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带钢连续热镀锌知识问答1、 钢材防腐的意义是什么?由于钢材的腐蚀会造成极大的经济损失。据资料介绍,世界上每年因腐蚀而报废的钢材制品重量大约相当于世界产量的1/3还多。即使考虑在腐蚀报废的金属制品中有2/3可以回收的话,每年也还有相当于10的金属因腐蚀而损失掉,可见,钢材的防腐占据多大的经济地位。2、 有哪些防止钢材腐蚀的方法? 合金法(如不锈钢) 非金属涂层法(如涂漆、涂塑料等) 包层法 非金属膜法(如铬酸钝化、磷酸盐处理)热镀法金属镀层法 电镀法 包镀法 喷镀法 气相镀法3、 热镀锌层在大气中主要发生什么类型的腐蚀?热镀锌层在大气中可发生如下两种类型的腐蚀: 2ZnO22ZnO 1、在干燥的空气中,锌层与介质发生化学腐蚀 ZnH2OZnOH22、在潮湿气体中及电介质中发生电化学腐蚀 ZnCO2ZnOCO 阳极:Zn2e Zn2 阴极:O2H2O4OH4、 热镀锌层的保护机理是什么?长期以来,钢板之所以热镀锌,是因为锌在腐蚀环境中表面能生成致密的保护膜,即:2ZnO22ZnO,它不仅能保护锌层本身,而且保护了钢基;另一方面,当镀锌钢板处于潮湿环境或处于电介质中时,锌层和钢基形成原电池,起到了阳极保护作用,从而避免了钢材在恶劣环境中的进一步腐蚀,延长了钢材寿命。其具体的反应如下:阳极:Zn2eZn2 阴极: O22H2O+4e4OH在清洁而潮湿的空气中)反应产物:Zn2OH Zn(OH)2 ZnOH2O5、 热镀锌板的主要用途是什么热镀锌板主要用于户外,其腐蚀环境比较恶劣的情况下,具体应用于建筑业、动力车辆业、家俱装置业、机械工业、电子技术、容器制造业及包装行业等。6、什么叫湿法热镀锌和干法热镀锌? 湿法热镀锌钢板经酸洗后表面涂的溶剂不经烘干就进行热镀锌的方法叫湿法热镀锌。干法热镀锌钢板经酸洗后表面涂的溶剂经过烘干后进入锌液进行的热镀锌方法,叫干法热镀锌。7、钢板热镀锌分为哪些类型?各包括哪些方法? 线外退火法 湿法热镀锌 单张板热镀锌 (熔剂法) 干法热镀锌 带钢连续热镀锌法(惠林法)热镀锌 森吉米尔法 改良的森吉米尔法 线内退火法 美国钢铁公司法 (还原法) 赛拉斯法 莎伦法8、高熔剂法热镀锌板产品质量的关键是什么?(1) 酸洗质量的好坏,直接影响产品质量,(2) 溶剂的质量好坏,直接影响产品质量;溶剂成份:氯化锌(ZnCl2) 750800g/L 氯化铵(NH4Cl) 5080g/L溶剂质量要求:比重1.51.6(波美计) 盐酸含量不超过6g/L 铁盐(以FeCl2计算)不超过6g/L 二氧化硫(SO2)不超过1.5g/L完全透明,无悬浮物存在。(3) 与镀锌辊的操作和维护有关,这是直接影响产品质量的关键因素。一般来讲, 镀锌辊使用前,其表面要采用HCL擦洗干净,然后再涂溶剂并放在锌锅上预热1.52小时,预热时要注意翻动辊子,不要把溶剂层烤焦了。放下镀锌辊时锌液温度应控制在465,必须迅速地把辊子一次浸入锌液中,镀锌辊在锌液中浸11.5小时后,再把辊子迅速提出液面,并要求提辊时锌液温度不低于455。同时,在提辊时立刻使辊转动,以保持辊身湿度的均匀。 让辊子空运转1小时左右,在辊的两侧产生一层柔性的氧化膜后,便可投入生产了。在生产过程中,要注意保持辊两侧氧化膜的完整和整齐,使其起到“刮刀”的作用。 随着生产的进行,辊两侧的氧化膜不断增多加厚,这时,就要进行氧化膜的更新工作。一般来讲,每隔23小时就应从其外边沿将旧膜取出部分,使辊面经常保持新的氧化膜,使其充分发挥“刮刀”作用。如果氧化膜不及时更新,就会不断加厚,当氧化膜对辊子的夹角大于30时,就失去了“刮刀”作用,而在板面上易产生锌疤缺陷。9、改进的森吉米尔法工艺的先进性表现在哪里?(1) 把退火和镀锌连成一个整体,简化了生产程序,并节约了相应的运输工具,并克服了经典森吉米尔法对被加热带钢的进一步氧化。(2) 采用酸洗除氧化铁皮、碱洗脱脂和涂溶剂防氧化,由此而省去了大量腐蚀性介质,大大改善了操作环境,并节约了相应的回收及处理系统,同时避免了酸洗铁损失,提高了成材率。(3) 带钢温度高于锌液3050进入锌锅,一般情况下可以补偿锌锅的热损失,不用另外加热提高锌液温度,由此而延长了设备寿命,降低能量消耗。(4) 锌液中铝含量易于控制,镀层粘附性得到改善。(5) 减少了锌锅中的底渣和表渣,减少了锌锭损失。10、热镀锌板有哪些品种?其用途各是什么?(1) 合金化热镀锌板:镀锌板从锌锅出来以后,在一个特制的加热炉中加热使纯锌层全部转换为Fe-Zn合金层。该产品的焊接性能、涂着性能及耐热性能较普通镀锌板优越,所以多用表面涂着(如彩涂),焊接和耐高温的场合。(2) 差厚镀锌板:差厚镀锌板可以通过调节钢板两侧的吹气压力而生产出来,吹气压力大的一面锌层较薄,而吹气压力小的一面锌层较厚。一般来讲,镀锌板的焊接与低碳钢比较,要增大通电电流,另一方面,由于锌蒸气对电板的污染,其表面能否连续点焊也是个较大的问题。有资料表明,锌层越薄,焊接的连续点焊性能就越好。因此,为便于焊接的需要,要求接触电板的一面具有较薄的镀锌层,而另一面为了满足耐腐蚀的需要而要求镀层较厚。所以,差厚镀锌板往往用于焊接及耐腐蚀的场合(如汽车的底板等)。(3) 单面镀锌板目前,单面镀锌板的生产方法多样,归纳起来,有如下几类:a、 把硅酸钠或氧化镁涂料涂在带钢的一面,则具有涂料的一面镀不上锌,从而可生产出单面镀锌板。b、 采用辊镀法生产单面镀锌板,其具体方法是:让带钢通过一个位置接近锌液表面的转向辊,从而使锌液面形成一个弯月面而在转向辊的下部与带钢的一面接触,此弯月面是由于锌液的表面张力所产生的,由此便完成了单面镀锌过程。c、 采用刮除法生产单面镀锌板:此法是将带钢首先进行差厚镀锌,然后再采用机械方法刮除镀层较薄的一面,从而获得单面镀锌板。d、 采用重叠法生产单面镀锌板:此法是把具有相同宽度的两带钢边部焊接起来,使带钢重叠地经过镀锌作业线,从而获得单面镀锌板。(注意:在焊接两带钢边部时,应留排气孔)单面镀锌板是汽车工业迫切需要的产品。镀锌的一面具有良好的耐蚀性能,而不镀锌的一面具有良好的涂漆性能和焊接性能。(4) 锌铝镀层板美国伯利恒钢铁公司研制了锌铝镀锌板,与法所用设备完全与现有热镀锌机组相同,在工艺上只改变了锌液化学成份,锌液中含AL为55,含Zn为43,含Si为1.8。这种品种耐蚀性能优于普通镀锌板,是镀锌板的510倍,甚至是镀铝板的12倍。同时,这种产品的耐高温腐蚀也强于镀锌板, 因此往往用于耐热和耐高温腐蚀的领域(如汽车发动机的烟筒等)。(5) 锌铝稀土板该产品是1980年研制出来的一个新品种,完全可以用现有镀锌机组生产该产品,不同的是,改变了锌液操作温度(420)及锌液成份:5AL0.05REZn,这种方法要求锌锭纯度较高(不低于99.99),特别是Pb、Sn含量要低于0.005。该产品的耐蚀性为镀锌板的12倍,所以往往用于耐蚀性较强的场合(如蚀性容器等)。(6) 锌镁镀层板该产品由美国阿姆柯公司研制,并可由一般热镀锌机组生产,其镀液成份含Mg0.010.1,其余为锌,镀层含少量的镁,有效地改善了镀层的耐蚀性能,其耐蚀性是镀锌板的1.3倍,镀层经合金化处理,可明显的改善其涂着性能,这种钢板的价格及其它性能与镀锌板相当。该产品适合于工业区和海洋气候的环境中使用。(7) 含硅钢镀锌板含硅钢镀锌板是1977年日本发表的专利,专利指出含硅0.25的硅镇静钢应采用470500的,含铝0.23的锌液进行镀锌,可有效地提高镀锌层的附着性能。含硅钢镀锌板的出现,是为了提高镀锌板强度,以满足车辆车体结构、公路设施、起重机横梁等的要求而出现的,另外,国外还采用了各种镀锌的镇静钢板和低合金高强度钢板。(8) 热镀锌涂层板这种钢板的生产工艺和普通镀锌板基本相同,所不同的是在生产这种板时,不经钝化和涂油处理,这便于在涂层机组中进行磷化处理。其涂塑料的方法有涂液态塑料和薄膜复合两种。这种产品主要用于进一步涂塑料或涂漆,所以往往用于耐蚀性更强的场合。11、应从哪些方面着手提高镀锌板的质量?(一)提高镀层的粘附性:1、影响镀层粘附性的因素:(1) 钢基化学成份:从产品质量及生产成本的角度来看,应主要使用沸腾钢作为热镀锌原板。然而随连铸的普及和发展,要对各种镇静钢进行热镀锌。另外,由于应用的需要,要求高的强度时,还要应用低合金钢作为镀锌原板。与沸腾钢相比,镇静钢和低合金钢的强度粘附性都有变坏的倾向。如钢中增加C、Si、AL、Cr、Nb等元素时,会使粘附性变坏,其粘附性变坏的原因有三个:a、 带钢表面若有上述元素存在或析出,这些金属和锌不能生成金属间化合物,而锌层微小镀不上锌的地方,结果使镀层粘附性下降。b、 在退火炉中,带钢表面锌层疏锌性的氧化薄膜,从而阻碍合金层的生成反应,降低镀层粘附性。c、 上述某些元素加速了热镀锌的扩散作用,从而形成较厚的合金层,甚至促使纯锌层全部转化为合金层,降低镀层的加工性能。(2) 锌液化学成份的影响。(3) 镀锌操作条件的影响2、 提高镀层粘附性的方法(1) 一般选用沸腾钢作为镀锌原板。而镇静钢进行热镀锌时,必须把钢中有害元素降到一定量以下。(2) 改变锌液化学成份,使锌液中的化学成份在所要求的范围以内。目前向锅中加少量AL,0.180.2(3) 改善镀锌操作条件,在生产过程中发现镀层粘附性不良时,应采取提高带钢入锌锅温度:放慢带钢运行速度,此处,对附着力不好的镀锌成品,如果是由于中间相层FE2AL5未完全形成新造成的话,可将成品在罩式炉中280回火等操作条件,对锌层附着力很有好处.(二) 提高产品的机械性能、 炼钢时采取真空处理,力图减少钢基中的C、O2、S,因为这些元素在再结晶时易成为晶核,促使晶粒细化,不能使钢质变软。、 为获得深冲注结构,镀锌原板应放在罩式炉注进行脱碳退火,退火温度680,时间24小时,露点控制在-20-30,最后到-12,有目的地增加炉内气氛的水分含量,使之氧化掉钢中的碳,从而把脱掉,反应如下:脱的好处:CH2O COH2(1) 钢板经脱碳以后,碳含量由0.08下降到0.0080.1(2) 脱碳退火时,ALN便在晶面析出,对晶粒的长大施加一定限制,使晶粒只能在扁平方向长大,最后形成具有良好深冲性能的饼形晶粒。(3) 在罩式炉中,ALN的析出速度与再结晶速度基本相同,而在连续退火炉中,再结晶速度大于ALN析出速度,不利用获得饼形晶粒。、 对于轻度深冲的镀锌板,在连续炉中可采用降低带钢运行速度1025的方法来提高深冲性能。、 对用于复杂的深冲成型加工的热镀锌板,对其镀锌成品在罩式炉中进行低温回火(也称人工时效处理),回火温度保持250280,回火时间24小时,回火后再进行平整 ,平整度一般在0.81.4以消除应力,改善材料的机械性能,可使屈服平台下降2kg/mm2,抗拉强度下降3kg/mm,延伸平均提高3。、 对厚度0.2的带钢,为达到一定的强度,在线内退火时,应使带温低于再结晶温度。、 对于低合金高强度热镀锌板,应向钢中加入0.0080.04的Ti,并控制Ti/L+7.5,其作用如下:() 可显著提高镀锌板的强度,可达36.1/mm,b可达52/mm,HRB可达75。() Ti可起到固定钢中N、C的作用,使钢中起到固定钢中N、C的作用,使钢中出,提高钢的耐性能。(三) 提高耐腐蚀性能1. 为了使热镀锌产品在储存和运输过程中,不致产生白锈,应将热镀锌板进行铬酸钝化及涂油处理。2. 增加镀层重量也可提高产品的耐蚀性能,其方法是:() 提高镀锌原板的粗糙度,可有效提高镀层厚度。() 降低锌液中AL含量,提高镀锌温度,选择助长合金层生长的原板化学成份,如Si镇静钢() 向锌液中加一定量的Mg或Cu,可提高耐蚀性,但过量会引起粘附性变坏,此法目前不广泛采用。(四) 提高涂着性能(用于表面涂漆和涂塑料)、 提高涂着性的典型方法是把涂着前的镀锌板进行磷化处理,因为表面形成的磷酸性薄膜是涂漆和涂塑料的良好底层。、 出锌锅的镀锌板进行锌层合金化处理。、 采用喷雾法或其它机械方法控制锌花大小,然后用具一定粗糙度的轧辊以小于1的压下量进行光整,使得到无锌花表面,并且表面带有一定粗糙度的镀锌板,这种表面具有良好的涂着性。(五) 改善镀层的均匀性和板形。、 采用吹气法代替原始的辊镀法。、 机组后设拉矫机和光整机,从根本上改善板形。 注意:提高热镀锌的质量必须和用途密切结合起来,因其用途不同,所要求的特征也不同。一种用途的镀锌板只要求具有一种或某几种特征就足够了,所以,按用途的不同,采取只满足本用途的质量要求最经济。12、热镀锌镀层的形成过程是什么?() 带钢表面的氧化铁皮,经还原炉被还原为海绵状纯铁,其表面已处于活化状态,并且经退火炉的冷却段已把带钢冷却到所要求的入锌锅温度,如480。() 带钢浸入锌液中,有两个过程同时发生,一是带钢的热量传递给锌液,同时导致自身温度下降,并基本与锌液保持平衡,例如460;二是Fe2AL5中间相层开始形成,并达到一定温度。() 铁与液态锌间进行反应扩散,铁锌合金层开始形成并继续长大,由于Fe2AL5中间相层的阻止作用,使得扩散过程进行得比较缓慢。() 带钢离开锌锅,其表面带出得液态锌开始冷却并一直冷却到锌得凝固点419。() 液态锌得凝固和结晶,并在表面形成一层致密的氧化膜。() 固态锌的冷却。13、影响镀锌层结构的因素是什么?() 受温度的影响温度480时,Fe损系数较小。温度480时,Fe-Zn扩散加剧,使脆性合金层相增厚,而降低镀层塑性。() 受浸锌时间的影响在固定温度下,延长浸锌时间,会促使Fe-Zn合金层的增厚,所以在热镀锌时,应尽量缩短浸锌时间,从而减少合金层厚度,以便增加镀层韧性。() 锌液中铝的影响A、 锌液中含0.10.2的铝可引起镀层的显著变化。B、 锌液中含铝达0.2时,可以完全消除脆性的相。C、 含铝达0.2时,镀层由共晶混合物和所组成,具有良好的塑性。D、 含铝达0.2时,5Al2FeZn7Fe2Al514ZnE、 AL可以抑制铁在锌液中的铁损量。注:铝抑制合金层的形成,这个延迟时间称为孕育期。铝对合金层生长的抑制作用与下列因素有关:a、 给定锌液温度下,锌液中AL含量越高,抑制时间越长。b、 在一定AL含量下,AL对合金层的抑制时间随温度的升高而缩短。c、 在每一个温度下,有一极限AL含量,进一步增大AL含量也不会增大对合金层的抑制时间。d、 镀锌温度越高,极限AL含量越低。e、 钢基表面越粗糙,则锌液中Fe含量越高,则AL对合金层的抑制时间会缩短。 总结:() AL会导致合金层减薄,而纯锌层加厚,这对一般弯曲成型加工有利。() 由于合金层耐CuSO4侵蚀比纯锌层好,所以AL含量高时,镀锌产品耐CuSO4侵蚀能力减弱,所以对于耐CuSO4侵蚀的镀锌产品,应当采用不加AL镀锌的方法。14、怎样才能获得较薄的合金层产品以满足较好延展性的需要?由于合金层具有较大的脆性,所以延展性不及外层的纯锌层,作弯曲成型时易引起锌层脱落,所以应尽可能得到薄的合金层,其达到途径如下:() 向锌液中添加一定的AL含量。() 降低镀锌温度。() 缩短浸Zn时间。() 强化出锌锅后带钢的冷却。() 降低镀层原板的C、Si、P15、热镀锌时为什么要向锌锅内加Al?其加入量如何?() 热镀锌时之所以向锌液中加AL,其主要原因如下:a、 由于AL与铁的亲合力比Zn强,所以,当带钢入锌锅后首先形成Fe2Al5中间层,此层能有效地阻止Fe-Zn之间的相互扩散,对镀层中合金层的生长起到阻碍作用。b、 当锌液中含Al在0.10.2时,可引起镀层的显著变化尤其是当锌液中Al含量达0.2时,可完全消除脆性相和1相,从而增大镀层的塑性。c、 当铝含量达0.2时,5Al+2FeZn7Fe2Al5+14Zn由于Fe2Al5比重比锌小,而浮于锌液表面,不仅便于捞渣,而且完全消除了底渣的沉积,保证了锌层的纯度,克服了锌粒缺陷。d、 锌液中含适量的AL,还可有效地阻止铁在锌液中的铁损量。() 锌液中AL的加入量:研究表明,当Zn液中Al含量达0.5以下时,随Al的增加则锌液流动性降低,而当其Al含量在0.54.5时,随Al含量的增加则锌液的流动性增加;纵观经济的角度,一般在带钢连续热镀锌时,锌液铝含量一般控制在0.120.15,可有效地阻止合金层的增厚,最后,为了进一步克服锌疤缺陷,便于生产过程中的及时捞渣,以进行无底渣生产,也有将锌液中加AL量提高到0.2的。16、Fe2Al5中间相层在什么条件下形成?一般来讲,合金层中吸AL量越高,则镀层的粘附性越好;而合金层中的吸AL量不仅取决于锌液中铝含量,而且在更大程度上于浸入锌液中的带钢温度,所以现代化带钢连续作业线中,一般要求带钢温度高于锌液温度约20左右。因为Fe-AL自间的自由焓(40卡/mol原子),大于Fe-AL自由焓。另外,又由于AL对铁比Zn对铁有较大的亲合力,所以Fe-AL化合物比Fe-Zn化合物能优先形成。并超比例地从Zn液中吸取大量的铝,而形成的铁铝化合物(Fe2Al5)直接聚集在带钢表面上,这个过程一直进行,直到低于反应和扩散所需要的温度为止。这个薄而均质的中间相层能够牢固地附着在钢基表面上,起着粘附层的中间媒介作用。可见,Fe2Al5形成条件是:必须具备一定的浸锌温度、浸锌时间,和锌液中含有一定的AL含量。17、怎样检验 Fe2Al5的存在?近几年来创立了多种手段研究中间相层的结构与厚度,最有成效的方法是:电化学分离法,电子射线显微分析,扫描电子显微镜法和离子质谱分析法。18、在生产过程中,造成附着力不好的原因有哪些?在生产过程中,造成附着力不好的主要原因有两种:() 没有形成粘附媒介作用的Fe2Al5,这种产品的特征是其合金层仍然较薄,但镀层附着力不好,可用回火。() Fe2Al5中间相层遭到破坏,这种产品的特征是合金层较厚,无法予以改进。19、锌层粘附性不合格时,对产品应进行何种处理?其原理是什么?对于已生产的锌层粘附性不合格的产品,要分两种情况区别对待:() 对于已生产的锌层附着力不好的产品,可以再成卷地放入罩式炉中,在280下经24小时低温回火。这样可使分散在镀层中的AL重新向钢基表面迁移,并形成表面均匀的Fe2Al5中间相层,从而使镀层附着力得到改善。() 由于在不良的操作条件下,如锌液温度过高,浸锌时间过长或带钢离开锌锅没有及时冷却,铁锌继续向铝的中间层扩散,这样在中间层厚度增长的情况下就降低了铝的浓度,而形成富锌固溶体,则粘附性质遭到破坏,使锌层粘附力下降,对这种产品无法予以改善。20、锌层脱落和锌层裂纹的定义是什么?两者存在什么关系?如何评价锌层粘附性能?() 锌层脱落指镀层与钢基之间粘附作用的好坏。锌层裂纹指镀层延展性的优劣。() 两者的关系:它们既有区别,又有联系。区别:a、 概念不同。锌层脱落是描述镀层与钢基之间粘附作用好坏的指标。而锌层裂纹是描述镀层延展性优劣的机械性能指标。b、 它们的产生原因不同。锌层脱落是由于钢基和铁锌合金层的相界上没有形成粘附媒介的均质Fe2Al5中间层,而使镀层粘附力下降,在弯曲变形时就可能导致锌层脱落。而锌层裂纹主要是由于脆性的铁锌合金层超厚,使镀层延展性下降,在弯曲变形时,使造成锌层裂纹。联系: 尽管锌层脱落与锌层裂纹存在上述区别,但它们之间并非毫不相干,而存在着相互的联系。因为,锌层裂纹加速锌层脱落。大多数场合下是在锌层裂纹达四级、五级的时候发生锌层脱落。这主要是由于Fe2Al5粘附层形成之后,由于铁锌向Fe2Al5扩散,破坏了此层的均质性,此时,镀层缺乏粘附力,而且铁锌合金层超厚,因而最易发生锌层脱落。 上述情况并不排除微小的锌层裂纹,乃至无裂纹便发生锌层脱落的现象,这种情况往往是由于带钢入锌液温度太低,浸锌时间太短,或者是由于带钢出锌锅后冷却太猛等不良操作所造成,而未来得及形成Fe2Al5中间相层,对于这种产品可通过罩式炉回火而得到改善。() 锌层粘附性能的评定: R:表示锌层裂纹 P:表示锌层脱落 R+P的评级标准如下: 项目RP级别一级二级三级四级五级一级二级三级四级状态无裂纹较微裂纹裂纹较重裂纹严重裂纹良好剥离损坏无附着力判断合格合格合格合格不合格合格不合格不合格不合格21、热镀锌向锌液中加Pb起什么作用?() Pb在450的锌液中,其溶剂度为1.5() 在现代化热镀锌,锌液中的Pb呈不饱和状态,一般在0.10.22() 加Pb的作用:a、 Pb的存在可以降低锌液的熔点,延长锌的凝固时间,促进大锌花的形成。b、 Pb的存在可降低锌液的粘度和表面张力,从而增大锌液对铁表面的浸润能力。c、 Pb含量超过1.0时,可引起镀层晶界的腐蚀。为避免这一点可加入0.05的Sb进行镀锌。22、锌液中含铁量的高低对产品质量有何影响?() Fe在450的锌液中溶解度为0.03。() 当Fe含量0.03时,会生成Fe-Zn合金而沉入锅底形成底渣,导致镀锌产品出现锌疤等缺陷。() 锌液中Fe还会和AL结合生成浮渣,减少锌液中的有效铝含量。() 铁的存在会增大锌液的粘度和表面张力,从而恶化锌液对钢板的润湿条件,不便高速生产。23、镀锌原板表面状态对热镀锌产品的质量有何影响?() 表面粗糙度的影响:a、 原板表面粗糙的带钢,其镀层粘附性较好(齿合原理)。b、 钢板表面的粗糙度可导致锌层重量的增加,因为钢基表面一系列的凹凸点,各区生成不同的组织,凹下的部分有致密的1相(FeZn7),而凸起部分有裂开的1相(FeZn7),同时还有疏松的呈网状的相(FeZn13),从而锌层粗糙的表面,使从锌液中带出较多的锌液。() 轧制乳化液的影响:随轧制乳化液中油的增多,而导致镀锌粘附性下降,因为钢板上超高的油脂含量在预热炉中不易被除尽。() 原板放置时间的影响:原板放置时间的长短,经验证,在不出现锈蚀的前提下对镀锌产品无明显影响。() 酸洗的影响:a、 较长的酸洗时间会增大表面的粗糙度,导致镀层增厚,但粘附性好。b、 对生产较厚的镀锌板时,一般用热轧板经酸洗后进行镀锌。24、为什么一般采用沸腾钢作为镀锌原板? 因为:钢基中若含有较高的Si,会给热镀锌带来如下困难:() 钢基中含Si较高的镇静钢,其镀锌层相(FeZn13)较厚。() 钢基中含Si较高的镇静钢,其镀层呈灰色状态,同时粘附性下降。() 由于镇静钢中含有其它元素,如过多的C、Si、Mn、P等,这些元素有的阻止Fe2Al5的优先形成,而有的则加剧Zn向Fe2Al5中间相层的扩散作用,造成镀层脱落和裂纹等缺陷。 结论:所以长期以来,多采用含Si量小于0.07的沸腾钢作为镀锌原板。25、使用硅镇静钢热镀锌时,应采取哪些措施?() 应采取一切措施防止硅的过多氧化。因为钢基中硅对热镀锌的影响主要取决于SiO2,而不是取决于游离态硅,而SiO2恰恰又是促使相(FeZn13)生成的主要原因,导致粘附性差,并使镀锌呈灰色。() 对已生成的SiO2应采取一切可能的措施清除干净。清楚SiO2的方法:由于SiO2是酸性氧化物,不易溶解在稀酸中,所以应采取用强酸洗或强碱洗的办法去除SiO2。26、热轧工艺对热镀锌板的产品质量有何影响?() 要求热轧严格控制铝镇静钢的轧制条件a、 AL镇静钢的轧制工艺条件:三高一低,即加热温度高、开轧温度高、终轧温度高,而卷取温度低。b、 严格控制AL镇静钢轧制工艺条件的好处:三高有利于AlN的充分固溶,便于AlN的不析出。c、 AlN的充分固溶,有利于冷轧后的罩式退火或镀锌,连续退火过程中,充分利用AlN,而形成一种饼形状的铁素体,从而提高了钢基的深冲成型性能。d、 卷取温度低还有利于带钢表面的氧化铁皮较薄,便于酸洗清除干净,否则,如原板氧化铁皮较厚,势必造成酸洗的负担加重,可能清除不尽,在冷轧过程中,将未酸洗掉的氧化铁皮轧入冷轧钢板中,当这样的冷轧板在进行热镀锌时,不能将陷入钢基中的氧化铁皮还原,而出现锌层附着力下降或出现漏镀等缺陷。() 对于沸腾钢热轧工艺要求不太严,但仍然要求终轧温度在A3(800)以上,而卷取温度在600以下。() 对热轧带钢截面形状的要求:要求热轧带钢中部凸度为0.080.09mm,并且中心线两侧的厚度应均匀对称。否则会在冷轧过程中易出现板形偏差,而导致镀层不均等缺陷。() 对热轧带钢的硬度要求:要求热轧带钢宽度方向上硬度值的变化情况是:带钢边部的硬度不能大于中部的硬度。否则冷轧时会出现边裂或锯齿边,这种冷轧板进行热镀锌时,易发生断带事故。27、冷轧工艺对热镀锌产品质量有何影响?() 冷轧工艺要严格控制板形工艺条件,任何板形缺陷都会导致镀层的不均匀。() 冷轧工艺应严格控制轧制乳化液中油的含量。因为,随轧制乳化液中油含量的增加,超高的油含量可能在预热炉中不能除尽,而影响锌层附着力的下降。() 冷轧工艺应严格控制冷轧板的卷取张力。因为卷取张力的大小对热镀锌工艺有着直接影响。a、 卷取张力过小,容易出现塌卷。b、 卷取张力过大,易使带钢的内圈产生皱折现象。28、热镀锌原板有哪些质量条件?() 原板带卷必须捆扎整齐,塔形卷和松动卷不准进入作业线。() 应符合规定的宽度和厚度尺寸公差。() 钢板表面不能有红锈。因此,原料放置场必须保持干燥,若发现表面有严重锈蚀,应把红锈清除后再镀锌。() 带钢边部应平滑无裂纹。() 带钢应有足够的卷重,以保证热镀锌作业的连续性。() 原板表面应当清洁。对冷轧机组的来料,其板面清洁程度主要取决于轧制乳化液的污染程度。() 原板应当平直,保证带钢在机组作业中正常运行,对于有严重瓢曲、浪形、浪边及镰刀弯等缺陷的原板应拒绝镀锌。29、如何控制切头量?切头量,按下式进行操作: DfDeDxDz 式中: Df切头达到的厚度(mm) De热镀锌板的成品厚度(mm) Dx正公差(mm) Dz镀锌层厚度(mm) 为了简化操作,镀层厚度均按0.04mm计算,为了提高成材率,只取正公差。30、开卷工艺过程如何?开卷时,首先借助一台液压缸传动并能沿水平和垂直方向移动的升降小车把带卷放在卷芯上。待卷芯张紧,压紧辊压下,带卷车下降,对中档板退回之后,即可点动开卷机使带卷沿着导板,穿过五辊矫直机进入双切剪切头。31、热镀锌机组有哪些类型的焊接方式?目前,在带钢连续热镀锌作业线中,采用的均为窄搭接电阻焊机,就其焊接方式来讲,可分为如下三种:() 搭接滚缝焊这是最简单的一种焊接方式,焊接时,无型压和挤压过程,只有滚焊过程。() 搭接挤压焊:这种焊接方式,首先在焊轮不带电的情况下,通过一次型压,然后在焊轮返回时进行焊接。() 预搭接挤压焊:首先把钢板的搭接部分,在没有电流的情况下,用一对高强度的挤压轮以极高的压力预滚一次,为了减小搭接厚度,再把已挤压的带钢后拉一些,然后在电流作用下溶化的区域通过焊轮的压力把带尾和带头焊接在一起,最后再由挤压轮以较低的压力挤压一次。32、电阻焊的基本原理如何?搭接电阻焊是将两块材料搭接,加压并通以电流,利用材料自身的电阻、材料之间的电阻及电阻间的接触电阻所产生的热量,使材料温度升高,最终熔化而焊接起来。焊接两头产生的热量Qr可表示为:Qr0.24I2Rt0.24Iet 式中:Qr热量,卡 I电流,安培 R焊接区电阻 e 电板间电压,伏特 t通电时间,秒另一方面,若板厚为Df,由电阻定律可知:R2Df/S 材料电阻率 S焊接区断面积由于S在焊接过程中是不断变化的,而又随温度而变化,如果在某一温度的电阻率为 则0(1) 0常温下材料的电阻率 温度为时的电阻温度系数可见,电阻率为0的材料,通电时温度上升,其电阻率上升为,因而便引起进一步发热,此热量又使电阻率进一步升高,如此不断反复,最终使材料熔化。熔化时电阻率比熔化前高12倍,因此,电流不再从已熔化区流过,而从即将熔化的压接区流过,使该区域再陆续熔化,而焊接也不断扩展。33、搭接滚缝焊有何特点?搭接滚缝焊的特点是:焊接时间短,焊缝粗糙,而且接头台阶高,一般焊缝比原板厚60,故目前已不采用此法。34、搭接挤压焊有何特点及焊接注意事项?特点:焊缝比较光洁,接头台阶不显著,一般比原板超厚1020,焊缝抗拉强度良好。目前不少机组仍在采用。注意事项:焊接时,要选择适当的电极压力、电流强度、焊接速度及搭接量。35、预搭接挤压焊有何特点及焊接注意事项?特点:a、 焊缝超差较小,一般不大于10。b、焊缝光滑平坦,焊接强度高。注意事项:a、 要选择适当的电极压力,电流强度、焊接速度及搭接量。b、 焊缝在挤压轮挤压时,挤压轮压力不能太高否则易产生焊接裂纹,所以,一般不超过2.2kg/cm。c、 预搭接焊接厚度范围一般在0.23.0mm,当前后两带钢厚度超过焊机能力时,必须加中间过渡板或进行人工焊接。36、搭接挤压焊的操作程序如何?搭接挤压焊的操作程序为:带尾在剪子中定位出口侧对中出口侧夹钳夹紧带头在剪子中定位入口侧对中入口侧夹钳夹紧入口侧起活套下剪刃抬起剪切提剪下剪刃下降入口侧夹钳横向调整出口夹钳向上仰起搭接型压带钢定位焊接入口及出口夹钳松开检查焊缝强度开机37、预搭接挤压焊的操作程序如何?预搭接挤压焊的操作程序为:带尾在剪子中定位带尾对中出口侧夹钳夹紧带头在剪子中定位入口侧对中入口侧夹钳夹紧入口侧起活套剪切提剪入口夹钳横向调整出口夹钳向上仰起入口夹钳往前送机架向前挤压带钢后接进行搭接补偿机架返回、焊轮焊接、压轮以较小的压力碾焊缝松开入口及出口夹钳检查焊缝强度机组运行38、搭接电阻焊的注意事项有哪些?搭接电阻焊的注意事项如下:() 具有高电阻系数和低导热系数的材料,如不锈钢、高合金钢、钛合金等,要采用较小的焊接电流和较长的焊接时间。() 具有中等电阻系数和导热系数的材料,如黄铜,应采用适中的焊接电流和焊接时间。() 具有低电阻系数和高导热系数的材料,如铝合金等,应采用很大的焊接电流和较短的焊接时间。(说明:低碳钢、低合金等属于上述第二类材料)() 焊在一起的两带钢厚度差不能大于0.25mm,否则,要焊过渡板。() 相焊接的两带钢宽度差不能大于200mm。如前面带宽,而后面带窄,要求两带钢中心重合,宽带钢两边的多出部分要相等;如果前面带钢窄,后面带钢宽,不仅要求中心线重合,还要将后面带钢宽出的两个角剪去。() 相焊接的两带头、尾必须平直,并且在焊机剪子中要停留在正确位置。() 严格按带钢厚度选择焊接参数,当两带钢厚度不同时焊接参数按厚的进行选择。() 焊接剪必须形成活套,否则,会影响搭接的精度。() 焊接要注意观察焊接情况,如发现焊迹不炽热发亮,可以加大电流或降低焊接速度。() 焊接完毕,一定要等焊缝冷却后,才能使焊缝爬行出焊机以免拉断焊缝。() 焊接过程中,应注意活套储料情况,如焊接遇到困难或事故,必须通知锌锅降低速度或停车。39、焊接前,如何调节焊机?焊机的调节方法如下:() 焊接速度的调节:焊接时,按焊机参数表选择焊接速度,焊轮速度是通过操作台上的变阻器来调节,调节时把刻度盘指针拔到所指示速度即可() 焊接时压力的调节:调节装在移动框架上的压缩空气压力调节装置,可改变焊轮和压轮的压力,其焊轮和压轮的压力查焊机参数表。() 焊接电流的调节:焊接变压器设有两个转换开关,一个为串联,一个为并联转换,另一个是八个档位的调整转换,焊接时电流可通过操作台上的刻度盘进行微调。() 带钢搭接调节:搭接调节包括“原始搭接量”、“后拉量”及“补偿量”。“原始搭接量”通过调节焊机入口侧边的手轮来进行,从刻度尺上可以直接读出搭接量。“后拉量”用焊机入口侧的螺母进行调节,螺母每旋转一周,搭接量改变0.2mm,并可直接从螺母刻度盘上读出搭接后拉量。“补偿量”靠另一个螺母调节,螺母每旋转一周,搭接量也改变0.2mm。() 移动框架行程的调节:移动框架的行程要按带钢宽度来选择,调节时要按操作台上的“带钢宽度转换开关”进行,目前已出现用光电管来限制框架行程。() 下焊轮高度的调节:下焊轮高度由位于焊轮下面的曲柄来调节,焊接厚度0.4mm时,下焊轮高度最好调到与下夹钳高度一致,焊接厚度较厚时,下焊轮高度调到低于下夹钳面0.1mm的位置,调节时利用夹钳夹紧一块铁板,然后将框架移出来,此时抬高下焊轮,直至下焊轮与铁板接触即可。() 轮修磨装置的调节:通过调节压缩空气的压力来调节风动铲的锤击力,通常压力约为3kg/cm2,如需增大风动铲锤击力时,可提高空气的压力,焊轮面与风动铲之间应留0.81.2mm的间隙,而且两者要完全平行对齐,当焊轮直径减小时,风动铲的位置必须重新调到上述范围,只要轻微修磨时可以将上述间隙加大。40、焊机的操作方法怎样?() 入口段停车,但活套仍在运行。() 消除开卷机张力。() 切头剪压紧辊压下。() 用切头剪切除超厚的带钢尾部。(也可在焊机中剪切)() 抬起切头剪压紧辊。() 将剪切好了的上一个钢卷的带尾和下一卷的带头均送到焊机中间。两边对中挡板同时靠拢,使带钢处于正中。() 焊机两夹钳压下使带钢固定。() 焊机双切剪剪切,同时启动活套台使带钢起活套。() 带钢进行搭接并焊接,焊接完后用手动使带钢爬行出焊机,然后进行焊缝检查。() 用冲边剪在焊缝两头剪月牙弯。() 带钢焊接好后,重新给上开卷机张力,若焊接带钢前宽后窄,则启动带钢运行。41、热镀锌连续退火炉分为哪几段?热镀锌连续退火炉分为:无氧化加热段、还原段和冷却段三段。无氧化加热段的作用:() 照工艺把带钢加热到所要求的温度。() 把冷轧带钢表面的残余油脂通过蒸发和灼烧清除掉。还原炉的作用:() 带钢表面的氧化铁皮还原为适合热镀锌的活性海绵状纯铁。() 把经过预热炉预热到一定温度的带钢继续加热,完成钢板的再结晶退火。冷却段的作用:() 把出还原炉的带钢冷却到所要求的镀锌温度。() 在保护气体作用下,保持带钢被还原的活性表面不再氧化。42、热镀锌连续退火炉的预热炉结构如何?() 预热炉炉璧结构预热炉炉璧外壳由加固型钢和薄钢板制成。紧靠外壳的内层是矿渣隔热板,其内部炉墙由绝热砖和粘土粘土砖砌成。() 预热炉加热介质采用煤气或天然气直接加热。() 预热炉烧嘴布置方式有炉顶、炉底和炉侧等不同布置方式。() 预热炉烧嘴型式烧嘴型式很多,但最有效底是低压、短火焰涡流烧嘴。() 点火烧嘴的布置炉侧布置的下排烧嘴或炉底烧嘴处,均布置点火烧嘴。() 炉内燃烧气氛控制设施:在烧嘴的前面与煤气、空气相连的管道上均安装有电气、风动控制的调节阀。此调节阀系采用连杆机械传动,这样在燃烧时可以按照比例来调节各区煤气和空气的通入量,以保证炉内燃烧气氛的温度。() 炉底辊:为保证带钢不致下垂和穿带时传送穿针,预热炉内还还装有由单独马达或用链条分组驱动的炉底辊。() 炉底辊的冷却:由于预热炉辊要承受很高的温度,为不致于发生弯曲变形,必须对炉底辊进行冷却。43、预热炉的热工制度如何?为便于控制,预热炉一般应设计成三个控制度。不同的钢种具有不同的再结晶温度,而且再结晶温度越高时,则要求出预热炉的带钢温度也要提高。根据经验,燃烧气体通入量,热量单耗及机组生产率都和出预热炉的带钢温度有密切的关系。实践证明,当再结晶温度高时,机组生产率要下降,而热量单耗及燃烧气体通入量要相应加大。由此可见,在生产过程中,预热炉主要是控制炉温,以满足一定的带钢温度的需要。对此必须选择好燃烧气体的通入量,才能准确控制带钢温度。关于预热炉燃烧气体的通入量,可以按下式计算得出:VSWCs(T1-T2)1000h式中:VS需通入预热炉的燃烧气体量(NM3/h) W生产率(T/h) Cs钢的比热(0.13千卡/kg度) T1出预热炉时的带钢温度() h燃烧气体热值 T2室温() 炉子的热效率()44、怎样合理控制预热炉的燃烧气氛?有何重要性?在改良的森吉米尔热镀锌预热炉中为无氧化加热炉,带钢穿过此炉时,基本上不被氧化。这样就要求炉内燃烧为缺氧的不完全燃烧,其废气成份为CO2、H2O、CO、H2、CH4、N2等,理论上属还原性气氛。但是,由于废气中H2O含量往往较高,其露点往往可达+20,所以钢板在这样的气氛中加热,实际上也发生了轻微的氧化。只有当0.6时,才能获得还原性气氛。预热炉燃烧气氛的合理控制:() 提高炉温,可降低炉内氧化性气氛所以目前预热炉炉温提高到11001300。() 结合Fe-FeO平衡曲线,测出废气中的CO2、CO、H2O、H2的分压,并求出PH2O/PH2,而PCO2/PCO,的比数值,由Fe-FeO平衡曲线选择值。 在实际生产中,并不一定强调Fe-FeO平衡曲线的还原区,因为在预热炉中发生微弱的氧化性气氛,足以中还原炉中还原,所以预热炉过剩空气系数可按下表进行: 预热炉炉区值11.0020.9830.9545、如何提高预热炉的热效率?() 预热炉长度应不少于19米,最高炉膛温度限制在1150。() 为节约燃料,在预热炉的前部设有815米长的无烧咀加热的预热段。() 预热炉直接加热要比还原炉间接加热热利用率高得多。因此,从热工技术的观点出发,应尽可能发挥预热炉的加热能力,退火炉的热量分配应该是预热炉60,还原炉40。() 考虑预热炉的还原性气氛时,应同时兼顾节约燃料。炉子新投产时,过剩空气系数(值)应控制在0.80.9,待生产正常以后,可逐步提高到0.950.98。() 为了避免事故停车时带钢在预热炉内被烧断和维持正压,应当在通道外配备流量为1000m3/h左右的紧急N2管道。() 为改善车间环境,降低室内温度,预热炉的废气应通过烟道排出厂外。() 预热炉的废气温度高达9001000,可通过下列方法合理利用热能:a、 在炉前增设单独的废气预热炉来预热带钢。b、 通过热交换器使废气预热助燃空气。c、 建造余热锅炉,可提高热利用率1020。46、还原炉的结构如何?() 炉壳:还原炉的外壳由加固型钢和薄钢板组成。整个炉体的焊缝必须达到气密的程度。其炉垫为矿渣棉隔热板和轻制耐火砖砌成。垫厚500mm左右。() 辐射管:还原炉两侧炉墙上装有上下交叉布置的辐射管,并采用高焦煤气间接加热带钢。由于还原炉的一区和二区温度较高,辐射管易发生弯曲变形,所以常常采用间接炉顶的拉杆来防止辐射管的下弯。() 炉辊:为防止带钢在炉内下垂及在高温下炉底划伤带钢,还原炉内设置有用于支承带钢的炉底辊。炉距一般为1.52.5m。47、为什么预热炉采用煤气直接加热,而还原炉采用辐射管间接加热?在改进的森吉米尔热镀锌作业中,带钢进入还原炉之前已加热到680720,由此可见,还原炉对带钢的加热作用在某种程度上只起到一个近似于均热炉的作用。之所以预热炉采用煤气直接加热,因此,同时存在着热传导、热对流和热辐射三种加热方式,使预热炉具有很高的热效率。同时,通过改变煤气的通入量对带钢温度调整比较方便,而还原炉的主要作用是将带钢表面的氧化铁皮还原成适合热镀锌的活性表面。为了达到上述目的,必须防止还原炉内还原性气氛遭受破坏,所以,还原炉采用辐射管间接加热。48、为什么还原炉要求头几段热量分的多,而后几段热量分配要少?() 带钢进入还原炉时温度较低,需吸收更多的热量,而后几段实际上相当一个均热区,带钢在这里吸收热量较少。() 预热炉炉温高,还原炉前几段炉温高可以适用整个炉温变化,这对延长炉体寿命有利。() 带钢在还原炉中早一些达到退火温度,可以促进晶粒的恢复,对提高镀锌板机械性能有好处。() 还原炉头几段的H2分压已下降,而水蒸气的分压上升,提高炉温可以加

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