镀锌板气刀流纹缺陷的成因及控制
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热镀锌缺陷镀锌缺陷是由于设备运转失常或者操作控制不良造成的。
此类缺陷一般可以排除,常见的有下列几种:一、锌粒在热镀锌板面上分布有类似米粒的小颗粒,习惯上称为锌粒。
它造成表面粗糙不平,不仅妨碍美观,而且对使用也有害。
通过X射线显微组织分析和电子探针分析都确定锌粒实际是铁锌化合物,其组成为FeZn10,近似相的结构。
形成锌粒的主要原因是:1)底渣过多被机械搅动而浮起,从而伴随锌液粘附在镀锌板面上。
2)锌液温度过高,例如超过470℃时,使底渣浮起。
3)锌液中铝(A1)含量过高时,会降低铁在锌液中的溶解度(锌液中的铝含量低于%时,铁的溶解度为%)。
此外,铝对铁有较大的亲合力,这样铝就会紧紧地拉住铁,阻止锌渣下沉而悬浮于锌液中。
消除锌粒缺陷的措施有:1)按时捞取底渣,使底渣与沉没辊之间的距离不小于200毫米。
根据经验,用铁锌锅时,每生产5000吨镀板,需要捞取一次底渣,用感应加热锌锅时,每生产60000吨,捞取一次底渣。
2)降低锌液温度,使其保持在440~450℃。
3)缩短镀锌原板的库存时间,减轻带钢表面的氧化。
4)降低锌液中铝含量,使铝含量保持在0.1%左右。
5)降低带钢入锌锅温度,使之维持在460℃左右。
二、厚边当热镀锌带钢边沿的锌层比中部的锌层厚时,就是厚边缺陷。
这种缺陷对带钢的卷取特别有害,因为在张力卷取时,边部厚就拉力大,所以易把边部拉长,进而形成浪边缺陷。
根据经验,厚边既可在高速下形成,称为高速厚边;也可在低速下(带钢速度低于60米/分)形成,称为低速厚边。
而在相同的条件下窄带钢比宽带钢更易形成厚边缺陷。
高速厚边主要是由于气刀的角度调整不佳,造成对吹,形成扰流而产生的。
适当调整气刀角度即可排除此缺陷。
带钢运行速度低于60米/分时,就可能产生厚边缺陷。
特别是当带钢速度降到30米/分以下时,由于喷嘴两端的气流向外散失一部分,这样即减小了边部气流的冲量,造成边部刮锌量比中部小,所以形成厚边缺陷。
这时,镀锌板每面边部的锌层重量往往比中部的锌层重量多15克/米z左右。
第42卷第5期2020年10月甘㊀肃㊀冶㊀金GANSU㊀METALLURGYVol.42No.5Oct.ꎬ2020文章编号:1672 ̄4461(2020)05 ̄0062 ̄04热镀锌光整缺陷产生原因及控制措施张国堂ꎬ孙朝勇(甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司碳钢薄板厂ꎬ甘肃㊀嘉峪关㊀735100)摘㊀要:光整机是连续热镀锌机组的重要设备ꎬ对带钢的板形改善及表面质量提高起着至关重要的作用ꎮ主要介绍了酒钢连续热镀锌机组光整机在使用过程中经常出现的光整纹(光整花)及光整亮点缺陷ꎬ分析了缺陷产生的主要原因ꎬ并制定了消除缺陷的措施ꎮ通过措施的实施及长时间的生产验证ꎬ两种缺陷得到了很好的控制ꎬ对提高酒钢热镀锌产品表面质量有着重要意义ꎮ关键词:光整机ꎻ光整纹ꎻ光整亮点ꎻ原因分析ꎻ控制措施中图分类号:TG335.56㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:ATheCausesandControlMeasuresonDefectsofSkinPassedforHot ̄DipGalvanizedLineZHANGGuo ̄tangꎬSUNChao ̄yong(CarbonSteelStripPlantofJISCOHongxingIron&SteelCo.Ltd.ꎬJiayuguan735100ꎬChina)Abstract:Astheimportantequipmentforcontinuoushot ̄dipgalvanizedlineꎬskinpassmillplaysanimportantroleinim ̄provingstripshapeandsurfacequality.ThispaperintroducesthedefectsofskinpassedmarkandspotfrequentlyappearedintheuseofskinpassmillforJISCOcontinuoushot ̄dipgalvanizinglineꎬmakesanalysisofthedefectcausesandworksoutthemeasuresforeliminatingthedefects.Afterperformanceofthemeasuresandlong ̄termproductiontestꎬthistwodefectsarewellcontrolledꎬwhichissignificanttoimprovesurfacequalityofJISCOhot ̄dipgalvanizingproducts.KeyWords:skinpassmillꎻskinpassedmarkꎻskinpassedspotꎻanalysisofcausesꎻcontrolmeasure1㊀引言光整机(SkinPassMillꎬ简称SPM)是连续热镀锌机组(CGL)的重要设备ꎬ能对镀后带钢板形㊁板面质量等进行优化处理ꎬ其作用主要体现在以下四个方面[1]ꎮ⑴改善板形ꎬ提高镀锌板的平直度和平坦度ꎮ⑵改变带钢表面粗糙度ꎬ满足不同用户需求ꎮ⑶消除屈服平台ꎬ防止在后道工序拉伸或深冲加工时出现滑移线(图1)ꎮ⑷降低屈服点来改善带钢的延伸率和塑性变形ꎮ图1㊀光整前后带钢拉伸曲线对比㊀㊀光整纹及光整亮点缺陷一直是困扰酒钢热镀锌产品质量提升的难题ꎬ每月因光整纹及光整亮点缺陷造成的降级品量达到1.5%左右ꎮ光整纹缺陷影响带钢表面光整质量的提高ꎬ光整亮点缺陷造成大量的非计划品和换辊ꎬ以上两个缺陷严重影响到光整机功能的发挥ꎬ也影响到酒钢热镀锌线高级别产品的开发ꎮ2㊀光整纹缺陷产生原因分析及控制措施带钢经过光整后ꎬ在带钢上下表面两侧约1/4处出现呈45ʎ角向外发散的轮胎状花纹ꎬ或者是羽毛状斜纹ꎬ一般称之为光整纹缺陷(图2)ꎮ缺陷较轻时影响带钢表面质量ꎬ缺陷严重时有较明显手感ꎬ影响表面美观度和使用ꎬ也可能在后续拉矫过程中造成断带ꎮ2.1㊀光整纹缺陷产生原因分析根据对光整纹缺陷的观察及采集相关数据ꎬ认为其产生的根本原因为轧制力在带钢横向分布不均匀ꎬ导致带钢沿横向产生不均匀变形ꎬ可以分为以下几类ꎮ⑴原料板横向厚度不均匀或有边浪缺陷ꎮ通过测量原料横向厚度ꎬ发现光整纹缺陷出现的部位基本都存在局部高点或楔形(表1)ꎮ图2㊀光整纹缺陷形貌表1㊀原料厚度测量数据/mm钢卷厚度传动侧㊀中间㊀工作侧卷10.780.7940.7920.7910.7920.7960.7900.7890.7910.7880.7870.7800.7800.778卷20.980.9830.9820.9810.9800.9790.9790.9760.9750.9750.9740.9730.9700.967卷31.131.1411.1421.1441.1441.1411.1421.1421.1401.1421.1401.1371.1351.132卷41.481.4891.4931.4921.4901.4921.4921.4901.4881.4861.4861.4891.4871.489卷51.971.9671.9711.9771.9781.9801.9801.9781.9771.9751.9781.9721.9691.962㊀㊀⑵光整机两侧轧制力偏差过大ꎬ导致轧制力横向分布不均匀ꎮ其产生原因主要为光整机检测元件(张力计㊁压力传感器㊁位置传感器等)误差产生轧制力偏差ꎻ光整机辊缝倾斜调整不当产生的轧制力偏差ꎻ光整机支撑辊及工作辊不均匀磨损产生的轧制力偏差ꎮ⑶光整机参数设置不当ꎬ光整机入/出口张力过小或者防皱辊位置过低时都容易产生光整纹缺陷ꎮ另外轧制力增加过快ꎬ在带钢张力较小时也容易造成带钢在光整机入口受阻产生光整纹缺陷ꎮ⑷光整机辊型与带钢不匹配或者在使用过程中由于磨损发生变化ꎬ在压上缸及弯辊缸的作用下导致轧制力分布不均匀ꎬ四辊光整机轧辊及带钢受力如图3所示ꎮ2.2㊀光整纹缺陷控制措施⑴改善带钢板形ꎬ减小原料带钢横向厚度差距图3㊀光整机轧辊受力示意图统计ꎬ80%以上的光整纹缺陷出现在焊缝附近约100m范围内或带钢规格发生变化时ꎬ由此可见原料头尾的厚度波动对光整纹缺陷有较大的影响ꎮ通过对热轧原料凸度及横向厚度偏差的控制ꎬ镀锌在生产规格变化时提前降低光整机轧制力ꎬ可以减小光整纹缺陷产生几率ꎻ同时生产过程中加强对焊缝附近光整质量的监控ꎬ发现缺陷时及时调整ꎬ也可以36第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀张国堂ꎬ等:热镀锌光整缺陷产生原因及控制措施㊀㊀㊀㊀㊀㊀减少缺陷产生数量ꎬ减少降级损失ꎮ⑵改善光整机两侧轧制力偏差ꎬ减少轧制力横向分布不均ꎮ正常生产过程中保证光整机两侧轧制力偏差小于2tꎮ定期对光整机入/出口张力计压头㊁位置传感器㊁压力传感器㊁辊缝调零进行校准ꎬ避免在生产过程中因检测仪器偏差导致调整失当ꎮ在酒钢热镀锌机组中曾经出现过因压力传感器故障导致光整机单侧轧制力大幅度波动ꎻ因辊缝偏差调整不当导致带钢出现褶皱ꎻ因张力计校准不及时导致光整机两侧张力偏差过大等问题ꎮ定期对光整机推上缸㊁轧制线调整装置㊁弯辊缸进行表面清理ꎮ随着光整机的使用ꎬ在推上缸㊁轧制线调整装置㊁弯辊缸表面不可避免的产生油污㊁锈蚀等异物ꎬ如果不及时清理必然会影响轧制力㊁弯辊力控制的稳定性(表2)ꎮ经过一段时间的摸索以及对下机后轧辊辊型的测量ꎬ制定出合理支撑辊及工作辊换辊周期ꎬ避免轧辊过度磨损或者不均磨损导致的轧制力偏差ꎮ表2㊀光整机定期检查调整项目表序号检查调整项目周期1光整机轧辊倾斜归零生产前2光整机推上缸位置传感器标定生产前3光整机推上缸位置传感器压缩空气吹扫生产前4光整机防皱辊及抗横弯辊位置标定生产前5更换支撑辊时清理推上缸及楔形块支撑辊辊役6光整机推上缸响应速度分析1个月7中间液压站气囊压力检查1个月8光整机推上缸排气2个月9防皱辊㊁抗横弯辊㊁张力计辊㊁轧制线辊水平度及垂直度测量调整3个月10光整机防皱辊㊁抗横弯辊移动滑道间隙测量3个月11光整机推上缸压力传感器压力校准(测量电压比对)3个月12光整机推上缸位置传感开盖检查及清理6个月13光整机张力计压头校准6个月14光整机防皱辊及抗横弯辊速度测量及调整12个月㊀㊀⑶优化光整机轧辊辊型ꎮ带钢进入光整机辊缝后ꎬ轧制力横向分布主要受轧制力大小㊁弯辊力以及轧辊辊型的影响ꎮ通过观察发现带钢1/4处容易产生光整纹缺陷ꎬ通过逐步调整工作辊凸度(0.05mm㊁0.08mm㊁0.10mm)ꎬ在支撑辊辊役初期光整纹缺陷得到了较好的控制ꎬ但是在中后期缺陷产生频率逐渐增加ꎮ通过分析ꎬ认为主要是工作辊与支撑辊的轴向接触长度大于带钢宽度ꎬ在没有带钢区域(尤其是辊子边部)形成了不良接触区ꎬ不良接触区的存在容易引起轧辊的不均匀磨损ꎮ为此ꎬ对支撑辊辊型也进行了优化(微凸度加倒角)ꎬ锁定工作辊凸度为0.08mmꎬ并配合弯辊力的调整ꎬ光整纹缺陷得到控制ꎮ⑷优化光整机工艺参数ꎮ通过一段时间的摸索ꎬ逐步优化容易出现光整纹缺陷的钢种㊁规格的张力及防皱辊位置ꎻ弯辊力参数设定则依据轧制力大小㊁支撑辊辊役量㊁钢种规格等进行调整ꎮ通过以上措施的实施ꎬ光整纹缺陷得到有效控制ꎬ目前已基本杜绝了因光整纹缺陷导致的降级品ꎮ3㊀光整亮点缺陷产生原因分析及控制措施光整亮点缺陷是镀锌带钢经过光整机后在带钢上下表面全宽随机出现的一个或者多个小点或者亮印缺陷ꎬ纵向上周期与工作辊辊径对应ꎬ带钢边部及头尾出现的几率较大ꎮ缺陷大小不一ꎬ有的如针尖大小(用油石打磨带钢后可见)ꎬ有的如指甲盖大小ꎬ严重时有较明显手感ꎮ下机后的工作辊对应位置有粗糙度损伤或锌粒粘附ꎬ通常称之为工作辊粘渣(图4)ꎮ亮点缺陷主要影响带钢表面的美观程度ꎬ造成产品降级及非计划换辊ꎻ亮点缺陷在后续彩涂及喷漆工序会产生凹坑㊁漏涂㊁色差等缺陷而影响客户使用ꎮ3.1㊀光整亮点缺陷产生原因分析通过对光整亮点缺陷的跟踪分析ꎬ其产生的根本原因为带钢表面粘附的锌粒在光整过程中脱落ꎬ将光整机工作辊表面粗糙度破坏或者粘附在工作辊上造成周期性亮点缺陷ꎮ亮点缺陷的产生原因主要有以下几类ꎮ46㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀甘㊀肃㊀冶㊀金㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷图4㊀光整亮点缺陷形貌㊀㊀⑴焊缝附近带钢存在漏镀或翘皮缺陷ꎬ通过光整机时在光整机大张力及轧制力作用下锌粒及锌疤脱落ꎬ造成工作辊损伤ꎮ⑵带钢出锌锅时有边浪㊁气刀边部挡板不对中㊁边部挡板距离带钢过近或过远造成锌渣间断性飞溅到带钢边部ꎬ光整过程中锌渣脱落粘附在工作辊上ꎮ⑶锌锅工艺参数(入锅温度㊁锌锅温度㊁锌液成分等)不稳定ꎬ锌锅内锌渣析出量大ꎬ导致带钢表面粘附的细小锌粒增多ꎬ光整过程中锌粒脱落粘附在工作辊上ꎮ⑷光整机投入瞬间ꎬ在较大的轧制力冲击下ꎬ带钢表面的锌渣极有可能粘附在工作辊表面ꎬ造成亮点缺陷ꎬ因此光整机投入初期的亮点缺陷也占到很大一部分比例ꎮ3.2㊀光整亮点缺陷控制措施由于热镀锌工艺的特殊性ꎬ光整亮点缺陷无法完全避免ꎬ但可以通过采取以下控制措施ꎬ降低光整亮点缺陷的产生几率ꎮ⑴入口段定期检查带钢清洗质量ꎬ工艺段发现带钢表面有漏镀或者大块翘皮时打开光整机ꎬ避免辊面损伤ꎮ⑵调整退火温度㊁张力及锌锅张力等ꎬ控制出锌锅带钢板形ꎻ调整边部挡板距离及对中ꎬ适当降低气刀压力ꎬ减轻气刀处锌液飞溅ꎮ⑶稳定锌锅工艺参数ꎬ必须确保锌液成分(Al:0.18%~0.2%)及锌锅温度(460ʃ2ħ)保持稳定ꎬ避免锌锅内锌渣大量析出ꎮ⑷优化光整机投入制度ꎬ光整机投入前提前打开低压喷淋水使轧辊得到充分湿润及润滑ꎻ光整机投入初期50m适当降低光整机轧制力ꎬ减轻光整机投入瞬间对锌层的冲击ꎮ⑸将光整机刷辊改造为高压水清洗ꎬ正常生产时高压水压力保持在120~150barꎬ随时冲洗轧辊表面ꎬ避免锌粉聚集ꎬ防止辊面粘附锌粉ꎮ另外定期投入塔顶辊刷辊及其它辊系刮刀ꎬ对减少光整亮点缺陷也有一定的作用ꎮ4㊀结语光整纹及光整亮点缺陷是酒钢热镀锌机组影响光整机作用发挥的两个主要缺陷ꎬ制约带钢表面质量的提高ꎮ通过采取以上措施后缺陷得到有效控制ꎬ目前已基本上杜绝了由于这两种缺陷造成的产品降级ꎬ在酒钢镀锌生产线上取得了较好的成效ꎬ为进一步提高酒钢镀锌板实物质量奠定了良好的基础ꎮ参考文献:[1]㊀李九龄.带钢连续热镀锌(第3版)[M].北京:冶金工业出版社ꎬ2010.收稿日期:2020 ̄07 ̄21作者简介:张国堂(1981 ̄)ꎬ男ꎬ甘肃省临洮县人ꎬ工程师ꎬ本科ꎬ学士学位ꎮ主要从事表面涂镀工作ꎮ56第5期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀张国堂ꎬ等:热镀锌光整缺陷产生原因及控制措施㊀㊀㊀㊀㊀㊀。
刘超,助理工程师,2012年毕业于内蒙古科技大学材料成型及控制工程专业。
E-mail:liuchao@连续热镀锌带钢表面缺陷原因分析及解决措施刘超(鞍钢蒂森克虏伯汽车钢有限公司,辽宁大连116600)摘要:介绍了连续热镀锌带钢镀层表面存在的各类常见缺陷,包括锌渣、气刀条痕、划伤、热褶皱、光整羽痕和压印等,并分析了缺陷产生的原因,针对缺陷提出了解决措施。
实践表明,热镀锌带钢的表面质量明显改善,O5板合格率达到了90%以上。
关键词:连续热镀锌;表面缺陷;产生原因;控制措施中图分类号:TG356文献标识码:A文章编号:1006-4613(2017)06-0062-04Analysis on Causes Leading to Defects on the Surface ofContinuous Hot-dip Galvanizing Steel Strips andCountermeasures for the DefectsLiu Chao(Thyssen Krupp Auto Steel Company Limited of Ansteel,Dalian 116600,Liaoning,China )Abstract :Various kinds of common defects on the surface of continuous hot-dip galvanizingsteel strips including zinc slag,steaks caused by air knife,scratches,wrinkles in hot condition,pinnate marks due to the finishing process and impressions were introduced while the causes leading to the defects were analyzed.Then countermeasures for dealing with the defects were proposed.The production practice showed that the surface quality of the hot-dip galvanizing steel strips was obviously improved and the qualified rate of O5steel sheets was over 90%.Key words :continuous hot-dip galvanizing ;surface defects ;causes ;controlling counter-measures热浸镀锌是应用最广泛的防腐蚀技术之一,可以大幅度提高钢铁材料的耐大气腐蚀性能。
镀锌板常见28大外观缺陷图谱!收藏学习!1孔洞Holes【定义与特征】孔洞是钢带表面非连续的、贯穿带钢上下表面的缺陷。
一般位于带钢的中部或边部,大多呈串状分布。
【产生原因】孔洞是由于材料撕裂而产生。
在轧制过程中,带钢断面局部疏松,该处的应力超过材料的变形极限(如塑性)。
带钢越薄,其现象越明显。
镀锌之后不能消除。
【鉴别与判定】可用肉眼判定,不易与其它缺陷混淆,镀锌板表面不允许存在孔洞,应予以切除。
不能切除可带缺陷交货,但应有标识。
2夹杂Shells【定义与特征】不规则、飞刺状的叠层,其下方常有非金属夹杂物。
这些叠层的尺寸和形状各异,且有不规则的边界,并由非金属或氧化物夹杂或者氧化铁皮将之与基体分开。
表面夹层由金属镀层所覆盖,金属镀层的组织因夹杂而受到干扰并呈现异样的外观。
【产生原因】夹杂是由于浇铸时混入非金属夹杂物或连铸保护渣进入钢中,造成冷轧基板上线状或片状夹杂。
镀锌之后不能消除。
【鉴别与判定】可用肉眼判定,细条状夹杂易与基板划伤混淆,夹杂的形状与划伤比较更为无序,边部带毛刺。
高级镀锌板表面不允许存在夹杂,应予以切除,普通级镀锌板不允许存在起皮夹杂,应与切除。
不能切除可带缺陷交货,但应有标识。
3凸棱 Ridges【定义与特征】分布在钢带的纵向上,目视缺陷部位发亮,用手触摸有凸起的感觉。
【产生原因】凸棱是由于带钢横向存在局部高点造成卷取后累积在高点处的横棱。
【鉴别与判定】可用肉眼判定,侧光观察卷后带钢表面,打磨更明显。
高级表面镀锌板不允许出现该缺陷,普通级镀锌板允许存在轻微的不导致板型变化的凸棱缺陷。
4气刀条痕 Knife Streaks【定义与特征】是沿钢带移动方向易见的较宽条痕,其特征为不同的表层结构和较厚的金属镀层。
【产生原因】刀唇粘锌造成气刀局部气流堵塞产生气刀条痕。
【预防与纠正】1、将气刀的刀唇清理器设置为过焊缝自动模式,过焊缝时刀唇清理器自动运行,预防过焊缝时刀唇粘锌。
2、观察到带钢的板形不良时,将气刀距离调整到大于35mm。
镀锌常见缺陷的原因分析及解决办法作者:王冲来源:《中国化工贸易·中旬刊》2018年第08期摘要:通过本钢冷轧厂镀锌线常见的产品表面缺陷,进行控制参数优化,合理控制缺陷产生,减少不合格品的产生。
关键词:镀锌;表面缺陷;原因;解决方法近年来随着客户对产品质量要求的提高,因此对生产厂商在出厂的产品要求也在不断提高。
杜绝缺陷产品流入客户手中,也是提高市场竞争力的另一种体现。
目前镀锌常见缺陷的有以下几种:锌灰、锌层附着力差、露钢等缺陷。
这类缺陷大部分是可以解决的,现将镀锌机组常见的表面缺陷及处理方法介绍如下:1 常见表面缺陷及处理方法1.1锌灰缺陷锌灰:由于炉鼻子区域的锌液面不断挥发锌蒸气,锌蒸气在炉内较冷的区域凝结,随着时间延长逐渐长大。
由于震动、气流等不稳定因素逐渐长大的锌尘在自身重量的作用下松动掉落在带钢表面,附着在带钢表面形成合金层,该区域的带钢表面与锌液的润湿性较差,在带钢出锅后在带钢表面形成锌灰缺陷。
通过不断试验,优化工艺参数。
目前消除锌灰缺陷是可以实现的。
具体要求如下:①严格控制炉鼻子区域露点的温度,目前最佳范围-18℃―-20℃;②严格控制锌锅温度以及带钢入锌锅温度,减少新蒸气的挥发,锌锅温度控制在(455±2)℃;③严格控制锌液成分,锌锅中铝含量控制为(0.22±0.02)%。
1.2锌层附着力差热镀锌的目的是在钢板上形成耐腐蚀性能良好的保护层。
所以镀锌层的附着性能好坏,是热镀锌钢板性能的重要指标。
通过折叠试验、球冲试验、弯曲试验可检验考核镀锌层的韧性(裂纹)、镀锌层的附着性能(脱落)。
锌层附着力差,主要表现在带钢经过折叠后,锌层出现裂纹,严重时锌层与钢基发生点状脱落。
①由于退火炉漏气或还原条件不良,使带钢表面残留有未被还原的氧化物,或还原后被重新氧化,因此影响正常合金层的形成,而使镀层粘附性变坏;②正常的粘附中间层形成之后,由于恶劣的操作条件又使它遭到破坏,并因此生成了超厚的Fe-Zn合金层;③在生产操作中因温度、锌液中铝含量和浸时间控制不当,使中间粘附层没有来得及形成,从而造成镀层的粘附力下降;④清洗效果不好,表面残存大量的油脂、氧化铁皮退火炉参数未及时调整。
薄规格厚锌层热镀锌产品厚边缺陷的原因分析及控制摘要:本文分析了0.5mm及以下厚度厚锌层热镀锌产品出现厚边的原因,通过优化气刀控制参数、控制带钢入锌锅温度、调整锌液温度及铝含量等手段,消除厚边缺陷,提高产品表面质量。
关键词:热镀锌,厚锌层,气刀控制,工艺参数0. 引言邯钢冷轧厂冷基镀锌线采用美钢联法立式炉加热方式,配备窄搭接焊机及方登气刀,产线速度45-150mpm,产品规格(0.28-2.0)mm*(900-1600)mm。
在生产0.5mm及以下厚度规格的厚锌层产品时,经常出现成品卷两侧向内1-3cm距离出现光感鼓包,严重时有手感,开平后呈现边部浪板,产品降级或降废,严重影响产品质量,尤其是锌层≥180g/m2。
为解决上述问题,通过研究镀锌工艺及影响锌层的因素,调整镀锌工艺及气刀参数等方法,消除厚边缺陷,提高薄规格厚锌层产品的质量。
1. 生产工艺及产品情况0.5mm厚度275锌层产品在某次生产过程中的工艺参数如表1所示,钢卷的左侧向内有鼓包并伴有轻微手感。
对该成品卷宽度方向上取样测量锌层重量发现端部位置的锌层重量比中间部位高出8-10g/m2,在卷取过程中的累积作用导致成品卷外观上表现出端部鼓包,即出现厚边缺陷。
表1. Z275锌层产品生产工艺参数镀锌工艺 气刀参数速度 入锌锅温度 锌液温度 铝含量 气刀间距 气刀高度 风压465℃ 465℃ 0.2% 16mm 210mm 230m pa 130mpm2. 生产工艺分析2.1 镀锌工艺分析在热镀锌生产中,当锌液温度在455-465℃时,带钢入锌液温度稳定在450~480℃的范围内,最有利于形成粘附性良好的锌层。
如果锌液温度过高,同等条件下Fe-Zn 合金层增厚的速率远大于中间粘附层和纯锌层,Fe-Zn 反应更加激烈,会造成铁损成几何倍数的增加,锌液中的底渣和悬浮渣不断产生,这些锌渣不会在锌液中重溶,只能将其捞出,增加锌耗。
在生产厚规格产品时可以适当降低,薄规格产品必须提升[1]。
镀锌产品几种常见缺陷分析及改进措施作者:冉从锦来源:《中国新技术新产品》2016年第07期摘要:本文主要介绍了滑移线、锌流纹、锌花不均三种镀锌产品常见缺陷,描述了其形貌特征,分析了主要形成原因,并给出了具有操作意义的改进建议。
关键词:镀锌板;滑移线;锌流纹;锌花不均中图分类号:TG174 文献标识码:A1 前言冷变形、连续退火之后的钢板在表面镀上一层均匀的锌层,从而获得具有良好耐腐蚀性能钢板,即镀锌板,广泛应用于建筑、家电、汽车等行业。
由于其生产工艺复杂,工序繁多,镀锌板可能会产生多种质量缺陷,影响表面美观和用户使用。
本文对镀锌板常见的滑移线、锌流纹、锌花不均三种缺陷进行原因分析,并从实用性出发给出现场解决方法,具有一定的指导意义。
2 原因分析及改进措施2.1 滑移线2.1.1 形貌特征。
后续加工时在板面出现的线条状暗纹,严重时有凸起和明显触感,有时不清晰可见。
2.1.2 原因分析。
在实际生产过程中,滑移线主要是由以下原因造成的:(1)平整率设置不合理。
退火后的钢板经过一定量的平整变形,产生了大量可移动位错,使位错摆脱固溶C、N原子的束缚,在较小的应力下就可以使变形继续,这样就消除了屈服平台。
在一定的平整度下,屈服强度随着平整度的提高而下降,直至降到最低点,此时屈服平台消失;随着平整度进一步提高,屈服强度又提高,加工硬化不断增大,变形能力降低,加工性能降低。
(2)自然时效。
经过退火平整已经消除了屈服平台的镀锌钢板在室温下长期放置后,C、N原子又重新扩散至位错周围形成“柯氏气团”从而导致屈服平台重新出现。
(3)人工时效。
需要经过喷漆烘烤或覆膜加热等后工序的镀锌钢板在高温下重新出现屈服平台。
2.1.3 改进措施。
(1)合理设置平整率,既能够消除屈服平台,又不至于使屈服强度过度上升,降低材料成型性能。
(2)采用罩式退火工艺,与连退相比,加热速度和冷却速度慢(一般为20℃/h~ 40℃/h),保温时间长,退火后钢中的C大量以Fe3C形式析出,N原子以AlN的形式充分析出,大大降低钢中固溶原子的数量。
冷轧热镀锌带钢表面锌灰缺陷形成原因分析及控制热镀锌带钢是冷轧厂主要产品,它可以用作家电板,汽车板等。
随着工艺技术的不断改进,目前下游企业对带钢表面质量要求越来越高。
首钢京唐冷轧共有4条热镀锌产线分别生产GI和GA产品。
其中一冷热镀锌产线的主要生产家电板,二冷热镀锌主要生产汽车板。
带钢表面锌灰缺陷是热镀锌产品的常见缺陷之一,它制约着高端产品的生产。
为了解决这一问题,该文就从锌灰缺陷形成的机理出发,结合工艺和操作提出了减少锌灰缺陷的措施。
1 锌灰产生的原因冷轧热镀锌产线主要由入口段、入口活套、清洗段、炉区、工艺段、出口活套和出口段构成。
带钢以460℃经炉鼻子出来进入锌锅约3s经沉没辊从锌锅出来,经过气刀将多余的锌液吹掉(控制锌层厚度)。
锌锅内锌液需要保持460℃,这样锌液会逐渐蒸发,蒸发的锌灰集聚在一起,然后掉落在带钢上形成锌灰缺陷。
锌灰则是有以下几方面原因。
1.1 浮渣的产生当带钢进入锌液中则产生FeZn7,而锌液中的铝离子逐步将锌替换形成Fe2Al6铁铝化合物。
它和锌的氧化物在一起形成浮渣。
1.2 锌液蒸汽冷凝锌液液面不断产生锌蒸汽,锌蒸汽遇冷凝结在炉鼻子内壁等处形成固态粉末。
随着炉鼻子震动它们坠落到锌锅中和带钢表面。
1.3 炉内耐火材料坠落在长期生产过程中,炉内耐火材料受到冷炉和加热的温差变化影响发生坠落,它们常在炉鼻子处于锌渣和锌灰掺杂在一起(图1)。
2 减少锌灰主要措施通过与国内各先进企业学习,在2012年和2013年对炉鼻子等处进行改造增加了摄像头,沉没辊刮刀,锌灰泵和炉内加湿等。
操作人员通过炉鼻子摄像头监控炉内锌灰粉末生成情况,防止炉鼻子内锌灰和锌渣形成过多。
2.1 浮渣清理操作人员利用专用扒渣勺,每班扒渣4次;利用锌灰泵定期对浮渣进行清理;利用检修或更换沉没辊的时间将锌锅降低,炉鼻子处锌渣暴露出来后进行人工扒渣。
2.2 防止锌液蒸汽冷凝为了有效防止锌蒸汽冷凝形成固态锌粉末,各热镀锌产线增加了炉鼻子氮气加湿系统。
作者: 杨译
作者机构: 首钢京唐钢铁联合有限责任公司,河北唐山063200
出版物刊名: 科技资讯
页码: 94-95页
年卷期: 2015年 第6期
主题词: 热镀锌 锌流纹 缺陷
摘要:某钢厂投产后,随着生产规格极限化,对于薄规格产品,带钢表面出现大量锌流纹缺陷,严
重影响了带钢的表面质量和导致了协议品的产生。结合该钢厂镀锌机组投产以来的生产实践,对
热镀锌板锌流纹缺陷的形成进行了分析,重点探讨锌流纹缺陷产生的原因,提出控制措施,消除缺陷
的产生,提高镀锌板表面质量。
浅析热镀锌板镀层缺陷问题近年来,随着科学技术的不断发展,热镀锌基本的表面质量得到明显提升,同时热镀锌钢板相应镀层表面质量也得到一定改进。
但是,对于生产汽车所应用的面板而言,要求热镀锌钢板必须不存在缺陷,因此存在一定技术难度。
其中机械划伤等相关基板表面问题比较容易透过镀层展现出来,同时基板的表面若是清洗不干净,也会严重影响镀层反应,同时产生漏镀点等多种镀层问题。
对此,分析与研究热镀锌板镀层表面缺陷和处理方式有着深远意义。
1 热镀锌板镀层的表面缺陷1.1 锌锅辊引发的划伤锌锅辊造成的划伤为镀锌产品划伤的重要原因,其占据划伤问题的大部分。
一般情况下,锌锅辊主要由沉没辊和校正辊及稳定辊构成,其处在锌液中比较特殊的位置,并不利于设置电机实现传动,对此许多锌锅辊都是被动辊,主要利用钢表面和锌锅辊的棍面间摩擦力实现锌锅辊和带钢的同速转动。
但是因为锌液的成分发生变化与锌锅辊的应用等相关要素的影响,导致带钢和沉没辊间由于传动摩擦力不足产生相对滑动,进而使锌锅辊出现划伤问题。
1.2 气刀条痕问题若是气刀喷嘴出现局部堵塞时,就会使带钢相应位置的锌层过后,产生条痕。
条痕的产生一般是由于生产线速度出现较大变化时气刀的压力发生突然变化,导致锌液飞溅,从而堵塞气刀,或是气刀距离带钢的间距相对比较小,而且来料瓢曲和带钢的受热不均匀及带钢的张力过小等都会导致带钢的刮气刀产生堵塞,从而出现条痕。
对此,工作人员应该在生产线的升降度过程中有效控制幅度,同时注重来料的板形,若是板形相对比较差,就要及时把气刀间距进行调大,并且经过对张力和稳定辊完成合理调节,确保带钢可以在气刀喷嘴的中间获取一个相对良好的平直度,避免带钢的刮气刀产生堵塞。
若是产生气刀条痕应该在焊缝迅速打开气刀,应用专业设备完成清理。
1.3 漏镀点漏镀点主要指热浸镀的过程中不完全浸润所出现的未镀区域。
在进行热镀锌的过程中,唯有彻底消除基板轧制的氧化铁皮和氧化物及清洗液,同时露出相对清洁的基板表面,才可以确保良好的浸润性。
管理及其他M anagement and other 冷轧镀锌板表面质量缺陷及控制工艺研究汪仲华摘要:在我国现代工业高速发展的背景下,金属冶炼行业取得了全面发展,各项冶炼技术水平快速提升,使得钢铁冶炼行业经济效益大幅度提升。
在金属冶炼行业中,为了确保产品质量,必须做好缺陷控制工作,其中冷轧镀锌板表面容易出现质量问题和缺陷问题,因而需要做好缺陷控制,确保表面缺陷问题得到全面优化和处理。
因此,本文将对冷轧镀锌板表面质量缺陷及控制工艺方面进行深入研究与分析,并结合实践经验总结一些措施。
关键词:冷轧镀锌板表面;质量缺陷;控制工艺近年来,我国镀锌钢铁冶炼与冷轧工艺全面创新,通过技术优化和改进等手段,使得钢铁冶炼生产效率全面提高。
冷轧镀锌板的工艺与镀锌板技术密切相关,如果冷轧镀锌板表面存在质量缺陷问题,将无法正常使用,因此需要加强对冷轧镀锌板表面缺陷的控制,确保问题能够有效解决。
目前所采用的控制工艺中还存在一些问题,控制效果不佳,导致质量缺陷问题频繁发生,因此需要加强对控制工艺的持续改进,提升工艺效果。
1 冷轧镀锌板表面缺陷质量控制工艺的重要性分析在冷轧镀锌板的冷轧加工过程中,镀锌板表面质量缺陷普遍存在,无法完全避免。
根据表面质量缺陷的不同表现程度,可将其分为线性缺陷和裂缝缺陷两种类型。
这两种质量缺陷产生的原因和受到的影响因素不同,其中裂缝质量缺陷问题更为严重。
在冷轧镀锌板中,如果出现裂缝缺陷问题,经过冷轧后的镀锌板性能与稳定性会全面降低。
如果没有相应的冷轧工艺控制,将导致该镀锌板无法使用,进而造成经济损失,具有裂缝的镀锌板无法继续在冷轧工艺中应用。
线性质量缺陷的影响程度次之,其表现形式通常为镀锌板存在弯曲或一定弧度。
针对该缺陷,可以采取相应的补救措施,在冷轧过程中优化缺陷问题,从而提升整体质量。
可见,在冷轧镀锌板加工过程中,控制工艺起着重要作用,是保障质量的综合措施。
通过采用控制工艺处理质量缺陷问题是提升冷轧镀锌板质量的有效途径,因此需要加强控制工艺的应用,确保质量缺陷问题能够迅速全面解决,避免长期存在缺陷问题。
镀锌结构焊接质量缺陷及处理方法镀锌结构焊接是一种常见的钢结构连接方式,但在实际应用中常会出现质量缺陷。
本文将探讨常见的质量缺陷及其处理方法。
1. 缺陷一:热裂纹热裂纹是镀锌结构焊接过程中常见的质量缺陷。
热裂纹通常发生在焊接过程中由于材料热应力超过了其可承受范围而引起的裂纹。
处理方法:- 选用低热应力的焊接工艺;- 控制焊接速度,避免过快或过慢;- 使用预热和后热处理来改善焊接区域的温度分布。
2. 缺陷二:气孔气孔是另一种常见的质量缺陷,通常由于焊接过程中未能有效排除气体而形成。
处理方法:- 保持焊接区域干燥,避免水分和油脂进入;- 控制焊接电弧的稳定性,减少气孔的产生;- 使用合适的焊接材料,避免含有氧化物等杂质。
3. 缺陷三:氢致脆性氢致脆性是指在焊接过程中,由于吸入了过多的氢气而导致焊接区域脆性增加的现象。
处理方法:- 控制焊接材料的含氢量,避免使用过多潮湿或含水的焊接材料;- 采用适当的预热和后热处理方式,减少氢气的聚集;- 使用氢含量较低的保护气体进行焊接。
4. 缺陷四:焊接变形焊接过程中会产生热变形和收缩变形,导致焊接结构的形状发生变化。
处理方法:- 使用适当的焊接序列和顺序,减少焊接变形;- 控制焊接过程中的温度分布,避免过热和过冷;- 使用焊接夹具和临时支撑来限制焊接变形。
综上所述,针对镀锌结构焊接质量缺陷,通过选用合适的焊接工艺、控制焊接参数,以及采用适当的预热和后热处理等方法,可以有效减少和处理这些质量缺陷。
这些方法的应用有助于提高焊接质量,确保镀锌钢结构的稳定性和可靠性。
镀锌板气刀流纹缺陷的成因及控制
流纹缺陷是镀锌家电板生产过程中,产品表面经常出现的缺陷。
镀锌家电板与常规镀锌板相比,对表面质量的要求更高,轻微的无手感、有光感的流纹也会影响到产品的正常交货使用,因此镀锌家电板对表面质量的控制要求更为严格。
导致锌流纹缺陷的因素众多:
1、带钢抖动
带钢抖动过程中前后气刀喷嘴到带钢的距离出现波动,气刀压力出现变化,剪切应力τ随之出现波动,容易造成表层氧化膜与下部熔融镀锌层出现流动性差异,导致板面出现流纹缺陷。
解决措施:
(1)确保设备的精度及备品备件质量;沉没辊、稳定辊、纠偏辊的旋转中心要注意保证圆形;三辊六臂需要做动平衡、静平衡;提升轴套轴瓦的安装质量。
(2)优化镀后冷却工艺,调节冷却风机功率;适当增加冷却塔设定张力,或适当增加稳定辊压力。
(3)针对冷却塔冷却风机风箱进行整改,将原有开放式结构变成封闭结构;同时镀后上行风机增加耐高温托辊或者其他稳定带钢装置。
(4)加强原料板形管控;提高设备精度,改善镀锌原料板形。
2、气刀工艺参数
气刀的压力、距离、高度、角度及唇缝开口度等工艺参数对镀锌涂覆表面质量有着直接的影响。
气刀到带钢表面压力及风量不均匀,
则剪切力τ及刮锌效果不一致,从而决定了产品板面是否产生流纹。
解决措施:
(1)对气刀设备进行设备改造,增设或恢复气刀工艺参数的显示功能,实现气刀工艺参数的精准控制。
(2)结合生产实践,通过PDCA循环对气刀工艺参数不断优化,最终实现气刀工艺参数的标准化。
3、锌液成分
铝是锌液成分中重点管控元素,其主要作用是提高镀锌层的黏附性,增加锌液的黏度和表面张力,降低锌液对钢板的浸润性,延长镀锌时间。
当锌液中铝元素含量过高时,产品表面极易出现流纹缺陷。
解决措施:
提高锌液中铝元素含量的控制精度,实现0.18%-0.22%窄范围控制。
4、其他因素
锌液温度、带钢温度、带钢速度、带钢表面粗糙度等影响因素,对镀锌家电板表面流纹同样存有影响,但对产品质量的影响较小。