热镀锌处理线的工艺流程以及相关设备描述

热镀锌处理线的工艺流程以及相关设备描述
随着世界经济的发展，市场对于钢板的热镀锌需求数量日益增多，同时对于钢板的热镀锌质量要求也越来越高，这就对热镀锌处理线的工艺水平要求越来越严格，所以，近些年对于热镀锌钢板的连续退火技术的工艺要求以及相关设备有了明显的改善。

文章针对热镀锌生产线的工艺流程及处理方法，以及连续退火炉相关设备的组成作简要说明。

1、热镀锌连续退火技术发展简析
随着世界经济的发展，工业生产水平的日益进步，市场对于钢板防腐性能的要求逐渐提高，钢板防腐已成为工业生产中重要的研究方向，采用带钢表面进行金属镀层的方法防止带钢腐蚀，其金属镀层原料来源广泛，具有较强的成本优势，广泛应用于工业生产中。

当前工业生产中最为普遍的金属镀层方位有电镀法和热镀法。

镀锌板用途广泛，主要应用于环境较为恶劣的户外，所以对镀层的厚度有着较高的要求。

另外，金属镀层相当于带钢表面产生阳极保护，镀层厚度增加将延长钢板使用寿命，此时对镀层均匀性的要求不是很严格，热镀锌产品正好能够满足以上要求。

传统的电镀锌尽管镀层较为均匀，表面没有明显缺陷，同钢板紧密结合，其厚度相当于普通热镀锌厚度的1/5至1/7，但其成本相对较高，市场使用较少。

目前，常见的钢板镀金属方法仍是热镀锌。

从上世纪30年代，波兰人森吉米尔发明的连续热镀锌技术被沿用至今，具有其自身较为独特的工艺方法。

其特点是通过采用直火加热的方法将带钢表面油脂烧掉，并使带钢表面发生氧化，之后在还原气氛中通过此用辐射管间接加热的方式，对带钢进行加热处理，将之前的氧化膜取出，是带钢表面活化，以合适的温度进入锌锅，完成带钢表面的镀锌。

2、生产工艺
2.1 工艺流程
热镀锌生产工艺流程：冷轧卷→开卷机→五辊矫直机→测厚仪→双层切头剪→半自动窄搭接焊机→清洗段→入口活套→连续退火炉→锌锅→气刀→小锌花或合金化炉→镀后冷却段→镀层测厚仪→水淬槽→热风干燥→光整机→拉矫机→化学处理→热风干燥→出口活套→静电涂油→卷取机。

2.2清洗工艺
热镀锌线中常用的带钢清洗方法有化学清洗法、电解清洗法、物理清洗等，为满足生产线生产的要求，达到较好的清洗效果，通常将上述方法配合使用。

其组合方式为：化学清洗+电解清洗+物理清洗。

这种组合方式能够使带钢快速通过清洗段，产生较好的清洗效果，满足工艺对带钢表面质量的基本要求。

热镀锌对冷轧带钢进行清洗的目的主要是将带钢表面的碳颗粒和铁粉进行清除，将带钢表面的碳颗粒和铁粉残留量作为清洗效果的依据。

通常来说热镀锌机组常见的脱脂清洗工艺流程为碱清洗（化学处理方式），碱刷洗（物理处理方式），电解清洗（电化学处理方式），热水刷洗（物理处理方式），热水漂洗。

2.3连续退火炉相关设备的组成
通常情况下根据用户场地及需求等因素将连续退火炉设计为立式与卧式两种。

老式的热镀锌机组以卧式连续退火炉居多。

其组成部分为：预热段、加热段、均热段、快冷段以及均衡段。

(1)预热段
在整个退火炉的最前端是预热段，这部分通过炉内的废气以热交换的形式将炉内保护气
体预热，而后保护气体可以对带钢进行预热，为保证带钢表面有较好的表面质量，所以，通常情况下不采用直燃的形式加热带钢表面。

而且通过对废气的循环利用能够有效地节省能源消耗。

(2)加热段
通常对带钢进行加热的目的有两个：第一，通过对带钢进行加热能够把带钢表面氧化物还原成适合镀锌的纯铁层。

第二，将带钢加热后完成再结晶退火程序。

为保证带钢表面的清洁度，可采取辐射管间接加热的形式。

辐射管被有序的安装在带钢的两侧，目的是使带钢在加热过程中保持均匀。

如果生产线设计中没有预热段，这就要控制带钢在加热段的速度，以免带钢产生形变。

通常在设计加热段时重点考虑辐射管的安装位置及区域控制。

(3)均热段
要保证退火曲线的完整性，要求带钢在特定的温度下保持一段时间，使带钢完全退火实现再结晶，这就是设计均热段的目的。

通常采用电阻加热的形式保证带钢的退火温度，并在均热段与加热段之间设置一通道将两个区域分开，为避免电阻丝被带钢损坏应设计相应的保护措施，保护气体同样在均热段流通。

(4)快冷段
快冷段的主要作用是把经过加热的带钢冷却到人锌锅的温度，并且在保护气体的作用下，保持被还原的活性表面不再氧化。

以热镀锌机组为例，快冷段将带钢从均热温度冷却至镀锌温度，在快冷段中循环风机将炉内气体抽到水冷换热器中，冷却后再进入炉内，通过连接风机的喷流装置上的小孔直接喷到带钢表面。

由于气流流速高，对流速度快，使带钢能够迅速冷却，以达到控制温度的目的。

(5)均衡段
均衡段在现代热镀锌机组连续退火炉中比较常见，带钢在均衡炉中保温一段时间以保证再结晶完全，该段一般采用电加热保温，空气辐射管加热，以保证带钢表面氧化层彻底还原，而且可以使带钢具有更好的板形，以更好的均匀温度进入锌锅镀锌，提高镀锌质量。

2.4光整工艺
（1）使低碳钢的屈服平台消除或者降低屈服平台的影响，避免之后进行拉伸或深冲时产生滑移现象。

（2）将带钢表面缺陷消除，提高带钢平整度，对板型改善起到好的效果，特别是配合拉矫机的使用，其效果更好。

（3）有效增加热镀锌板表面的粗糙程度。

随着用户要求镀锌板面具有一定的粗糙度，通过光整的作用能够提高带钢表面的光洁度和附着力。

2.5后处理工艺
近年来，随着产品的多元化，用户对耐指纹板产品提出了更高的要求。

在耐指纹性的同时，还要求接地性，更高的耐蚀性和涂装性能。

由此开发了在镀锌钢板铬酸盐膜上形成薄膜型有机复合膜的涂层板。

传统型有机耐指纹处理工艺，通常称为铬酸盐系有机复合薄涂层。

环保型有机系列膜是现代耐指纹处理的主流，也是目前研究重点。

环保型有机系列膜处理工艺的关键技术在于无铬型钝化液的选用。

现代耐指纹无铬处理已开发出多种类型，其钝化体系不再仅仅局限于传统酸性体系，在碱性体系下也可以通过化学转化形成钝化膜。

3、结论
随着我国经济的迅猛发展，工业水平的不断提高，用户对热镀锌钢板的质量要求也随之严格，这要求工艺控制更加精确，如何进一步完善热镀锌生产线的工艺控制，改进退火炉的加热水平，减少能源消耗，提高热效率，有待我们进一步研究，是我们今后努力的方向，值得思考。