給定電鍍電流的補償系數，可使卷與卷間焊接時造成板型不良或基板本身頭尾板型不良所導致的鍍錫量比正常部分偏低的問題得以解決。

鑒于電鍍陽極板安裝不當極易導致全寬方向鍍錫量不均勻，建議每次停機維修時將電鍍陽極板安裝情況作為必檢項目，以保障鍍錫的均勻性。

［ 編輯：溫靖邦 ］

Discussion on two situations of non-uniform tin coating weight when tinning with insoluble anode

CHEN Yuan-hong*， ZHANG Cheng， QIAO Pei-pei， GAO Qun-chao， GUO Ya-rong

The unevenness of black plate itself or caused by poor welding may lead to insufficient tin coating weight during welding section with reduced running rate of steel strip. The improper installation of insoluble anodes may result in non-uniformity of tin coating weight along the width direction. For the first situation， compensation of tinning current is necessary according to the running rate of steel strip. For the second one， inspection of the installation of anodes during each shutdown maintenance is recommended.

tin electroplating； insoluble anode； tin coating weight； uniformity； current compensation

TQ153.13

A

1004 - 227X （2016） 08 - 0415 - 04

2015-09-16

2016-02-18

陳遠洪（1972-），男，四川自貢人，大專，研究方向為鍍錫產品工藝、質量管控。

作者聯系方式：（E-mail） 1075325941@qq.com。