一种超薄热基无锌花热镀锌板生产方法及其机组与流程

1.本发明涉及钢铁生产领域，特别是一种超薄热基0.6mm无锌花热镀锌板的生产方法。


背景技术：

2.热基镀锌是以热基带钢一次成型后，无需再进行冷轧压延，直接达到冷基压延后同等规格的镀锌板，具有流程短、环保、节能等特点。热基镀锌成产方式，产品成本降低，产品品质稳定。目前热基镀锌的应用主要在2~4mm带钢厚度规格，如中国专利《热轧基板连续热镀锌生产工艺》（cn200810054779.x）、《一种热基镀锌钢卷及其制备方法》（cn202011026512.7），其工艺步骤为将符合所述热基镀锌钢卷成分组成的钢水铸成连铸坯，再依次经过退火炉退火、锌锅段镀锌、气刀吹扫、镀后冷却和水淬处理工序得到所述热基镀锌钢卷。
3.基于生产技术的改良，使薄规格的原料供应成为可能，但是目前尚缺乏厚度0.6
‑
0.8mm热基板无锌花热镀锌工艺方法，尤其是在0.6mm热基板生产中沿用上述2~4mm生产工艺，会出现设备精度低，硬件设备冗余量小，超薄规格镀锌生产稳定性极差，无法满足市场客户使用需求。因此在0.6
‑
0.8mm仍然只能采用冷轧材料做基板，需要进行冷轧退火工序将厚板压延后得到0.6mm镀锌板基料，热基0.6mm超薄无锌花热镀锌板的生产，主要工艺分别为热轧
→
平整
→
酸洗
→
加热
→
镀锌
→
钝化
→
卷取以及热轧
→
酸洗
→
冷轧
→
退火
→
镀锌
→
光整
→
钝化
→
卷取。工艺流程复杂、成本高。


技术实现要素：

4.本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种的超薄热基无锌花热镀锌板生产方法，填补国内空白。
5.本发明解决其技术问题的技术方案是：一种超薄热基无锌花热镀锌板生产方法，其特征在于：步骤包括热轧原料
→
开卷
→
焊机
→
破磷
→
酸洗及漂洗
→
平整
→
感应炉加热
→
镀锌
→
冷却
→
钝化处理
→
烘干
→
卷取
→
成品；破磷步骤单体设备延伸率0.4
‑
0.6％；破鳞、平整的设备延伸率之和为0.6~1.0％；所述的镀锌步骤中所使用的气刀系统，沉没辊辊径为580~600mm。
6.上述的感应炉加热步骤中，带钢未发生再结晶。
7.上述的感应加热温度485
‑
515℃。
8.上述的热张室保温范围410~425℃。
9.对于光整产品，则在冷却和钝化步骤中加入光整步骤。控制破鳞、平整、光整总延伸率在1.7~2.3％。
10.与现有技术相比较，本发明具有以下突出的有益效果：1、可实现0.6
‑
0.8mm规格无锌花超薄热基镀锌板的生产，产品表面质量良好、尺寸精度高、镀层结合力强、性能稳定；
2、基于短流程热基产品和酸镀连续生产线，酸镀一体生产，缩短工艺流程，节约能源，降低生产成本；3、产品性能稳定，产品晶粒组织以铁素体 渗碳体为主，晶粒尺寸达到6
‑
10.5级，满足行业使用需求；4、首次实现了0.6mm热基带钢材料连续热镀锌工业化生产，锌层范围60
‑
600 g/
㎡
，填补国内空白；生产的镀锌产品广泛应用家电、车辆等行业，丰富日钢的品种结构。打造日钢镀锌产品专有品牌，具有广阔的市场前景，获得可观的经济效益。
附图说明
11.图1是本发明的热镀锌工艺流程示意图。
12.图2是镀前产品金相的组织图。
13.图3是镀后产品金相的组织图。
具体实施方式
14.下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
15.本发明提供一种基于短流程铸轧一次成型及酸镀一体连续产线生产热基超薄无锌花热镀锌板的方法，可实现生产0.6
‑
0.8mm规格，产品表面质量良好，性能及尺寸偏差稳定，镀层结合力优异，能够代替同类冷轧无锌花镀锌板，采用本发明可缩短工艺流程、节约能源、降低成本，具有可观的社会经济效益。
16.本发明工艺步骤包括：热轧原料
→
开卷
→
焊机
→
破磷
→
酸洗及漂洗
→
平整
→
感应炉加热（带钢未发生再结晶）
→
镀锌（气刀系统）
→
冷却
→
钝化处理
→
烘干
→
卷取
→
成品。对于光整产品可以在冷却和钝化步骤中加入光整。
17.如图1所示，本发明热镀锌所使用的机组包括顺序连接的双开卷机1、双入口剪2、薄规格焊机3、原料存储活套4、破鳞机5、酸洗槽6、漂洗段7、烘干机8、平整机9、表面清洁毛刷10、电磁感应加热炉11、热张室11、镀锌锌锅12、气刀13、冷却风机14、水淬槽15、辊涂钝化装置17、出口活套18、检查台19、出口剪20和卷取机21。对于光整产品可以在水淬槽15和辊涂钝化装置17中加入光整机16。本发明是酸洗热镀锌连续机组，是一条连续机组产线，与传统冷轧基板和热轧基板镀锌工艺相比，少了轧机轧制工序环节，同时减少冷轧基板或热基酸洗产品到镀锌原料库的倒运环节，缩短生产周期，提高生产效率，大幅度降低生产成本。
18.具体工序为：1、入料作业单元：包括开卷机1、入口剪2、焊机3、入口活套4，执行热轧原料
→
开卷
→
焊机作业；开卷机1，进行钢卷开卷；入口剪2，切掉带钢带头、带尾缺陷，有利于焊机焊接；焊机3，进行两个钢卷焊接，保证机组连续生产；入口活套4，存储带钢，实现机组升级速生产。
19.2、破磷作业单元：包括破磷机5，执行破磷作业。破损原料带钢表面氧化铁皮，提高酸洗效果，并改善原料带钢板形。破磷机单体设备延伸率0.4
‑
0.6％。
20.3、酸洗及漂洗作业单元：包括酸洗槽6、漂洗段7、烘干机8，执行酸洗及漂洗作业；
酸洗槽6具体包括2个酸洗槽，用于洗掉带钢表面氧化铁皮，酸洗槽总长度50米；传统酸洗工艺一般有3个或4个酸洗槽，酸洗槽总长度100米以上；漂洗段7具体为5级漂洗段，用于洗掉带钢表面残留cl的离子和杂质，提高表面清洁度，有利于镀锌；优化方案中，最后一个漂洗段后可以设有一个高压冲洗装置，可进一步提高带钢表面的清洗效果；烘干机8：烘干从漂洗槽出来带钢表面水份，防止锈蚀。
21.4、平整作业单元：包括平整机9，执行平整作业。改善带钢板形，并通过工作辊粗糙度改善原料带钢表面粗糙，有利于带钢镀锌。为保证入锌锅带钢的板形和镀锌后带钢板形，本发明采用国内首创的双平整、在酸洗后入镀锌炉前增加一个平整机设备，在镀锌后设有一个光整机设备，实现了同原料不同强度级别镀锌产品的生产。破鳞、平整的设备延伸率之和为0.6~1.0％。本发明工艺采用轻压下工艺，实现控制板形的有效控制。
22.5、加热作业单元：包括顺序连接的感应加热炉10、热张室11，执行感应炉加热作业，带钢未发生再结晶；感应加热炉10通过感应线圈给带钢加热，温度485
‑
515℃；本发明镀锌产线的镀锌炉子是感应加热炉，带钢的核心热与传统退火镀锌线比较有加大的不同：退火镀锌线的炉子特点：炉长100米左右，加热段长，炉膛温度高，带钢到达冷却风机之前核心热很大，所以需要将板温降到很低，当接近锌液时板温由于核心热的向外散发而升高到合适的温度（即比锌液温度高15
‑
20℃）。本发明产线的炉子是感应加热，带钢表面约0.1mm被加热到很高温度，但由于热传导的作用，带钢到达冷却风机之前带钢温度已经下降了不少，而后续的电辐射管功率小只起到保温的作用，所以带钢的入锅温度要相对高些；热张室11通过电辐射管给带钢保温，保温范围410~425℃，给带钢保温，保证带钢进入锌锅前在一定温度范围内；在炉内带钢未发生再结晶退火，降低能耗。
23.6、镀锌作业单元：包括镀锌锌锅12及气刀13，执行镀锌作业；通过硬件改良，以及控制锌锅温度、三辊六臂、气刀等工艺参数进行镀锌。
24.硬件改良：气刀系统中沉没辊的尺寸范围限定为辊径580或者600mm，长度1900mm。本工艺调整沉没辊辊径，通过接触弧长张力，实现热基超薄规格生产板形的有效质量控制，减少后续光整工艺；同锌层厚度生产中，降低带钢在锌锅内的张力，设置沉没辊、纠偏辊、稳定辊三辊间的张力在32～42kn范围。通过破鳞、平整工艺阶段的轻压下工艺和增加沉没辊直径，减少辊间张力的技术结合，使得在不破坏表层质量的前提下，获得较好的板形质量。
25.锌锅温度：入锅温度485
‑
515℃，相对于2~4mm带钢厚度规格，超薄规格生产，加热时间短，热输出量低，主要体现在入锅温度存在10℃的热量输出，锌液温度：465
±
5℃；本发明酸洗热镀锌连续机组的镀锌炉，采用感应线圈加热，炉内最高加热温度为530℃，带钢未发生再结晶；与传统明火加热或煤气加热的镀锌工艺相比，能耗低，成本大幅度降低。
26.7、冷却作业单元：包括冷却风机14及水淬槽15，执行冷却作业；冷却镀锌后带钢表面温度，保护工艺胶辊，如果带钢表面温度过高，影响后续的钝化表面处理工艺及钝化效果。
27.8、光整作业单元：包括光整机16，执行光整作业。用以改善镀锌后带钢板形及表面结构；对于不光整产品，该工艺步骤和该作业单元可以删除。光整产品，控制破鳞、平整、光整总延伸率在1.7~2.3％。该区间压下量的工艺控制措施，对镀锌板面及板形质量的控制较
为稳定，可实现满足市场客户质量需求的热基超薄镀锌板。
28.优化方案中，在水淬槽15和光整机16之间可以有一组中间活套。后续设备布置及工艺不使用拉矫机。热基超薄镀锌工艺，特点是总压下量减小，板形稳定控制，减少热基厚规格大压生产中增加的压下设备。
29.9、钝化作业单元：包括辊涂钝化装置17，执行钝化处理、烘干作业；通过钝化使带钢表面具有一层保护膜，起到防腐、防锈的作用。
30.10、出料作业单元：包括出口活套18、检查台19、出口剪20和卷取机21，执行卷取作业；出口活套18存储带钢，实现机组升级速生产；检查台19，员工进行带钢表面检查；出口剪20：剪切带钢按重量分卷；卷取机21：对带钢进行卷取。
31.上述的各个装置均为现有钢铁生产中常用的设备设施，因此其单体设备的具体结构在此不再累述。
32.为了更好地比较本技术配方和现有技术，进行了对比试验。
33.对照组1~2和实施例1~4热轧原料均为：esp热轧原料，宽度1250mm；dx51d z。工艺采取：热轧原料
→
开卷
→
焊机
→
破磷
→
酸洗及漂洗
→
平整
→
感应炉加热（带钢未发生再结晶）
→
镀锌（气刀系统）
→
冷却
→
光整
→
钝化处理
→
烘干
→
卷取
→
成品。
34.各组在延伸方面的参数控制参见下表：各组参数控制参见下表：图2是镀前产品金相的组织图，图3是镀后产品金相的组织图，可以看出本发明工艺可以实现热基超薄规格镀锌产品的制造，其产品组织晶粒分布状态，产品尺寸精度等都符合产品设计标准，满足市场客户对产品应用质量的基本要求。
35.各组质控对比结果见下表：由上述结果可以看出，使用本发明可以有效的保证目标宽度，而采用传统2~4mm厚度规格工艺的对照组1，生产稳定性极差，实际宽度难以达到1250mm的目标宽度，无法满足市场客户使用需求。而仅仅更新了辊径的对照组2，因为延伸率仍然高值，后期镀锌时回馈值低于设定辊间张力，依旧无法达到规格质量要求，也即表明大张力下通过增加沉没辊辊径尺寸可改善出口镀锌带钢宽度，但无法实现目标尺寸的有效控制，由此说明原有传统2
‑
4mm厚度规格工艺的设备布置，无法稳定生产热基超薄规格镀锌产品。
36.本发明有效的实现热基超薄规格镀锌产品的稳定产出与质量的有效控制，其0.6mm镀锌产品质量可以实现对同规格冷基镀锌产品的迭代升级，填补国内热基镀锌该规格的市场空白，有效的增加镀锌市场产品选择性，进而提升国内热基镀锌在市场竞争中的品牌效应。
37.需要说明的是，本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。