本鋼浦項(xiàng)熱鍍鋅機(jī)組高級(jí)別汽車板生產(chǎn)工藝改進(jìn)

供稿|侯珍珠，張楊，王闖 / HOU Zhen-zhu, ZHANG Yang, WANG Chuang

內(nèi)容導(dǎo)讀

國內(nèi)汽車產(chǎn)品的激烈競(jìng)爭(zhēng)使汽車廠對(duì)鍍鋅產(chǎn)品的質(zhì)量提出了兩方面要求：一方面要求不斷提高帶鋼的表面質(zhì)量和板形質(zhì)量；另一方面要求保證汽車板的高沖壓性能及鋼板性能均勻。文章簡要介紹了本鋼浦項(xiàng)熱鍍鋅機(jī)組在提高汽車板表面質(zhì)量方面的攻關(guān)成果，詳細(xì)介紹了通過清洗段、退火爐、鋅鍋及光整工藝設(shè)備控制及改進(jìn)，使影響汽車板表面及性能缺陷的因素得到有效控制，高級(jí)別汽車板表面質(zhì)量及性能合格率得到提高，客戶抱怨減少，交貨期得以保證。

本鋼浦項(xiàng)冷軋廠1#鍍鋅機(jī)組由奧地利的VAI公司設(shè)計(jì)，以生產(chǎn)汽車板為主，其中最大板寬為1850 mm的立式連續(xù)熱鍍鋅機(jī)組。機(jī)組主要生產(chǎn)無鋅花熱鍍鋅(GI)和合金化熱鍍鋅產(chǎn)品(GA)，品種涵蓋CQ— SEDDQ各級(jí)別的鍍鋅深沖板，以及最高強(qiáng)度為 780 MPa的各類高強(qiáng)鋼，主要應(yīng)用于汽車行業(yè)(包括汽車外板和高強(qiáng)度鋼板)。隨著本鋼成為大眾、奔馳、菲亞特和上汽等高端汽車廠家的供貨基地，迫切需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工藝設(shè)備改進(jìn)，以適應(yīng)高質(zhì)量的汽車板需求。

鍍鋅產(chǎn)品質(zhì)量要求

國內(nèi)汽車產(chǎn)品的激烈競(jìng)爭(zhēng)使汽車廠對(duì)鍍鋅產(chǎn)品的質(zhì)量提出了兩方面要求：一方面要求不斷提高帶鋼的表面質(zhì)量和板形質(zhì)量；另一方面要求保證汽車板的高沖壓性能及鋼板性能均勻。

通過對(duì)汽車廠客戶產(chǎn)品質(zhì)量異議收集，發(fā)現(xiàn)客戶普遍不能接受的表面質(zhì)量缺陷為沉沒輥印、鋅渣、劃傷及光整亮邊缺陷，性能缺陷為沖壓時(shí)沖裂也占較大比重。通過對(duì)本鋼浦項(xiàng)鍍鋅產(chǎn)品質(zhì)量降級(jí)情況分析，發(fā)現(xiàn)鋅流紋/鋅起伏、鍍鋅硌印及鋅渣為主要降級(jí)缺陷，影響產(chǎn)品的軋成率，從而影響與客戶合同的交付情況，因此成為迫切需要解決的 問題。

本文主要介紹本鋼浦項(xiàng)針對(duì)汽車板高質(zhì)量生產(chǎn)所做的生產(chǎn)控制及改進(jìn)，主要涉及清洗段、爐子、鋅鍋、光整區(qū)域，并對(duì)機(jī)組的清潔化生產(chǎn)進(jìn)行詳細(xì)說明。

清洗段工藝改進(jìn)

本鋼浦項(xiàng)鍍鋅機(jī)組清洗段主要工藝流程為熱堿浸洗→熱堿刷洗→電解清洗→刷洗、漂洗→烘干。清洗段操作主要是清除前部工序生產(chǎn)后表面殘留的油污及鐵粉，使帶鋼在熱鍍鋅以前具有良好的表面狀態(tài)及清潔度，也是獲得良好鍍層的先決條件。

通過成立清洗段攻關(guān)小組，找出影響清洗效果的主要問題并進(jìn)行改進(jìn)：一是對(duì)氣缸限位、精調(diào)限位及精調(diào)電機(jī)進(jìn)行校線，增加清洗效果。二是對(duì)清洗段進(jìn)行周期管理，磁過濾清洗及檢修時(shí)堿液排放配比標(biāo)準(zhǔn)化。生產(chǎn)過程中，操作工每班兩次對(duì)清洗段帶鋼反射率進(jìn)行檢查，現(xiàn)帶鋼反射率均已達(dá)到90%以上，減少了油脂等雜質(zhì)進(jìn)入到退火爐影響爐輥質(zhì)量及污染鋅鍋，提高了帶鋼表面鍍鋅效果。

退火爐工藝改進(jìn)

1#鍍鋅機(jī)組的連續(xù)退火爐為立式爐，采用美鋼聯(lián)法退火工藝。此工藝主要是完成帶鋼的再結(jié)晶過程，消除冷軋過程中的加工硬化現(xiàn)象，恢復(fù)其工藝塑性以便進(jìn)一步冷加工，并且作為最終產(chǎn)品也要通過不同退火工藝得到不同性能的產(chǎn)品。同時(shí)控制帶鋼的入鋅鍋溫度，保證帶鋼的表面質(zhì)量。

退火爐加熱能力改進(jìn)

1#鍍鋅機(jī)組有208組燒嘴，混合煤氣在W型輻射管內(nèi)部燃燒來進(jìn)行加熱。輻射管進(jìn)口安裝燒嘴，出口安裝換熱器。因此燒嘴燃燒的數(shù)目決定了退火爐加熱能力，提高機(jī)組加熱能力不但可以提速增產(chǎn)，對(duì)鋼板獲得所需性能影響也較大。

通過內(nèi)部攻關(guān)找到癥結(jié)問題并通過跟蹤驗(yàn)證確定方案：一是定期優(yōu)化爐子加熱空燃比，保證爐內(nèi)煤氣燃燒充分；二是對(duì)保溫層部位點(diǎn)檢并在需要地方增加保溫層，控制退火爐燒嘴數(shù)量及燃燒質(zhì)量，保證汽車板的性能。

鼻子定期清理檢修

爐鼻子內(nèi)部狀態(tài)對(duì)表面質(zhì)量影響較大，檢修人員每次檢修時(shí)將爐鼻子從鋅液里面抽出，利用吸塵的方法清理爐鼻子內(nèi)部鋅灰，保證爐鼻子內(nèi)部清潔，減少機(jī)組運(yùn)行時(shí)帶鋼表面的鋅灰。

鋅鍋工藝改進(jìn)

鋅鍋溫度調(diào)整

鍍鋅原板化學(xué)成分、帶鋼表面狀態(tài)、鋅液成分、鋅液溫度和帶鋼入鋅鍋溫度對(duì)熱鍍鋅鋼板鍍層性能及表面狀態(tài)的有明顯的影響，因此需要嚴(yán)格控制入鋅鍋溫度，要求帶鋼的入鋅鍋溫度盡量接近鋅鍋溫度。通過攻關(guān)，本浦鍍鋅機(jī)組生產(chǎn)汽車板時(shí)鋅鍋溫度控制目標(biāo)由450～460 ℃更改為(455±3) ℃，并且鋅鍋設(shè)定值為455 ℃，有效減少了汽車外板生產(chǎn)期間的表面鋅渣缺陷。通過全周期持續(xù)穩(wěn)定鋅液溫度控制，基本消除生產(chǎn)末期沉沒輥印缺陷。

鋅鍋工藝優(yōu)化

鋅鍋工藝主要是生產(chǎn)高級(jí)別汽車板前，安排寬規(guī)格過渡料磨合沉沒輥，安排IF鋼穩(wěn)定鋅液成分，并且檢修時(shí)對(duì)鋅鍋進(jìn)行N2吹掃工作，有效改善表面鋅渣缺陷。

增加清洗鋅錠裝置

通過對(duì)鋅錠表面進(jìn)行清洗，有效保證了鋅錠的清潔性，使用清洗后潔凈表面的鋅錠進(jìn)行添加使用，在減少鋅鍋內(nèi)鋅渣形成的同時(shí)，也減少帶鋼表面缺陷。

光整區(qū)域改進(jìn)

鍍鋅光整作用主要是消除退火帶鋼的屈服平臺(tái)，獲得良好的機(jī)械性能，改善板形，使帶鋼具有一定的粗糙度。高級(jí)別外板粗糙度要求0.8～1.2 μm，當(dāng)粗糙度小于0.8 μm時(shí)換輥生產(chǎn)。

光整采用延伸率控制方法，是保證帶鋼表面質(zhì)量和機(jī)械性能的主要方法。延伸率控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的速度前饋控制補(bǔ)償和帶鋼特性進(jìn)行計(jì)算。

機(jī)組清潔性生產(chǎn)

清潔生產(chǎn)方面，通過對(duì)清洗段磁過濾器的穩(wěn)定投入以及檢修時(shí)的框架清洗，在有效的提高帶鋼清洗后反射率的同時(shí)，原料表面清潔度的提升也進(jìn)一步提高了鋅液成分的清潔度，減少鋅液內(nèi)鋅渣生成，鋅液中鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)由初期外板生產(chǎn)時(shí)的0.03%控制到0.02%及以下，進(jìn)一步提升外板產(chǎn)品表面質(zhì)量。

結(jié)束語

本鋼浦項(xiàng)冷軋廠通過對(duì)熱鍍鋅機(jī)組高級(jí)別汽車板生產(chǎn)研究攻關(guān)，有效提高了高級(jí)別汽車板生產(chǎn)的產(chǎn)成率，并使影響汽車板表面及性能缺陷的因素得到有效控制，產(chǎn)成率月最高水平達(dá)到92.79%。