热镀锌钢板漏镀原因及处理方法

摘要：对镀锌线热镀锌钢板产生漏镀现象的原因进行了详细分析，通过控制关键工艺参数、控制无氧化段的氧化、还原炉和喷冷段的露点等措施，有效控制了热镀锌钢板漏镀缺陷，使钢板漏镀率从1. 3%降低到0. 3%。

关键词：热镀锌 前处理 漏镀

热镀锌是应用最广的金属防锈方法，而镀锌板则被广泛应用于工业、民用等各个领域。国内普遍采用的热镀锌工艺有美钢联法和改良森吉米尔法。在改良森吉米尔法中，因为有无氧化明火加热段，燃烧系统比较复杂，容易产生热镀锌钢板漏镀现象。为杜绝此类缺陷，对产生漏镀现象的原因进行分析，并制定出具体控制措施。

1、镀锌工艺简介

1. 1 热镀锌线主要工艺流程

镀锌线主要工艺流程如下： 开卷—矫直—剪切—焊接—入套—连续退火炉—锌锅—气刀—冷却塔—水淬—光整—拉矫—钝化—出套—涂油—剪切—卷取—打包等。

1. 2 连续退火炉设备组成及工艺

镀锌线的连续退火炉由预热通道、预加热段（无氧化加热）、辐射管加热段、缓冷段、快速喷射冷却段组成。

预热通道是利用加热段排出的烟气余热喷吹到带钢表面以预热带钢，能将带钢最高预热到400℃。带钢经过预热通道以后，进入无氧化加热段，在无氧化加热段，煤气直接加热带钢，带钢在650～700℃左右进入辐射管加热段。带钢在无氧化加热段被预热到一定的温度，同时烧掉带钢入炉时表面带进来的轧制油。在还原气氛中由辐射管对带钢进行间接加热，带钢在氮、氢保护气氛中（氢气含量在5% ～25% ）被加热到再结晶温度以上，完成钢板的再结晶退火；同时氢气把带钢表面的氧化铁皮还原为适合热镀锌的活性海棉状纯铁层。最后，带钢进入冷却段，在保护气氛作用下，保持还原的活性表面不再氧化，并冷却到要求的入锌锅温度。

2、钢板漏镀原因分析

2.1前处理影响漏镀的因素

2.1.1酸洗改进

钢铁产品热镀锌前都要进行酸洗除锈、除油，对于有大量红色水锈的钢铁件最好在酸洗槽中浸泡5分钟左右再吊出槽外静置在空气中重新氧化8～24h再酸洗效果最佳，而对于表面有油污和冷却脂的钢铁件，许多厂家都采用碱或除油剂、乳化剂处理，效果实际都不理想，容易产生漏镀。而解决办法是将后续工序中的溶剂浓度调整到ZnCl20.23 kg/l以上，NH4Cl 0.27 kg/l以上，并且保持溶剂在室温下（20～30℃）涂溶剂后烘干再镀锌，这样即便油和冷却脂清除不太干净也不会产生漏镀。

2.1.2涂溶剂改进

（1）溶剂温度

溶剂浓度和温度是相互联系的，生产条件不同则温度不同，主要原则就是浓度高时温度高，浓度低时温度低，目的是保持钢管表面能涂覆一定量的溶剂才不致漏镀。对于有油的工件溶剂温度不能超过40℃。

（2）浓度和浓度差

实际生产中溶剂浓度范围波动较大，要根据材质、钢件表面状况及工件厚薄来确定浓度大小，一般范围是ZnCl20.16～0.28kg/l，NH4Cl 0.2～0.32kg/l。为保持生产正常进行，特别是减少压灰漏镀需要保持氯化铵浓度高于氯化锌浓度0.05～0.07kg/l，效果最好，有些生产厂家只规定氯化锌与氯化铵浓度总量值，实际上会产生许多问题。只要保持浓度差，正常生产时，可半天时间捞一次锌灰，大大提高劳动生产率和减少锌耗。

（3）pH值控制

许多生产厂家对溶剂酸度不够重视，实际上控制好pH值，是减少漏镀的一个关键因素。不少企业采用两到三个水槽清洗钢件，这样生产过程就很麻烦，水消耗也大，长期生产后的溶剂pH也会达到4而呈较强酸性。有些企业加入锌块效果也不理想。在生产中可将生产过程中辊道上产生的一些小锌皮收集起来，每天投入到溶剂中3kg左右，由于锌皮重量轻可在溶剂中到处漂动与酸反应，因此除酸很彻底，可长期保持溶剂pH值为6，简单易行，从经济上考虑，不需成本。因为1kg锌可生成2kg的ZnCl2，而ZnCl2价格正好是锌的一半。

2.2退火炉控制影响漏镀的因素

2.2.1无氧化段明火烧嘴空燃比的影响。在无氧化段烧嘴燃烧焦炉煤气，用燃烧的高温产物直接加热带钢，空燃比一般控制在0. 92～0. 95之间，温度控制在1 150～1 280℃之间，在此区间烟气呈弱氧化气氛，在带钢表面造成一定程度的氧化，形成氧化层。如果此氧化层在进入锌锅前不能被有效还原，即造成钢板漏镀。对烧嘴燃烧进行实验，结果表明，当烧嘴输出功率

2.2.2无氧化段换热器的影响。镀锌线退火炉在无氧化段排烟烟道中安装了1台光管插入件式空气预热器，利用无氧化段排出的高温烟气来预热无氧化段烧嘴燃烧需要的助燃空气。在生产半硬质钢或薄带钢时，由于换热器泄漏，使助燃空气从泄漏的换热器中流入烟道中，助燃空气温度降低，从正常生产时的400℃降低到不足250℃；炉压升高，由正常生产时的40 Pa升高到100 Pa；烧嘴前助燃空气量不足；大量空气从烟道中反吹进无氧化段，影响煤气燃烧，产生氧含量过剩，造成钢板漏镀。

2.2.3还原炉保护气体和喷冷段空气露点高引起带钢氧化。在还原炉（即辐射管加热段）内，为了使炉内气氛为还原性气氛，通入氮、氢保护气，如果该混合气体的露点高，极易引起带钢氧化。在生产过程中，发生过辐射管泄漏，炉内露点升高，产生漏镀；发生过喷冷段冷却器泄漏，炉内露点升高，钢板产生漏镀；发生过炉壳泄漏，炉内露点升高，钢板产生漏镀。

3、结语

通过对热镀锌漏镀原因进行分析并制定相应的措施，使得镀锌线热镀锌钢板的漏镀率已从1. 3%减少到0. 3%，漏镀缺陷基本上得到了控制。

参考文献：

[1] 刘建秋，王久忠. 热镀锌线带钢表面局部露铁问题的分析与解决[J]. 鞍钢技术， 2004，（03） .

[2] 贾丽娣，吕春风，李锋，李静，林斌，白世宏. 热镀锌退火炉热工工艺分析[J]. 鞍钢技术， 2005，（02）

[3] 邱向伟. 热镀锌锌渣缺陷的控制[J]. 梅山科技， 2009，（04） .

[4] 李亚东，江社明，袁训华，杨兴亮，刘昕，王胜民，张启富，张建. 热镀锌钢板镀层表面麻点缺陷的产生原因及预防措施[J]. 腐蚀与防护， 2009，（12） .