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帶鋼連續(xù)熱鍍鋅工藝研究，鍍鋅技術(shù)
鋼材產(chǎn)品的防腐蝕問題長期以來一直是鋼鐵企業(yè)最為關(guān)注的問題。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國對鋼材產(chǎn)品的需求量不斷增加，包括機械制造、汽車船舶、建材家電等方面都離不開高質(zhì)量鋼材產(chǎn)品的供給，鋼材產(chǎn)品的生銹腐蝕問題也更為突出，并對各行各業(yè)乃至整個國民經(jīng)濟建設(shè)都造成了重要的影響。據(jù)統(tǒng)計，我國每年因腐蝕報廢的鋼材產(chǎn)品制品約可占到年產(chǎn)量的1/3，由此造成的資源浪費和經(jīng)濟損失更是無法估量，因此，為了節(jié)約鋼材，延長鋼材產(chǎn)品使用壽命，減少相關(guān)危害和損失，我們必須要想辦法做好鋼材產(chǎn)品的防腐處理，提高其防腐蝕性能。
1、帶鋼熱鍍鋅工藝原理概述
鋅是一種銀白色略帶淡藍色的金屬，質(zhì)地較脆，化學(xué)性質(zhì)較為活潑，在常溫空氣中，鋅會發(fā)生氧化反應(yīng)，并在其表面生成一層耐腐蝕性良好的，結(jié)構(gòu)致密的堿式碳酸鋅膜薄膜。堿式碳酸鋅膜薄膜可有效阻止氧化反應(yīng)和腐蝕作用向其內(nèi)部的進一步擴散，從而起到較為理想的抗腐蝕、抗氧化作用。帶鋼熱鍍鋅工藝就是利用鋅這種良好的抗氧化腐蝕作用，在較高溫度下，使鋅層均勻地、完全地、緊密地結(jié)合包裹于鋼體外層，當(dāng)這層保護膜受到外界破壞時，又會在破壞處形成新的保護膜層，從而起到對鋼材基體的防氧化腐蝕保護作用。
帶鋼熱鍍鋅是指將鋼材浸入高溫熔融的鋅液中，使鋅覆蓋于鋼材表面的一種鍍鋅方法，因此又被稱為熱浸鍍鋅，熱鍍鋅工藝具有覆蓋能力好、鍍層密實、無有機夾 雜 物 等 特 點，其鍍層厚度一般可達到35μm 以上，良 好 的 附 著 力 使 鍍 層 不 容 易 脫 落。熱鍍鋅層形成的過程實質(zhì)就是外部鋅層與內(nèi)部鐵基體合金化的過 程，當(dāng) 鐵 件 浸 入 到 熔 融 的 鋅 液(一 般 為500℃)中時，會有部分鋅原子溶于鐵基體，在鋅液與鐵件界面形成固熔體晶體，但由于鋅鐵原子間引力較小，這種固熔體結(jié)構(gòu)并不穩(wěn)固;當(dāng)鋅含量在固熔體中達到飽和狀態(tài)時，鋅鐵原子相互擴散，滲入到鐵基體的鋅原子逐漸在鐵基體表面形成性質(zhì)較為穩(wěn)定的鋅鐵合金鍍層，實現(xiàn)了鋼的熱鍍鋅。而擴散到鋅液中的鐵就會成為鋅渣而沉入熱鍍鋅鍋底。
2、帶鋼連續(xù)熱鍍鋅工藝研究
常見的帶鋼連續(xù)熱鍍鋅方法主要有以下3種：美鋼聯(lián)法、森吉米爾法和改良森吉米爾法。相比來說，森吉米爾法雖然工藝較為簡單，成本也較低，但由于采用火焰直接加熱的方式去除表面油污，因而其產(chǎn)品表面質(zhì)量較差，尤其不利于薄規(guī)格帶鋼產(chǎn)品的生產(chǎn)。而美鋼聯(lián)法則采用堿性電解脫脂槽進行脫脂，雖然工藝稍顯復(fù)雜，但其產(chǎn)品的表面質(zhì)量更好，更適合薄規(guī)格的熱鍍鋅產(chǎn)品的生產(chǎn)，因此，目前新建的熱鍍鋅生產(chǎn)線基本采用美鋼聯(lián)法進行熱鍍鋅。帶鋼連續(xù)熱鍍鋅的基本生產(chǎn)工藝流程為：酸洗>焊接>清洗>入口活套>退火>熱鍍鋅>平整>拉矯>鈍化>出口活套>卷取。
2.1、酸洗
酸洗主要是為了去除帶鋼軋制后表面的氧化鐵皮，確保帶鋼鍍鋅質(zhì)量，并減少鍍鋅時鋅渣的生成。酸洗采用1∶4的稀鹽酸，在酸洗時應(yīng)注意對酸液濃度、酸洗時間、溫度以及操作過程的控制，酸洗時間以5min～15min為宜，酸 洗 中 要 使 鋼 體 經(jīng) 常 振 動，保證酸洗效果，避免欠酸洗和過酸洗。
2.2、焊接
為保證帶鋼熱鍍鋅生產(chǎn)作業(yè)的連續(xù)性，我們需要將一些卷帶鋼焊接起來，焊接質(zhì)量的好壞也會對連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)速度造成一定的影響，甚至造成停產(chǎn)。因 此，我們在工作中加強對焊接設(shè)備的維護，確保其正常使用，并提高焊接人員的操作技術(shù)和熟練度。
2.3、清洗
清洗是帶鋼熱鍍鋅前重要的工序，對熱鍍鋅的效果有重要的影響，清洗的目的就是要清除鋼材表面粘附的油脂、鐵粉等，保持表面清潔。清洗分為化學(xué)清洗法和物理清洗法2種，化學(xué)法主要是采用清洗液，有時會輔以刷洗的方式來去除表面污垢;物理法則主要通過機械摩擦、振動、噴淋的方式達到清洗的目的。
2.4、退火
帶鋼連續(xù)熱鍍鋅采用在線連續(xù)退火工藝，退火過程一般包括預(yù)熱、加熱、均熱、冷卻。退火主要作用有兩方面：①將帶鋼預(yù)熱到再結(jié)晶溫度，并在鍍鋅前將帶鋼冷卻到入鍋溫度，通過預(yù)熱爐實現(xiàn)對溫度的精確控制，避免帶鋼升溫和冷卻太快而造成的板形不良、溫度不均等問題，提高鍍鋅質(zhì)量;②提高帶鋼表面的清潔度，并使帶鋼密封地進入鋅鍋內(nèi)進行熱鍍鋅。目前很多企業(yè)在退火工藝中通過加熱廢氣來進行帶鋼預(yù)熱，既節(jié)省了燃料，又取得了良好的加熱效果。
2.5、熱鍍鋅
在熱鍍鋅階段，影響帶鋼鍍鋅質(zhì)量的主要因素包括鋅液溫度、浸鋅時間、加鋁量、帶鋼入鍋溫度等。操作時應(yīng)將鋅液溫度控制在440℃～460℃，浸鋅時間控制在30s～60s，鋅液面含鋁量控制在0.01%～0.02%之間，使用國標(biāo) Zn0-3鋅錠;并調(diào)整好鍍鋅管分配器的角度和高度，使設(shè)備保持最佳運行狀態(tài)。
2.6、平整、拉矯
平整的目的是使帶鋼得到理想的平直度和表面粗糙度，在平整工藝中主要應(yīng)做好對軋制力、平整入口出口張力、彎曲輥壓力等參數(shù)的控制，以獲得高外形質(zhì)量的鍍鋅帶鋼產(chǎn)品。
2.7、鈍化
鈍化處理可以提高熱鍍鋅帶鋼表面的耐腐蝕性，延緩“白銹”產(chǎn)生，滿足鍍鋅帶鋼產(chǎn)品較長時間貯運的需要。鈍化處理通常采用鉻酸鹽溶液和磷酸鹽溶液，在帶鋼連續(xù)熱鍍鋅工藝中，通常采用噴涂式進行鈍化處理。
2.8、卷取
卷取由專門的帶鋼卷取機來完成，通過掃描器、電信號控制，使帶鋼卷取整齊，便于滾標(biāo)和包裝。
3、結(jié)束語
我國的帶鋼連續(xù)熱鍍鋅技術(shù)還處于一個研究發(fā)展的階段，在生產(chǎn)中，我們應(yīng)不斷加強研究和摸索，對工藝技術(shù)和參數(shù)進行優(yōu)化改進，才能不斷提高帶鋼熱鍍鋅產(chǎn)品的質(zhì)量和在國際市場的競爭力。
