连续热镀锌带钢清洗质量改进方法研究

摘 要：带钢表面清洁度已逐渐成为冷轧带钢市场竞争的一项关键指标，在连续热镀锌中清洗段起到尤为重要作用，结合首钢京唐1号热镀锌生产，为了提高清洗质量，提出了一些改进方法或措施，避免了对退火及后续处理的不利影响，取得了较好的效果。

关键词：清洗段 电流密度 恒电流控制

中图分类号：TG178 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（c）-0075-01

目前，冷轧板材市场严重过剩，竞争非常激烈，所以客户对产品的各个方面的要求都在不断提高，这也对生产过程中带钢的表面清洁度有了更高的要求[1]。若带钢表面清洁度达不能达到标准，就有可能形成各种缺陷，严重影响成品的质量以及后续处理。给客户的使用带来多种不利的影响，带钢表面的清洁度尤其对热镀锌板材的影响更明显[2]。带钢表面清洁度已逐渐成为冷轧带钢市场竞争的一项关键指标。所以，在已有技术的基础上，通过优化与改进清洗的各个环节，使得带钢的表面清洁度有了较大的改观，为产线的冷轧产品质量的提高做出了很大的贡献。

1 清洗段的作用

清洗段的作用就是通过各种清洗工艺，将冷硬板表面残存的油脂、铁屑以及其他的固体小颗粒，防止这些东西进入退火炉内，造成炉辊受损等问题[3]。清洗质量较好的带钢，在生产过程中较少的产生划伤、夹杂、脱镀等问题，较好的保障板材的镀锌质量。

连续热镀锌线清洗段的功能就是除去金属表面的油脂、金属颗粒和其他污物；但连续生产线的生产特点决定了其对清洗工艺有着较高的要求，清洗过程要求在在短短几十秒的时间内将带钢表面的油污清洗干净。

2 改进清洗质量的方法

2.1 增加电解清洗的电流设定值

电解碱洗原理是把带钢作为一个点击，在带钢的表面电解出氧气或氢气，冲破附着在带钢表面的油膜，因此油污在气泡的冲击作用下从带钢表面崩解，被带到碱液中去了。

电流的设定是根据带钢的宽度、厚度、以及所带油污的实际情形来确定。首钢京唐一镀锌的电流密度最大设定值为12 A/dm2，属于普通电流密度电解清洗工艺（高电流密度电解清洗工艺电流密度在50～200 A/dm2之间），所有在不考虑能耗影响的前提下，电流密度设定越大，清洗效果越好。

在电解清洗槽中，整流电源输入的总电流设为I，它从正极的电解板上输入的电流可以分为两部分，其中一部分电流的路径为：正电极板―碱性电解液―负电极板，设为i1；而另一部分路径为：正电极板―碱性电解液―带钢―碱性电解液―负电极板，设为i2，这两路电流可以等效为一个并联的电路，而在此电路中，只有参与带钢表面电解活动的电流是有效的电流，因此定义电流效率：η=i1/I。影响电解清洗电流效率的因素有很多，主要包括极板间的电压、极板间距离、电解槽中电解液的导电率等。正负极极板组之间增加绝缘板和调整极板间距等手段都可以增加电流效率。

2.2 刷辊进行恒电流控制改造

一般产线，在清洗段刷洗功能投入使用，控制系统会把刷辊达在工作位的刷辊位置设为位置控制的设定值，刷辊以此为中心点，通过传动装置进行位置调整。这就是保持刷辊的设定位置在一定的偏差范围内。持续的清洗过程不断地消耗着刷毛，刷毛磨损后刷辊的位置虽然没有变，但刷辊电流会慢慢变小，这时就等于刷子出力变小，而随着生产投入的时间的增加，带钢的清洗质量就会变的越来越差，这样就会影响带钢的镀锌效果。

在生产过程中，为了克服位置控制的这一个缺点，我们引入了恒电流控制的方法。这种方法是把刷辊在工作位的实时电流值作为控制设定值，并据此设定值，对电流进行自动调节，使得刷辊运行电流稳定的设定值范围内，即：清洗刷辊出力恒定不变，保持在设定范围内，这样就稳定了带钢的清洗效果。这样就由位置控制变为电流控制，也就是说直接控制刷辊出力的大小。当把实际位置大于工作位时的实际电流值作为电流控制的设定值。具体设定如下：

程序设定在电流小于设定值加0.1 A时，开始调紧刷辊，大于0.4 A时，停止调整。在电流大于设定值加1.5 A时，开始调松刷辊，小于1.4 A时停止调整。在0.4值1.4 A区间不动作。从记录的数据可以看出，电流值主要集中在设定值至其上1.5 A之间。

3 结语

首钢京唐1号热镀锌结合生产需要，为了提高清洗质量，主要采取了增加电流密度和刷辊的恒电流控制，清洗后的带钢反射率平均值达到95%以上，清洗效果良好。避免了对退火及后续处理的不利影响，取得了较好的应用效果。

参考文献

[1] 杨响云.带钢表面清洁度的探讨[J].上海金属，2007，29（5）.

[2] 朱大俊.冷轧带钢表面清洁度的研究[J].轧钢，2002，19（1）.

[3] 贺俊光.影响连续热镀锌镀层粘附性因素的探讨[J].钢铁研究，2005（1）.