连续热镀锌镀液铝含量的控制.pdf

轧钢
2011年10月?第28卷?第5期
STEEL ROLLING
Oct 2011 Vol 28
连续热镀锌镀液铝含量的控制
金永清,郭太雄
攀钢集团,a.攣枝花钢钒有限公同;b.攀枝花钢铁研究院有限公司,四川攀枝花610067)
摘要:分析了热镀锌镀液铝含量对镀层质量的影响,并结合攀钢热镀锌生产实践,探讨了镀液铝含量稳定
性的控制措施。结果表明,将熱镀锌镀液铝含量控制在0.16%~0.20%,可获得较佳的产品质量;通过控制
锌锭及调铝用合金锭的成分及添加方式,并采用前馈法调铝,可以确保镀液铝含量控制的稳定性。
关键词:热镀锌;镀液成分;铝含量;镀层质量
中图分类号:TG335.2文献标识码:A文章编号:1003~9986(2011)05-0024-03
The Bath Aluminum Control for Continuous Hot-dip Galvanizing
JIN Yong-qing, GUO Tai-xiong
大
(a. Panzhihua Steel & Vanadium Co, Ltd.
b. Panzhihua Steel Iron Research Institute, Pangang Group, Panzhihua 610067, China)
甫值
Abstract: The effect of bath Aluminum content on hot-dip galvanizing coating quality was analyzed. The meas
品ae心
ures of bath aluminum content stability combined with production practice of Pangang hot-dip galvanizing were
discussed. The results show that controling the aluminum content between 0.16%0.20%, could get a
市氧
better product quality, and it could control aluminum content stably by add alloy ingots reasonably and use
制
feed-forward method in aluminum regulation.
天
Key words: hot-dip galvanizing bath composition ;aluminum content; coating quality
传1前言
经典热镀锌理论认为,钢铁表面热镀锌是固
歴」现代连续热锌生产中,铝是向倖液中加。态金属与液态金展间的反应和扩散过程。根据西
?器的最关键的元素之一。锌液中添加一定量的铝,拉姆Fe-Zn状态图,在镀锌温度为450~470℃
公及不仅可以提格时性改等使厚加工成冠性时的无每学条件下,由铁基开始放形盛
言員能海具可净化年液。减少成除底改常产和相在这化个相中,体心立方的相和
大,则产品容易产生锌流纹、镀层横纹、锌粒、镀层开裂,导致锌层剥落,对锌层粘附性不利。因此必
凹坑等缺陷。因此,镀液铝含量对产品质量的影须有效控制脆性γ相层的形成。
响和其稳定性的控制,一直是备受热镀锌生产厂
在锌液中加入Al,由于AI与Fe具有更强的
家关注的问题
亲和力,Fe-A1的化合物较Fe-Zn化合物优先
镀液铝含量的作用
形成,且能够牢固地附着在钢基表面,充当了锌层
2.1对镀层粘附性的影响
与钢基牢固结合的中间媒介层,从而提高镀层与
镀层粘附性是热镀锌产品最基本、最重要的钢基之间的附着性能。另外一方面,Fe-A1形
性能。其影响因素有两方面,一是锌层与钢基之成的Fe2Al中间层能抑制铁锌合金层的形成,大
间是否形成中间粘附层,使锌层与钢基紧密结合;大减少脆性合金层厚度,使合金镀层很薄并具有
二是锌层是否形成薄且具有塑性的合金层,其可良好的韧性,形变时镀层不易剥落。
防止厚的脆性相的生长,从而保证良好的变形性2.2对产品表面质量的影响
能
镀液中铝含量对产品表面质量的影响主要有
收稿日期:2010-08-05
作者简介:金永清(1974-),男(汉族),四川南部人,高级工程师
第28卷?第5期
金永清等:连续热镀锌镀液铝含量的控制
两方面:一是对锌液的流动性有较大影响,而锌液2.3对镀层加工性能的影响
流动性不同会对镀层的均匀性和质量有较大的影
在连续热镀锌工艺中,不同的铝含量对镀层
响;二是影响镀锌和造渣反应过程,从而影响产品综合性能有较大的影响。试验表明2,当锌液中
表面质量。
的铝含量低于0.15%时,在钢基和Fe-Zn合金
锌液流动性与铝含量的关系见图1。由图1层之间形成的Fe2Al,抑制层不完整,在未形成有
可见,铝含量在0.5%以下时,随着铝含量的增加效Fe2Al抑制层的地方易形成暴突Fe-Zn合金
锌液的流动性降低,而铝含量在0.5%~4.5%之结构,从而使该处镀层塑性急剧降低,在加工时易
间,铝含量的增加则使锌液的流动性增加り。攀形成锌粉脱落。当铝含量大于0.15%时,Fe2Al
钢2镀锌机组生产实践表明,铝含量在0.2%以抑制层是致密而完整的,从而能有效控制合金层
上时,产品容易产生镀层凹坑缺陷、锌起伏和锌层厚度和均匀性,防止暴突结构产生
横纹等缺陷。
此外,研究还表明,锌液铝含量有利于提高
140
镀层硬度和耐麾性能。表1列出的是两种铝含
120
量下镀层表面的显微硬度和镀锌板弯曲时锌粉脱
线100
落量。由表1可见,在其他工艺条件相同的情况
下,提高锌液中的铝含量,可显著提高镀层的显微
铝含量/%
大
硬度和减少镀锌板在弯折加工中的锌粉脱落量。、建
图1辥液铝含量对其流动性的彩响
有利于产品的加工。
甫值
表1锌液铝含量对镀层性能的影响
铝含量
产品厚度
机组速度
锌液温度
锌层重量
显微硬度
锌粉脱落量
/%
市乳
HV
mg
0.17
0,8
110
460
183
67,41
0.048
制
0.21
0.8
110
71,47
0.028
天
传
2.4对锌渣生成的影响
0.06
钢材热镀锌时,不可避免地在锌锅内形成大
离
渣
量的锌渣。根据锌渣在锌液内所处状态的不同,
底
渣
分为底渣、表渣和游离渣。表渣由Fe2Al、
游离渣
控有限公司
0.02
Al2O。、ZnO等组成,浮在锌液面上,可通过扒渣
无渣区
温度460℃
感器及其控制
清除;游离渣主要由Fe2Al组成,比重为4.2
cm3,远小于熔融锌的比重7.1g/cm,浮于锌液
0.050.100.150.200.250.30
铝含量%
表面,成为表渣随时打捞。而底渣则沉积于锌
锅底部,不易打捞,如底渣沉积过多,在镀锌时易
图2