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《現(xiàn)代鋼帶連續(xù)熱鍍鋅工藝》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、現(xiàn)代鋼帶連續(xù)熱鍍鋅工藝鋼帶連續(xù)熱鍍鋅是冷軋(熱軋)鋼帶(卷)在連續(xù)生產線上進行熱浸鍍鋅,鋼帶(卷)一般通過開卷、剪切、焊接、堿或電解清洗、入口活套存料、加熱退火和還原、熱浸鍍鋅、氣刀控厚、鍍層的鋅花或合金化處理、冷卻、光整和拉矯、鈍化、出口活套存料、涂油、卷取或剪切等一系列工序,生產出熱鍍鋅鋼帶(卷)。熱鍍鋅鋼帶(卷)作為產品應用時,稱為熱鍍鋅鋼板。熱鍍鋅鋼板具有理想的耐蝕、成形、涂裝等綜合性能以及成本低、外觀好等優(yōu)點,主要應用于建筑、汽車和家電行業(yè),是近十幾年來發(fā)展最快的鋼材品種之一。森吉米爾法森吉米爾法是將冷軋鋼帶光亮
2、退火的生產線與熱鍍鋅鍋結合起來構成的生產線,用于鋼帶連續(xù)熱鍍鋅生產。從森吉米爾法與鋼帶溶劑法連續(xù)熱鍍鋅工藝的比較可以看出,森吉米爾法具有無可比擬的優(yōu)點。例如,鋼帶在鍍鋅前由過去預先進行罩式退火改為在線退火,簡化了工序,并節(jié)約能耗以及相應的運輸設備;鋼帶進入鋅鍋的溫度比鋅液溫度高(約20~40℃),大大降低鋅鍋的熱負荷,延長了鍋體的使用壽命,并對鍍層的質量提高有利;由于沒有溶劑的作用,鋅鍋表面形成的鋅灰及鍋底部的鋅渣量大大減少,從而降低了鋅的消耗;由于不需涂敷溶劑,鋅液中的鋁含量比較容易控制,而有利于提高鍍層的附著性。更為重
3、要的是取消了鋼帶的堿洗除油及酸洗除銹等工序,消除了它們對環(huán)境的污染并減少了鋼帶的酸洗損失。森吉米爾法連續(xù)熱鍍鋅生產線的在線退火是在還原退火爐內進行的。冷軋鋼帶首先進入氧化爐,直接被爐內燃燒的煤氣火焰加熱到450℃左右,將鋼帶表面的軋制油燒掉。同時鋼帶表面也被氧化產生一層薄的發(fā)藍色的氧化鐵膜。鋼帶從氧化爐出來后又進入緊靠氧化爐的還原退火爐,在此爐內通入的氨分解的N2-H2混合氣體(75%H2,25%N2),將鋼帶表面的氧化鐵膜還原,形成多孔性的海綿狀純鐵,同時爐膛達900℃左右的高溫將運行中的鋼帶加熱到再結晶退火溫度約720
4、~800℃,經過很短時間就可完成再結晶過程,然后進入冷卻段,將鋼帶溫度降到470~480℃3,通過密封的爐鼻進入鋅鍋鍍鋅。經過鋅液下部的沉沒輥轉向垂直引出,經鋅液表面的鍍鋅輥擠去多余的鋅液,再經冷風冷卻后卷取。由于最初的連續(xù)熱鍍鋅生產線采用鍍鋅輥控制鍍層厚度,機組速度很低,故鋅層厚度控制范圍很小。森吉米爾法鋼帶連續(xù)熱鍍鋅由于產量高、鍍層質量好,無污染,在當時受到普遍歡迎而得到較快的發(fā)展,各國相繼建設了許多此類生產線。改良森吉米爾法在森吉米爾法鋼帶連續(xù)熱鍍鋅的生產過程中,尚存在一些明顯缺點。例如,鋼帶在氧化爐內形成的氧化膜過
5、厚,增加了還原爐的負擔,往往使鋼帶表面的氧化膜得不到完全的還原而降低鍍鋅層的質量;鋼帶在氧化爐內被預熱的溫度較低(450℃.以下),也增加了還原爐的熱負荷;還原爐內保護氣體氫含量過高(最高達75%),使還原爐的安全操作成為突出的問題;此外機組的運行速度也較低。為了消除上述缺點,20世紀60年代中期,美國阿姆柯公司對其做了重大的改進,將氧化爐改為還原性無氧化性氣氛爐子,稱為無氧化預熱爐,并提高加熱爐膛的溫度,快速加熱鋼帶到較高的溫度(550~650℃),為此,在設備上將原來的氧化爐與還原爐用一個狹窄通道連接成為一個整體。這樣
6、一來,經無氧化預熱爐處理高溫鋼帶可在密閉條件下進入還原退火爐而不致被空氣氧化和冷卻,而以較高的溫度進入還原爐,同時燃燒的廢氣也不致進入還原爐。改進后的森吉米爾法無論在產品產量、質量、能耗、設備損耗等方面均比原始的森吉米爾法有較大進步。其改進前后在幾個主要環(huán)節(jié)上的變化示于表1:項目森吉米爾法改良森吉米爾法說明預熱爐長度/m8~1016~19預熱爐加長可降低爐膛溫度,延長爐體使用壽命預熱爐內氣氛氧化性還原性和弱氧化性鋼帶出預熱爐溫度/℃350~450550~650鋼帶出預熱爐表面氧化膜氧化膜層厚氧化膜層薄氧化層過厚,在還原爐內
7、不易徹底還原,影響鍍層質量鋼帶運行速度/m·min-190180鍍鋅層附著性較差好改良后鋼帶表面還原徹底保護氣體氫含量/%7515由于氫含量較低,爐子操作較安全表1森吉米爾法改進前后的比較3改良森吉米爾法鋼帶連續(xù)熱鍍鋅生產線的流程為:冷軋鋼帶板卷經過開卷機、矯直機、雙層剪切機、夾送輥、焊機后通過張力輥進入水平活套。然后通過1號跑偏控制器、2號張力輥和跳動輥調節(jié)張力后進入預熱爐,清除掉表面上軋制油后被預熱到550℃以上穿過通道進入還原爐繼續(xù)加熱到720~800℃,,發(fā)生再結晶退火并被通入的保護氣體還原為純鐵(海綿態(tài)),然后進
8、入冷卻段冷卻到比鋅鍋溫度略高20~40℃后通過爐鼻進入鋅鍋鍍鋅。鋼帶繞過鋅鍋中的沉沒輥轉向并垂直上升通過穩(wěn)定輥出鍋后經氣刀吹拭控制鋅層厚度,經鋅花控制機及垂直冷卻風箱和2號跑偏控制器、水平冷卻風箱、轉向輥、2號張力輥、光整機、拉伸彎曲矯直機或多輥矯直機進入鉻酸鹽鈍化槽,在此鋅層被鈍化后經擠干輥和熱風吹干