連續熱鍍鋅線在線清理鋅灰應用

孫寧

摘 要：通過對退火爐爐壓和氫含量的合理控制，完成在線清理爐鼻子內鋅液面的鋅灰，實現對爐鼻子內鋅液面的凈化，顯著提高鍍鋅產品的表面質量。

關鍵詞：連續熱鍍鋅線；在線清理；鋅灰

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.015

1 應用背景

隨著熱鍍鋅產品日益在建筑、輕工、家電以及汽車行業的廣泛應用，民用、建筑等普通商用板，要求尺寸較大的鋅花供貨；而無鋅花和小鋅花則常常作為彩色涂層板基材使用，或者經過光整后作為需要進一步涂漆的各種容器、家電、電氣設備外殼等，人們對熱鍍鋅板表面質量要求越來越嚴格。

隨著鍍鋅生產廠家的增加，市場競爭越發激烈，鍍鋅生產成本控制力越來越顯示出其重要位置。在同樣產品質量的前提下，低成本生產成為鋼鐵企業生存的必要條件。鍍鋅生產廢次率大部分來自鍍鋅表面質量缺陷，在影響鍍鋅產品表面質量的因素中，鋅灰是降低鍍鋅產品表面質量的關鍵因素。據統計一條50萬噸的產線每年因為鋅渣造成降判的產品多達6千多噸，給產線效益帶來巨大損失，所以對鋅鍋除灰除渣尤為重要。

2 鋅灰產生機理與抑制方法

鋅灰是鋅蒸汽凝結的產物。鋅鍋鋅液的溫度為460℃，這種溫度下，鋅鍋液面隨著鋅的揮發，一直產生著鋅蒸汽，散發在周圍的空氣中。隨著液面的氧化，鋅鍋液面形成一層薄薄的氧化鋅的薄膜，這種致密的氧化鋅膜能夠抑制鋅的揮發。這里研究的鋅灰是爐鼻子內部鋅液表面揮發的產物，鋅蒸汽在爐鼻子內部連續不斷地從鋅液面產生，并在爐鼻子內部溫度較低的地方凝結，大多粘附在爐鼻子上下表面以及側面，隨著鋅灰凝結的越來越多，在爐鼻子震動或帶鋼抖動的影響下，鋅灰掉落在帶鋼上表面，進入鋅鍋鍍鋅，這樣就在帶鋼上表面產生了類似彗星尾巴形狀的表面缺陷，我們稱之為鋅灰缺陷。

如果鋅液溫度控制高、帶鋼入鍋溫度高，導致鋅灰爆發嚴重，一部分鋅灰粘結在爐鼻子內部另一部分鋅灰隨著爐鼻子內氮氫混合氣的流動進入到熱張緊輥室內部，粘附在爐壁以及熱張緊輥上，使爐子受到污染。粘附在爐內熱張緊輥上的鋅灰在460℃帶鋼表面液化，隨著帶鋼進入鋅鍋鍍鋅，導致鋅層不均或漏鍍缺陷的產生。

清除鋅灰的形成的途徑有：（1）在爐鼻子下方加裝接鋅灰袋，此方法雖然有一定效果，但是操作起來有一定難度，受爐鼻子后空間限制，對爐鼻子處穿帶造成難度。（2）在爐鼻子兩側開清鋅灰孔，利用停車或檢修時，將爐鼻子閘板閘好以保護爐內氣氛，因為現在大多數爐鼻子都有升降功能，將爐鼻子升起到最下端離開鋅液面，確認無誤后打開兩側開孔，用氣管吹凈爐鼻子內表面附著的鋅灰，落下的鋅灰和浮在鋅液面上的鋅灰在接觸空氣氧化后可以看到呈白色和土黃色粉末狀浮在鋅液面上，可用撈渣工具在升起的爐鼻子下方撈出，然后再將爐鼻子下降到啟線位置，打開爐鼻子內的閘板，這也是目前最簡便易操作的方法。我們也是采用了此方法之一對爐鼻子鋅灰加以控制。（3）安裝除鋅灰泵，就是在爐鼻子里的兩側各安裝一個除鋅灰裝置，利用負壓原理將爐鼻子液面上的鋅灰抽出。也有使用機械泵抽出鋅灰的，這也是現在普遍使用的方法，只是這種方法只解決了爐鼻子內帶鋼邊部的鋅液面的鋅灰。對帶鋼兩面的鋅灰鋅鍋不是很明顯。（4）爐鼻子內安裝加濕系統，即將濕潤的氮氣通入爐鼻子內，露點控制在-15到-18℃左右，使其在較高露點下鋅液面表面有一個微氧化，從而形成一個氧化膜，減少鋅蒸汽的形成，避免鋅液蒸發而形成鋅灰。再利用鋅灰泵抽出表面的鋅灰。這種方法雖然效果較好但是要求對爐內露點嚴格控制好，否則破壞了爐內氣氛會對熱鍍鋅產生漏鍍現象。（5）讓爐鼻子鋅灰隨焊縫帶出，如果生產線在正常運行時出現了鋅疤狀漏鍍，也可以嘗試在焊縫通過前在爐鼻子后用工具攪動爐鼻子內的鋅液，讓爐鼻子鋅灰和鋅液攪拌在一起，隨焊縫前后板型不規則的鋼帶帶出，或通過調整矯正輥使帶鋼抖動，讓抖動的帶鋼將爐鼻子鋅灰帶出。

3 應用特點

（1）在線清理鋅灰完成后十分鐘，爐內氣氛不受影響。

（2）在線清理鋅灰完成后到鍍鋅線出口觀察下線鋼卷，可以看到有5圈板面邊部有粘鋅灰現象，可以考慮在出口飛剪剪切掉。

（3）在線清理鋅灰完成后，其余鋼卷不受影響，后面10個班次可連續生產高表面質量鍍鋅板。

（4）不需要停線，所以不使用爐鼻子閘板，不會觸碰帶鋼，通過特殊技巧合理調整退火爐爐壓，控制氮氫保護氣體壓力，使退火爐氣氛不受影響的情況下，通過協作分工完成清理爐鼻子內鋅灰。保證帶鋼鍍鋅工藝參數一致性，提高帶鋼鋅層均勻性和鍍鋅板高級表面質量的穩定性。

4 應用實踐情況

實施例1：鍍鋅線連續生產10個班次即80個小時，通過攝像頭可以看到退火爐爐鼻子內的鋅液面表面有一層明顯鋅灰，此時如果不進行爐鼻子鋅灰的處理，不僅鋅灰會粘到運行的帶鋼表面，造成鍍鋅板表面鋅層粘附性變差，表面質量也附著有部分鋅灰影響使用，而且還會有帶鋼表面漏鍍現象，所以鍍鋅線每到這個時間節點，就需要上3卷過渡卷停車，一卷停線，兩卷起車升溫，每卷重量20噸，共計30噸，停線后將爐鼻子閘板閉合，提升爐鼻子從-220～+20mm，然后將爐鼻子下面鋅液面的鋅灰用工具撥開清除，再將爐鼻子回落到-220mm工作位，打開爐鼻子閘板，工藝將帶鋼將停車時的帶鋼鋅渣部分回點動鋅鍋熔化后建張起車，起車后查找因停車造成的隔痕劃傷等缺陷無誤后緩慢提速升溫，過渡卷升溫后進入正常品種生產，過渡卷停線和起車的降判為三級品，一般控制在30～60噸左右，此過程最快也要耗時3個小時才能完成。FC級品率56%

實施例2：通過采用發明的在線進行爐鼻子內鋅灰清理的操作法清理爐鼻子鋅灰，不用刻意計劃過渡卷只需要利用品種過渡的過渡卷，降速生產3分鐘可以完成清理鋅灰，降判品可以控制在5噸以內，而且因為沒有停車，帶鋼不會有鋅渣斑，所以不會對輥系造成傷害，故后面的生產不會有隔痕和劃傷現象產生，可以直接進入高表面鍍鋅板的生產， FC產品的合格率80%，而且可以節省查找缺陷

5 總結

此操作法的運用給生產薄規格家電板時，避免產線停車清鋅灰、再需要大批量普料拉輥，然后再過渡到到生產家電板的繁瑣工序提供優質創新生產排產思路，同時也填補了國內鍍鋅線生產不停車完成在線清鋅灰而不破壞爐內氣氛的空白。連續熱鍍鋅線每月可避免因清鋅灰停車6次，減少起車過渡帶，升溫過渡帶產生的非計劃品約480多噸，年創效約300余萬元。