时间：2023-10-07 21:56:34
[关键词] 带钢 连续热镀锌 选型
1.引言
为加快建设“国内领先、国际一流”的钢铁集团，进一步开发高附加值深加工产品，满足国内和国际市场的需要，邯钢投资建设了年产131万吨的冷轧厂。该厂包括：酸洗--冷轧联合机组、连续热镀锌机组、全氢罩式退火炉机组、平整机组、彩涂机组、横切机组及包装机组、重卷机组。其中连续热镀锌机组引进奥钢联公司技术，机组关键设备由外商提供，邯钢设计院承担施工图设计。整个工程设计指标优良，工艺设备先进，自动化水平高，居国际领先水平。
2.生产规模及主要技术指标
机组年产量为35.6万吨，其中3万吨以定尺板状态交货，20万吨以卷状态交货，其余供彩涂机组作原料。
带钢规格：0.25~2.0×900~1650mm
钢卷内径：Ф610mm，Ф508mm
钢卷外径：Ф1100~Ф2000mm
钢卷重量：4~33t
产品等级：FH、CQ、DQ、DDQ、HSS
表面状态：普通锌花、平整锌花、零锌花、小锌花、涂油、钝化、预留耐指纹表面。
3.工艺流程
本机组以酸洗――冷轧机组生产的冷轧薄板为原料。由轧后钢卷库吊车将钢卷吊至热镀锌机组的入口鞍座上。机组工艺流程如下：
原料上料开卷矫直切头、切尾焊接入套清洗退火锌锅镀锌气刀厚度控制淬水冷却光整张力矫直机出套带钢检查静电涂油张力卷取钢卷储存入库
4.主要设备及参数
1)开卷机：用于支撑钢卷并开卷，在生产时提供和控制后张力。设有带钢对中装置，采用悬臂型支撑。卷筒公称直径： 610mm；卷筒有效长度：2090mm ；CPC纠偏精度：±5mm；开卷张力：10吨。
2)夹送矫直机：用于平整板形。采用5辊式，辊径：80mm；辊身长度：2000mm。
3)切头剪：用于切除带头。采用上切式液压剪，最大剪切厚度：3.0mm。
4)焊机及挖边剪：焊机用于焊接前后卷带钢，使生产线连续运行；挖边剪将不同宽度带钢的焊缝切出圆弧，避免划伤作业线辊面。采用ML74”电阻搭接焊机，配有内置液压双切剪，焊轮在线自动修磨装置，带钢搭接补偿装置，焊缝监测系统等。焊接速度：3~20m/min；搭接量：0~6mm（自动设定，有搭接补偿功能）；焊缝强度：100%同退火后基板强度。
5)入套：用于储存带钢确保入口段换卷操作停车时，工艺段的连续运行。立式结构，活套工作存量：400m。
6)NO.1烘干机：烘干清洗后的带钢，确保进入退火炉带钢表面干燥。采用热气循环式，温度自动控制；V型喷嘴；蒸汽盘管式换热器；热风温度：110~120℃。
7)锌锅：为热镀锌产品提供熔融的锌液。采用熔沟式感应加热陶瓷锌锅，带激光液位检测装置；容量~200t。
8)气刀装置：用于镀层厚度控制。刀唇可以线外调成任意形状，水平调节范围：-15~+100mm，高度调节范围：-50~+800mm，角度调节范围：-50°~ +50°。
9)淬水槽系统：将镀后带钢由170℃冷却到40~50℃，并进行干燥。该系统由淬水槽、冷却器、循环槽、挤干辊、烘干器、废水槽等组成。采用喷淋浸入式。
10)光整机：用于改善镀后带钢的机械性能、板型、改变带钢表面状态、提高表面的均匀性。采用带湿平整功能的四辊平整机，可在线换辊。最大延伸率：2%；最大轧制压力：800t。
11)拉矫机：改善镀后带钢板型。采用带湿拉矫功能的六辊三单元拉矫机，拉伸单元：2套，6辊式；矫直单元：1套，6辊式；延伸率：max.2%；出口张力：max.19t
12)钝化装置：向带钢表面辊涂钝化液，使之其表面形成防锈钝化膜。采用两辊双头立式涂机，钝化液：CrO3，2%，温度≤40℃；钝化膜重：15~30mg/m2(双面)。
13)烘干装置：用于烘干带钢表面钝化膜内的水分。采用热气循环式，温度自动控制；V型喷嘴；蒸汽盘管式换热器；热风温度：max.110℃。
14)出套：用于储存带钢，确保出口段换卷操作或带钢表面检查停车时，工艺段的连续运行。立式结构，活套工作存量：320m。
15)涂油机：向通过的带钢上下表面连续涂油，用于防锈。采用可抽出式静电涂油机，涂油量：300~3000mg/m2(单面)。
16)出口剪：用于按设定长度剪切带钢，取样，切除废料。采用固定式液压驱动上切剪，剪切能力：2.5×1650mm。
17)卷取机：用于在张力状态下卷取带钢。钢卷内径：Φ508mm、Φ610mm；钢卷外径：Φ1000~Φ2000mm；钢卷重量：4~33t；芯轴胀缩：Φ430/Φ440/Φ468mm；卷筒尺寸：Φ508、Φ610×1850mm（卷筒带橡胶套）
5.设备选型特点
本机组引进关键技术和设备，确保生产线的先进性和可靠性；同时立足于国产化，最大限度降低投资（机组设备总重量：1800吨，其中引进133吨）。机组设备选型特点如下：
1)采用的窄搭接焊机，可自动设定焊接参数并带有焊缝质量监测系统，通过焊缝参数判断焊缝质量。
2)清洗段采用热碱浸洗、热碱刷洗、电解清洗、热水刷洗及串级漂洗的清洗方式，可有效地清除带钢表面的油污和铁屑。
3)退火炉采用全辐射管加热的立式炉，带钢在炉内通过间接加热完成再结晶退火。对保证带钢表面质量、提高镀层的粘附性有利。
4)炉辊采用矢量电机单独传动、炉内设置纠偏及出口热张紧辊装置，有利于炉内带钢的张力控制、保证稳定运行。
5)采用感应加热熔沟式陶瓷锌锅，带有锌液温度控制和锌锅液面监测系统。
6)气刀水平方向、垂直方向角度均可调整，定位方便。喷嘴压力均匀并可调。可满足高速下生产均匀薄镀层的要求。
7)后冷段风机采用矢量电机传动，控制方便、简单、节能
8)气刀配有镀层厚度的闭环控制系统，镀层厚度控制精度高。
9)采用四辊平整机及六辊拉伸矫直机。平整机配有工作辊正、负弯辊，液压压上，高压水辊面清理装置，湿平整系统，利于改善带钢的机械性能、板形、表面质量和提高工作辊寿命。
10)采用常温辊涂式钝化工艺，无需烟雾收集，且不产生废液，有利于环保。
11)采用静电涂油机，油膜薄而均匀，涂油量可自动控制。
12)采用低（无）铅镀锌工艺生产零锌花、小锌花产品。
整条生产线自动化程度高，大量节省劳动定员。整个热镀锌车间生产操作人员、维修人员和技术管理人员共计65人，全员劳动生产率为5000吨/人.年，达到了国际先进水平。
6.结束语
关键词：输电线路铁塔；镀锌；缺陷；措施
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.012
0 引言
输电线路铁塔在进行热浸镀锌工艺时会产生很多的问题，存在多方面的因素影响，所以在一定程度上会影响工艺质量，表面漏镀问题是我们在施工当中最常见的一种缺陷，怎样可以防止这种现象的发生是必须解决的问题。
1 镀锌层的主要原理
在输变电铁塔工艺流程当中通常用的材质是角钢，进行镀锌时，如果没有达到预期的效果，并且在恶劣的环境下又受到一定程度的影响就会导致发生氧化，同时出现铁锈的问题发生。此外，一旦是处在潮湿的环境中时，此时的铁锈也会出现电化学反应，从而就会把铁锈腐蚀，导致表面漏镀发生。我们都知道，在进行熔融的锌液当中，是一个较为复杂的过程，并且产生物理与化学的相互作用，当锌在液态状态时，对于它的熔点无论是高还是低，都会发生侵蚀或者是溶解的作用。对此，在进行镀锌时就必须要严格按照几个步骤进行，不能盲目的操作。第一，必须把铁做有效的溶解，把其中的铁和锌物质进行化合物处理，在此过程当中也就产生了铁这种物质，此时，铁和锌在外侧的合金层会联结一层纯锌，冷却后会出现一些结晶，因此，进行热浸镀锌时会根据作用的多少来扩散形成，这个过程是必然的。由于镀锌行业的企业有很多，在通常的一些输变电铁塔作业当中他们应用的工艺都是由脱脂酸进行洗水的，从而加强了检验，也就是通过镀锌烘干冷却热镀锌的。一般影响镀锌层形成的工序有几方面，必须严格根据步骤操作，不能随意更改。然而在进行热镀锌的处理时会存在一些缺陷，影响它的因素包括几个要点，会发生灰暗层，漏镀以及皱纹等问题，而漏镀是最发生率较高的一个问题。
2 镀锌层存在的缺陷
（1）输电线路铁塔在进行热镀锌之前的工艺主要有几方面；有脱脂，水洗以及除锈等方面，如果没有得到良好的预处理就会导致漏镀的情况发生。具体的因素包括几点，由于很多企业在进行作业是没有做好脱脂的工艺流程，就会导致在工件表面所遗留的油污没有清除彻底，导致锌液不能与钢材质产生相应的反应，此时的工件由于长时间的泡酸而发生了过酸洗的状态，而钢基体内的氢气就会因长时间的受热把镀锌层给破坏掉了，产生灰斑。另一方面，由于进行酸洗时会有很强的粘附性泥渣，并且在其表面又很难进行冲洗，这就导致不能浸上助镀剂，如果没有完成这道工序又因短时间的遥泡酸，不合理的酸洗等问题，镀锌表面就会产生氧化，而助镀剂又未能合理的应用，此时也就不能完成镀锌作业操作。
（2）合理的应用助镀剂溶液是非常重要的。它是确保工件进行浸镀时可以在铁基体与锌液之间产生相应的反应，从而生成锌，确保工件的表面有一层保护膜，也就是我们所说的铁合金层。但是在很多生产企业当中所应用的助镀剂一般有两种，氯化锌与氯化铵的混合体以及纯的氯化铵溶液。发生漏镀的因素包括几方面。一方面是因为助镀剂的溶度非常低，但它的水分却很高，这就会导致工件表面出现氧化，或者在助镀剂当中它的铁量没有达到规定的要求。另一方面，由于在助镀剂溶液当中存在很多的杂质，这就会在工件表面发生漏镀的问题，或者当遇到空气的时间过长也会发生返锈的现象，产生漏镀的现象。
（3）进行热镀锌工艺时发生漏镀因素还包括其它几个方面，由于锌液存在较低的温度，所以在工艺流程当中就不能和铁基体合成铁合金层，当钢基体露出的部分与较高温度的锌液相接触时就会给烧掉，没有办法长时间的停留在空气中，从而导致发生返锈现象，也就不能及时的在表面镀上锌。另外，因为在锌液表面的铝有着很高的含量，所以在与助镀剂相接触发生反应时便不能发挥其作用，也就失去了助镀剂的作用。当工件一旦进入锌液以后没有进行及时的处理也会失去助镀剂的意义，从而也增加了漏镀的速度。
3 防控措施
（1）防止漏镀的措施有很多种，但我们可以应用最为常见的几种方式。对于在进行酸洗的浓度和温度时必须要掌控好，控制在一定范围之内，通常应用盐酸溶液进行清洗时的浓度应该达到15%至20%左右，对于它的温度也应掌握好，酸洗速度必须要达到标准，并且在新盐酸中可以加入适量的旧盐酸，起到稳定的作用。进行操作时必须要严格掌控好，酸洗时间尽量在30分钟以内完成，也可以在盐酸溶液当中添加一些缓蚀剂，可以有效的防止发生返锈问题。
（2）在进行镀锌时必须要时刻观察助镀剂溶液的温度以及它的浓度要求，严格控制在一定范围之内，要让温度达到相应的范围标准之内，也应控制好氯化铵混合液的范围，温度在60至80度左右。如果使用助镀剂的时间较长时，就必须要控制好铁离子它的溶度，做到时刻监测，并且也要定期的应用一些方法对铁的含量进行去除。可以应用过滤器降低助镀剂当中存在的一些杂质，如果出现铁锈时，必须要在助镀剂当中重新进行长时间浸泡，有效的防止发生漏镀问题。
（3）我们在应用锌液时可以装置一个自动控温器，便于对温度进行及时的监控，通常在445至460之间较为适宜。如果在空气当中有较长时间的停留时发生返锈，就必须要长时间的重新浸泡在助镀剂当中，防止漏镀问题的发生。另一方面，在锌液当中注入一些锌合金时必须要应用科学的方法，并且控制好它的含量。
4 结论
输电线路铁塔在进行热浸镀锌工艺时会产生很多的问题，怎样可以防止这种现象的发生是必须解决的问题。对此，在生产工艺过程中要进行有效的把控，并且在生产工艺以及参数等方面做到全面的监控，制定严格的控制措施，避免发生漏镀的缺陷问题，从而来提高输电线路铁塔的镀锌工艺质量和工艺水平。此外，也减少了生产成本以及提高了管理质量，有效的增加了经济效益，降低消耗，为企业的长效发展奠定了基础。
参考文献：
[1]杨红英，罗鸥.钢管热浸镀锌生产工艺及设备[J].云南冶金，2011（02）.
关键词 铁塔；热镀锌；工艺
中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）80-0178-02
一般情况下，建设电力铁塔基本都是在野外，因为会受到长期的暴露，并且长时间的经受各种恶劣天气的影响，就会受到长时间的腐蚀，而在受到大气腐蚀以后，其损失程度则会相当的严重，甚至达到一半以上。但是，在钢结构当中，对于防腐的方法也有几种：热喷涂锌、阴极保护法、涂层法以及热浸镀锌法等。
由于输变电铁塔一般应用的都是角钢，如果镀锌的效果没有达到理想的程度，同时又受到了恶劣环境的影响，如果是镀在没有上锌的那部分则会氧化并且出现铁锈的现象，另一方面，如果是在恶劣的潮湿环境当中，当铁锈又产生了电化学条件的反应，则会把铁锈给腐蚀掉。在实践工作当中，研究热镀锌的工艺我们发现，一般镀锌层一般是由外到内的，并且分为5层。在镀锌层的合金层当中，主要的形成过程包括两种：一种就是把铁溶解在锌中，而另一种则是形成的金属化合物。而在镀锌的过程当中其实就是一个形成金属化合物的过程，也就是所谓的反应过程。
1 形成镀锌层
在钢制件以及在被熔融的锌液当中，这是经过了一个非常复杂的过程，也是化学和物理的相互作用。如果锌是处于在液态时，其金属的熔点不管是高低，则均可能出现溶解以及侵蚀的作用。在钢制件的表面进行镀锌的过程当中，主要会根据以下步骤而操作的，首先要把固体的铁进行溶解，再把锌和铁相结合并且对其化合物，并且也就产生了铁，当锌和铁的合金层的在其外侧会联结着一层纯锌，并且在进行冷却以后会结晶，所以，也就是说在热浸镀锌的过程当中则是根据扩散的作用大小所形成的过程。
在我国众多的镀锌行来当中，一般大型输变电铁塔所应用的工艺都是以工件脱脂酸进行洗水，再通过清洗来提高镀锌烘干热镀锌水冷却的包装检验。而对镀锌层的形成造成影响的几道工序体现在几个方面，并且都要按照步骤进行操作。但是，生产热镀锌的工艺时也会出现几方面的缺陷，主要表现在：皱纹、漏镀、不均匀的镀层、灰暗层等多方面因素，但是漏镀的缺陷则是最为常见的一个方面。由于影响输电线路铁塔热浸镀锌出现漏镀的存在因素有很多，并且不容易控制，而影响因素主要体现在几个方面：第一，在工件的表面其没有做好处理。 第二，在操作热镀锌的工序时没有按照规范进行。第三，对于助镀剂的溶液没有控制在一个良好的参数范围内。第四，在锌液的中夹会杂夹着其它有害成分。对此，只有准确的了解漏镀的具体原因，才能有效的用科学的方法对其进行处理，并且把这一个缺陷很好的控制在一定范围之内。
2 对于热镀锌的生产工艺流程
1）进行除油处理。由于铁塔热镀锌是不具备专业的工序碱洗，而对于油漆的标记也是应用了磨光机磨的方法来进行清除的。主要可以通过应用往除锈液当中适当的加一些表面活性剂，这种方法则是较为常见的一种方法。如果是遇到油污较多的螺栓和螺母时，则可以应用化学的方法进行去除；2）进行除锈处理。这道工序是非常重要的，由于除锈的方式方法以及对其质量的好坏都会影响到产品。一般情况下，盐酸和氧化铁的反应是非常快的，而跟铁的反应则是相对较慢的，并且可以降低铁耗，从而减少酸洗以及氢脆的现象等问题。但是，当氯化亚铁的溶解度出现较大时，而它的使用期限则会较长，而废盐酸也会被利用回收；3）进行水洗处理。应用水洗方法的重要目的则是为了除掉工件表面的杂质，以避免铁离子直接进到熔剂当中，但是，如果进行水洗时就会给污染源造成一定的影响，因此，必须要应用环保设备；4）进行熔剂处理。把NH4CL作为熔剂时，则会体现出如果根据比例混合的应用效果才是最好的。如果往熔剂当中添加了一定量的KCL则可以有效的提高其亮度。在当工件进行浸锌时，会在其表面漂浮着一些黑色和褐色的油状物，也就是它的反应生成物；5）对于浸锌的处理。由于锌液的化学成分主要是通过热镀锌的生产工艺再向锌液当中加入适量的铅，但这种方法是极其有害的，会增腐蚀的程度，从而造成镀层变黑以及生长白锈等现象。同时，铅的成份也会危害到员工的健康问题。在浸锌的温度上也会有一定的要求，由于浸锌的温度要求则应和钢铁当中的硅量相一致，而浸锌的时间也是存在一定要求的，对于镀层的厚度必须要和浸锌的时间成为正比，而浸锌的时间也应该要和工件厚度进行一定的匹配，如果工件的厚度较大，其浸锌的时间则必须要较长，但是如果镀层较厚时，则必须要对其锌液成分进行改变，并且也要控制好浸锌的温度，减薄镀层。一旦出现引出的速度较快时，而镀层则会越厚。在一般情况下，引出速度必须要和锌液下流的速度相近时才是正确的， 但当锌液下流的速度则必须要和锌液的含铁量以及温度相联系，它是作为一个不定值的。在引出角度上看，应尽量垂直引出，其引出的角度也应大于45°为好。行车的吊钩与锌面的距离应与锌锅的长度相等， 这样才能保证工件表面光滑；6）对余锌进行清除处理。由于铁塔热镀锌是不需要进行擦拭的，而且对于它的光洁度也是可以靠调整来进行的，主要有几个方面：第一，可以在锌液当中适量的加入合金，从而促使在锌液的表面可以呈现出镜面的效果；第二，应尽可能的提高引出的角度，并且选择好引出的速度；第三，可以应用刷子去除余锌以及锌灰；7）进行冷却处理。一般的铁塔热镀锌通常都是应用水进行快冷，所以可以降低色差。而超低温的低碳钢，则可以不必下水，利用空气便可以将其冷却；8）进行钝化处理。应用钝化处理主要就是为了提高它的亮度，也是为了提高它的抗白锈能力。
3 主要的影响因素
1）由于化学元素会对热镀锌造成很严重的影响，所以在生产工艺的过程中我们可以看出，一般在钢中会含有很高量的C，从而这也就加剧了Fe-Zn 的反应，也破坏了镀锌层的粘附性。但是，由于在钢中还会含有一定量的Si，同时这也给镀锌造成很大的困难，当硅的含量较高时，则会出现灰色的镀层，并且促破坏粘附性，因此，必须要预防出现硅的氧化；2）对于材料的表面质量也会造成热镀锌的质量影响，主要在表面会出现裂纹、结疤、表面的夹杂、划伤、折叠等因素都会给镀锌造成一定的影响。此外，划伤与裂纹对镀锌所造成的影响程度也是取决在它的深度，由于裂纹是存在一定深度的，所以酸洗是不能到达裂纹的底部。但是进行镀锌时其氧化铁皮是极易出现溶解的，其深度只要不会超过一定的范围要求便可，所以一般是不会对镀锌造成影响和使用的。
4 结论
在应用输变电铁塔的热镀锌工艺时，由于会受到很多方面的因素影响，所以就会出现很多方面的问题，从而也直接影响到了镀锌层的工艺质量。对此，我们必须要严格控制热镀锌的生产工序、工艺以及操作等都必须要严格有效的实施监控，并且制定出有效的方法进行控制，从而提高输电线路铁塔热镀锌的工艺水平。
参考文献
[1]卢锦堂.热浸镀技术与应用[M].北京：机械工业出版社，2006.
[关键词]热镀 自动控制 西门子
中图分类号：P423 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0070-01
热镀锌钢板作为防腐涂层产品，在我国建筑、家电、汽车等领域，应用的广度和深度不断扩大，是国民经济建设中常用的、基础的、节能环保的循环经济用材。各级用户对热镀锌产品提出了更高的质量要求，为了满足这一要求，热镀锌机组的自动控制系统必须具备如下特点：全数字化，高速度、高精度、高响应；可靠性高，免维护性强；三电一体化，效率高，投资省；兼容性强，开放性好，便于开发和发展。
热镀锌机组其自动控制系统采用了西门子自动化产品，本文就其系统配置和特点及张力控制作一阐述。
1 工艺简介
镀锌生产线由法国克莱西姆公司负责总体设计，关键设备从法国、美国引进，最高工艺速度可达到120米/分钟，设计年产热轧镀锌钢板50万吨，产品规格为0.8～5.0mm×820～1650mm；主要设备有2台开卷机、1台窄搭接焊机、入套、布里克蒙卧式退火炉、锌锅及气刀、冷却段、光整机、拉矫机、钝化系统、出套、涂油机、飞剪、2台卷取机。
镀锌生产工艺流程图1示意如下：
2 系统配置
2.1 概述
基础自动化系统采用SIMATIC S7-400可编程逻辑控制器（PLC），包括机架、电源模块、中央处理单元（CPU）、信号模块、接口模块、功能模块、通讯模块等。软件开发平台为STEP 7、CFC、D7-SYS、GRAPH等，编程语言包括顺序功能流程图、结构文本、功能块图、指令表、梯形图。
人机接口（HMI）采用Server/Client结构，由1台服务器、若干台客户机以及相关网络设备组成。服务器管理着过程通讯、数据存贮以及与客户机的通讯；客户机作为操作站，显示从服务器发出的数据，接受操作员的输入，并将它传送至服务器。人机接口软件采用WinCC，包括服务器版、运行版和开发版。
系统网络采用三级架构，HMI服务器与PLC之间通过工业以太网（TCP/IP，ISO/OSI）进行数据通讯，其最大通讯速率为100Mbps；HMI服务器与客户机之间通过以太网（TCP/IP）进行数据通讯；现场总线采用当今最重要的标准Profibus-DP，其数据传输速率为9.6K～12Mbps，传动装置配有CBP2通讯模块与PLC进行通讯。
传动控制系统采用现代矢量控制（VC）的代表SIMOVERT MasterDrives 6SE70变频装置，主要由公用整流器、直流母线以及逆变单元三部分组成。逆变单元采用IGBT功率元件；公用整流器采用带有预充电回路的晶闸管三相全控桥，传动维护工具为Drive ES。为了提高输出电流将两台具有相同额定电流的整流装置并联。制动方式采用能耗制动，用于机组紧急制动情况下系统处于发电状态时产生的能量消耗，以确保直流母线不过压。
2.2 配置特点
2.2.1 多CPU系统的应用
基于热镀锌机组的复杂性，选择较高级的CPU416-2作为PLC的中央处理器，并且采用多CPU系统，每个CPU的功能分配如下表所示。
2.2.2 应用软件编制采用单元结构
热镀锌机组的应用软件编制分为不同的单元，每个单元完成相应的功能，使软件可读性好，结构清晰，易于修改和维护。
（1）机组协调控制（Line Coordination Control，LCO）
LCO主要功能有：操作模式处理；机组启动和运行联锁条件的检查确认；操作指令及设定值的选择和下达；辅助传动控制命令的产生；穿带、甩尾、定位等自动顺序控制；传动的接通、关断控制及状态监视；成组及单独点动操作；带钢位置监视等。
（2）主令速度生成器（Master Ramp Generator，MRG）
MRG主要功能有：速度和加速度斜坡的产生；根据LCO的设定进行带钢尾部的自动减速以及带钢的自动定位；张力的斜坡处理及开卷机、卷取机、活套、张紧辊等的张力控制；静张力和运行张力的自动处理；带钢的断带检测；活套自动位置控制；传动控制及通讯处理等。
从表1中可以看出，每一段均配有主控和顺控CPU，LCO和MRG一般在同一个主控CPU中实现。
（3）顺序控制（Support and Sequence Functions，SSF）
SSF的控制对象是与生产线速度、张力无关的设备，如电磁阀、恒速电机等。顺控CPU将操作或主控命令结合安全联锁信号，对现场设备发出动作命令，同时监视其反馈信号，并在HMI画面上进行显示。顺控CPU还负责除张力计外所有机电一体品的接口。
（4）仪表控制（Instrumentation and control，I&C）
本机组采用西门子SIMATIC S7实现仪表控制功能，用于仪表控制的CPU安装在与跟踪系统CPU相同的框架上，其控制范围包括清洗段、湿平整及高压清洗系统、后处理段。I&C主要功能有：温度、流量、压力、液位、电导率的控制和监视。
（5）物料跟踪（Material Tracking，MTR）
MTR可实现对其跟踪区域内运行的所有带钢上的特殊点（如焊缝、缺陷等）的精确位置跟踪及其钢卷数据的精确跟踪，还能为机组的其他控制设备激活新的设定值，并统计汇报机组的生产数据。
3 张力控制
3.1 张力辊的控制
张力辊有速度控制和张力控制二种控制方式。
3.1.1 张力辊的速度控制方式
本机组中，1号、4号、6号以及10A号张力辊分别是入口段、工艺段、平整段以及出口段的主令速度辊。在速度控制方式下，要求张力辊组的多个传动辊的作用力一致，辊的速度要实时保证同步。采用标准的双闭环速度控制系统予以实现，速度环不允许饱和。
3.1.2 张力辊的张力控制方式
除主令速度辊以外，其余张力辊均为直接张力控制。将张力调节器的输出叠加到速度设定上，使速度环饱和，即速度环之外为张力环，张力调节器和速度调节器均为比例积分形式，以此来保证各个传动辊的转矩输出一致。
3.1.3 张力辊的负荷平衡控制
负荷平衡控制是张力辊控制的一个重要内容，其作用是使各张力辊的负荷尽可能地相近或满足一定比例的分配，使各张力辊都能发挥各自能力，协同完成带钢张力控制要求。其基本原理是将测得的各张力辊电机电流送到控制器内进行比较，差值经负荷平衡调节器输出后叠加到从辊的速度给定上，通过调节从辊的速度来控制输出转矩。
3.2 拉矫机的控制
平整段出口设置有两弯两矫形式的拉矫机，其目的是获得良好板形，改善材料各向异性，消除屈服平台，阻止滑移线形成。前后张力辊的传动方式为单独驱动，控制方式有延伸率控制与张力控制。
张力控制模式下，前后张力辊之间无速度差，为张力辊直接张力控制方式。
延伸率控制模式下（延伸率定义同平整机），前后张力辊之间有了因为延伸率而产生的速度差，拉矫机入、出口侧各安装有1个PLG，分别对每个测量周期的带钢长度进行计数，这样就可确定带钢长度并计算出延伸率的实际值。
4 结语
镀锌生产线通过西门子自动化控制，保证设备正常运行。
参考文献
[1] 邢枫.热镀锌机组速度控制系统的研究[J].冶金设备.2011（02）.
关键词 喷淋钝化 辊涂钝化
1 概述
唐钢某热镀锌机组的镀后处理采用喷淋钝化方式，在生产中发现由于钝化槽密封不严、挤干及吹边效果不佳等问题导致钢带表面经常产生钝化黄边、钝化不均匀和锈蚀等表面质量缺陷，引发质量异议，针对以上问题，要对钝化系统进行改造，以提高钢带表面质量。
原钝化系统由达涅利设计，为喷淋钝化，如图1所示，该系统由钝化液循环箱、喷淋钝化箱（包括喷射梁、挤干辊及其气动系统、空气吹扫系统）、热风干燥器组成。
钝化液循环箱内的溶液经喷射泵、喷淋钝化箱内的喷射梁、喷嘴喷淋到钢带上下表面，喷淋钝化箱的出口处设有两对挤干辊，在钢带通过时挤去钢带上下表面多余的液体，只在带钢表面留下薄薄一层钝化保护膜，箱体的入口处有一对挤干辊，正常工作时处于打开状态，一旦带钢回缩时立即关闭。喷淋钝化箱出口装有压缩空气吹扫装置，用于吹掉带钢边部多余的钝化液。
生产过程发现这种系统结构存在几个问题：
（1）钝化液循环系统中的泵、管道一旦泄露会造成喷射压力低，钝化液循环箱中的过滤装置损坏会导致锌渣等杂质进入管道堵塞喷嘴，上述情况最终都会导致钢带表面钝化液喷涂不均匀，产生钝化条纹、钝化斑等表面质量缺陷。
（2）因为钝化液的化学性能，有一定的粘稠性，并不能像水等流动性好的液体一样均匀喷覆在板面上，钢带表面被喷淋钝化液后要经过挤干辊，将多余的液体挤净形成均匀的钝化膜，然后进入后续的干燥工序。挤干辊安装在可移走的C形架上，通过手轮在轨道上行走，上下辊通过气缸压下夹紧钢带，如图2所示，由于C形架是悬臂型式且跨度大，容易变形，经常出现上下挤干辊中心连线与带钢不垂直或者上下挤干辊不平行的情况，造成钢带表面或者边部钝化液挤的不均匀，使钢带表面出现条纹状或波浪形或色泽不均匀的钝化斑。
（3）喷淋钝化箱内的边部吹扫装置吹扫压力不稳定，经常造成钢带钝化黄边或者边部过厚，曾对吹扫梁的结构及吹扫角度进行改造，但又发生了过吹扫现象，直接将边部的钝化液吹掉，使边部没有钝化液保护镀锌钢板，几次改造效果均不理想。
（4）由于六价铬酸溶液有剧毒，腐蚀性也很强，喷淋钝化方式造成箱体内设备损坏较快。正常运行时喷淋钝化箱体是密封的，留有检修门和观察孔，检修时将门打开，点检、维护不方便。
2 钝化系统改造优化
该镀锌机组原有化学处理段包括钝化处理系统（喷淋钝化箱、钝化液循环箱、热风干燥器）、耐指纹涂机、耐指纹液循环箱、耐指纹烘干炉、冷却风机组成，如图3所示。钢带经过锌锅、镀后冷却塔、光整机、拉矫机后进入化学处理段，根据客户需要喷淋钝化液或辊涂耐指纹液。
目前钝化处理主要有辊涂和喷涂两种方式，喷涂方式比较简单，涂后钝化膜均匀性较差，膜层厚度控制精确度较低，辊涂钝化技术相对来说操作更加灵活、对环境更加清洁、涂层表面质量更高。喷淋钝化相对辊涂钝化是比较落后的工艺，可以考虑将喷淋钝化改造为辊涂钝化，图中4所示耐指纹涂机就是采用辊涂法，汲料辊把涂液带到涂覆辊上，然后利用涂覆辊与带钢接触，把涂液均匀的涂到带钢表面。所以考虑将此耐指纹涂机改为钝化和耐指纹共用涂机，图中5所示为涂机预留位置，此处增加一台立式涂机，和耐指纹涂机切换使用，在生产品种多，用到的钝化液和耐指纹液种类多时，可以减少由于切换钝化液导致的停车时间，减少协议品，以满足不同用户需要。
采取的改造方案是拆除喷淋钝化箱2、热风干燥器3，钝化液循环箱10利旧，新增一套辊涂机5，改造两个循环箱的管路系统，改造后如图4所示。
在预留位置新增辊涂机及电气控制系统一套，循环管路做相应的改造。新增立式辊涂机的两个涂头上下交错位于带钢左右两侧，并形成小的包角。辊涂机主体主要由底座、左右涂头、涂头快速打开装置及传动装置等部件组成。左、右涂头均为两辊式，各由一个汲料辊、一个涂覆辊及相应的微调移动机构组成。烘干炉利旧，红外加热烘方式能够将带钢加热到80℃。冷却装置由四台冷却风机组成，冷却风机用新鲜空气从车间内吸入，风门可以手动调节来控制风机风量，经过风冷后带钢温度达到50℃以下，满足后续工艺要求。
3 改造后效果
喷淋钝化对涂膜厚度的控制主要通过调节钝化液浓度和挤干辊压力来实现，控制方式比较简单，辊涂钝化对涂膜厚度的控制通过调节钝化液浓度、汲料辊速度、涂覆辊速度、汲料辊和涂覆辊间压力等多个参数来实现，可以更精确的控制膜厚和表面质量。钝化液浓度与膜厚成正比关系，浓度越高，膜层越厚；汲料辊和涂覆辊的转速与膜厚成正比关系，汲料辊的作用是通过辊子旋转从料盘中把钝化液带到涂覆辊上，转速越高，带上的钝化液就越多，涂覆辊的作用是通过辊子旋转把辊身上的钝化液涂到钢带表面，转速越高膜层越厚；涂覆辊和汲料辊间的压力与膜厚成反比关系，压力越大，膜层越薄，反之膜层越厚；涂覆辊与带钢间的压力对膜厚的影响较小，压力太大会影响涂覆辊的使用寿命。当钝化膜偏厚时，可适当降低涂覆辊和汲料辊转速，增大汲料辊和涂覆辊辊间压力进行调节；反之可适当提高涂覆辊和汲料辊转速，减小两辊间压力进行调节。
辊涂机还可以实现顺涂、逆涂两种方式，辊涂机涂覆辊的旋转方向与带钢运行方向相同称为顺涂，辊涂机涂覆辊的旋转方向与带钢运行方向相反称为逆涂，采用逆涂方式，涂膜的均匀性要优于顺涂方式，但逆涂对涂辊的损伤较大，通常对于表面质量要求高的产品，采用逆涂的方式进行控制。生产中若光整机投入使用，由于光整机工作辊是毛化辊，光整后的带钢表面比较粗糙，容易黏附钝化液，通常选用顺涂方式，若光整机未投入使用，带钢表面比较光滑，不容易黏附钝化液，通常选用逆涂方式。
两套辊涂机的投入实现了Cr6+、Cr3+和耐指纹液不同系统的快速切换，实现了带钢无缝对接，减少了因为后处理溶液更换而导致的停车；点检、检修较之喷淋系统更方便、快捷，同时辊涂技术比喷涂技术更清洁，对环境污染和人身伤害小，符合国家治污减排、节能降耗的大原则。改造后消除了镀锌板带钝化缺陷，提高了产品质量，得到了客户的高度评价认可。
参考文献
[关键词]气刀 伺服 龙门同驱
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）11-0281-01
一.前言
巴基斯坦国际钢铁有限公司（International Steels Limited）连续热镀锌机组是将规格为650～1300mm×0.3～2.0mm的冷轧硬态钢卷通过脱脂段预处理，清除带钢表面的轧制油、铁粉、铁锈等污浊物，然后再将带钢输送到炉区，经过退火还原处理后进入锌锅，带钢表面在温度为450～460℃的锌锅中附着上锌层，经过锌锅沉没辊、前/后稳定辊、气刀、冷却塔稳定辊、冷却塔转向辊等装置上行至后处理区。
带钢在锌锅区保持张力并稳定运行，在出锅后经过气刀，气刀刀唇喷射出的均匀高速气流作用在运行的带钢表面，使带钢表面的锌液回流至锌锅，从而控制带钢表面的锌层厚度及质量。我们通过调节带钢前/后气刀刀唇与带钢之间的距离和前/后气刀刀唇与锌液面的高度，以及前/后气刀刀唇与带钢的夹角，来控制气刀喷流在带钢表面的作用力，以此控制带钢镀层厚度，满足镀锌板产品工艺及质量要求。
二.ISL气刀简介
ISL项目气刀是黄石山力科技股份有限公司设计生产的单喷嘴可旋转式气刀，气刀结构分为前气刀、后气刀及气刀架，前气刀控制带钢上表面锌层厚度，后气刀控制带钢下表面厚度。气刀的位置由前气刀传动侧和操作侧伺服电机、后气刀传动侧和操作侧电机以及气刀架传动侧和操作侧伺服电机，共6台伺服电机来控制。前气刀传动侧/操作侧2台电机控制前气刀开合位移，后气刀传动侧/操作侧2台电机控制后气刀开合位移，气刀架传动侧/操作侧2台电机控制气刀整体垂直升降位移。气刀主要参数：带钢双面锌层控制范围为60～275g/m2；刀唇宽度为1600mm；刀唇间隙调节量为0～4mm；喷嘴旋转角度为±2.5o；气刀水平位移行程为130mm；气刀架垂直位移行程为400mm，气刀结构示意图如下图P-01
三.气刀伺服控制系统
热镀锌机组生产运行过程中，与锌层厚度关联的因素有很多，其中包括：机组运行速度、气刀与锌液面高度、气刀与带钢距离、气刀喷嘴与带钢角度、气刀气流压力、刀唇间隙、带钢及锌液温度、锌液成分等等，在此我们主要考虑通过伺服控制系统调节气刀与带钢间距及气刀与锌液面高度的方法来控制生产过程中带钢表面的锌层厚度。
1.伺服控制系统配置
本系统主要电气配置包括6套DELTA A2系列伺服驱动器及台达伺服电机（带编码器）、1套AH500系列PLC及运行控制器、1台DOP-B系列人机界面（HMI）等，配置简图如下图P-02
2.气刀运动过程
前后气刀分别安装在传动侧和操作侧支撑基座上，以门字形结构跨坐在横向位移的导轨上，开合位移由横向两台伺服电机（传动侧和操作侧）同步驱动两根螺旋丝杆来完成，气刀架的升降位移由横向两台伺服电机同步驱动两组蜗轮蜗杆来完成。前后气刀和气刀架可通过操作台或HMI实现单机点动、横向两侧联合点动、前后气刀联合点动，也可通过HMI设定位置及速度实现气刀及气刀架自动移动。
气刀或气刀架在位移时，必须首先保证机械无卡阻、轨道，运动中气刀及气刀架横向两侧水平和垂直方向的位置和速度同步要求保持高精度，否则气刀在运动过程中因机械卡阻，或两侧位移不同步极易导致电机报警。为此，我们选择了台达A2伺服特有的龙门同驱功能，以一路脉冲命令作为驱动命令来源，实现两个伺服电机之间的高精度同步控制。
3.龙门同驱功能的应用
传统的龙门同驱电机控制，往往借助于上位控制器单元来协调，如果上位控制器是脉冲机型的，就只能通过伺服轴COPY功能来实现，或者上位控制器是电压命令型CNC，CNC输出两路模拟量电压，同时将两颗同步伺服的编码器信号反馈到位置环，同时两直线轴之间实现插补同步运动和半闭环控制。但是，无论是以上何种方式，都需要上位控制器的配合，需要独立的两路命令通道才能够控制两轴同驱。与传统龙门同驱控制架构相比，新的控制方式，无需修改上位控制器的硬件接口设置和参数设计，只需要改变上位控制器和伺服接线，以及设定相应的参数既可以实现双伺服同驱功能，龙门同驱控制原理图如下图P-03
4.控制结果
整个气刀伺服控制系统在调试及运行期间实现了所有的手动和自动运动功能，系统运行稳定、操作简便、控制精确。
四.系统提升空间
分析本气刀及电气控制系统，此套气刀伺服控制系统还有提升和改进的空间，主要从以下几个方面进行系统升级：
1.机械设备的加工精度，包括气刀螺旋丝杆、蜗轮蜗杆、手动操作装置等的制造加工精度要提高一个数量级，这些直接关系到气刀及气刀架位移的运动精度；
2.可增加位移传感器，参与在自动状态下的气刀位移闭环调节，进一步提高运动精度，增加气刀喷嘴旋转和刀唇调节量伺服电机，对喷嘴旋转角度和刀唇开口进行精确控制；
3.与机组二级工程师站进行数据通讯，读取机组及带钢在线参数，包括机组实际工艺速度、设定镀层厚度、实际镀层厚度等，根据这些参数对气刀位移进行实时的，快速精确控制；
4.在气刀上部增加更加高效的带钢稳定系统，以更好的控制锌层均匀度，提高产品质量。
五.结束语
1.前言
河北钢铁集团唐钢冷轧薄板厂3#热镀锌线采用美钢联法热镀锌工艺，设计年生产能力为40万吨，产品为厚0.3～1.6mm的建筑用和家电用镀锌板和镀铝锌板。该生产线退火炉采用全辐射管式烧嘴，总共有182个烧嘴，分为9个区。
2.燃烧系统工作原理
辐射管燃烧系统主要由W型辐射管、ESA烧嘴、辐射管换热器、煤气比例调节阀、燃烧控制系统等组成。煤气、空气分别经过切断阀、比例阀至烧嘴燃烧，燃烧热量经W型辐射管流经换热器，将燃烧空气加热至450度，废气经烟道、排烟风机排放。
3.燃烧系统出现的缺陷及对生产的影响
1）空燃比不稳定，煤气或空气的流量达不到设定值。许多烧嘴不能正常燃烧，造成辐射管烧嘴的热效率降低，退火炉的温度受限制，制约生产线的速度及产量，同时也不能保证产品的质量。
2）辐射管换热器及换热器后的烟道经常出现烧红甚至烧损融化，严重威胁安全生产，易造成重大的设备事故，甚至是重大的人身伤害事故。
3）换热器封头焊缝开裂、脱落，该生产线在近两年多的生产过程中，已更换了约60多个热交换器，主要现象是在使用过程中热交换器封头焊缝出现多处裂纹及脱落。换热器的损坏造成烧嘴处不能正常燃烧的煤气在换热器后进行二次燃烧，造成换热器及烟道的烧损。
4）辐射管出现变脆、开裂等现象，近两年大修已更换15根辐射管。辐射管损坏很难及时被发现，造成炉内气氛变坏，影响正常产品质量甚至威胁生产。
5）辐射管排烟风机因过高的废气温度，使两个稀释空气阀全部打开，造成在废气风机100%运转，各区的负压还提不高，炉温受到限制，导致炉子的生产能力下降。
4.燃烧系统缺陷的分析及措施
针对此退火炉的各种缺陷，利用差压计、烟气分析仪、热电偶等仪器，结合日常点检、维修的各种现象，分析主要存在问题的原因如下，并制定相应措施。
4.1空燃比不稳定，经过对煤气、空气流量孔板的测量，发现相同开度烧嘴的煤气、空气流量并不相同，有的要比正常开度的数值相差许多，同时结合废气成分分析，总结造成比例不稳定的原因主要有：
4.1.1空气、煤气滤网阻塞，利用压差计检测烧嘴前煤、空气压力，发现压力偏低，拆开过滤器，滤网上结满絮状或粉末状杂物，滤网通透性变差，影响气体的流量，造成空燃比不稳定。
措施：定期对滤网进行清理，特别是春秋季节要加大清理次数；同时利用差压计定期检查每个烧嘴的空、煤气流量，及时分析判断。
4.1.2部分煤气比例调节阀没起到调节作用，煤气不能随空气流量变化自动调节，造成煤气流量偏高或偏低。当煤气流量高时，燃烧空气不足，造成了烧嘴的不完全燃烧，废气中部分未燃烧的煤气在进入废气管道后与换热器后的稀释空气相遇，发生二次燃烧，将直接导致废气管道的烧损。
通过差压计流量检测发现有部分烧嘴的空气正常供应时，而煤气流量不成比例，进一步调节空气流量，煤气也不能随空气量的变化自动调节。分析认为煤气比例调节阀损坏，对比例阀进行更换后，但煤气量还不能随空气量变化自动调节。进一步检查比例阀导压管，发现煤气侧的导压管压力远低于煤气压力，在10-50mbar之间波动。对导压管拆开检查发现管子被许多薄碎片堵死，造成压力低。疏通导压管后，煤气调节阀恢复正常。分析造成导压管阻塞原因，铜管与煤气中的硫反映生产薄碎片，碎片脱落阻塞管道。
措施：对导压管进行清理消除隐患。
4.2换热器封头脱落或焊口开裂，造成煤气从换热器中短路，部分煤气不经辐射管直接排到排烟管道中。同时空气流量成倍升高，煤气量也最大，由于空气的短路，煤气不能在辐射管中完全燃烧，到换热器后，未燃烧的煤气与多余的空气二次燃烧。，二次燃烧产物的温度将轻易超过1000℃。如此高的温度不仅对废气管道系统，而且对热交换器本身的运行必然存在极大的威胁。一方面对热交换器，会使已经存在的裂缝继续扩大直至风头脱落，从而造成恶性循环。另一方面对废气管道系统，将使废气支管、主管及邻近的波纹管烧红，严重氧化、烧损。
措施：定期检测空气流量孔板压差，当压差超过正常开度对应数值时，要分析是否换热器损坏，及时更换修复；另外换热器前后法兰的密封垫片损坏也可能造成空气量异常，应及时检查更换。
4.3辐射管出现变脆、开裂等现象，辐射管的使用寿命缩短。助燃空气的一部分通过热交换器脱落的封头或开裂的焊缝短路，直接进入烟道，使进入烧嘴的助燃空气量不足，煤气在辐射管内将不能完全燃烧。辐射管内长期存在未被燃烧的煤气，将使管内呈现为还原气氛，在高温下会发生如下反应：
6Fe+2CO=2Fe3C+02
此反应使管壁形成渗碳体，使管子变脆，易产生裂纹，导致辐射管损坏。
措施：利用烟气分析仪定期对每个烧嘴的废气进行成分分析，发现CO含量异常时，及时分析存在的问题，并解决至废气成分正常，避免辐射管长期工作在还原性气氛中。
4.4 过高的废气温度使稀释空气阀全部打开，造成废气风机100%运转，排烟管道负压仍可能达不到设计值。影响辐射管烧嘴的燃烧，并直接导致炉子的生产能力下降。一方面，温度很高的二次燃烧产物与烧嘴燃烧产物混合，使整个烟气温度大幅度提高，若超过废气热交换器人口烟气的最高允许值650℃，则废气热交换器前部的稀释空气阀将长期打开，增大排烟风机的负荷。另一方面，过高的烟气温度将会在较短的时间内将燃烧系统及废气系统的密封垫损坏，使整个系统运行劣化 。
措施：控制废气管道的温度，对每个烧嘴的废气定期进行成分、温度检测，及时发现问题，来实现降低风机开度。
5.结论
1）空燃比不稳定，煤气或空气的流量达不到设定值，辐射管烧嘴的热效率降低。造成主要原因有滤网阻塞，煤气比例阀导压管阻塞，及换热器封头焊缝开裂或脱落。
2）煤气在辐射管中不能完全燃烧，至换热器后进行二次燃烧 ，原因：一方面换热器封头焊缝开裂或脱落，另一方面煤气比例阀不工作。煤气在换热器后二次燃烧，造成换热器及烟道的烧损，同时风机开度升高。
3）辐射管出现变脆、开裂。煤气在辐射管内不能完全燃烧，辐射管内长期存在未被燃烧的煤气，将使管内呈现为还原气氛，使管壁形成渗碳体，使管子变脆，易产生裂纹。
在辐射管内未完全燃烧的煤气经“W”型弯管后，温度与废气温度相同，可达l000℃左右，它与从热交换器溢出的空气在热交换器处混合，并在高温烟气作用下发生二次燃烧，燃烧产生的火焰在助燃空气的“推”及排烟风机的“拉”作用下，火焰长度可延伸至废气主管。若热交换器泄露严重，二次燃烧产物的温度将轻易超过1000℃。如此高的温度不仅对废气管道系统，而且对热交换器本身的良好运行必然存在极大的威胁。对热交换器而言，必然会使已经存在的裂缝和砂眼继续扩大，从而造成恶性循环。对废气管道系统而言，后果是将致使废气支管、废气主管及邻近的DNl00波纹管、DN300波纹管被严重氧化、烧损，从而造成重大的设备事故，甚至是重大的人身伤害事故。
近期烧嘴烟道出现烧红甚至融化现象。当生产厚规格产品，烧嘴满负荷使用时，烧嘴烟道烧红尤为明显。
烟道烧红的直接原因时烟道内烟气温度过高。烧嘴烟道材质为304不锈钢，耐温800℃，熔点为1398℃-1454℃。
参考文献
[1] 王锡淮，李少远，席裕庚.加热炉钢坯温度软测量模型研究[J]. 自动化学报. 2004（06）.
[2] 王雄，于朝晖，徐用懋.连续退火炉在线优化控制系统[J]. 计算机仿真. 1999（04）.
关键词：热镀锌；锌渣；锌液；锌锅；Al含量
1 概述
随着热镀锌板代替电镀锌板不断进入家电板市场，用户对家电镀锌板的表面质量要求也不断提高，镀锌产品表面质量成为各镀锌板厂家竞争的关键。沙钢同信镀锌机组采用的是改良森吉米尔法工艺，产品定位于建筑板和家电板。由于镀锌家电板产量不断提高，锌渣不良品缺陷一直比较高，占到不良品率的20%以上。为了解决镀锌板锌渣表面质量缺陷对产品质量所造成的影响，本文对镀锌家电板锌渣缺陷产生的原因进行了系统分析和研究，提出解决镀锌板表面锌渣缺陷的控制方法。
2.2 锌渣的分类
锌锅中Zn含量在99%以上，由表一可知，Fe2Al5、ZnO、Al2O3密度低于Zn（7.3）降上浮；FeZn7、Fe5Zn21、FeZn13由于密度接近或超过Zn密度，这三种物质将悬浮或下沉。故锌锅中的锌渣可大致分为三种，浮渣Fe2Al5、ZnO、Al2O3；悬浮渣FeZn7；底渣Fe5Zn21、FeZn13。
由上述可知，锌渣的生成与锌锅中的Fe有直接关系，如果锌锅中没有Fe或者Fe含量较低，那么锌渣的生成会大大降低。控制锌渣生成的关键还是控制锌锅中Fe的含量。
2.3 锌锅中Fe的产生
锌锅中Fe产生有原材料Fe粉残留、锌锅中设备的腐蚀、带钢入锌锅发生的反应等。但就带入量而言，主要还是带钢入锌锅是Fe的铁损（如图四所示）。
Fe的溶出影响因素有：POT温度、成分、材质、入POT带钢温度。
首先，Fe2Al5层的以极快的速度形成，阻止Fe进一步的析出。
其次，溶出的Fe与POT中的Al、Zn发生反应生成dross。影响因素有：局部产生成分偏差，温度的变化，Fe的溶解度变化。
最后，Dross附着。影响因素有：POT内的流动性、ROLL的转动、INGOT的投入、dross的捞取、inductor的运转、带钢的表面状态等。
2.4 锌渣产生原因分析（详见图八）
锌渣的产生无外乎Fe的进入与FeZn合金的析出。
3 锌渣的附着
锌渣产生是无法避免的，我们只能按图八，控制其产生的多少。另一个关键的控制就是要控制其在带钢表面的附着。分析锌渣附着在带钢表面的原因有大致两点：带钢与锌锅辊系的接触时锌渣压入、带钢与锌液接触时锌渣进入（详见图九）。
3.1 与锌锅辊系的接触
在锌渣附着缺陷中有稳定辊压入锌渣、沉没辊压入锌渣。以沉没辊锌渣（图十）为例，其产生原因就是在沉没辊槽倒角处Al含量富积，生产大量的锌渣，沟槽来不及排渣，与带钢接触时，将锌渣压入带钢表面。
3.2 与锌液的接触
此类锌渣的附着成为一般锌渣附着，但产生原因分为两种。
①带钢与锌液接触时，由于温度差、成分的波动等原因，在接触区域会产生锌渣的析出（及接触区域内锌渣含量较高），从而使锌渣卷附着在钢板表面。
②锌液的晃动也可能将原有锌锅内已经生产的锌渣，附着到带钢版表面。
故控制锌渣的附着，除了控制锌渣的产生外，还要注意沉没辊如锌锅时的烘烤工艺；沉没辊、稳定辊的加工质量、表面质量；可根据各条镀锌线的实际特点实验测试沟槽设计、锌锅沉没辊辊面喷涂、封孔技术使沉没辊辊面寿命得到了较大提高，同时减少了沉没辊辊面的锌渣粘结。尽一切可能减小锌液的波动，可采用液位自动控制系统（自动加锌、自动锌液泵抽取）；感应体尽量低功率控制；捞取渣时标准方法等。
4 锌渣的控制
①Al含量上升，POT温度下降，Fe溶出减少。可设计锌锅铝含量0.18%-0.22%、入锌锅带钢温度480±5度、锌锅温度452±2度。但要注意随着锌液温度的降低和Al含量的增加，锌渣颗粒的数量和尺寸会提高，这不利于形成良好的板面质量（浮渣：Fe2Al5；选浮渣：100μm以下 FeZn7、FeZn13、Fe5Zn21；底渣：100μm以上FeZn7、Fe5Zn21）。
②POT温度与Al含量波动最小化，Fe析出减小。
③POT内锌液的流动模式与带钢表面的状态决定附着程度。镀锌附近流动对小化与带钢表面均一化。
④检修或停线时间较长时，添加高铝锌锭，使用N2对锌锅进行吹扫，让铝充分与FeZn合金进行置换，生产浮渣上浮后再捞取，且沉静3小时以上再投入生产。
⑤正常生产时浮渣中氧化锌含量较多，Fe2Al5含量较低，故Fe含量百分比下降。停线时吹扫后底渣转化为浮渣较多，锌渣中Fe2Al5合金较高，故铁含量较高。
因此，上述说明，停线后使用N2对锌锅进行吹扫，能有效地降低锌锅中的Fe含量，净化锌锅成分。
5 结论
通过以上措施，沙钢同信镀锌板的产品表面质量得到了有效的提升，成功开发出家电用热镀锌板，并为以后发展汽车用热镀锌提供了有力的理论与实践的支持。
参考文献：
[1]李九岭.带钢连续热镀锌（第二版）[J].冶金工业出版社，1987：19-28.
[2]潘勋平.热镀锌带钢镀层锌渣缺陷形成分析及改进技术[J].宝钢技术，2004（3）：24-27.