浅析冷轧基板热镀锌薄镀层生产时锌层的控制

摘要：钢带连续热镀锌是以冷轧带钢为原料在连续生产线上经过热浸镀锌而生产的一种产品。本文作者通过自身多年在生产线上总结的实际经验。从多角度分析了当前薄镀层彩涂基板生产时对钢带锌层控制的原理和方法，探讨了连续热镀锌超薄镀层带铜生产中的一些实际问题。

关键词：镀锌板；锌层；控制

中图分类号：TGl72　文献标识码：A　文章编号：1003-8809(2010)10-0190-02

前　言

随着近十年钢铁行业的高速发展，钢铁产能不断扩大，行业内的市场竞争不断加大，那么在这样的市场条件下我们在严把产品质量关的同时，不断有效地降低成本才能使企业在残酷的市场竞争中处于不败之地，在镀锌线的生产中降低单位产品上锌的消耗是控制镀锌生产成本的关键。为了占领市场，我公司在众多镀锌线中选出特定专线生产供民营彩涂用元锌花薄镀层镀锌板，经过我们不断地摸索和总结，对薄镀层镀锌产品生产时锌层的控制有了一定的经验，下面就其原理和控制方法做一下具体的介绍。

一、影响镀层量的因素

镀锌板表面最终的镀层量是钢带由锌锅上升时带出的锌量减去气刀刮锌量而后留下的数量。那么考虑影响锌层的因素应该从两方面去讨论。

1、影响自然带锌量的因素。这方面的因素主要有钢带的速度，锌液的粘稠度等。

2、影响刮锌量的因素。这方面的因素主要有气刀吹出气体的压力，气刀与带钢的距离，气刀和锌锅液面的距离，气刀刀唇的缝隙。

二、影响带锌量的因数分析

1、生产线速度

生产线速度是由钢带的厚度和生产线其他条件来决定的。一般我们在生产时不采用调整生产线速度的方法来调整锌层量。但是生产线速度对于锌层量的影响是很大的，所以必须随着生产线的速度的变化调整其他工艺参数来适应这种变化。在无气刀作用下带钢速度与镀层厚度关系如图1所示。从图中可以看出，钢带速度越快镀层量越大。这是因为生产线速度越快，泵升作用越强烈，带出的锌液也就越多，同时气刀气流对锌液的作用时间越短，刮去的锌量也就越少，这两方面都使得锌层量急剧的增加。因此我们在实际生产薄规格产品控制镀层的操作中，随着生产速度的增加，通常都是调整气刀的压力、距离等参数来抵消速度对钢带镀层的影响。同时在生产薄镀层产品时，在对气刀控制加大刮锌量达到极限时，有时也通过降低生产线速度来减薄镀层，寻求产量与成本的最优控制点。

2、锌液的粘稠度(流动性)

锌液中的各种微量元素在带钢热镀锌过程中发挥着重要作用，影响着镀层的形成与状态。其中对锌液的粘稠度影响最大的为锌液中的铝含量。通常锌液中铝含量为0.14％-0.18％，但在实际生产中为了提高锌液的流动性，可将铝含量提高到0.20％-0.24％。在降低镀层上取得了较好的实际效果。同时研究表明，在锌液中添加稀土元素能与锌液中多数合金元素作用，相互增加溶解度，降低锌液表面张力，进一步改善锌液的流动性。

三、影响镀锌量的气刀控制方法

1、气刀吹气压力

气刀的刮锌量取决于冲击钢带的气流速度与气体流量的乘积。如果气刀刀唇的缝隙固定，气刀内气体压力越大，气流的速度也就越快，喷到带钢表面的气体质量就越大，刮锌量也就越强，镀锌量则越小。在生产实践中我们发现，虽然调整气刀压力是控制镀锌量最方便，最有效的方法，但在生产线速度较高时，随着气刀内气体压力的增加，镀锌量的下降幅度会越来越小。若要生产薄镀层产品，先要把气刀吹气压力加到最大之外，同时还要调整气刀其他参数。

2、气刀与带钢表面的距离

在钢带离气刀的距离为刀唇缝隙的5倍以内时，气流的速度或动压头基本不变。但是超过了这个数值，气流的速度就会急剧的下降。反映在镀锌量的关系上，带钢距气刀的距离为刀唇缝隙的7倍以内时，镀锌量随与气刀的距离的变化较小，但在此范围以外时，镀锌量随距离的增加而迅速增加。不过在生产实际中气刀与钢带的距离一般为10-25mm，超过了气刀刀唇缝隙的7倍，所以在生产实际当中得出的数据都是随着气刀与钢带的距离的增加，镀锌量不断增加。

在薄镀层产品生产实际中，一般调整气刀与钢带的距离是以保证钢带不与气刀相碰为基本要求来确定的。即不能使带钢的浪形在振动时擦到气刀，那样会引起气刀的刮伤或气刀条纹，在此前提下尽量使气刀接近带钢，以增大刮锌量，减少锌层厚度。因此，在生产中必须要适当加大带钢的张力，减小带钢的振动，使钢带的轨迹在最小范围内波动。在现代的连续热镀锌生产线上，为了保证镀锌量的均匀性和准确性，对气刀与带钢的距离都采取了闭环自动控制。

3、气刀距离锌液面的高度

在带钢的表面锌液未凝固之前，气刀距锌液的高度越大，则钢带表面锌液在重力作用下流回锌锅的数量越多，在其他条件相同时，镀锌量就会越低。气刀的高度主要由最大限度地的减少锌液的飞溅来决定。如果距离较高，会使钢带表面锌液四处飞溅，如果距离太低，又会使锌锅表面的锌液吹溅出来，导致气刀堵塞。气刀与锌液的距离一般在70-100mm范围内。为了防止上述两种现象发生，气刀高度必须根据生产线速度和镀锌量来决定，在薄镀层的镀锌生产中，一般气刀的吹气压力较高，此时须适当提高气刀高度，以免锌锅内的锌液飞溅。而在生产中如果锌锅温度较低，镀层凝固较快，必须尽可能降低气刀高度，保证气刀作用点低于边部开始结晶的高度，才能防止边部过厚的产生。

4、气刀刀唇缝隙

气刀间隙与镀层厚度是密切相关，一般要求刀唇中间间隙较小，延伸至两侧间隙逐渐加大，以生产薄镀层的产品为例，一般调整中间开口为0.8mm，延伸至两边逐渐加大至1.5mm这样在加大气刀吹气压力同时，设置较大刀唇间隙可加大吹气质量，增加刮锌量；而在厚镀层产品生产时要重新设置调小刀唇间隙。

当今我国各大冷轧厂对于钢带连续热镀锌技术都在不断的摸索和研究，其中带钢锌层厚度的控制是其关键所在，这就需要我们所有人员的不断努力，结合生产认真总结，最终将我国连续热镀锌技术日益更新，取得更大的发展。

参考文献：

[1]李久岭。钢带连续热镀锌。北京冶金工业出版社1995

[2]张启富，刘邦津等。现代钢带连续热镀锌。北京冶金工业出版社2007

[3]朱立。钢材热镀锌。北京化学工业出版社2006

[4]张启富，刘邦津等。热镀锌技术的最新发展。钢铁研究学报2002，(8)