连续热镀锌的工艺控制方法，镀锌技术

1.热镀锌产业现状

热镀锌带钢在我国一直处于供不应求的状态，自从1950年代我国首引进热镀锌机组以来，镀锌钢板的产量也快速上升。从1950年代的首引进，到1960年代增加到13条热镀锌作业线，1970年代热镀锌钢板年产量105万吨，到1990年我国年产量达到3×106万吨，我国仍需每年大量进口热镀锌带钢，再到近年，进口量突破108万吨，实现热镀锌带钢的自给自足，但我国热镀锌产业普遍存在规模小，能耗大，经济效益低，产能过剩，环境污染严重，生产工艺较为落后。

热镀锌带钢的需求如此之大，究其原因主要是其应用范围广。随着新中国工业化进程的快速发展，镀锌钢板广泛运用于家电，建筑，交通等各种领域。市场需求的增加不仅给热镀锌产业带来机遇，同时也带来了更多挑战，行业市场竞争激烈。即目前而言，我国镀锌带钢在工艺水准，生产线规模，产品质量等方面与国外还存在一定差距。

2.热镀锌气刀处板形控制

（1）辊子带钢系统。辊子带钢系统主要包括：沉没辊、稳定辊、校正辊以及支撑三个辊子浸入锌锅的六个支臂，通常称其为“三辊六臂”，和气刀以及调节装置。辊子带钢系统结构示意图如图1所示。针对不同的带钢规格、材料、张力和锌锅温度，并结合冷却后的锌层厚度检测，调整校正辊水平移动的距离，可增加带钢的张力来抑制带钢的摆动，从而达到校正板形的目的。在此过程中，带钢需要经历退火和热镀锌两个工艺，首先，带钢需要经过退火炉进行加热、恒温、冷却三个阶段，再经过张紧辊进入锌锅，通过沉没辊和稳定辊到达气刀处。中间每个环节都会对带钢镀锌质量有一定的影响，所以如何控制一直是个难题。

（2）连续退火炉方面。在带钢经过张紧辊之前，需进行退火工艺。退火的好坏直接影响了带钢的力学性能，从而对镀锌层厚度，均匀度以及终产品质量有一定影响。目前带钢连续退火炉分为卧式退火炉和立式退火炉两种，我国初期引进的热的心机组设备设备普遍以卧式退火炉，卧式退火炉采用森吉米尔法用明火直接快速加热，利用高温蒸发带钢表面油脂。卧式退火炉结构简单，投入小。但炉内所需的无氧环境难以创造，高温也使带钢表面产生过多的氧化物，影响镀锌质量。其次卧式退火炉占地面大，空间利用率低。目前主要用于生产建材等方面对产品质量要求不高的产品。

立式退火炉采用美钢联法通过电解去除带钢表面油脂，相较于卧式退火炉，经立式退火炉的带钢表面质量高，经济效益好，空间利用率高。由于立式退火炉全程采用辐射管进行间接加热，有P型、U型、W型等热辐射管，其中W型热辐射效率很高，退火过程产生的氧化物较森吉米尔法大幅降低。同时立式退火炉内多对辊子对带钢有张紧作用，解决了卧式退火炉存在的带钢跑偏问题。

（3）锌液温度。带钢与锌液之间存在一定的温差，一般来说带钢温度高于锌液温度30～40℃，起到间接加热锌液的作用，两者温差不能过大，一方面带钢温度高于锌液温度，镀锌过程易产生过多铝铁合金，在锌液表面累积浮渣，另一方面带钢温度低于锌液会导致镀层过早凝固，对后续镀层厚度与均匀度处理带来很大麻烦。

（4）辊系方面。带钢进入锌锅之前需要经过张紧辊，一般只会设置一个张紧辊，结构简单，但存在一定的问题，将一个张紧辊改为两个张紧辊可以防止带钢跑偏，改善镀锌层的质量。锌锅内沉没辊长期浸没在高温锌液之中，同时不断与带钢摩擦被带动旋转，沉没辊的耐磨性影响带钢板形，表面质量影响镀锌效果。所以须要定期更换沉没辊以保障镀锌质量。初期所采用的SUS16钢为材料制造的沉没辊耐磨性差，更换周期短。如今普遍采用1Cr13，SUS316L等材料的沉没辊提高了产品质量，延长了更换周期。其次，沉没辊表面涂层的改进也极为重要，新材料新技术的革新一定会为热镀锌产业带来巨大的经济效益。

带钢经过沉没辊后到达稳定辊。稳定辊处于沉没辊上方的锌液中，与沉没辊的工况相同，对于设置单个稳定辊而言，仅有推进带钢的作用，无法解决带钢可能出现的翘曲现象。增加校正辊可以抑制带钢的翘曲，需要根据模拟实验或实践经验，上推量过小可能对带钢翘曲的抑制的效果不明显，上推量过大使带钢产生方向翘曲。对于不同规格，材料的带钢进行校正辊上推量的调整，以达到很佳效果。其次稳定辊和校正辊对于材料的要求与沉没辊相同，减少更换频率尤为重要。

（5）气刀方面。气刀是保障镀层质量的核心。气刀处对于镀锌质量的影响主要有气刀唇形与间隙，气刀位置，气刀角度，气刀喷吹压力几个方面。气刀唇形决定了气流情况，生产中多采用平直形气刀，方便调整气刀上下唇间隙，此外双气刀相对于单气刀抑制了带钢表面新波纹的产生，同时气刀内壁的光洁度也十分重要。气刀间隙需要根据实际情况进行调整，由于生产过程的进行，气刀间隙会因吹气压力和温度的变化产生变化，应当及时做出调整，保障锌层质量。

气刀位置可分为气刀高度和气刀与带钢的距离，气刀高度的设置一般在200～400mm，既避免了镀锌层流动性较好时锌液溅射的可能，又避免了镀锌层冷却后厚度与均匀度难以保障的情况。气刀到带钢的距离也需要根据生产情况而定，距离过大，对带钢的喷射压力较小，距离过小，导致锌液溅射，增大堵塞刀唇的概率。气刀角度指气刀与带钢所成夹角，角度的选择能增大气刀的拭锌能力，两侧气刀应当错开，选取±4o为宜。

气刀喷吹压力直接影响锌层厚度，是镀锌质量的关键因素。压力增大，锌层厚度减小，喷吹压力也受带钢速度的影响，需要根据带钢速度进行调节，速度越快，则喷吹压力愈大。气刀调节依托生产经验和数据，及时调整气刀参数，各部分的协同作用以到达镀锌层很佳效果。

3.结语

我国带钢热镀锌产业仍有很长的一段路要走，一方面日益落后的生产设备需要向高速大型化发展，另一方面热镀锌工艺、技术设备，材料需经过不断改进和完善。相信随着科学技术的快速发展，新工艺，新材料，新设备的进步，掀起热镀锌的产业变革，使我国热镀锌板达到世界水平。