无铅锌锅连续热镀锌带钢表面锌花成因的研究
无锌花热镀锌带钢表面锌流纹缺陷影响因素分析

3. 缺陷影响因素分析
3.1 锌液成份的影响:
锌液成份中 Al 和 Pb 对锌液的流动性均有一定影响, 而气刀处锌液流动性的高低将会造 成镀层厚度的不均匀。 一般认为, 锌液中添加的铝对热镀锌的主要影响是提高镀锌层的粘附 性,增大锌液粘度和表面张力 ,降低锌液对钢板的浸润能力,延长镀锌时间;并与锌液中的铁 形成浮渣。 由于 Fe-Zn 反应很快, 因此铝含量的加入使生成的 Fe2Al5 黏附层降低了铁的扩散 速度,并减少了 Fe—Zn 层的脆裂,减少了锌渣的产生。以当前的研究结果来看,随着锌液 中 Al 含量的升高,锌液粘度也随之升高,流动性降低。锌液流动降低带来的是加快了锌液 的凝固速度。 在镀锌过程中添加 Pb 主要用来控制锌花的大小和改善锌液的流动性。 Pb 含量升高锌花 增大,锌液流动性提高。反之锌花减小,流动性降低。对于薄镀层来讲,锌液流动性对锌纹 产生影响是较关键的。铅对锌液流动性的曲线如图 2,可见为保证无锌花的带钢表面质量, 一方面必须降低锌液中的铅含量 ,以消除锌花,从而达到生产无锌花 (无铅 )环保板的目的; 但另一方面 ,降低锌液中的铅含量,会使锌液的粘性和表面张力增大 ,降低了锌液对钢板的 浸润性。曾有研究者[2]利用X射线测定了钢板插入不同铅含量的锌液后锌液面上升的高度△ h(见表 1),结果表明,锌液铅含量越高 , 则△h越大 , 锌液对钢板的浸润能力越强 ,锌液 的粘度和表面张力越小 ,流动性越好。锌液粘度的增大 ,会影响喷吹效果和锌层的凝固 ,情 形严重时则会形成锌流纹缺陷。在带钢离开锌锅后的上升过程中 ,由于热量的散失 ,锌液的 粘度逐渐增加 ,最后锌液凝固。因此 ,从理论上讲 ,可通过适当提高锌液温度和带钢速度 , 或降低锌液中的铝含量以及增加气刀高度 ,以增大气刀区锌液的流动性 ,从而消除锌流纹缺 陷。同时为减少锌流纹缺陷,必须控制锌液成分在合适范围内。
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。
锌花产生原因(中文版)

- 树枝状结晶的生长长度 受镀金层凝结速度的影响 (原子生成Site数, 卷料涂镀速度等)
- 因此 锌花偏差和镀层附着量无关 - 锌花的大小主要与冷却时间有关,钢铁的涂镀生产线因为太过庞大,所以无法密闭恒 温生产,受早晚温差的影响,及不同天气(冬、夏天)的影响锌花的大小是无法控制
到所有的卷都均匀一致的。
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3. 耐蚀性 测试 Symbol
耐蚀性测试照片
1500hr 2000hr 2500hr 3000hr
1000hr
Large
Small
- 大锌花和小锌花都是在 2000小时以后出现5%面积以上的红锈
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4. 力学性能
1. 力学性能指标对比
素材厚度 (mm) 0.3 0.3
锌花大小
YP(屈服强度)
TS(抗拉强度)
EL(伸长率)
大锌花 小锌花
322.6 327.5
427.6 423.6
29.7 29.8
* 除锌花大小以外 其他所有作业条件(参数)都相同
-力学性能指标基本无差异
2. 结论 - 因此锌花出现偏差对材料的力学性能指标并不产生影响
6 / 6
4. 生产工艺
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4.结论
1. 锌花出现偏差原因 - 镀金层凝结时 随着从原子生长出的树枝状的生长长度差异 出现偏差
锌花大小
镀层厚度(㎛)
大锌花 小锌花
12.4 13.1
* 除锌花大小以外 其他所有作业条件(参数)都相同
- 大锌花与小锌花发生5%面积以上的红锈大致相同,都在2000小时以后
2. 结论 - 在镀层附着量相同的情况下,材料的耐蚀性与锌花大小无关
- 因此在镀层附着量相同的情况下,锌花出现偏差对镀层的物性并无影响
连续热镀锌带钢表面缺陷原因分析及解决措施

刘超,助理工程师,2012年毕业于内蒙古科技大学材料成型及控制工程专业。
E-mail:liuchao@连续热镀锌带钢表面缺陷原因分析及解决措施刘超(鞍钢蒂森克虏伯汽车钢有限公司,辽宁大连116600)摘要:介绍了连续热镀锌带钢镀层表面存在的各类常见缺陷,包括锌渣、气刀条痕、划伤、热褶皱、光整羽痕和压印等,并分析了缺陷产生的原因,针对缺陷提出了解决措施。
实践表明,热镀锌带钢的表面质量明显改善,O5板合格率达到了90%以上。
关键词:连续热镀锌;表面缺陷;产生原因;控制措施中图分类号:TG356文献标识码:A文章编号:1006-4613(2017)06-0062-04Analysis on Causes Leading to Defects on the Surface ofContinuous Hot-dip Galvanizing Steel Strips andCountermeasures for the DefectsLiu Chao(Thyssen Krupp Auto Steel Company Limited of Ansteel,Dalian 116600,Liaoning,China )Abstract :Various kinds of common defects on the surface of continuous hot-dip galvanizingsteel strips including zinc slag,steaks caused by air knife,scratches,wrinkles in hot condition,pinnate marks due to the finishing process and impressions were introduced while the causes leading to the defects were analyzed.Then countermeasures for dealing with the defects were proposed.The production practice showed that the surface quality of the hot-dip galvanizing steel strips was obviously improved and the qualified rate of O5steel sheets was over 90%.Key words :continuous hot-dip galvanizing ;surface defects ;causes ;controlling counter-measures热浸镀锌是应用最广泛的防腐蚀技术之一,可以大幅度提高钢铁材料的耐大气腐蚀性能。
关于热浸镀锌锌花形成机理研究

关于热浸镀锌锌花形成机理研究锌花形成时各元素的凝固点高纯度的锌层(电镀锌层)是不能形成锌花的。
产生锌花的原理,就是设法及早生成大量结晶核,降低锌液的凝固温度(纯锌的凝固温度为419℃),以延长锌花晶体的生长时间,便于锌花长大。
例如加入锡(<0.5%),198℃凝固;加入镉,264℃凝固;加入铅,317℃凝固;加入锑(<0.3%),409℃凝固;或者用蒸汽流或SO2气流喷吹镀锌层表面,可及早生成结晶核,形成大的锌花。
其实,锌花只是具有观赏价值,无实际使用价格。
相反,在防腐蚀方面并不好,表面涂装后显得凸凹水平。
现在人们要求尽量减少锌花或消除锌花。
为了获得小锌花,镀锌时,当锌液临近凝固温度时,立即以直径为0.1mm以下的水滴喷射到镀锌板表面上,使其形成细小而均匀的结晶核,为了得到光整锌花,再用小于1%的压下量来进行平整轧制。
小锌花适用于涂装,光整锌花适用于深冲压。
镀锌层对钢板的粘附性受热钢板经过熔融锌液时,固体铁深解,铁锌结合生成铁-锌合金层,合金层外沉积纯锌层,合金层内膜联结钢板基体。
铁-锌合金层厚度不均匀,较疏松,易脆,延展性差,容易开裂。
钢板表面在镀锌前就已残留着一定数量的铁基盐时,生成的铁-锌合金,其粘附性很差,延展性差,容易剥落。
当纯锌层中含有有害杂质,如氧化锌、锌渣、镉及铅时,形成大锌花,或破坏锌层的连续性,容易发生纯锌层的小开裂。
当镀锌层过厚,其弯曲性也变差。
当镀锌液中加入铝,锌层首先生成Fe2Al5或Fe2Al3,减落了铁-锌合金层,可提高锌层的粘附性。
锌花不均的原因分析镀层表面锌花不均匀是热镀锌产品存在的一种表面缺陷 ,虽然对大部分产品的使用不会产生很大的影响 ,但影响其表面美观 ,造成产品在市场某些领域的应用受到限制。
有些锌花不均匀的产品同时存在锌层附着力差的情况 ,直接影响了产品的使用。
因此对镀层表面锌花均匀性问题开展研究是非常有实际意义的。
1 热镀锌板镀层锌花产生的机理带有美丽锌花是热镀锌板的一个主要特征。
连续热镀锌表面露铁原因及改进措施分析

1.2 露铁缺陷形貌及组成 1.2.1 端面露铁缺陷形貌及组成
针对在生产实践过程中出现的带钢表面露铁缺陷问题,对 图片中黑色部位和正常部位的形貌进行了分析和化验。通过化 学分析结果表明,缺陷图案中显示的区域显示点缺陷。 表面层 主要包含 O,C 和 Fe 原子,并且 Fe 原子和 C 原子的分布相对规 则。 C 原子主要围绕未氧化的部分,而 O 原子分布更均匀,形 成氧化物,化学实验分析如图 2 所示,分析数据汇总如表 1 所示。
氧化物,影响最终产品的镀金效果,除此之外,在来料钢板中残
留有未被还原的氧化物,也是造成这一现象的主要原因。如图 4
所示。
3 改进措施 3.1 工艺设备功能恢复
第一,立即在加热炉区域安排生产大修和维修高温剂和冷 却水的管道,同时控制整个加热炉,使氧含量在正常范围内,从 而优化高压水管的流量。温度范围,控制和延长使用寿命的管 道服务。
第一,制定炉弓露点控制和保护气体流量的标准,流量调 节为 15~20m 3/h,露点调节范围为 -20℃〜 -10℃,其他地区的露 点≤ -20℃,炉区内氧气含量应≤ 35×10-6,工艺参数应包括在 技术规范中。
第二,明确控制炉膛中保护气体压力的要求,增加出口部 分的氮气流量,减少炉膛上部安全阀的开度,并避免炉膛压力 异常波动。
炉区域露点异常,致使带钢表面出现氧化现象。通过对整个动物新冠剑工艺设备进行参数设定,做好相关检修工作,规范炉鼻
子露点参数控制,彻底解决了镀锌生产过程中加热炉区域氧化问题,改善了最终产品的表面质量。
关键词 :热镀锌钢板 ;露铁 ;连续退火炉 ;表面质量 ;工艺参数
中图分类号 :TG335.22
文献标识码 :A
M 管理及其他 anagement and other 连续热镀锌表面露铁原因及改进措施分析
连续热镀锌钢板表面露铁原因分析及改进措施

刘灿红,工程师,2007年毕业于辽宁科技大学金属压力加工专业。
E-mail :189****************连续热镀锌钢板表面露铁原因分析及改进措施刘灿红,黄小旺,潘亚鹏,蔡庆鹏,纪任俊,曾俊杰(鞍钢冷轧钢板(莆田)有限公司,福建莆田351158)摘要:镀锌钢板表面出现连续的氧化现象,镀锌后锌层出现局部脱落,严重影响产品质量与机组生产,对炉区工艺设备排查调整,发现炉区5号高温计轻微泄漏及炉鼻子露点控制不合理,导致炉区露点异常,带钢表面出现氧化,通过修正炉区关键工艺设备点检周期,规范炉鼻子露点管理等措施,彻底解决炉区氧化问题,以及带钢表面局部脱锌问题。
关键词:热镀锌钢板;露铁;连续退火炉;表面质量;工艺参数中图分类号:TG335.22文献标识码:A文章编号:1006-4613(2021)01-0059-05Analysis on Causes Leading to Uncoated Dots on Surface ofContinuous Hot Dip Galvanized Steel Sheets and Improvement MeasuresLiu Canhong ,Huang Xiaowang ,Pan Yapeng ,Cai Qingpeng ,Ji Renjun ,Zeng Junjie (Angang Cold Rolling Steel (Putian )Co.,Ltd.,Putian 351158,Fujian ,China )Abstract :Continuous oxidation phenomenon appeared on the surface of galvanized steelsheets and the zinc coating partially peeled off after galvanizing,all of which had a serious impact on the quality of galvanized steel products and production by galvanizing unit.After the investigation and adjustment of the equipment in the furnace area,it was found that the slight leakage of No.5pyrometer in the furnace area and unreasonable control of the dew point by the furnace nose caused the abnormality in dew point in the furnace area and oxidation on the surface of steel strips.By taking measures such as revising the inspection period for key equipment in thefurnace area and standardizing the management on dew point by the furnace nose,the troubles ofoxidation in the furnace area and the partial zinc flaking on the surface of steel strips were completely shot.Key words :hot -dip galvanized steel sheet ;uncoated dot ;continuous annealing furnace ;surface quality ;technological parameter连续热镀锌带钢一般用于汽车、家电等有表面质量要求的产品,随着生活水平的不断提升,人们对热镀锌钢板表面质量要求越来越高,家电用途的镀锌钢板表面质量要求达到FC 级别,即单面不存在任何直视可见的缺陷,且对后续的涂装性能与冲压成型性能不产生影响,涂装后的外观质量满足用户需求[1]。
带钢表面锌灰产生的机理及控制措施

239管理及其他M anagement and other带钢表面锌灰产生的机理及控制措施马 林(唐山钢铁集团高强汽车板有限公司,河北 唐山 063000)摘 要:本文通过对连续热镀锌生产中带钢表面锌灰缺陷产生的机理进行分析与研究,得出了温度、稳定性、炉鼻子“烟囱效应”及震动是导致带钢表面粘附锌灰的主要原因的结论,并提出了有针对性的措施,在一定程度上有效减轻了带钢表面锌灰缺陷,提高了产品质量。
关键词:连续热镀锌;锌灰;锌灰泵;锌液温度中图分类号:TG335.56 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2021)08-0239-2 收稿日期:2021-04作者简介:马林,男,生于1987年,汉族,河北唐山人,本科,工程师,研究方向:冷轧及涂镀产品质量控制。
连续热镀锌生产中,影响带钢表面质量的因素有很多,例如光整、拉矫、钝化等,而在这其中,起决定性作用的是锌锅,它是整个镀锌线的核心部分。
由于其本身原因或者控制不合理,将产生一些难以避免的缺陷,主要有锌灰、锌渣、硌窝、划伤等,而这其中影响比较大、比较常见的就是锌灰。
锌灰缺陷造成了表面质量的降判,成为影响生产高质量的镀锌板的一大难题。
本文结合生产实际,分析研究了锌灰产生的机理,对原有措施进行了一些规范、改进,以期达到减少锌灰的目的。
1 产生机理镀锌生产中使用的镀液温度基本维持在460℃左右(Zn 的熔点420℃),在此温度下,炉鼻子内的锌液面会发生在低于Zn 沸点(907℃)下的蒸发过程。
当蒸发的锌蒸汽升至一定高度后就会与炉鼻子内的水蒸汽(一方面来自于炉鼻子加湿,一方面来自H 2的还原反应)发生置换反应Zn+H 2O====ZnO+H 2生成ZnO,或者与微量的O 2发生氧化反应生成ZnO,形成锌灰。
实际生产中的锌灰是指包括ZnO 在内的、纯锌及其他一些杂质的混合物。
由于炉鼻子的烟囱效应,将锌灰“抽”到炉鼻子上部或者退火炉张力室、均衡段,进而加速了炉鼻子内锌液的蒸发,导致锌灰的大量产生[1],如图1所示。
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t e fco s o ah tmp r t r n o g n s f i c mi g s p o i g an sz s r s a c e . h a tr f b t e e au e a d r u h e s o n o n t n Z ri i i e e r h d i r e
实 际生 产过 程中控制无铅锌锅连续热镀锌带钢表面锌花尺寸 的措施 。 关键词 无 铅锌 锅 锌花 光整 锌液温度 基板粗糙度
The Re s n o pa l r a in o ntnu usHo p a o fZiS ng e Fo m to fCo i o tDi
Fi al n ly,t a u e ft o to l g o h p n l ie o o tn o sh td p g la ii t p he me s r s o he c nr l n ft e Zis a g esz n c n i u u o i a v n zng sr i i i r u h o wa d . s b o g tfr r s
srp t i
连续热镀锌产品以其优 良的耐腐蚀性 、较低 的生 产 成本 、良好 的外 观质 量广 泛应 用 于家 电行 业和汽车行业。由于家电行业和汽车行业使用 的 镀锌板绝大部分需要涂装 ,而带锌花镀锌板由于 锌花 表 面 凹凸不平会 严 重影 响到 涂装后 的表 面质
量 。因此 ,为 保证 外观 质量 ,家 电行业 和 汽 车行 业一 般要 求使 用无 锌花镀 锌 板 。 研究 表 明 ,锌 液 成 分 中如 果 含 有 一 定 量 的 铅 、锑 、锡 和镉 等 元 素 则 会 显 著 降 低 锌 液 的 熔
Ke o d b t t o tP yW r s ah wi u b, Z p n l , s i a s Z e ea u e, r u h e s o e i c mi g h is a g e k n p s , i tmp r t r o g n s f t n o n h
A sr c T i p p r e p an h o ma in p i c p e o i s a ge o o i a v n z g s p b t t h s a e x li s t e f r t r i l f Z p n l n h t d p g la ii t a o n n i r
光整 机 使 用 直 径 为 60 m 的 工 作 辊 时 ,在 0 m 06 断 后伸 长率 下 ,光整轧 制力 为 10—10t .% 5 8 。 这 种情 况下 ,光 整工 序对 镀锌板 表 面锌花 的破 碎 效 果差 ,造 成 镀 锌 板 表 面存 在 明显 的小 锌 花 问
点,使镀锌板表面形成锌花。因此 ,生产无锌花 镀锌 板 的连续 热镀 锌线 一般 采取 控制 锌液 中上 述 元素的含量来保证 其成 品表面 的锌 花尺寸 ( 下
s ra e a d a ay e h f cs o h ic s a l fHDG t p s ra e.By v ru fe p rme t u f c n n lz s t e e f t ft e zn p nge o e sr u f c i it e o x e i n s,
无 铅锌 液 生产 出的镀 锌板 表 面锌 花 尺寸也存 在 明
显的差异 ,同时,对于汽车 、家电行业广泛使用 的无间隙原子钢 (F ) I 钢 ,由于其屈服强度受光 整断后 伸长 率影 响非 常 明显 ,为保证 较低 的 屈服 强度 ,一般生产时使用 的光整断后伸长率非常低 ( .% 一0 8 ) 06 .% ,导 致 光 整 轧 制 力 非 常低 ,如
热镀锌 线 生产 的镀锌 板表 面锌 花尺 寸 的影 响 因 素 进 行研 究 ,并寻 找相 关控 制措施 来 降低该 问题 的
影 响。
孔 凡庆 :2 0 04年毕业 于北京科技 大学 ,现在北京首钢冷轧薄板有 限公 司
从事镀锌工艺技术及产 品开发工作 。收稿/ 0 11 -8 2 1 -00
Gav n zn ti t e u f c n Ba h wih u b l a ii g S rp S e lS r a e o t t o tP
K N a qn WA G Y n Q h n u L U D ce g L o g O G F n ig N a g IC u y O eh n I n Y ( e igS og n odR ln o,Ld ) B in hu a gC l o igC . t. j l
无 铅
孔凡庆 王
摘 要
洋 齐春雨 娄德成 李
勇
( 北京首 钢冷 轧薄板 有 限公 司)
阐述了连续热镀锌过程 中带钢表面锌花 的形成 机理 ,分析 了无 铅锌锅连续 热镀锌带 钢表 面锌 花 的
影响因素 ,通过试验研究 了锌液温度和基板粗糙度等 因素对连续热 镀锌钢板表 面锌花尺 寸的影 响 ,提出 了
2 1 过冷度 .
称无 铅锌 液 ) ,同时 ,镀 锌 后 续 处 理过 程 中使 用 光 整 工序破 碎镀 锌板 表 面锌 花 ,达到成 品镀锌 板 表 面 无锌 花 的效果 。实 际生 产过 程 中 ,采 用 这种
题, 严重时锌花尺 寸大于 1 m,对后续使 用造 m 成 一定 影 响 。因此 ,非常 有必要 对无 铅锌 锅 连续