熱鍍鋅帶鋼表面缺陷分析和解決方案

1熱鍍鋅缺.陷  

1.1鋅渣缺.陷  

鋅渣主要是鐵與鋅或鋁形成的金屬間化合物。鋅渣的形成原理是：帶鋼在進入鋅液后，其表面的鐵原子同時發生溶解和冶金反應。當進入鋅液的鐵低于鋅液中鐵的飽和溶解度時,鐵主要以溶解狀態存在于鋅液中；當進入鋅液的鐵超過鋅液中鐵的飽和溶解度時，鐵便會與鋅或鋁形成金屬間化合物析出。  

鋅渣的組成與鋅液溫度及其有效鋁含量有關。在常用的鋅液溫度下，當鋅液中有.效鋁含量低于0.135%時，鋅渣的主要成份為FeZn7，該鋅渣密度較鋅液密度大，稱為底渣；當鋅液中有.效鋁含量高于0.135%時，鋅渣的主要成份為Fe2Al5，該鋅渣密度較鋅液密度小，稱為浮渣。  

在連續生產過程中，當鋅液中有.效鋁含量發生變化時，底渣可以轉化成浮渣，反應式為：2FeZn7+5Al=Fe2Al5+14Zn  

鋅液中鐵的飽和溶解度與鋅液溫度成正比，與鋅液有.效鋁含量成反比。在加入鋅錠時，由于鋅錠熔化消耗大量熱量，會造成局部鋅液溫度的降低，鐵的飽和溶解度降低，從而會析出鋅渣。  

當從GA向GI轉換時，需要增加鋅液中的有效鋁含量，此過程鋅液中鐵的飽和溶解度降低，會析出大量鋅渣。當入爐前帶鋼表面清洗不徹.底時，帶鋼表面殘留的鐵粉會隨著帶鋼進入鋅液，這些鐵粉從帶鋼表面脫落后可快速形成鋅渣。當帶鋼入鋅鍋溫度過高時，帶鋼表面的鐵原子溶解速度和反應活度較大，會增加鋅渣數量。圖1為附著在帶鋼表面的鋅渣缺陷。  

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1.2氣刀條痕缺陷  

由于氣刀的唇部有損傷缺口或氣刀縫隙處堵塞，都會在帶鋼的相應位置產生凸起的帶痕，稱之為氣刀條痕缺陷。在氣刀的噴吹壓力很大且氣刀距鋅液液面很近時，鋅液的飛濺會引起噴嘴的堵塞。  

1.3漏鍍缺陷  

漏鍍產生的主要原因：  

（1）帶鋼原板面上粘附一些未被清洗干凈的異物，這種漏鍍缺陷呈塊狀斑痕分布沒有規律。  

（2）爐內氣氛比例不合理，氫氣含量低，殘氧量偏高時，帶鋼表面附著一些無規律分布的片狀針孔黑點氧化物。  

（3）爐鼻子內部鋅液面上有積灰，或爐鼻子內部的結渣。在帶鋼運行時，尤其是在帶鋼增速、減速或有焊縫通過，導致帶鋼在此處產生振動，鋅灰或鋅渣粘附在帶鋼表面上而產生漏鍍。  

1.4劃傷缺陷  

1.4.1鍍前劃傷  

在熱鍍鋅之前帶鋼板面上的劃傷，稱為鍍前劃傷，這種劃傷有可能來自原料板面，如在冷軋機出口，上下導板劃傷；冷軋或者熱軋軋輥劃傷；熱鍍鋅生產線鋅鍋前入口導板臺、入口矯直機輥面結瘤劃傷；帶鋼在入口.活套跑偏，被托輥劃傷；原料板形不好，在退火爐通道內劃傷；擺動爐鼻子清理，爐鼻子內結渣時，擺動幅度過大被爐鼻子劃傷及沉沒輥劃傷等等原因。鍍前劃傷都是基板受損，在鍍鋅之后，劃傷顏色發暗，而且板料沖壓后往往更加明顯。  

1.4.2鍍后劃傷  

這種劃傷一般都只是使鋅層表面受損，打磨后不明顯。對后續沖壓，噴漆表面影響較小。鍍后劃傷可能來自鋅鍋之后的輥面，或者導板臺上異物劃傷。劃傷顏色發亮，容易與鍍前劃傷區分，如圖（b）所示。  

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1.5熱褶皺  

熱褶皺也被稱為熱瓢曲，根據張清東的研究，帶鋼橫向瓢曲的主要原因是由于帶鋼寬向中部局部區域張力集中導致不均勻拉伸變形造成的局部屈曲。這種缺陷的產生與帶鋼厚度、帶鋼寬度、帶鋼溫度、張力、板形、爐輥凸度有關。即帶鋼越薄、帶鋼越寬、帶鋼溫度越高、張力越大、凸度越大，帶鋼瓢曲越嚴重，越容易產生這種缺陷。  

1.6光整羽痕  

羽痕缺陷產生于光整過程中，是由類似羽毛形狀的缺陷縱向排成一串組成。原因是由于光整輥縫隙中的帶鋼受到不穩定的延伸率軋制所產生，其典型形貌如圖所示。  

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1.7壓印  

壓印產生的主要原因：  

（1）輥子上粘有顆粒物。  

（2）機械損傷造成退火爐內輥子上粘有軟的堆積物。  

（3）夏天蚊蟲飛到帶鋼板面上經過輥壓后產生。  

（4）輥面受損。  

（5）退火爐內，從燒嘴噴出一些雜質到帶鋼表面。鍍鋅板表面壓印缺陷形成原因較多，但由輥子原因造成的壓印都有周期性，可以通過周期計算出壓印來自哪根輥，從而清理或更換新輥消除壓印缺陷。  

2缺陷控制措施  

2.1減少鋅渣缺陷的控制措施  

（1）控制鋅液中的有效鋁含量，使鋅渣主要以浮渣形式存在，同時盡可能減少有效鋁含量的波動，控制有效鋁含量波動在0.02%以下。  

（2）確定合理的帶鋼入鋅鍋溫度，采用高.效鋅液溫度控制模型，減少鋅液溫度波動，將鋅液溫度控制在（460±3）℃范圍內。  

（3）加強清洗，保證入爐帶鋼表面鐵粉含量低于40mg/m2。  

（4）均勻加錠，避免有效鋁含量和鋅液溫度的劇烈波動。  

（5）減少GA向GI的轉換次數，或采用雙鋅鍋避免GA向GI的轉換。  

（6）及時撈渣，浮渣一般采取撈渣的方式去除，一定要注意鋅鍋中帶鋼出口處浮渣的撈取，以減少此處的浮渣粘附在帶鋼的表面。  

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2.2氣刀條痕缺陷控制措施  

生產中一旦發現有氣刀條痕缺陷，需及時用專用工具進行處理。  

2.3漏鍍缺陷控制措施  

（1）定期檢查清洗段的清洗能力，做擦拭實驗檢查清洗后的帶鋼表面，減少因為原板面上的異物造成的漏渡。  

（2）實時監控爐內氣氛，及時調整。  

（3）定期清理及吹掃爐鼻子。  

2.4劃傷缺陷控制措施  

通過生產線檢查臺和在線檢測表面系統可以監控帶鋼表面的狀態，發現連續劃傷缺陷時，首先分清劃傷類型，是鍍前劃傷還是鍍后劃傷。  

如果是來自鋅鍋之后的鍍后劃傷，及時檢查各個夾棍、托輥及轉向輥的運行狀態，尋找出缺陷來源并消除，如果是鍍前劃傷，同樣檢查鋅鍋前各個輥的運行狀態，并檢查生產線入口處的原料帶鋼。如果是原料帶鋼有劃傷，及時查詢生產批次，將同批次原料撤下，以免大批量生產帶缺陷原料。  

2.5熱褶皺缺陷控制措施  

（1）出現熱褶皺缺陷時，應及時減小爐內帶鋼的張力，使爐內帶鋼在小張力的情況下運行。  

（2）控制原料板形，原料板形帶有嚴重單邊浪或嚴重中浪的不能使用。  

（3）生產不同規格的料，寬接窄，薄換厚，要逐漸改變，避免兩個規格差距過大的料接連直接生產。  

2.6光整羽痕缺陷控制措施  

光整羽痕缺陷是光整輥縫隙中的帶鋼受到不穩定的延伸率軋制時產生的，出現羽痕缺陷，需要加大光整張力，減小軋制力，加大光整彎輥力。板料較厚時，在調整光整張力及軋制力時，有可能會出現嚴重邊浪，要及時打開.光整以免斷帶，也可以通過拉矯機來消.除羽痕。  

2.7壓印缺陷控制措施  

當檢查員發現壓印缺陷時，需要測量壓印周期，通過周期計算出輥徑，可以大概計算出產生壓印缺陷的位置，從而消除壓印。保持生產線的密閉，可以減少灰塵或者蚊蟲附在輥面產生壓印。當發現壓印周期與生產線輥徑不符時，需要排查原料，避免批量生產。  

壓印屬于一種常見而又不可控制的缺陷，無法完全杜絕，需要及時發現，及時處理，所以對帶鋼表面的實時監控格外重要。以上的幾種缺陷，都是在日常生產中經常出現的，只要注意對帶鋼表面的實時監控，生產人員反應快速并及時采取應對措施，可以大幅度地減少降級和切料。同時監控和檢查原料質量，減少不必要的產品缺陷。  

3結語  

熱鍍鋅帶鋼的表面質量涉及煉鋼到鍍鋅生產各個工序，并體現在汽車廠的沖壓和涂裝的使用過程，因此應根據具體的缺陷形態做出客觀合理的評價和分析，找出導致產生各類表面缺陷的原因.