熱鍍鋅鋼帶多應用于汽車、家電、建材、航空航天和電子等行業中，是目前應用非常廣泛的鋼鐵制品之一，尤其是汽車行業，對鍍鋅鋼帶表面質量要求很高。一條現代化、完整的熱鍍鋅機組包含預脫脂、退火、涂覆、軋制和表面處理等多個工序，是一條復合型的生產線。在這樣一條生產線中，通過研究影響表面質量的關鍵工序和因素，與現場實際結合，為實際生產提供了一定的理論依據。

在眾多的鋼鐵終端產品中，熱鍍鋅鋼帶相對于冷軋等其他產品而言，具有極其重要的地位，主要是因為鍍鋅產品具有良好的加工性和美觀性，更重要的是鋅層的存在使鋼鐵基材的使用壽命大大延長。因此熱鍍鋅鋼帶被廣泛應用于汽車、家電、建材、航空航天和電子等多行業。

判斷鋼鐵制品質量是否合格的指標一般分為表面質量和機械性能兩部分。對于鍍鋅鋼帶來講，由于產品大多應用于汽車、家電等中高檔的產品中，表面質量的好壞至關重要。從長遠角度來講，直接影響鋼鐵企業在用戶中的口碑。

連續熱鍍鋅工藝流程

連續鍍鋅機組的主要工藝流程如圖1所示。入口活套前和出口活套后的各個工序的主要作用是保證機組連續穩定運行。從清洗到鈍化之間，設備功能的好壞和工藝條件的穩定是保證產品質量的關鍵因素。

預清洗對表面質量的影響

如果鋼帶表面存在純凈的軋制油，其揮發溫度大約在180℃，在鍍鋅退火爐中會汽化，隨著爐內氣體排出爐外，所以影響很小。但是軋制油通常是和潤滑油、鐵粉等混在一起，形成黏性很強的油污，這種油污進入爐內后，不單污染爐內環境，縮短設備的使用壽命，而且影響鋅液與鋼帶的浸潤性，將鋼帶與鋅液隔離開，容易產生露鋼等缺陷；另外，其中的鐵粉在進入鋅鍋后與鋅液發生反應，生成鋅渣，消耗大量鋅液，造成生產成本的急劇增加，如果大部分的鋅渣黏附在鋼帶表面形成鋅粒、鋅疤等缺陷，將嚴重影響產品的質量和外觀，因此要對鋼帶進行預清洗。

預清洗工藝流程如圖2所示，一般都具備堿噴洗段、堿刷洗段、電解脫脂段、熱水刷洗段和熱水漂洗段等，為了增加鋼帶在堿液中的浸泡時間，一些先進生產線還配有堿浸段。清洗效果受電解液濃度和溫度的影響，提高電解液的溫度可以降低油分的黏度，有利于高效的清洗，提高電解液的濃度，可以促進皂化反應，從而提高清洗效率。

預處理是鍍鋅線影響產品表面質量的第一道關鍵工序，它采用物理和化學相結合的方法，去除鋼帶表面的大部分油脂、鐵粉和灰塵等污染物，同時部分去除鐵銹等附著力較強的污染物，這是鍍鋅前的一項最基本的工作。清洗效果不良會導致鋼帶出現露鋼、色差等外觀缺陷。

退火對表面質量的影響

熱鍍鋅原板經過退火爐要達到兩個目的。第一，鋼帶在退火爐內要加熱到一定溫度，完成控制加熱或完成再結晶退火，以控制鋼帶的機械性能；第二，要使鋼帶具有一個清潔的無氧化物存在的海綿狀純鐵活性表面，并且使鋼帶密封地進入鋅鍋中進行熱鍍鋅。

因此有必要在生產中控制鋼帶在各段的加熱及冷卻溫度，同時采用保護氣體吹掃還原的方法去除鋼帶表面的氧化物，并保證鋼帶不會再次氧化，因而就要控制燃燒氣體的流量成分及爐壓。

爐內氣氛

爐內氣氛主要指露點、氫含量和氧含量三個重要的指標。

所謂露點是指在固定氣壓之下，空氣中所含的氣態水達到飽和而凝結成液態水所需要降至的溫度，在這個溫度下，凝結的水飄浮在空中稱為霧，沾在固體表面上則稱為露，因而得名露點。爐內氣氛的露點是爐內保護氣體中含水量的標志，露點的高低可能會影響帶鋼表面氧化鐵皮的還原，所以必須重視退火爐內的露點測試工作。正常生產時，爐內保護氣體成分的變化情況和帶鋼表面被氫氣還原的狀態無法直接得到，而通過爐內露點的測定和分析就可以間接地推斷出爐內的這些變化狀態。實踐證明，這種推斷基本上能反映客觀規律，它對指導熱鍍鋅生產具有一定的意義。

在正常生產時，爐內充滿著由氫氣和氮氣混合的保護氣體，為鋼帶提供了一個還原性的環境中進行連續退火，使鋼帶表面的氧化鐵皮在一定條件下得到有效的還原，但保護氣體通入爐子之前要求氧含量<5×10–6。然而，實測爐中保護氣體的氧含量一般要比通入爐子之前高出很多倍，這主要是由于爐子漏氣，空氣中氧滲入爐內的緣故。這在絕對密封的爐子是不存在的，所以一般的爐子其內部保護氣體中的氧的含量總是在5×10–5以內，如果爐子的密封狀況不良，氧氣含量就會更高一些。

良好的爐內氣氛主要靠上述三個技術指標進行衡量，而影響指標波動的因素有很多，如爐內冷卻水泄露、爐體密封不好、輻射管破損等，都會引起氣氛的變化，如波動劇烈，將直接導致出鋅鍋的鋼帶表面產生色差、露鋼，甚至嚴重的脫鋅缺陷。

爐壓

爐膛內空間的相對壓力即稱為爐壓。本鋼2#鍍鋅機組采用立式退火爐，主要是通過控制通入爐膛內的保護氣體的流量來實現控制爐壓的目的。正常生產的爐壓一般控制在200~300 Pa。正是因為這個壓差的存在，才能在很大程度上抑制爐膛外空氣中的氧滲入到爐內，影響到爐內的氣氛。

隨著機組運行時間的增加，一些需要周期更換的部件會出現損壞。其中輻射管破損是一個影響爐內氣氛的重要因素，而且不易被察覺，處理起來困難(圖3是下機破裂的輻射管)。由于輻射管內主要是燃氣燃燒后的廢氣，主要成分包括N2、O2、CO2、CO等。終端連接的廢氣風機為輻射管內提供負壓，在破口處，爐膛內的正壓和管內的負壓形成較大的壓差。在規格、鋼種或機組速度發生變化時，風機輸出發生的變化會影響破口處的壓差，此時會導致輻射管內的廢氣大量的滲入到爐膛內，引起爐內氣氛的波動，嚴重時可以導致熱鍍鋅鋼帶的局部露鋼缺陷。

圖4中，爐壓波動劇烈，對應時間內冷卻風機和預熱風機沒有正常投入狀態，沒有明顯的輸出波動，估計退火爐內可能存在大量的輻射管破損問題，導致機組有速度后，破壞了爐內氣壓與輻射管內的壓力平衡所引起的劇烈波動。

連續退火爐是一條熱鍍鋅機組最重要的設備之一，是改善鋼帶內部組織、提高機械性能的主要設備，也為熱鍍鋅的鋼帶提供了一個活性的表面，順利完成鍍鋅。

爐子的各項參數之間都是密不可分、環環相扣的，露點、氫含量、氧含量不單是衡量鋼帶在生產過程中處于的環境狀態，也可以通過這些指標的變化來評價一個退火爐的爐體密封性的好壞，以及關鍵設備、部件是否存在損壞，還可以通過實驗判斷出損壞的大致位置等等。總之，研究這些參數的變化規律，總結經驗，對現場指導生產、解決疑難問題有極大的幫助。

鋅鍋區域的影響

鋅鍋是連續熱鍍鋅機組的核心區域之一，鋼帶在鋅鍋工序完成熱鍍鋅。鋼帶在完成鍍鋅的過程中是浸泡在熔融狀態下的鋅液中，所以鋅液的潔凈程度直接影響到帶鋼表面的質量。在熱鍍鋅中，鋅液中除了我們需要的Al以外，Fe元素的存在始終是鍍鋅機組難以避免的有害雜質。

鋅渣缺陷是熱鍍鋅產品在鋅鍋位置產生的最不容易消除的缺陷之一，引起的根本原因是由于鋅鍋中含有Fe元素而導致的。實際生產中有兩種消除Fe元素的途徑。

鋁含量的調整

鋅液溫度在460℃時，Fe在鋅液中的溶解度為0.03%，在溫度一定的情況下，Fe的溶解度隨著Al含量的上升而下降的。

如果鋅液中的Fe含量為0.01%，鋁含量為0.16%，則圖5中的A點，處于Fe溶解度曲線以下，此時Fe是溶解在鋅液中；如果溫度和Fe含量不變，將鋁含量提高到0.24%，則為圖中的B點，此時處于溶解度曲線以上，Fe析出，與Al反應生產Fe2Al5形成浮渣，可能在鋼帶表面產生鋅渣缺陷。

鋅液溫度的調整

圖6是460℃和450℃鋅液中Fe的相圖曲線。從圖中可以看出，Fe的溶解度是隨著鋅液溫度的上升而上升的。

如果鋅液中Fe含量為0.012%，Al含量為0.18%，即圖6中A點，若鋅液溫度為460℃，則處于Fe溶解度以下，Fe是溶于鋅液中的；如果Al含量和Fe含量不變，將鋅液溫度下降至450℃，則處于溶解度以上，就會有部分Fe析出，生成Fe2Al5浮渣，可以將浮渣撈出鋅鍋，就達到了將鋅液中Fe去除的目的。

結束語

一條完整的連讀熱鍍鋅機組，涵蓋了軋鋼、脫脂、退火、涂覆等工序，所以影響最終成品質量的關鍵點相對其他機組而言也比較多。提升鍍鋅產品質量，不是提升了某個點、換了某個設備就能夠得到質的飛躍，而是需要從原料、脫脂、退火、鍍鋅等各個環節做工作，逐步改善，不斷的進行小調整，積極的應用新工藝、新技術，最終才能夠達到預期的目的。

文章來源——金屬世界