河钢邯钢邯宝冷轧厂，河北邯郸056001
摘要：随着工业的快速发展，冷轧热镀锌带钢凭借着耐腐蚀性强、力学性能好、表面质量优、尺寸精度高、生产成本较低等诸多优点，在建筑、汽车、家电等行业得到了广泛应用。尤其是近年来热镀锌在技术和装备上都取得了较大发展，生产成本和质量上的优越性，使其需求越来越大，同时对热镀锌的工艺水平也提出了更高的要求。
关键词：冷轧带钢；热镀锌；工艺
1热镀锌线特点及生产技术难点
钢冷轧厂2#热镀锌线采用镀锌线采用立式、全辐射管加热退火炉，采用窄搭接焊机，年产35万t，产品规格(0．6～4．0)mm×(1000～1500)mm。镀锌原料为冷硬卷和酸洗卷，锌层范围80～600g/m2，产品种类丰富，基本能够满足有花镀锌(GI)产品的所有市场需求。图1所示为钢冷轧厂2#热镀锌线工艺布置图。
超厚锌层产品对锌层的粘附性要求较高，不得出现加工时锌层脱落、开裂的情况，同时表面不得出现因锌花表面状态缺陷而导致耐腐蚀性能不均匀的情况。在超厚锌层产品生产初期，存在着锌层厚度不均、表面锌流纹和锌层粘附性差等技术难题，由于影响锌层厚度和表面质量的因素是复杂、非线性和耦合的，因此需不断探索适合超厚锌层产品的生产工艺。
2工艺技术特点
2.1入口段
1）开卷机。一般设置双开卷设备，缩短入口停机时间，确保全线连续生产。
2）焊机。采用激光焊机或全自动窄搭接焊机，适应高强钢与软钢的生产要求，可自动设定焊接参数，带有焊缝质量自动监视系统，配套有冲孔与切月牙装置。
3）入口活套。最大活套量一般＞450m，以满足上卷与焊接期间全线的连续生产。
4）脱脂清洗。采用多级强化清洗工艺，包括碱喷淋、碱刷洗、电解清洗、热水刷洗、热水漂洗及热风干燥，清洗强度大且效果好，有效去除油污和铁屑，利于提高镀层附着力。在碱洗、电解循环系统中设置高效磁过滤器及碱液浓度自动控制，降低碱液中杂质含量。
2.2退火炉
1）预热段。从加热及均热段的烟气中回收热量，通过喷吹保护气氛可将带钢加热到130～160℃，主要作用，一是在加热至此温度区间，带钢在停止状态下也不会氧化腐蚀，二是通过预热段可以使加热炉节省约10%的能源。
2）加热段与均热段。加热段的主要作用是把带钢表面的氧化铁皮还原为适合热镀锌的活性海绵状纯铁层，并加热带钢完成再结晶退火；均热段的作用是将带钢保持在规定的退火温度一段时间，保证带钢再结晶退火完全。通常采用W型或双P型辐射管间接加热，可使带钢表面保持清洁，且加热能力大、温度控制精度高，可降低辐射管表面温差。加热的控制方式有空气/燃气比例调节和ON/OFF烧嘴的脉冲式两种，目前一般都使用ON/OFF烧嘴的脉冲式燃烧控制系统，具有调节灵活、精度高、管路布局简单等优点；加热段与均热段“共处一室”，其交接处有一部分道次可共用，有利于温度调节控制且缩短了炉长；辐射管设计温度可达980℃，退火炉操作温度可达920℃，可满足超深冲钢与超高强钢的生产要求。
3）缓冷段。目的是将带钢冷却到Ar3以下温度，进入下一步冷却前去除奥氏体化，一般冷却速度不能高于30℃/s。
4）快冷段。退火工序中最关键的工艺段，其冷速的大小直接决定带钢强度级别。目前已开发使用的冷却方法有：气体喷射冷却（GJC）、高速气体喷射冷却（HGJC）、水冷却（WQ）、辊式冷却（RC）、气-水冷却（ACC）、热水冷却（HOWAC）、高速氢气喷射冷却（H2-HGJC）、水冷+辊冷（WQ+RC）、辊冷+气体喷射冷却（RC+GJC）等。其中高速气体（H2）喷射冷却是对高速气体喷射冷却技术的又一发展，该冷却技术就是利用H2的高导热性来提高带钢的冷却速度，H2的导热系数是空气的1.58倍。H2-HGJC冷却中H2含量从HGJC的5%提高到50%，带钢的冷却速度提高一倍，可达30～160℃/s。由于该冷却方式属于干式冷却，具备干式冷却的一切优点，且因含氢量的增加，带钢表面更加洁净，既保证了带钢的表面质量、板形和良好的操作稳定性，又具有较高的冷却速度，生产软钢的同时生产高强钢。
5）均衡段。均衡段的设置主要是3个方面：一是为了保证出快冷段后厚规格带钢横向温度均匀；二是对薄规格产品进行补充加热以保障其入锌锅温度（或DP高强钢的补热）；三是生产热镀铝锌硅产品时，如不设均衡段，炉鼻内锌灰被快冷段风机扰动，吸入炉膛内落至钢板表面，引起漏镀。均衡段出口温度一般在460℃左右再进入镀锌段，以保持锌液温度的不变。
2.3热镀锌
1）炉鼻子。炉鼻子是连接退火炉与镀锌区域的通道。由于锌液以及锌渣的污染作用，往往会使带钢表面产生缺陷，所以炉鼻子区域的控制对带钢质量有重要影响。主要控制技术有内设置密封挡板、可伸缩和摆动技术、炉内气氛控制。
2）锌锅。为防止锌渣对镀层影响，一般采用加大加深的熔沟式感应加热陶瓷锌锅，锌锅带有锌液温度控制和锌锅液面探测系统，可根据液位信号向锌锅自动喂入锌锭，并采用在线铝含量分析仪，监测锌液成分变化。锌花种类分无锌花、小锌花和普通锌花等。锌锅内沉没辊喷镀WC并设刮刀，以满足高速下生产均匀、高质量镀层的要求。影响镀锌层的主要因素是温度、浸锌时间和铝含量，如果温度超过500℃或浸锌时间过长，镀锌层就会增厚且显得比较脆；如果加入过多的铝，会导致热镀锌板合金层减薄和纯锌层加厚，且会产生更多的锌渣。
3）锌层吹扫系统。控制镀层厚度采用“气刀法”，即在锌锅出口采用可控的喷嘴沿一定角度向带钢喷吹压缩空气（采用高纯氮气更佳），以除去多余的锌液，调节带钢表面的熔锌厚度。镀锌层重量一般双面为60～450g/m2，并配置冷态锌层测厚仪，与气刀形成镀层厚度闭环自动控制，在线及时调整气刀参数，采用电磁稳定系统降低带钢的摆动幅度，获得均匀镀层厚度。
4）合金化炉。对于镀锌铁合金（GA）产品必须进行合金化处理，对于镀纯锌（GI）产品则不需要合金化炉。生产GA产品时，为使原板表面形成一层锌铁合金，使它具有良好的延伸性，镀锌后的钢板应通过镀层退火炉再加热，加热温度约为550℃。合金化炉已由过去的煤气加热改为中频感应加热，其加热速度快而且温度容易调节，采用高频加热更佳，它具有温度均匀、带钢振动小、感应圈短和热效率高等优点。
3结论
(1)镀锌机组运行速度越快，出锌锅时带锌量越大，相应锌层越厚;机组原速度越低，提速对锌层增厚的效果越明显。可采用将明火加热的空燃比由0．80提高至0．85，加热炉炉温提高至1250℃以上，来提升机组运行速度。
(2)调整不同厚度带钢入锌液温度至430～450℃，降低热量带入，稳定锌液温度在458～460℃，可保证超厚锌层具有良好的粘附性和表面质量。
(3)控制锌液中Fe含量≤0．30%，同时提前向锌液中添加Zn含量为99．99%的纯锌锭，将Al含量降至0．10%～0．20%，可降低锌液流动性，从而提高锌层的实际厚度。(4)优化气刀唇缝间隙、调整气刀压力在60～70mbar、控制气刀距离在40～50mm，可保证锌层厚度的控制精度和均匀性。
参考文献
［1］范渊源，户晶荣．城市综合管廊工程中常见的问题及应对措施［J］．建筑工程技术与设计，2017，(27):1259～1259．