一種合金化熱鍍鋅鋼板的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種合金化熱鍍鋅鋼板的生產(chǎn)工藝，包括表面預(yù)處理、熱鍍鋅退火、后處理三個(gè)工序，所述的表面預(yù)處理工序包括拋光、堿液脫脂、酸洗、電解除油四個(gè)步驟；所述的熱鍍鋅退火工序包括廢氣預(yù)熱、紅外電加熱升溫、熱鍍鋅、合金化、分段冷卻五個(gè)步驟。本發(fā)明具有強(qiáng)大的除油、去掉氧化皮和薄銹層功能，成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好，余熱循環(huán)使用，節(jié)能環(huán)保。
【專利說(shuō)明】一種合金化熱鍍鋅鋼板的生產(chǎn)工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金板材生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種節(jié)能型、余熱循環(huán)使用的合金化熱鍍鋅鋼板的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]合金化熱鍍鋅鋼板是一種新型的鍍層材料，這種鍍層是當(dāng)熱鍍鋅帶鋼從鋅鍋拉出后，鋅層凝固之前，經(jīng)過(guò)加熱擴(kuò)散處理而形成的。這種鍍鋅板具有良好的涂料的密著性、焊接性、耐腐蝕性、耐熱性、耐腐蝕性，其焊縫成型性好，熱影響區(qū)小，機(jī)械強(qiáng)度高于母材，焊縫位置未見(jiàn)裂紋和氣孔；在熱鍍鋅品種中，通過(guò)鍍后熱擴(kuò)散處理，開(kāi)發(fā)了合金化鍍鋅板，耐蝕性較普通熱鍍鋅板提高了一倍以上，通過(guò)這種合金化處理可以消除鍍層表面鋅花。合金化熱鍍鋅鋼板廣泛應(yīng)用于車輛，建筑，機(jī)電，家俱等工業(yè)領(lǐng)域。
[0003]但是，我國(guó)現(xiàn)有合金化熱鍍鋅鋼板生產(chǎn)線多數(shù)存在技術(shù)落后、鋅耗高、產(chǎn)品產(chǎn)量低、產(chǎn)品質(zhì)量差、生產(chǎn)成本高、能量耗費(fèi)大、環(huán)保措施不力，常造成嚴(yán)重環(huán)境污染等缺點(diǎn)，此類生產(chǎn)線難以滿足我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)騰飛的需要。少量國(guó)有大型鋼鐵企業(yè)能夠生產(chǎn)高質(zhì)量的家電、汽車用熱鍍鋅板，我國(guó)大型鋼板熱鍍鋅技術(shù)多為花費(fèi)巨資引進(jìn)自美、日、歐，一般水平，相似水平較多，重復(fù)性、成熟性技術(shù)多。一般產(chǎn)品、相似產(chǎn)品多，高、新、尖技術(shù)少，高技術(shù)含量產(chǎn)品少，自主研發(fā)的技術(shù)更少。另一方面我國(guó)自行研究的熱鍍鋅工藝及技術(shù)轉(zhuǎn)化率低，難以形成產(chǎn)業(yè)。
[0004]近幾年國(guó)內(nèi)專利數(shù)據(jù)庫(kù)公開(kāi)了一些相關(guān)的合金化熱鍍鋅鋼板專利技術(shù):
[0005]例如【專利號(hào)】201010276473.6公開(kāi)了 “一種合金化鍍鋅鋼板制造方法及其合金化鍍鋅鋼板”，其在連續(xù)熱浸鍍生產(chǎn)線上，帶鋼出熔融鍍液并經(jīng)過(guò)氣刀吹掃之后，納米粉末輸送裝置將納米鐵粉均勻輸送到帶鋼表面并與處于熔融狀態(tài)的鍍層相結(jié)合，而后進(jìn)入合金化爐進(jìn)行合金化，出合金化爐后風(fēng)冷，在鍍層表面形成一層鐵-鋅合金化的表面層。納米粉末輸送裝置為電場(chǎng)發(fā)生裝置，安裝在連續(xù)熱浸鍍生產(chǎn)線帶鋼出氣刀后，由于其需要利用納米鐵粉對(duì)熱浸鍍層進(jìn)行納米表面改性，工藝要求比較高，沒(méi)有充分利用余熱，而且電場(chǎng)發(fā)生裝置需要耗很大的電量，成本高。
[0006]因此，加強(qiáng)研究開(kāi)發(fā)高性能合金化熱鍍鋅鋼板生產(chǎn)技術(shù)與裝備，努力降低合金化熱鍍鋅鋼板工藝的難度及成本，減少生產(chǎn)能量損耗、提高產(chǎn)品的性能及質(zhì)量是非常有必要的，其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本低、節(jié)能環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量好及余熱循環(huán)使用的合金化熱鍍鋅鋼板的生產(chǎn)工藝。
[0008]為了解決達(dá)到上述目的，本發(fā)明合金化熱鍍鋅鋼板的生產(chǎn)工藝，包括表面預(yù)處理、熱鍍鋅退火、后處理三個(gè)工序，所述的表面預(yù)處理工序包括拋光、堿液脫脂、酸洗、電解除油四個(gè)步驟；所述的熱鍍鋅退火工序包括廢氣預(yù)熱、紅外電加熱升溫、熱鍍鋅、合金化、分段冷卻五個(gè)步驟:
[0009]A.表面預(yù)處理:首先將待鍍鋅的鋼板表面拋光去掉氧化皮和薄銹層，然后放入由氫氧化鈉和硅酸鈉混合的脫脂液中浸泡脫脂，脫脂完后的鋼板再放入稀鹽酸中酸洗，將酸洗干凈的鋼板干燥處理后再次對(duì)表面進(jìn)行電解除油；
[0010]B.熱鍍鋅退火:包括廢氣預(yù)熱、紅外電加熱升溫、熱鍍鋅、合金化、分段冷卻五個(gè)步驟:
[0011]廢氣預(yù)熱:將表面處理好的鋼板放入退火爐中使用廢氣進(jìn)行預(yù)熱；
[0012]紅外電加熱升溫:在預(yù)熱過(guò)程中使用紅外電不斷對(duì)鋼板進(jìn)行加熱升溫；
[0013]熱鍍鋅:直到鋼板溫度升至620-640攝氏度時(shí)，放入溫度為450-520攝氏度的鋅鍋中浸鋅，浸鋅時(shí)間為30-90秒；
[0014]合金化:鍍鋅完后將鍍鋅鋼板直接取出放入450-520攝氏度的保溫爐中使鍍鋅層與鋼基體之間發(fā)生擴(kuò)散和反應(yīng)一段時(shí)間形成合金化熱鍍鋅鋼板；
[0015]分段冷卻:將合金化熱鍍鋅鋼板后放入帶有經(jīng)過(guò)表面預(yù)處理過(guò)冷卻鋼板的冷爐中進(jìn)行近距離輻射和對(duì)流冷卻，最后將鍍鋅的鋼板放入溫度低于20攝氏度的冷水中冷卻，而完成熱交換并帶走熱量的冷卻板材再經(jīng)過(guò)一次加熱到合適的溫度放入鋅鍋中浸鋅，充分循環(huán)利用余熱；
[0016]C.后處理:將步驟B得到的鋼板進(jìn)行平整、鈍化、預(yù)磷化和涂油處理，即可得到鍍層厚度均勻、光滑、無(wú)毛刺的合金化熱鍍鋅鋼板。
[0017]所述的表面預(yù)處理工序中脫脂液由35-45克/升的氫氧化鈉、20-28克/升的硅酸鈉及水混合而成的，脫脂液的溫度為45-55攝氏度，脫脂液浸泡時(shí)間為25-30分鐘；所述的稀鹽酸濃度為30-35克/升，酸洗的`時(shí)間為15-25分鐘。
[0018]所述的熱鍍鋅退火工序的合金化步驟中熱鍍鋅鋼板在保溫爐中反應(yīng)的時(shí)間為10-20秒；所述的合金化熱鍍鋅鋼板的鍍鋅層鐵含量為16%_20%。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0020](I)具有強(qiáng)大的除油、去掉氧化皮和薄銹層功能:待鍍鋅的鋼板表面拋光去掉氧化皮和薄銹層后放入由氫氧化鈉和硅酸鈉混合的脫脂液中浸泡脫脂，最后放入稀鹽酸中酸洗，除油、去掉氧化皮和薄銹層能力強(qiáng)，為后續(xù)的節(jié)能退火工藝墊定基礎(chǔ)；
[0021](2)節(jié)約燃料:利用加熱廢氣預(yù)熱帶鋼不僅能夠節(jié)約燃料，而且可以避免因帶鋼升溫速度太快而引起帶鋼變形，對(duì)薄規(guī)格產(chǎn)品的板形非常有利。
[0022](3)循環(huán)利用余熱，節(jié)能環(huán)保:將合金化熱鍍鋅鋼板后放入帶有經(jīng)過(guò)表面預(yù)處理過(guò)冷卻鋼板的冷爐中進(jìn)行近距離輻射和對(duì)流冷卻，而完成熱交換并帶走熱量的冷卻板材再經(jīng)過(guò)一次加熱到合適的溫度放入鋅鍋中浸鋅，達(dá)到充分循環(huán)利用余熱的效果，節(jié)能環(huán)保；而且采用分段冷卻方式，既可以避免冷卻速度過(guò)快造成板形不良，又可以滿足雙相鋼等高強(qiáng)鋼的冷卻速度要求。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0024]實(shí)施例1
[0025]A、表面預(yù)處理:取出待鍍鋅的鋼板，將其表面拋光去掉氧化皮和薄銹層，然后放入由35克/升的氫氧化鈉、20克/升的硅酸鈉及水混合而成的的脫脂液中浸泡脫脂，脫脂液的溫度為45攝氏度，浸泡時(shí)間為25分鐘；脫脂完后的鋼板再放入濃度為30克/升稀鹽酸中酸洗，酸洗的時(shí)間為15分鐘，將酸洗干凈的鋼板干燥處理后再次對(duì)表面進(jìn)行電解除油，這種表面預(yù)處理方法具有強(qiáng)大的除油、去掉氧化皮和薄銹層功能，為后續(xù)的節(jié)能退火工藝墊定基礎(chǔ)。
[0026]B、熱鍍鋅退火:將表面預(yù)處理好的鋼板進(jìn)行廢氣預(yù)熱、紅外電加熱升溫、熱鍍鋅、合金化、分段冷卻，具體步驟如下:
[0027]廢氣預(yù)熱:將表面處理好的鋼板放入退火爐中使用廢氣進(jìn)行預(yù)熱，利用加熱廢氣預(yù)熱帶鋼不僅能夠節(jié)約燃料，而且可以避免因帶鋼升溫速度太快而引起帶鋼變形，對(duì)薄規(guī)格產(chǎn)品的板形非常有利；
[0028]紅外電加熱升溫:在預(yù)熱過(guò)程中使用紅外電不斷對(duì)鋼板進(jìn)行加熱升溫；
[0029]熱鍍鋅:直到鋼板溫度升至620攝氏度時(shí)，放入溫度為450攝氏度的鋅鍋中浸鋅，浸鋅時(shí)間為30秒；
[0030]合金化:鍍鋅完后將鍍鋅鋼板直接取出放入450攝氏度的保溫爐中使鍍鋅層與鋼基體之間發(fā)生擴(kuò)散和反應(yīng)一段時(shí)間形成合金化熱鍍鋅鋼板，熱鍍鋅鋼板在保溫爐中反應(yīng)的時(shí)間為10秒，合金化熱鍍鋅鋼板的鍍鋅層鐵含量為16% ；
[0031]分段冷卻:將合金化熱鍍鋅鋼板后放入帶有經(jīng)過(guò)表面預(yù)處理過(guò)冷卻鋼板的冷爐中進(jìn)行近距離輻射和對(duì)流冷卻，最后將鍍鋅的鋼板放入溫度低于20攝氏度的冷水中冷卻，而完成熱交換并帶走熱量的冷卻板材再經(jīng)過(guò)一次加熱到合適的溫度放入鋅鍋中浸鋅，充分循環(huán)利用余熱，節(jié)能環(huán)保，而且采用分段冷卻方式，既可以避免冷卻速度過(guò)快造成板形不良，又可以滿足雙相鋼等高強(qiáng)鋼的冷卻速度要求。
[0032]C、后處理:將步驟B得到的鋼板進(jìn)行平整、鈍化、預(yù)磷化和涂油處理，即可得到鍍層厚度均勻、光滑、無(wú)毛刺的合金化熱鍍鋅鋼板。
[0033]實(shí)施例2
[0034]A、表面預(yù)處理:取出待鍍鋅的鋼板，將其表面拋光去掉氧化皮和薄銹層，然后放入由45克/升的氫氧化鈉、28克/升的硅酸鈉及水混合而成的的脫脂液中浸泡脫脂，脫脂液的溫度為55攝氏度，浸泡時(shí)間為30分鐘；脫脂完后的鋼板再放入濃度為35克/升稀鹽酸中酸洗，酸洗的時(shí)間為25分鐘，將酸洗干凈的鋼板干燥處理后再次對(duì)表面進(jìn)行電解除油:
[0035]B、將表面預(yù)處理好的鋼板進(jìn)行廢氣預(yù)熱、紅外電加熱升溫、熱鍍鋅、合金化、分段冷卻，具體步驟如下:
[0036]廢氣預(yù)熱:將表面處理好的鋼板放入退火爐中使用廢氣進(jìn)行預(yù)熱；
[0037]紅外電加熱升溫:在預(yù)熱過(guò)程中使用紅外電不斷對(duì)鋼板進(jìn)行加熱升溫；
[0038]熱鍍鋅:直到鋼板溫度升至640攝氏度時(shí)，放入溫度為520攝氏度的鋅鍋中浸鋅，浸鋅時(shí)間為90秒；
[0039]合金化: 鍍鋅完后將鍍鋅鋼板直接取出放入520攝氏度的保溫爐中使鍍鋅層與鋼基體之間發(fā)生擴(kuò)散和反應(yīng)一段時(shí)間形成合金化熱鍍鋅鋼板，熱鍍鋅鋼板在保溫爐中反應(yīng)的時(shí)間為20秒，合金化熱鍍鋅鋼板的鍍鋅層鐵含量為20% ；
[0040]分段冷卻:將合金化熱鍍鋅鋼板后放入帶有經(jīng)過(guò)表面預(yù)處理過(guò)冷卻鋼板的冷爐中進(jìn)行近距離輻射和對(duì)流冷卻，最后將鍍鋅的鋼板放入溫度低于20攝氏度的冷水中冷卻，而完成熱交換并帶走熱量的冷卻板材再經(jīng)過(guò)一次加熱到合適的溫度放入鋅鍋中浸鋅，充分循環(huán)利用余熱。
[0041]D、后處理:將步驟B得到的鋼板進(jìn)行平整、鈍化、預(yù)磷化和涂油處理，即可得到鍍層厚度均勻、光滑、無(wú)毛刺的合金化熱鍍鋅鋼板。
[0042]實(shí)施例3
[0043]A、表面預(yù)處理:取出待鍍鋅的鋼板，將其表面拋光去掉氧化皮和薄銹層，然后放入由40克/升的氫氧化鈉、24克/升的硅酸鈉及水混合而成的的脫脂液中浸泡脫脂，脫脂液的溫度為50攝氏度，浸泡時(shí)間為28分鐘；脫脂完后的鋼板再放入濃度為33克/升稀鹽酸中酸洗，酸洗的時(shí)間為20分鐘，將酸洗干凈的鋼板干燥處理后再次對(duì)表面進(jìn)行電解除油:
[0044]B、將表面預(yù)處理好的鋼板進(jìn)行廢氣預(yù)熱、紅外電加熱升溫、熱鍍鋅、合金化、分段冷卻，具體步驟如下:
[0045]廢氣預(yù)熱:將表面處理好的鋼板放入退火爐中使用廢氣進(jìn)行預(yù)熱；
[0046]紅外電加熱升溫:在預(yù)熱過(guò)程中使用紅外電不斷對(duì)鋼板進(jìn)行加熱升溫；[0047]熱鍍鋅:直到鋼板溫度升至630攝氏度時(shí)，放入溫度為480攝氏度的鋅鍋中浸鋅，浸鋅時(shí)間為60秒；
[0048]合金化:鍍鋅完后將鍍鋅鋼板直接取出放入480攝氏度的保溫爐中使鍍鋅層與鋼基體之間發(fā)生擴(kuò)散和反應(yīng)一段時(shí)間形成合金化熱鍍鋅鋼板，熱鍍鋅鋼板在保溫爐中反應(yīng)的時(shí)間為18秒，合金化熱鍍鋅鋼板的鍍鋅層鐵含量為18% ；
[0049]分段冷卻:將合金化熱鍍鋅鋼板后放入帶有經(jīng)過(guò)表面預(yù)處理過(guò)冷卻鋼板的冷爐中進(jìn)行近距離輻射和對(duì)流冷卻，最后將鍍鋅的鋼板放入溫度低于20攝氏度的冷水中冷卻，而完成熱交換并帶走熱量的冷卻板材再經(jīng)過(guò)一次加熱到合適的溫度放入鋅鍋中浸鋅，充分循環(huán)利用余熱。
[0050]C、后處理:將步驟B得到的鋼板進(jìn)行平整、鈍化、預(yù)磷化和涂油處理，即可得到鍍層厚度均勻、光滑、無(wú)毛刺的合金化熱鍍鋅鋼板。
【權(quán)利要求】
1.一種合金化熱鍍鋅鋼板的生產(chǎn)工藝，包括表面預(yù)處理、熱鍍鋅退火、后處理三個(gè)工序，所述的表面預(yù)處理工序包括拋光、堿液脫脂、酸洗、電解除油四個(gè)步驟；所述的熱鍍鋅退火工序包括廢氣預(yù)熱、紅外電加熱升溫、熱鍍鋅、合金化、分段冷卻五個(gè)步驟，其特征在于: 表面預(yù)處理:首先將待鍍鋅的鋼板表面拋光處理去掉氧化皮和薄銹層然后放入由氫氧化鈉和硅酸鈉混合的脫脂液中浸泡脫脂，脫脂完后的鋼板再放入稀鹽酸中酸洗，將酸洗干凈的鋼板干燥處理后再次對(duì)表面進(jìn)行電解除油； 熱鍍鋅退火:包括廢氣預(yù)熱、紅外電加熱升溫、熱鍍鋅、合金化、分段冷卻五個(gè)步驟: 廢氣預(yù)熱:將表面處理好的鋼板放入退火爐中使用廢氣進(jìn)行預(yù)熱； 紅外電加熱升溫:在預(yù)熱過(guò)程中使用紅外電不斷對(duì)鋼板進(jìn)行加熱升溫； 熱鍍鋅:直到鋼板溫度升至620-640攝氏度時(shí)，放入溫度為450-520攝氏度的鋅鍋中浸鋅，浸鋅時(shí)間為30-90秒； 合金化:鍍鋅完后將鍍鋅鋼板直接取出放入450-520攝氏度的保溫爐中使鍍鋅層與鋼基體之間發(fā)生擴(kuò)散和反應(yīng)一段時(shí)間形成合金化熱鍍鋅鋼板； 分段冷卻:將合金化熱鍍鋅鋼板后放入帶有經(jīng)過(guò)表面預(yù)處理過(guò)冷卻鋼板的冷爐中進(jìn)行近距離輻射和對(duì)流冷卻，最后將鍍鋅的鋼板放入溫度低于20攝氏度的冷水中冷卻，而完成熱交換并帶走熱量的冷卻板材再經(jīng)過(guò)一次加熱到合適的溫度放入鋅鍋中浸鋅，充分循環(huán)利用余熱； 后處理:將步驟B得到的鋼板進(jìn)行平整、鈍化、預(yù)磷化和涂油處理，即可得到鍍層厚度均勻、光滑、無(wú)毛刺的合金化熱鍍鋅鋼板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金化熱鍍鋅鋼板的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的表面預(yù)處理工序中脫脂液由35-45克/升的氫氧化鈉、20-28克/升的硅酸鈉及水混合而成的，脫脂液的溫度為45-55攝氏度，脫脂液浸泡時(shí)間為25-30分鐘；所述的稀鹽酸濃度為30-35克/升，酸洗的時(shí)間為15-25分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金化熱鍍鋅鋼板的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的熱鍍鋅退火工序的合金化步驟中熱鍍鋅鋼板在保溫爐中反應(yīng)的時(shí)間為10-20秒；所述的合金化熱鍍鋅鋼板的鍍鋅層鐵含量為16%-20%。
【文檔編號(hào)】C23C2/06GK103695829SQ201310673694
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】梁杰鋒, 覃軼 申請(qǐng)人:廣西柳州浚業(yè)科技有限公司