熱浸鍍鋅是應(yīng)用朂廣泛的防腐蝕技術(shù)之一，可以大幅度提高鋼鐵材料的耐大氣腐蝕性能。連續(xù)鍍鋅帶鋼由于生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好，市場求量大，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、家電和建筑領(lǐng)域。與連續(xù)電鍍鋅帶鋼相比，
熱鍍鋅帶鋼成本較低，近年來熱浸鍍鋅市場份額不斷提高，如汽車覆蓋件、電視機背板等，這些產(chǎn)品對于熱鍍鋅帶鋼表面質(zhì)量的要求尤為嚴格。
1熱鍍鋅缺陷
1.1鋅渣缺陷
鋅渣主要是鐵與鋅或鋁形成的金屬間化合物。鋅渣的形成原理是：帶鋼在進入鋅液后，其表面的鐵原子同時發(fā)生溶解和冶金反應(yīng)。當(dāng)進入鋅液的鐵低于鋅液中鐵的飽和溶解度時,鐵主要以溶解狀態(tài)存在于鋅液中；當(dāng)進入鋅液的鐵超過鋅液中鐵的飽和溶解度時，鐵便會與鋅或鋁形成金屬間化合物析出。
鋅渣的組成與鋅液溫度及其有效鋁含量有關(guān)。在常用的鋅液溫度下，當(dāng)鋅液中有效鋁含量低于0.135%時，鋅渣的主要成份為FeZn7，該鋅渣密度較鋅液密度大，稱為底渣；當(dāng)鋅液中有效鋁含量高于0.135%時，鋅渣的主要成份為Fe2Al5，該鋅渣密度較鋅液密度小，稱為浮渣。
在連續(xù)生產(chǎn)過程中，當(dāng)鋅液中有效鋁含量發(fā)生變化時，底渣可以轉(zhuǎn)化成浮渣，反應(yīng)式為：2FeZn7+5Al=Fe2Al5+14Zn
鋅液中鐵的飽和溶解度與鋅液溫度成正比，與鋅液有效鋁含量成反比。在加入鋅錠時，由于鋅錠熔化消耗大量熱量，會造成局部鋅液溫度的降低，鐵的飽和溶解度降低，從而會析出鋅渣。
當(dāng)從GA向GI轉(zhuǎn)換時，需要增加鋅液中的有效鋁含量，此過程鋅液中鐵的飽和溶解度降低，會析出大量鋅渣。當(dāng)入爐前帶鋼表面清洗不徹底時，帶鋼表面殘留的鐵粉會隨著帶鋼進入鋅液，這些鐵粉從帶鋼表面脫落后可快速形成鋅渣。當(dāng)帶鋼入鋅鍋溫度過高時，帶鋼表面的鐵原子溶解速度和反應(yīng)活度較大，會增加鋅渣數(shù)量。圖1為附著在帶鋼表面的鋅渣缺陷。
1.2氣刀條痕缺陷
由于氣刀的唇部有損傷缺口或氣刀縫隙處堵塞，都會在帶鋼的相應(yīng)位置產(chǎn)生凸起的帶痕，稱之為氣刀條痕缺陷。在氣刀的噴吹壓力很大且氣刀距鋅液液面很近時，鋅液的飛濺會引起噴嘴的堵塞。
1.3漏鍍?nèi)毕?br />
漏鍍產(chǎn)生的主要原因：
?。?）帶鋼原板面上粘附一些未被清洗干凈的異物，這種漏鍍?nèi)毕莩蕢K狀斑痕分布沒有規(guī)律。
?。?）爐內(nèi)氣氛比例不合理，氫氣含量低，殘氧量偏高時，帶鋼表面附著一些無規(guī)律分布的片狀針孔黑點氧化物。
?。?）爐鼻子內(nèi)部鋅液面上有積灰，或爐鼻子內(nèi)部的結(jié)渣。在帶鋼運行時，尤其是在帶鋼增速、減速或有焊縫通過，導(dǎo)致帶鋼在此處產(chǎn)生振動，鋅灰或鋅渣粘附在帶鋼表面上而產(chǎn)生漏鍍。
1.4劃傷缺陷
1.4.1鍍前劃傷
在熱鍍鋅之前帶鋼板面上的劃傷，稱為鍍前劃傷，這種劃傷有可能來自原料板面，如在冷軋機出口，上下導(dǎo)板劃傷；冷軋或者熱軋軋輥劃傷；熱鍍鋅生產(chǎn)線鋅鍋前入口導(dǎo)板臺、入口矯直機輥面結(jié)瘤劃傷；帶鋼在入口活套跑偏，被托輥劃傷；原料板形不好，在退火爐通道內(nèi)劃傷；擺動爐鼻子清理，爐鼻子內(nèi)結(jié)渣時，擺動幅度過大被爐鼻子劃傷及沉沒輥劃傷等等原因。鍍前劃傷都是基板受損，在鍍鋅之后，劃傷顏色發(fā)暗，而且板料沖壓后往往更加明顯。
1.4.2鍍后劃傷
這種劃傷一般都只是使鋅層表面受損，打磨后不明顯。對后續(xù)沖壓，噴漆表面影響較小。鍍后劃傷可能來自鋅鍋之后的輥面，或者導(dǎo)板臺上異物劃傷。劃傷顏色發(fā)亮，容易與鍍前劃傷區(qū)分，如圖（b）所示。
1.5熱褶皺
熱褶皺也被稱為熱瓢曲，根據(jù)張清東的研究，帶鋼橫向瓢曲的主要原因是由于帶鋼寬向中部局部區(qū)域張力集中導(dǎo)致不均勻拉伸變形造成的局部屈曲。這種缺陷的產(chǎn)生與帶鋼厚度、帶鋼寬度、帶鋼溫度、張力、板形、爐輥凸度有關(guān)。即帶鋼越薄、帶鋼越寬、帶鋼溫度越高、張力越大、凸度越大，帶鋼瓢曲越嚴重，越容易產(chǎn)生這種缺陷，如圖所示。
1.6光整羽痕
羽痕缺陷產(chǎn)生于光整過程中，是由類似羽毛形狀的缺陷縱向排成一串組成。原因是由于光整輥縫隙中的帶鋼受到不穩(wěn)定的延伸率軋制所產(chǎn)生，其典型形貌如圖所示。
1.7壓印
壓印產(chǎn)生的主要原因：
?。?）輥子上粘有顆粒物。
（2）機械損傷造成退火爐內(nèi)輥子上粘有軟的堆積物。
（3）夏天蚊蟲飛到帶鋼板面上經(jīng)過輥壓后產(chǎn)生。
（4）輥面受損。
?。?）退火爐內(nèi)，從燒嘴噴出一些雜質(zhì)到帶鋼表面。鍍鋅板表面壓印缺陷形成原因較多，但由輥子原因造成的壓印都有周期性，可以通過周期計算出壓印來自哪根輥，從而清理或更換新輥消除壓印缺陷。
2缺陷控制措施
2.1減少鋅渣缺陷的控制措施
?。?）控制鋅液中的有效鋁含量，使鋅渣主要以浮渣形式存在，同時盡可能減少有效鋁含量的波動，控制有效鋁含量波動在0.02%以下。
?。?）確定合理的帶鋼入鋅鍋溫度，采用高效鋅液溫度控制模型，減少鋅液溫度波動，將鋅液溫度控制在（460±3）℃范圍內(nèi)。
?。?）加強清洗，保證入爐帶鋼表面鐵粉含量低于40mg/m2。
?。?）均勻加錠，避免有效鋁含量和鋅液溫度的劇烈波動。
（5）減少GA向GI的轉(zhuǎn)換次數(shù)，或采用雙鋅鍋避免GA向GI的轉(zhuǎn)換。
?。?）及時撈渣，浮渣一般采取撈渣的方式去除，一定要注意鋅鍋中帶鋼出口處浮渣的撈取，以減少此處的浮渣粘附在帶鋼的表面。
2.2氣刀條痕缺陷控制措施
生產(chǎn)中一旦發(fā)現(xiàn)有氣刀條痕缺陷，需及時用專用工具進行處理。
2.3漏鍍?nèi)毕菘刂拼胧?br />
?。?）定期檢查清洗段的清洗能力，做擦拭實驗檢查清洗后的帶鋼表面，減少因為原板面上的異物造成的漏渡。
?。?）實時監(jiān)控爐內(nèi)氣氛，及時調(diào)整。
?。?）定期清理及吹掃爐鼻子。
2.4劃傷缺陷控制措施
通過生產(chǎn)線檢查臺和在線檢測表面系統(tǒng)可以監(jiān)控帶鋼表面的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)連續(xù)劃傷缺陷時，首先分清劃傷類型，是鍍前劃傷還是鍍后劃傷。
如果是來自鋅鍋之后的鍍后劃傷，及時檢查各個夾棍、托輥及轉(zhuǎn)向輥的運行狀態(tài)，尋找出缺陷來源并消除，如果是鍍前劃傷，同樣檢查鋅鍋前各個輥的運行狀態(tài)，并檢查生產(chǎn)線入口處的原料帶鋼。如果是原料帶鋼有劃傷，及時查詢生產(chǎn)批次，將同批次原料撤下，以免大批量生產(chǎn)帶缺陷原料。
2.5熱褶皺缺陷控制措施
?。?）出現(xiàn)熱褶皺缺陷時，應(yīng)及時減小爐內(nèi)帶鋼的張力，使?fàn)t內(nèi)帶鋼在朂小張力的情況下運行。
?。?）控制原料板形，原料板形帶有嚴重單邊浪或嚴重中浪的不能使用。
（3）生產(chǎn)不同規(guī)格的料，寬接窄，薄換厚，要逐漸改變，避免兩個規(guī)格差距過大的料接連直接生產(chǎn)。
2.6光整羽痕缺陷控制措施
光整羽痕缺陷是光整輥縫隙中的帶鋼受到不穩(wěn)定的延伸率軋制時產(chǎn)生的，出現(xiàn)羽痕缺陷，需要加大光整張力，減小軋制力，加大光整彎輥力。板料較厚時，在調(diào)整光整張力及軋制力時，有可能會出現(xiàn)嚴重邊浪，要及時打開光整以免斷帶，也可以通過拉矯機來消除羽痕。
2.7壓印缺陷控制措施
當(dāng)檢查員發(fā)現(xiàn)壓印缺陷時，需要測量壓印周期，通過周期計算出輥徑，可以大概計算出產(chǎn)生壓印缺陷的位置，從而消除壓印。保持生產(chǎn)線的密閉，可以減少灰塵或者蚊蟲附在輥面產(chǎn)生壓印。當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓印周期與生產(chǎn)線輥徑不符時，需要排查原料，避免批量生產(chǎn)。
壓印屬于一種常見而又不可控制的缺陷，無法完全杜絕，需要及時發(fā)現(xiàn)，及時處理，所以對帶鋼表面的實時監(jiān)控格外重要。以上的幾種缺陷，都是在日常生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的，只要注意對帶鋼表面的實時監(jiān)控，生產(chǎn)人員反應(yīng)快速并及時采取應(yīng)對措施，可以大幅度地減少降級和切料。同時監(jiān)控和檢查原料質(zhì)量，減少不必要的產(chǎn)品缺陷。
3結(jié)語
熱鍍鋅帶鋼的表面質(zhì)量涉及煉鋼到鍍鋅生產(chǎn)各個工序，并朂終體現(xiàn)在汽車廠的沖壓和涂裝的使用過程，因此應(yīng)根據(jù)具體的缺陷形態(tài)做出客觀合理的評價和分析，找出導(dǎo)致產(chǎn)生各類表面缺陷的原因。
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