(1.內(nèi)蒙古包鋼(集團(tuán))公司新體系，內(nèi)蒙古包頭014010;

2.內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司薄板坯連鑄連軋廠，內(nèi)蒙古包頭014010)

摘要：鍍鋅層厚度控制一直是帶鋼連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。針對DAK氣刀的特點(diǎn)，分析了熱鍍鋅生產(chǎn)工藝和設(shè)備對鍍鋅層厚度的影響，總結(jié)了鍍鋅層厚度控制的主要方法，提出了提高鍍鋅層厚度控制精度的措施。

關(guān)鍵詞： 熱鍍鋅;鍍鋅層;厚度控翩;氣刀

中圖分類號：TQ 153 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 之章編號：1000-4742(2012)06-0018-03

0前言

在帶鋼熱鍍鋅生產(chǎn)中，鍍鋅層厚度(或質(zhì)量)是一項(xiàng)重要的指標(biāo)。鍍鋅層過厚不僅會浪費(fèi)鋅錠等原材料，而且會影響產(chǎn)品的附著性、抗沖壓性等使用性能;而鍍鋅層太薄或不均勻則會影響產(chǎn)品的耐蝕性，無法滿足客戶的要求。因此，鍍鋅層厚度控制精度對鍍鋅板的質(zhì)量及成本有直接影響，同時還關(guān)系到廠家的生存與發(fā)展[1]。提高鍍鋅層厚度控制精度，以改善熱鍍鋅產(chǎn)品的質(zhì)量，降低鋅錠耗量，節(jié)約生產(chǎn)成本，是熱鍍鋅機(jī)組研究的重點(diǎn)。本文重點(diǎn)分析了影響鍍鋅層厚度的因素，提出了相應(yīng)的工藝技術(shù)及措施以提高鍍鋅層厚度控制精度。

1 影響鍍鋅量的因素

鍍鋅板表面最終的鍍鋅量是由帶鋼從鋅鍋內(nèi)上升時帶出的鋅量減去氣刀刮鋅量后留下的數(shù)量。討論影響鍍鋅量的因素，應(yīng)該從以下幾方面去分析[2]：(1)影響自然帶鋅量的因素，如生產(chǎn)線速率，鋅液的流動性等;(2)影響刮鋅量的因素，如氣刀與帶鋼的距離、氣刀角度、氣刀壓力、氣刀噴嘴類型、氣刀高度(即氣刀與鋅液面的距離)等;(3)設(shè)備問題，如沉沒輥組裝問題、氣刀刀唇縫隙精度問題、鋅層測厚儀問題等。

1.1影響自然帶鋅量的因素

(1)生產(chǎn)線速率

生產(chǎn)線速率是由帶鋼的厚度和生產(chǎn)線的其他條件決定的[2]。一般在生產(chǎn)時不采用調(diào)整生產(chǎn)線速率的方法來調(diào)整鍍鋅量。但是生產(chǎn)線速率對鍍鋅量影響很大，必須調(diào)整其他工藝參數(shù)來適應(yīng)生產(chǎn)線速率的變化。在氣刀作用下，生產(chǎn)線速率越快，鍍鋅量越大。其原因?yàn)椋荷a(chǎn)線速率越快，泵升作用越強(qiáng)，帶出的鋅液越多;同時氣刀氣流對鋅液的相對作用時間越短，刮去的鋅量也就越少，這兩方面都使得鍍鋅量急劇增加。在實(shí)際生產(chǎn)中，隨著生產(chǎn)線速率的加快，必須同時調(diào)整氣刀的壓力、距離等參數(shù)來抵消其對帶鋼鍍層的影響。

(2)鋅液的流動性

鋅液中的各種微量元素在帶鋼熱鍍鋅過程中發(fā)揮著重要作用，影響著鍍層的形成與狀態(tài)[3-4]。鋅液的流動性主要取決于鋅液中鐵的質(zhì)量濃度，即：鐵的質(zhì)量濃度越高，鋅液的流動性越差。鋅液的流動性差會使鋅液的黏稠度增加，不易被氣刀刮削掉，從而嚴(yán)重影響鋅層的控制及機(jī)組產(chǎn)能的發(fā)揮。

1.2影響刮鋅量的因素

(1)氣刀壓力

氣刀的刮鋅量取決于沖擊帶鋼的氣流速率與氣體流量的乘積，即：取決于沖擊帶鋼的氣體動量。如果氣刀刀唇的縫隙固定，氣刀內(nèi)氣體壓力越大，氣流速率越快，噴到帶鋼表面的氣體質(zhì)量越大，刮鋅量就越大，鍍鋅量則越小。在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，調(diào)整氣刀壓力是控制鍍鋅量的最有效方法[5]。

(2)氣刀與帶鋼的距離

當(dāng)氣刀與帶鋼的距離為刀唇縫隙的5倍以內(nèi)時，氣流不會太分散，但是超過了這個數(shù)值，氣流速率就會急劇下降。反映在鍍鋅量的關(guān)系上，當(dāng)氣刀與帶鋼的距離為刀唇縫隙的7倍以內(nèi)時，鍍鋅量的變化較小，但在此范圍以外時，鍍鋅量隨著距離的增加而迅速增加。氣刀與帶鋼的距離對鍍鋅量的影響，如圖1所示[2]。不過在實(shí)際生產(chǎn)中，氣刀與帶鋼的距離一般為10～25 mm，超過了刀唇縫隙的7倍，所以在實(shí)際生產(chǎn)中得出的數(shù)據(jù)都是隨著氣刀與帶鋼距離的增加，鍍鋅量不斷增加。

(3)氣刀高度

在帶鋼表面的鋅液未凝固之前，氣刀高度越大，帶鋼表面的鋅液在重力作用下流回鋅鍋的數(shù)量就越多，在其他條件相同時，鍍鋅量就越低。但在實(shí)際生產(chǎn)中，氣刀高度對鍍鋅量的影響并不大[5]。氣刀高度的確定，本文由中國電鍍網(wǎng)提供：www.ijami.cn應(yīng)該以最大限度地減少鋅液飛濺為前提。距離較遠(yuǎn)，帶鋼邊部容易結(jié)渣;距離太近，會使鋅鍋表面的鋅液吹濺出來，導(dǎo)致氣刀堵塞。氣刀高度一般控制在180～780 mm范圍內(nèi)。為了防止上述兩種現(xiàn)象的發(fā)生，氣刀高度必須根據(jù)生產(chǎn)線速率和鍍

鋅量來決定。在薄鍍層的鍍鋅生產(chǎn)中，一般氣刀壓力較高，此時需適當(dāng)增加氣刀高度，以免鋅鍋內(nèi)的鋅液飛濺。而在生產(chǎn)中如果鋅鍋溫度較低，鍍層凝固較快，必須盡可能降低氣刀高度，保證氣刀作用點(diǎn)低于邊部開始結(jié)晶的高度，才能防止邊部鍍鋅層過厚。

1.3設(shè)備問題

(1)鋅層測厚儀不準(zhǔn)

在實(shí)際生產(chǎn)中，利用鋅層測厚儀測定鍍鋅層厚度雖然及時、方便，但不一定精確?；蚴怯捎跍y厚儀出現(xiàn)故障，或是由于測厚儀校驗(yàn)不準(zhǔn)，都會影響鍍鋅層厚度控制精度。

(2)沉沒輥系統(tǒng)問題

沉沒輥系統(tǒng)是熱鍍鋅機(jī)組中的關(guān)鍵設(shè)備，也是消耗品，隨著自身的磨損和鋅液的腐蝕，一般2～3周就要更換一次。或是使用前沉沒輥裝配精度不高，或是使用后期沉沒輥的軸頭、軸套磨損嚴(yán)重，或是帶鋼運(yùn)行中由于沉沒輥的同軸度不好造成帶鋼抖動，或是沉沒輥安裝位置不正確，都會給鍍鋅層厚度控制帶來嚴(yán)重影響。

(3)氣刀刀唇縫隙的影響

氣刀刀唇縫隙與鍍鋅層厚度密切相關(guān)，一般要求刀唇中間縫隙較小，延伸至兩側(cè)縫隙逐漸加大。以生產(chǎn)薄鍍層產(chǎn)品為例，一般調(diào)整中間開口為0.8mm左右，延伸至兩邊逐漸加大至1.5 mm左右，這樣在加大氣刀壓力的同時，可加大吹氣質(zhì)量，增加刮鋅量。而在生產(chǎn)厚鍍層產(chǎn)品時，要調(diào)小刀唇縫隙。但這種方法并不理想，因?yàn)樗a(chǎn)的帶鋼寬度變化頻繁，對邊部鍍鋅層控制較差。

2提高鍍鋅層厚度控制精度的措施

2.1適當(dāng)控制鋅液成分

提高鋅液流動性的主要措施是向鋅液中加入一定量的鋁來除鐵。鐵在鋅液中以鐵一鋅合金的狀態(tài)存在，鋁和鐵在鋅液中發(fā)生反應(yīng)，生成的Fe2Al5可上浮成為面渣而除鐵凈化鋅液，提高鋅液的流動性。通常鋅液中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.18 %～0. 20%，但在實(shí)際生產(chǎn)中為了提高鋅液的流動性，可將鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到0.20%～0.24%。同時研究表明：稀土元素能與鋅液中的多數(shù)合金元素作用，相互增加溶解度，降低鋅液的表面張力，進(jìn)一步改善鋅液的流動性。鋅液流動性的提高，有利于發(fā)揮氣刀的刮鋅作用，也有利于厚邊的控制。

2.2控制氣刀與帶鋼的距離

氣刀與帶鋼的距離對鍍鋅層的厚度影響非常大。隨著氣刀與帶鋼距離的增加，鍍鋅層的厚度急劇增加。這是因?yàn)闅獾杜c帶鋼的距離越遠(yuǎn)，氣流越分散，刮鋅能力越弱，所以必須適當(dāng)減小氣刀與帶鋼的距離，一般控制在30 mm以內(nèi)。但是也不能使帶鋼在振動時擦到氣刀，那樣會刮傷氣刀。在此前提下，應(yīng)盡量使氣刀接近帶鋼，以增大刮鋅量，減少鍍鋅層厚度。在生產(chǎn)中必須要適當(dāng)加大帶鋼的張力，調(diào)整前穩(wěn)定輥的位置，以減小帶鋼的振動，使帶鋼的軌跡在最小范圍內(nèi)波動。

2.3校準(zhǔn)鋅層測厚儀

必須定期采用化學(xué)溶劑法對離線的同一樣板的鍍鋅層厚度進(jìn)行測定，并將測定結(jié)果進(jìn)行對比，以此為參考及時校準(zhǔn)鋅層測厚儀，為操作工控制鍍鋅層厚度提供準(zhǔn)確依據(jù)。

2.4提高沉沒輥的組裝精度

沉沒輥加工后、安裝前應(yīng)檢查其表面粗糙度及溝槽是否倒角，有無毛刺、硌傷，是否會影響安裝精度，防止因間隙太大導(dǎo)致帶鋼出鋅鍋后的抖動。安裝沉沒輥時要保證沉沒輥與冷卻塔頂輥間帶鋼的中心線不變，并與氣刀的位置配合。沉沒輥、穩(wěn)定輥的軸頭與軸套的間隙都是安裝時需要注意的參數(shù)，安裝預(yù)緊后需檢查沉沒輥的水平線和垂直線的位置。

2.5加強(qiáng)帶鋼的板形控制

帶鋼的板形是影響鍍鋅層厚度均勻性的主要因素[6]。帶鋼板形及橫向表面鍍鋅層的示意圖，如圖2所示。圖2(a)為最理想的板形，此時穩(wěn)定輥、帶鋼、氣刀都處于最佳的工作位置，所以兩面的鍍鋅層厚度基本是均勻的。當(dāng)帶鋼位置如圖2(b)所示時，帶鋼的鍍鋅層在兩面均出現(xiàn)了楔形。這主要是由于首冷段冷卻風(fēng)機(jī)搭配不當(dāng)，帶鋼前后風(fēng)壓不一致使帶鋼傾斜造成的。通過調(diào)整風(fēng)機(jī)壓力使帶鋼與氣刀平行，一定程度上可以配合調(diào)整氣刀傾斜度使氣刀與板形趨于平行。當(dāng)帶鋼位置如圖2(c)所示時，板形使鍍鋅層上板面凸起，下板面凹下，呈扇形狀。一般較厚的帶鋼常出現(xiàn)這種情況，可以通過調(diào)整張力和穩(wěn)定輥位置來改善。當(dāng)帶鋼位置如圖2(d)所示時，板形使鍍鋅層下板面凸起，上板面凹下，也呈扇形狀。這一般是由于張力太大或前穩(wěn)定輥位置不合理造成的，可以通過調(diào)整前穩(wěn)定輥位置或增加本區(qū)域的張力來改善，也可以適當(dāng)調(diào)整噴冷段溫度來減輕。出鋅鍋后帶鋼的抖動也是一個不容忽視的問

題，帶鋼抖動會影響帶鋼表面縱向鍍鋅層的均勻性，必須通過調(diào)整工藝參數(shù)來改善。

3 結(jié)語

采取以上措施可以有效地提高鍍鋅層厚度控制精度和均勻性，以改善鍍鋅產(chǎn)品的質(zhì)量，降低鋅錠耗量，節(jié)約成本，提高機(jī)組的綜合效益。

參考文獻(xiàn)：

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