邯鋼超厚規(guī)格熱基鍍鋅板的生產(chǎn)應(yīng)用

王金海，趙衛(wèi)紅，范春磊

（河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼公司，河北 邯鄲056015）

河北鋼鐵集團(tuán)邯鋼公司（全文簡稱邯鋼）冷軋廠熱基鍍鋅線設(shè)計(jì)厚度規(guī)格為0.8～4.0 mm，生產(chǎn)線自2003年8月份投產(chǎn)以來，為邯鋼創(chuàng)造了較大經(jīng)濟(jì)效益；隨著鍍鋅產(chǎn)品應(yīng)用市場的不斷擴(kuò)大，用戶對(duì)于厚規(guī)格（大于3.5 mm）鍍鋅產(chǎn)品的需求逐步提高[1]。

1 制約超厚規(guī)格帶鋼生產(chǎn)的因素

在大于3.5 mm厚規(guī)格生產(chǎn)過程中，制約超厚規(guī)格帶鋼生產(chǎn)的因素：

1）由于超厚規(guī)格生產(chǎn)過程中焊機(jī)負(fù)荷較大，影響焊接質(zhì)量，容易發(fā)生由于焊接問題造成的生產(chǎn)線降速或停車，甚至發(fā)生斷裂事故。

2）生產(chǎn)超厚規(guī)格時(shí)生產(chǎn)線速度很慢（小于23 m/min），工藝控制較難，對(duì)表面質(zhì)量（特別是鋅粒、鋅疤和邊厚）和鋅層控制精度都有很大影響。

這兩個(gè)因素導(dǎo)致在生產(chǎn)中產(chǎn)生了大量的降級(jí)品和廢品，嚴(yán)重影響生產(chǎn)線指標(biāo)，給邯鋼帶來很大的效益損失。

2 針對(duì)制約因素制定措施

2.1 上料要求

1）酸洗備料無欠酸洗、過酸洗、嚴(yán)重的連續(xù)性劃傷及停車斑缺陷，酸洗切邊質(zhì)量良好，邊部無棱角，外觀無明顯吊裝或磕碰缺陷。

2）大于3.5 mm規(guī)格鋼卷集中在入口2號(hào)開卷機(jī)，采用超厚規(guī)格和3 mm規(guī)格交替焊接方式。

3）頭、尾剪切不低于7 m。

2.2 焊接要求

為保證焊縫焊接質(zhì)量，防止運(yùn)行過程中斷帶，焊接采用焊機(jī)自動(dòng)焊接加人工補(bǔ)焊方式。既焊機(jī)焊接完畢后，再由焊工從帶鋼焊縫寬度部位上下面進(jìn)行焊縫的人工加固補(bǔ)焊，補(bǔ)焊長度兩邊各不低于150 mm，從而強(qiáng)化焊縫質(zhì)量；每次補(bǔ)焊完畢后徹底清除帶鋼表面人工補(bǔ)焊產(chǎn)生的焊渣。

焊機(jī)焊接前更換新焊輪，每焊完一道對(duì)焊輪表面進(jìn)行修磨徹底清除表面所粘鐵屑，并優(yōu)化焊接參數(shù)（見表1）保證焊機(jī)焊接質(zhì)量。

表1 焊接參數(shù)

2.3 焊縫跟蹤

由于產(chǎn)品較厚，在生產(chǎn)過程中如果發(fā)生跑偏、掛扯，將極大影響工藝的穩(wěn)定性，出現(xiàn)停車或帶鋼撕裂斷帶事故，對(duì)此安排專人進(jìn)行全線跟蹤焊縫運(yùn)行，出現(xiàn)焊縫開焊裂口及跑偏情況，及時(shí)停車處理。

2.4 工藝控制

工藝控制是全線質(zhì)量控制的神經(jīng)中樞，工藝控制的好壞直接影響產(chǎn)品的表面及性能質(zhì)量，對(duì)此，從全線張力、工藝速度、帶鋼加熱溫度和鋅層控制幾個(gè)方面進(jìn)行要求：

1）張力控制。入口活套：50 kN；爐內(nèi)張力：（10±2）kN；沉沒輥張力：（15±5）kN；拉矯機(jī)張力：140 kN；出口活套張力：50 kN。

2）工藝速度。≥24 m/min（4.0 mm）。

3）帶鋼溫度。明火段：700℃；輻射管加熱段：710℃；冷卻段：415℃。

4）鋅層控制。作為鍍鋅的關(guān)鍵設(shè)備，氣刀參數(shù)直接影響鍍層質(zhì)量，特別是在低速生產(chǎn)條件下，氣刀參數(shù)選擇不當(dāng)，邊緣效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致邊厚情況發(fā)生，如下頁圖1所示。

圖1-1為由于厚邊造成的鋼卷卷曲后兩邊翹起情況，程喇叭口狀，圖1-2為鋼卷開平后邊部波浪情況。

圖1 鍍鋅后帶鋼的邊緣效應(yīng)圖

基于噴吹動(dòng)量與唇縫的平方成正比這一理論，對(duì)刀唇唇逢的大小和形狀進(jìn)行優(yōu)化，適當(dāng)增加邊部唇逢開口度。

優(yōu)化前后的刀唇唇縫對(duì)比如圖2（圖2中陰影部分為增加的唇縫寬度）。

圖2 氣刀刀唇唇縫示意圖

3 措施實(shí)施效果

3.1 焊縫質(zhì)量檢查

每月生產(chǎn)完畢后，都取焊縫做了拉伸試驗(yàn)對(duì)比，以驗(yàn)證焊縫焊接效果。圖3中可以看出，沿寬度方向所做的六道焊縫拉力試驗(yàn)，斷裂均在母材基礎(chǔ)上，充分說明焊縫抗拉強(qiáng)度已超過母材，實(shí)現(xiàn)了4.0 mm的良好焊接。

圖3 4.0 mm帶鋼焊縫拉伸試驗(yàn)情況

3.2 產(chǎn)品檢驗(yàn)指標(biāo)（見表2，圖4和圖5）

表2 生產(chǎn)4.0 mm化驗(yàn)室及性能情況

圖4 屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度趨勢圖

圖5 延伸率趨勢圖

所生產(chǎn)4.0 mm鍍鋅產(chǎn)品無論從產(chǎn)品性能、產(chǎn)品鋅層重量方面，以及實(shí)物表面鋅花質(zhì)量，產(chǎn)品都符合合同要求的各項(xiàng)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的按期交貨。

4 結(jié)語

極限4.0 mm規(guī)格鍍鋅板的成功開發(fā)填補(bǔ)了熱基鍍鋅產(chǎn)品的一項(xiàng)空白。不僅擴(kuò)大了邯鋼熱基鍍鋅產(chǎn)品的市場占有率，給邯鋼年創(chuàng)效600萬元，而且也為熱基鍍鋅線將來開發(fā)更新的品種奠定基礎(chǔ)。