热镀铝锌锌渣缺陷的形成及控制
热镀锌钢带锌渣的形成机理及改进措施的探究

成,有时也会夹带少量 δ 颗粒,由于悬浮渣中铝含量相对较多,其 密度小于锌液,因此浮渣悬浮在锌液中或者漂浮在锌液面上 [5]。 可见,无论是低渣还是悬浮渣 Fe 都是重要的组成元素,因此控制 锌液中铁的含量是控制锌渣的关键。
在现代生产中,锌液中的铁主要有 3 个来源 :清洗后带钢表 面的残铁、带钢表面铁的溶解、锌锭中所含的铁。其中,带钢进 入锌锅后铁的溶解是锌液中铁的主要来源。反应方程式为。
nFe+mZn=FemZnn
2 影响锌渣产生的主要因素 2.1 锌液含铝量对锌渣的影响
在热镀锌生产中,铝是锌液中重要的添加元素,它可以增加 基板与锌层之间的附着力,提高锌层的光洁度,防止锌铁合金 过度生长,在 465℃下锌液中锌渣量随锌液中铝含量的变化而变 化。锌液中有效铝含量小于 0.13% 时,铁的溶解随锌液铝含量的 升高而降低,当锌液有效铝含量大于 0.13% 时铁的溶解随锌液 铝含量的升高而升高,锌渣的尺寸和数量也会大幅提高,并且 当锌液中有效铝含量在 0.04%~0.09% 时,δ 相与 Fe2Al5 相颗粒并 存,当铝含量升高时,Fe2Al5 增大,到铝含量达到 0.13% 时,δ 相 消失。这说明随着锌液有效铝含量的增加,底渣向浮渣转变,化 学方程式为。
文献标识码 :A
文章编号 :11-5004(2019)10-0126-2
热镀锌板以其良好的耐腐蚀性、可加工性以及较低的成本, 越来越受到市场的青睐,并且正在逐步取代电镀锌及冷轧板在 汽车外板和家电板获得广泛的应用 [1,2]。这样对热镀锌板的表面 质量提出了更高的要求,受热镀锌生产工艺的影响,锌渣成为 影响热镀锌产品表面质量的主要缺陷之一,对本钢冷轧厂热镀 锌生产线进行统计,因锌渣降级的产品占总降级量的 20% 以上, 并且锌渣除了危害产品质量外,还会在锌锅底部沉积,隔绝热 量,导致锌液升温困难,燃料消耗增加。因此如何改善锌渣缺陷 是提升热镀锌产品表面质量,降低生产成本的首要任务 [3]。
热镀锌带钢表面缺陷及解决措施

热镀锌带钢表面缺陷及解决措施一、锌粒:在热镀锌带钢表面上分布有类米粒的小点,习惯上称为锌粒。
锌粒缺陷大致可分两种:1.一种是带钢上下表面粘附大量颗粒状,在带钢局部增加了锌层厚度,造成表面粗糙不平,既不美观而对使用有害俗称锌粒。
表现形式有两种,其一颗粒较大的锌粒,成份主要是铁—锌化合物,也就是底渣,造成这种缺陷的原因是锌锅中底渣过多上浮,粘到钢板表面所引起的。
其二颗粒较小的锌粒,成份主要是铁—锌—铝化合物,也就是自由渣,造成这种缺陷的原因是锌锅中自由渣过多粘到钢板表面所引起的。
解决的方法:(1)合理的控制锌液温度450℃—470℃与带钢入锌锅温度480℃—490℃。
前者的目的是最大限度减少带钢表面铁的溶解度,后者是加速F2AL5层的形成。
(2)严格控制锌液中的化学成份,向锌锅中合理添加合金锭,保证锌液Al的百分含量在0.18~0.22%。
其目的一方面是稳定的锌液化学成份有利F2AL5层的形成,另一方面是锌液中过饱和的铁首先与足够量的铝结合形成铁—锌—铝化合物,也就是自由渣,以减少底渣的形成。
(3)提高原料表面清洁度,减少故障停机次数。
提高原料表面清洁度是为了在正常生产中最大限度减少带钢表面带入锌锅的“脏物”。
故障停机次数在很大程度上决定锌液中铁含量的多少,由于退火炉没有带钢停机防氧化功能,停机后炉内带钢表面大量氧化,启车后被带入锌锅,使锌液中铁含量急速增加。
同时停机后带钢长时间停留在锌液中使F2AL5层遭到破坏铁会大量溶入锌液中。
而在正常生产条件下大量的铁是无法形成自由渣的,这时就会直接形成底渣。
故障停机的随机性和停机时间的不确定性使提前和临时添加铝变得可操作性不强。
减少故障停机次数和时间是解决问题的根本办法。
(4)及时清理表渣及定期清理底渣。
2.另一种是生产1.4mm规格以上的镀锌板,在带钢两边部出现锌粒缺陷。
造成这种缺陷的原因主要是由于机组速度低、锌液流入锌锅时多集中在边部、边部冷却快、带钢与气刀喷嘴不平行且呈凹形等原因造成了厚规格边部易出现锌粒缺陷。
热镀锌板镀层表面缺陷及其消除措施

热镀锌板镀层表面缺陷及其消除措施朱久发(武钢研究院,湖北武汉430080)摘 要:介绍热镀锌钢板镀层表面存在的诸如划伤、气刀条痕、辊印、波纹和条纹等缺陷的产生原因及其消除措施,同时还侧重介绍热镀锌钢板今后需要研究的锌渣缺陷、镀层表面质量与漆膜质量之间关系的课题。
关键词:热镀锌钢板;镀层表面缺陷;改善措施中图分类号:T G335.22 文献标识码:B 文章编号:100824371(2009)0620047204Coating surface defect on hot2dip galvanized steel sheet and its preventive measuresZHU Jiu2fa(R&D Center of WISCO,Wuhan430080,China)Abstract:Hot2dip galvanized steel sheet been widely used in t he automobile industry and t he elect rical appliances industry and how to eliminate t he coating surface defect s on hot2dip galvanized steel sheet is an issue of great concern between steel manufact urer and users.The p resent paper mainly introduces reasons of occurrence of t he various de2 fect s on t he hot2dip galvanized steel sheet,such as scratches,air knife st reak,roll mark, wavy crack and linear defect s and etc,and in t he meantime emp hatically describes t he main research subject s needed on t he zinc dro ss defect and t he relationship between t he coating surface quality and t he varnish film quality of t he hot2dip galvanized steel sheet in t he f ut ure.K ey w ords:hot2dip galvanized sheet;coating defect;p reventive measures 近年来,汽车和家电工业对所用热镀锌板表面质量的要求越来越严格。
浅谈热镀锌表面缺陷分析及控制

浅谈热镀锌表面缺陷分析及控制对热镀锌层表面的缺陷原因进行了分析,并根据生产实践提出一些控制表面缺陷的方法。
标签:热镀锌;镀层缺陷;缺陷控制热浸镀锌是提高钢铁抗大气腐蚀性能的有效方法之一,因其镀层性能优良、使用寿命长、作为保护层基本不维护而被广泛应用于输电铁塔、微波塔、高速公路护栏、路灯杆、电力金具等长期室外暴露的钢铁制件的防腐蚀。
热镀锌层表面有许多常见质量缺陷如漏镀、条状羽毛白花纹、镀层超厚、粗糙、灰暗、泪痕条纹、龟裂纹、晶体状凸起纹、“白锈”等,其影响因素较多,且控制相对较难。
对此,可以从加强工艺控制着手,辅以必要的工艺措施,以提高热镀锌表面质量。
下面就热镀锌层表面缺陷原因及控制方法进行分析:1、表面预处理表面预处理不好是造成漏镀(露铁)的主要原因。
钢材在出厂、存储、运输、加工过程中不可避免地沾上油漆或矿物脂,有时焊接部位探伤面需涂抹难清理的特殊油脂等,大多数企业又无脱脂工序,仅靠酸洗去除表面杂质,从而很容易造成漏镀(露铁)。
另一种情况则是因酸洗过程中酸洗件比较集中、堆放密集、重量大等因素,造成欠酸洗和夹线,或因酸洗浓度过高使酸盐沉淀于表面、沟槽之中,不水洗或水洗不彻底,也很容易形成漏镀、虚镀现象。
再者,因溶剂老化、失效,加之在烘干过程中没有及时将工件摆开,或烘干时间较长使钢件表面出现二次微氧化、形成酸性铁盐覆盖在表面上时,也极易出现漏镀,特别是在相对湿度较大的气候和大雾天气时较为常见。
此种情况往往容易被忽视。
此外,采用溶剂热镀锌时,最常用的ZnCl2与NH4Cl混合水溶液的配比不正确时,没有形成共晶点,特别是在浓度过高的情况下,在支撑板焊接角缝圆形孔内极易出现夹灰性漏镀。
2、镀锌层厚度不够镀锌层厚度达不到标准要求将直接影响产品的使用寿命。
镀锌层厚度不够的原因如下。
(1)锌液温度的影响。
当锌液的温度低于430℃时,锌铁扩散速度低,不易生成足够的铁锌合金层,整个镀层就薄;当温度在460℃时锌层增厚,当温度继续升高,锌液变稀,锌层又变薄。
连续热镀锌产品表面锌渣缺陷的分析与防治

连续热镀锌产品表面锌渣缺陷的分析与防治王振国(河钢邯钢有限公司,河北 邯郸 056000)摘 要:在热镀锌板材生产中,表面残存的锌渣颗粒是比较常见的质量缺陷,对产品表面平整度和光泽度有很大影响,而且锌渣颗粒脱落后,该处表面也很有可能成为板材的腐蚀点。
因此,锌渣缺陷也是热镀锌产品表面质量控制的重点。
关键词:热镀锌;表面质量;锌渣缺陷;防治中图分类号:TG174.44 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)04-0088-2收稿日期:2020-02作者简介:王振国,男,生于1986年,汉族,河北邯郸人,本科,助理工程师,研究方向:带钢连续热镀锌。
热镀锌产品以其表面光泽平整、强度高、耐腐蚀性好的诸多优点在加工制造业生产中广泛应用,是汽车板、家电板等中高端产品的首选。
有着广阔的市场前景和极高的产品附加值,是企业重要的利润点。
在热镀锌板材生产中,表面残存的锌渣颗粒是比较常见的质量缺陷,对产品表面平整度和光泽度有很大影响,而且锌渣颗粒脱落后,该处表面也很有可能成为板材的腐蚀点。
因此,锌渣缺陷也是热镀锌产品表面质量控制的重点。
本文从热镀锌产品生产实践入手,分析了表面锌渣缺陷的成因,并提出了相关防治措施。
1 热镀锌产品表面锌渣缺陷的原因分析锌渣缺陷是热镀锌带钢表面的大小不一的米粒状凸点,会导致带钢表面粗糙不平。
冲压前渣体在原板上可见,冲压后由于渣体延伸,会在带钢表面形成放大的疤状缺陷。
带钢表面锌渣通常呈线状、点状或蜂窝状分布,电镜扫描观察锌渣缺陷处与正常部位并无明显接线,成分分析主要为铁氧化物。
由此可初步判断锌渣主要是由于带钢出锌锅时,表面粘附较多的锌铁化合物锌渣所致,与锌液洁净度、带钢表面洁净度有以及一些工艺环节操作不当有很大关系。
根据其形成机理锌渣缺陷可分为基板氧化物型、锌渣粘附型、气刀喷吹型、乳化液残留型等类型。
从生产工艺角度考虑,形成锌渣缺陷的原因主要有以下:(1)锌液温度的波动。
一般情况下,较多和较大的锌渣颗粒会沉浸在锌锅底部,但是当锌锅中锌液冷热不均时,锌液会产生对流的现象,导致底部锌渣泛起并悬浮在锌液中层和面层,影响锌液的洁净度;特别是涌入到炉鼻子内的锌渣更难有效排除。
热镀锌带钢表面锌渣缺陷形成分析及改进措施

冶金与材料第39卷热镀锌带钢表面锌渣缺陷形成分析及改进措施王保勇,鲍成人,宁媛媛,鲁洋泽(首钢京唐钢铁联合有限责任公司,河北唐山063000)摘要:结合某镀锌产线实际情况,通过对锌渣的产生机理、影响因素和运动形式分析,对热镀锌带钢表面锌渣缺陷的产生原因进行了研究,从计划安排、工艺技术和设备方面提出了改善措施,使带钢表面锌渣缺陷得到了有效控制。
关键词:热镀锌;锌渣;氧化物型;金属化合物型;工艺技术作者简介:王保勇(1983-),男,山东菏泽人,硕士,工程师,研究方向:热镀锌技术质量。
第39卷第1期2019年2月Vol.39No.1February 2019冶金与材料M etallurgy and materials热镀锌生产过程中,带钢经过清洗后,在退火炉内完成退火后以一定的温度经过炉鼻子进入锌锅,经过沉没辊、纠正辊、稳定辊后出锌锅,在气刀处达到合适的锌层重量,后经冷却工序完成镀锌过程。
在镀锌过程时,由于铁不断熔入锌液、锌锅成份和温度的不均热以及气刀喷吹造成的氧化,锌渣的产生是不可避免的。
热镀锌带钢表面的锌渣缺陷成为热镀锌产品的主要质量缺陷之一,它严重地影响了热镀锌产品的外观质量。
为了解决这一问题,文章研究了锌渣的产生机理、影响因素和运动形式,并提出了控制带钢表面锌渣缺陷的相应措施。
1锌渣的形成及分类锌渣是镀锌生产过程中熔入锌液内的铁与锌、铝等元素发生二元或三元反应生成的金属化合物或氧化物,这些金属化合物或氧化物分为两大类:①氧化锌-氧化铝型,②锌-铁及铁-铝化合物型。
其中氧化物型锌渣主要为暴露在空气中的锌液面与空气中的氧发生氧化反应生成,金属化合物型锌渣为锌液中的铁、铝、锌反应生成。
氧化物型锌渣主要位于锌液表面,生成后能够阻止锌液与空气的进一步接触而减少锌液的氧化,除炉鼻子内外,氧化型锌渣可通过定时的捞扒渣操作进行清理,对带钢表面质量影响相对较小;金属化合物型锌渣产生于锌液中,分为铁铝化合物型和铁锌化合物型2种,其中铁铝化合物型主要悬浮在锌液中,生产过程中会随锌液流动或辊子转动粘附到带钢表面,形成锌渣缺陷,该类锌渣对镀锌产品表面质量影响较大。
热镀锌过程中锌渣的形成及其控制

热镀锌过程中锌渣的形成及其控制锌渣的大量产生,不仅会影响产品的表面质量,而且会造成资源浪费,降低锌锅使用寿命。
文章结合国内某大型钢铁厂镀锌线的生产实践,对热镀锌板锌渣缺陷形成机理进行了分析,重点探讨锌渣产生的原因,提出在实际生产中从工艺和设备上采取措施进行控制,减少锌渣的产生,提高镀锌板表面质量。
标签:热镀锌;锌渣;锌锅;底渣1 前言随着钢铁行业的快速发展,市场竞争日趋激烈,用户对镀锌板表面质量的要求也不断提高。
锌渣的产生不仅缩短了锌锅的使用寿命,而且影响产品的表面质量。
人们越来越注重对锌渣的抑制和改善办法的研究。
各大生产厂家应从生产流程和生产设施方面改进,从而减少镀锌过程里产生的锌渣量,并采取有效方法进行抑制,以减少原料消耗,改善带钢的板面及性能。
本文从热镀锌生产中锌渣的形成机理和减少锌渣的有效措施方面进行探讨。
2 镀锌生产过程锌渣生成的机理无论采取何种措施进行产品的热浸镀锌,通过各种各样的反应、氧化以及腐蚀,锌锅中的液态锌中在所难免的会进入一定数量的铁元素,这一元素与Zn作用就会产出锌渣。
如果我们向锌锅中添加Al,这两种物质也会产生反应产出比重为4.2g/m2的Fe2Al5,由于这一物质的比重比锌液低,因此会浮在液体上部,曾经有人对这种情况进行过计算,镀锌过程中液态Zn中的Fe成分里,钢板溶解造成的损失约百分之七十点五,锌锅的腐蚀约百分之二点二。
铁进入锌液后,一般有83.7%形成底渣,6.1%形成了浮渣,10%附着于镀层。
我们通常所说的浮渣并不应该单单指分量较低的Fe2Al5,它还应该包括ZnO、Al2O3、ZnCl2及NH4Cl,通常进行溶剂法镀锌时会生成后面两种物质。
在连续热镀锌机组正常运转时,产生的浮渣通常由操作者手动通过捞渣勺进行打捞,主要目的就是防止由于锌渣过多而造成的产品表面缺陷等问题,很多大型机组在生产过程中还研制出了专门的捞渣设施及捞渣方法,从而有效提高了产品的表面质量。
生产过程中一定数量的Fe与Zn反应会产生FeZn7,它的熔点为640℃,高于锌液的温度,比重为7.25g/cm3,由于其比重比Zn大,因此会落入锌液底部形成我们通常所说的底渣,不但会造成大量的浪费而且会严重影响带钢的表面及性能。
热镀锌机组锌渣形成原因分析及其控制

3 . 1 原 料 清洁 度对锌 渣 的影 响
锅内正常循环 ,防止搅动锌液带动锌渣的上浮 , 造
成锌渣缺陷。 3 . 4 炉鼻子排渣系统
由于炉鼻子内部为封闭系统 , 炉鼻子 内部锌液 面锌渣直接接触带钢 , 易造成锌渣缺陷。本浦对相
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在带 钢 的下表 面 , 一 点 在 生产 全硬 钢 时 特 别 明 这
显 。此外 , 于梅 钢 热 镀 铝锌 的产 品厚 度 最 薄 为 由
03 m, 厚达到 20m 厚度 跨度较 大 , .5m 最 . m, 而不 同
厚度 的控制参 数 也不 尽 相 同 , 薄带 钢 ( . m) ≤1 2m 运行 速度 较快 , 带走 锌 液热 量也较 多 , 相应 的带 钢 人 锌锅 温 度要 较 高 ; 反之 , 带 钢 (>1 21n) 厚 . l 运 T1
起, 即定义 为大 颗粒 的锌 渣粘 在带 钢 表面 , 直径 大
于 3mT, l 一般容 易 产生 于带 钢 的下表 面 。 l
1 1 带钢 表面 锌渣 的形 成过 程 .
合 了铝 的优异耐蚀 性与锌 的阴极腐 蚀保 护性 , 有 具
优 良的耐大气腐蚀能力 , 其耐蚀性是同样镀层厚度 的热镀锌 钢板 的 2~ 6倍 ¨ 。此外 , 铝 锌镀 层 还 J 镀
Ke r y wo ds: o — i — av n zng;i lg;c n r l h td p Zn A1g l a ii znc sa o to
高铝锌 合金镀 层 产 品是 美 国伯 利恒 钢 铁公 司
于2 0世 纪 7 O年代 开发 的高耐蚀Байду номын сангаас性镀层 产 品 , 它综
曹博 蕊 热镀 铝锌 锌渣 缺 陷的形成及 控 制 度 , 里 主要 是 指 带 钢表 面 的残 铁 含 量 。 因为 带 这 钢 表 面少 量 的铁 屑 在 退 火 炉 内 D S段 被 氧 化 成 F F , 变 成 浮 渣 , 大 部 分 是 以活 性 铁 进 入 锌 锅 eO 但 的 , 锌液 中的 A 元 素反应 后会 形 成大 量 的悬 浮 与 l 渣 。因此 , 加强 对 来 料 表 面 残铁 量 的控 制 对 减 少 锌 渣量 是有 好处 的。
渣 。面渣 主要 是 锌 与 铝 的 氧 化物 , 积 聚 过 多 的 若
话, 会粘在运行 中的带钢表面形成小颗粒的锌渣 , 从 而 影响带 钢 表面 的质 量 。
2 悬 浮 渣 。主 要 是 锌 与 熔 入 锌 液 中 的铁 反 ) 应生 成 的合金 产 物 F :J及 FA,i这些 合金产 eA e1 , S 物 的密度 与锌 液 相 当 , 部 分 悬 浮 在 锌 液 中 。 大 悬 浮渣 一部 分会 随着 带 钢 的运 动 , 到锌 液 表 面 浮
Ca r i o Bo u
( rd c o eh i eSci f odR ln l t f i a o Pou t nT cnq et no l ol gPa s nI n& Sel o , a n 10 9 i u o C i n o Me h r t . N mig20 3 ) eC
形 成锌 铝 与铁 的化合 物 。带 钢表 面 的锌 渣按其 形 貌 可分 为 : 条状锌 渣 , 即在 镀锌 表 面沿带 钢 长度 方
锌液 温 度较 高 (9 50~60o , 空气 接触 后表 面 0 C)与
的Z n和 A 迅 速 氧化 , 盖 在 锌 液 表 面 , 成 面 l 覆 形
向形 成 的分 布不 均 的条 带 状 夹 杂 物 , 般 是 带 钢 一 带 出的细 小颗粒 状 锌渣 ; 点状 锌 渣 , 即表 现为镶 嵌 在 锌层 中尺寸 约 1m 的 渣粒 , m 一般 为 团簇 状 , 是 由于细 小 的锌 渣沉 积 在 带 钢 表 面 引起 的 ; 点 凸 锌
表现 出 良好 的涂装 性 、 加工成形 性 和优 良的热反 射 性 能 。正 是 由于其 良好 的综 合 陛能 , 铝锌 产 品 的 镀
发 展非常迅 速 , 并广 泛 应 用 于建 筑 、 车 、 业 、 汽 农 家 用 电器等 行业 。但 热镀铝锌 较热镀 锌生产 而 言 , 技
锌渣 按其形 态可分 为面渣 、 悬浮渣 和底渣 。这
些锌 渣 以不 同的形态分 布在锌锅 内 , 在带钢 进入 锌
锅 时粘附在带 钢表面从 而形成锌渣 缺陷 ( 图 1 。 见 )
术 含量 高 , 难度大 , 其是 高 的 锌锅 温度 和锌 液 中 尤 高 的 含量将 导致 锌液腐 蚀性 增强 , 锅渣 增多 , 锌 引起 了一 系列 的产 品缺 陷。其 中, 锌渣 是热 镀铝 锌 产 品的主要质量缺 陷 , 它极大地影 响 了外 观质量 , 制
2 1 第 4期 02年
梅 山科技
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热 镀 铝锌 锌 渣 缺 陷 的 形成 及 控 制
曹博 蕊
( 山钢铁 公 司冷 轧厂 生产 技 术 室 南京 梅 20 3 ) 10 9
摘
要: 结合梅 钢 冷轧 厂热镀 铝 锌 的生产 工 艺和 经验 , 热镀 铝锌 带钢 表 面锌渣 的形 成机 对
约 了产 品质量 的提升 。本文主要探讨 了热镀 铝锌锌
渣缺 陷的形成 机理 , 结合 梅钢 热镀 铝锌产 线 的生 并
产经验 , 提出了一些改 善锌渣缺 陷的工艺技术 。
图 1 锌锅 内锌 渣分 布 图
1 面渣 。 由于锌 液表 面裸 露 在 空 气 中 , 铝 ) 且 1 热 镀铝 锌 带钢表 面 锌渣 的形 成原 因 锌 渣是 由于带 钢 进 入 锌 锅 时 , 钢 表 面 残 留 带 的铁粉 粒子 被带 入锌 液 中 , 粉 与锌 液发 生反 应 , 铁
理 进行 了分析 , 阐述 了锌 渣 的形 成过 程 , 同时提 出了改善 热镀 铝锌 带钢表 面锌渣 的 工艺技 术 。
关 键词 : 热镀 铝 锌 ; 渣 ; 制 锌 控
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