鍍鋅鈍化生產工藝論文

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一、熱鍍鋅鈍化生產工藝

本鋼浦項連續鍍鋅機組采用的是輥涂式鈍化處理方式。鈍化涂機主體結構包括：軋制線輥、料盤、提料輥和涂輥。使用的鈍化液為三價鉻產品，其主要由以下成分組成：三價鉻Cr(Ⅲ)、氧化劑、絡合劑、其他金屬、成膜促進劑、封孔劑及潤濕劑?；旌虾蟮拟g化液由工作罐打入料盤中，通過一個提料輥將鈍化液送到涂輥，涂輥再以一定的壓力和速度將鈍化液涂在帶鋼表面。各輥均可調速，輥隙及涂輥和帶鋼壓力可自動調整，以保證鍍膜均勻和各種厚度涂層。當焊縫通過時輥涂機涂輥可快速打開。三價鉻膜層是通過鋅的溶解形成鋅離子，同時鋅離子的溶解造成鋅表面溶液的pH值上升，三價鉻直接與鋅離子、氫氧根等反應，形成不溶性化合物沉淀在鋅表面上，從而形成鈍化膜。

二、鈍化能力過剩

在鈍化涂機實際生產中，鈍化鹽霧時間是評價鈍化產品防銹能力的主要指標。不同的客戶對鈍化產品的鹽霧時間要求不同，目前絕大部分客戶要求鈍化產品的鹽霧時間保證值為72h，極少部分客戶要求鹽霧時間為48h和96h。目前主要的問題是產量占絕大部分的鹽霧要求72h的鈍化產品在生產過程中出現了鈍化能力過剩的問題(圖2)，也導致了鈍化液噸耗過高，因此需要系統優化鈍化涂機工藝參數。

三、原因分析

1.提料輥與涂輥之間縫隙壓力

提料輥在鈍化液中旋轉，把鈍化液帶到提料輥與涂輥之間的縫隙中。因此提料輥與涂輥之間壓力的大小直接決定了涂輥表面附著的鈍化藥液量。提料輥與涂輥之間壓力越大，相應涂輥上附著的鈍化藥液量越小。機組目前使用的提料輥壓力為2.0kN。

2.涂輥與鋼板表面的壓力

涂輥與帶鋼表面接觸，給涂輥施加一定的壓力，使涂輥上的鈍化液印附在帶鋼表面形成鈍化膜。由于提料輥與涂輥之間的壓力已決定涂輥上鈍化液的藥劑量，因此涂輥與帶鋼表面的壓力主要起到改善鈍化效果的作用。涂輥與帶鋼之間的壓力越大，帶鋼表面涂敷的鈍化液越均勻。涂輥壓力過高會導致涂輥表面與帶鋼邊緣接觸的邊緣膠層磨損。機組目前使用的涂輥壓力為2.5kN。

3.輥速比

輥速比包括提料輥與涂輥之間的輥速比率，涂輥與帶鋼之間的輥速比率，以機組運行線速度的百分比進行控制。提料輥速比越高在提料輥與涂輥之間盛裝的藥液量越大。提料輥速比過高易造成鈍化液溢出；提料輥速比過低，易造成藥液量不足導致涂敷不良甚至損傷涂輥。根據機組現場提料輥運行狀態觀察得出，在機組速度的35%進行提料輥轉速，即可滿足提料要求。涂輥與帶鋼之間的輥速比率，同樣以機組運行線速度的百分比進行控制。涂輥與帶鋼之間以相同的線速度運轉，避免涂輥與帶鋼表面發生相對運動，從而避免了使涂輥過早磨損。

4.藥劑濃度

鈍化產品單位面積內鉻離子含量越高對應的鹽霧時間越長，相應的鈍化藥劑中鉻離子含量越高，涂敷在帶鋼表面的鈍化液體越少。本鋼浦項連續鍍鋅機組使用的鈍化液藥劑已進行混合配比，因此藥劑中鉻離子含量為定值。

四、涂機生產工藝

參數優化為了保證客戶要求的鹽霧時間，減少鈍化能力過剩的問題，需要找到合理的控制方法，使用不同提料輥壓力對典型產品進行涂敷，并將對應的膜重與鹽霧時間進行關聯，優化涂機工藝參數。對樣板進行膜重測試和鹽霧測試，實驗結果如圖4和圖5所示。結果表明：增加現有提料輥壓力使用2.5kN及3.0kN提料輥壓力涂布帶鋼時，產品表面膜重明顯降低。目前已知使用2.0kN提料輥壓力涂布產品時出現72h鹽霧能力過剩的問題，因此需結合鹽霧時間重新制定提料輥壓力參數。在原有鈍化參數不變的情況下，將提料輥壓力由2.0kN升至2.5kN時，膜重控制在鉻離子含量50mg/m2以上時，鈍化鹽霧時間可滿足72h鹽霧要求。將提料輥壓力升至3.0kN時，膜重控制在鉻離子含量40~50mg/m2之間，可滿足48h鹽霧要求。

五、結束語

通過優化涂機參數，鈍化液噸耗降低0.11kg。在產品鈍化能力得到保證的同時，鈍化液消耗指標也隨之降低，從而進一步提高了企業的經濟效益。

作者:杜杰 張揚 單位:本鋼浦項冷軋薄板有限責任公司