本發(fā)明涉及金屬材料領域,具體涉及消除鋅鋁鎂鍍層鋼板表面牙齒印缺陷的生產(chǎn)方法和鋅鋁鎂鍍層鋼板。
背景技術(shù):
1、隨著汽車、家電及結(jié)構(gòu)件等關(guān)鍵零部件在節(jié)能、環(huán)保和安全性等方面要求的不斷提高,必須保證鋼鐵材料在服役期內(nèi)不被嚴重腐蝕。在純鋅中添加適量金屬鎂和鋁可以使鍍層耐蝕性提高,大大延長鍍層鋼板的使用壽命,又能通過降低鍍層重量減少鋅的消耗,具有較高的社會效益和推廣應用價值。
2、在光伏支架領域,采用雙面275g/m2的鋅鋁鎂鍍層產(chǎn)品,替代傳統(tǒng)的雙面600g/m2以上的批量鍍鋅產(chǎn)品,在鍍層降低的前提下,服役壽命未降低,滿足光伏領域25年的使用壽命要求。同時在用戶端采用鋅鋁鎂鍍層板材,可以直接加工成型光伏支架,減少采用熱軋產(chǎn)品批量鍍鋅流程在用戶端的酸洗、鍍鋅、鈍化等流程,助力客戶端的綠色化發(fā)展。
3、鋅鋁鎂鍍層產(chǎn)品由于添加了al、mg易氧化元素,生產(chǎn)過程中鋅渣產(chǎn)生較多,表面質(zhì)量控制難度較大,當鋅鋁鎂鍍層鋼板厚度≥1.5mm,雙面鍍層重量≥275g/m2時,鋼板表面易產(chǎn)生大量的牙齒印缺陷,因此,亟需一種提高厚規(guī)格厚鍍層鋅鋁鎂鍍層鋼板表面質(zhì)量的方法。
4、cn?110438427?a《一種消除厚規(guī)格鋅鋁鎂鍍層鋼表面缺陷的方法》,公開了一種消除厚規(guī)格鋅鋁鎂鍍層鋼表面圓形黑點缺陷的方法。主要通過控制入鋅鍋溫度為445-455℃及控制鍍后冷卻時冷卻塔風機功率來達到消除表面黑點缺陷的方法。該方案針對的為黑點缺陷,未對鋅鍋浸鍍工藝,氣刀參數(shù)控制、鍍后冷卻溫度及光整工藝進行規(guī)定。
5、cn?108018514a《一種控制zn-al-mg合金鍍層板材表面缺陷的方法及zn-al-mg合金鍍層板材》,公開了一種控制zn-al-mg合金鍍層板材表面缺陷的方法。所述鍍液池的成分質(zhì)量百分配比為:al?0.15%-6.5%,mg?0.2%-7%,re≤0.2%,sr?0.002%-0.2%,余量為zn和其他不可避免的雜質(zhì),并且mg/al大于1.0;鍍液池的溫度為360-480℃;將使用的氣刀刮切介質(zhì)限定為含氧量體積百分比低于5%的氣體。該方案主要是通過限定氣刀介質(zhì)的氧含量及mg/al比例大于1,所完成高表面質(zhì)量鋅鋁鎂鍍層產(chǎn)品的生產(chǎn)。
6、cn?113584346a《一種耐腐蝕優(yōu)良的鋅合金鍍層》公開了一種耐腐蝕優(yōu)良的鋅合金鍍層。包括基板和鍍覆在基板表面上的鍍層,其鍍層包含如下重量百分比的化學成份:al0.5%~6%;mg?0.1%~3%;si?0.05%~0.1%;re?0.05%~0.1%;總雜質(zhì)低于0.01%;余量為zn。該方案通過控制鍍層元素和元素含量,可明顯降低鍍層厚度,同時的能使其能夠減緩鍍液表面氧化、減少鍍層表面缺陷等問題,并能提高熱鍍鋅鋁鎂合金鋼板的耐蝕性;從而可保障鋼板的表面質(zhì)量。
7、cn?110760774?a《鋅鋁鎂鋼板及有效控制csp工藝熱鍍鋅鋁鎂鋼板表面黑點的制備方法》公開了鋅鋁鎂鋼板及有效控制csp工藝熱鍍鋅鋁鎂鋼板表面黑點的制備方法,該方案通過控制鍍層和基板的化學成分以及各個化學成分的用量保證形成的鋅鋁鎂鋼板表面質(zhì)量良好且表面無黑點缺陷,使得鋅鋁鎂鋼板具有良好的耐腐蝕性和結(jié)合力等。同時,通過采用csp工藝和連續(xù)熱鍍工藝的結(jié)合保證制備得到的鋅鋁鎂鋼板表面質(zhì)量良好且表面無黑點缺陷,繼而保證了鋅鋁鎂鋼板的耐腐蝕性、強度和抗氧化性等。
8、cn?108642493?a《一種改善鋅鋁鎂合金鍍層表面色差缺陷的方法》,公開了一種改善鋅鋁鎂合金鍍層表面色差缺陷的方法。通過在鋅鋁鎂合金鍍層中添加其他合金元素(以下任意一種或幾種合金元素:硼、硅、銅、鎳、錳),提高鍍層在大氣環(huán)境中的穩(wěn)定性,克服了鍍層表面色差的缺陷,達到了提高鋅鋁鎂鍍層外觀質(zhì)量的效果。
9、cn104060209a《一種熱鍍鋅鋁鎂鋼板及制造方法》,公開了一種鋅鋁鎂成分的生產(chǎn)方法。鍍液成分為al:1.9%-3.9%,mg:1.9%-3.9%,余量為zn和不可避免的雜質(zhì)。該方案mg含量偏高,浮渣較多,表面質(zhì)量偏差,主要為提高產(chǎn)品耐蝕性,浸鍍時間較長,產(chǎn)品耐黑變性能偏差。
10、cn?103966537?a《一種控制厚料厚鍍層熱鍍鋅產(chǎn)品鋅流紋的方法》,公開了一種控制厚料厚鍍層熱鍍鋅產(chǎn)品鋅流紋的方法。調(diào)整噴吹介質(zhì)的溫度,提高噴吹介質(zhì)對帶鋼的冷卻能力,同時優(yōu)化氣刀的工藝參數(shù)。具體參數(shù)選擇如下:1)在生產(chǎn)前控制風機室內(nèi)的溫度在0~10℃范圍內(nèi);2)優(yōu)化氣刀參數(shù):刀唇距液面距離為600~1000/mm;刀唇距帶鋼距離為15~30mm;根據(jù)機組速度和鍍層厚度,氣刀壓力在100~300mbar。
11、cn?110684929?a《一種地下管廊波紋管用超厚鍍層熱鍍鋅鋼帶及其生產(chǎn)方法》,公開了一種地下管廊波紋管用超厚鍍層熱鍍鋅鋼帶及其生產(chǎn)方法。通過降低氣刀高度、增大刀唇距帶鋼距離以及刀唇開口度分段控制措施,抑制鋅流紋和邊厚缺陷的產(chǎn)生。厚度1.3~2.0mm,寬度1000~1480mm,工藝速度為90~130m/min,退火溫度690~710℃,保溫時間2~4min,鋅液溫度為457~463℃,入鍋溫度420~450℃,氣刀高度150~180mm,刀唇距帶鋼距離50~56mm,氣刀壓力100~120mbar。該方案中入鍋溫度與鋅液溫度差較大,易造成鍍液溫度波動大,感應加熱器高功率工作,鍍液攪動鋅渣較多;刀唇距帶鋼距離較大,氣刀吹拭鍍層的均勻性較差,易產(chǎn)生帶鋼邊部鍍層過厚的缺陷。
12、目前關(guān)于鋅鋁鎂合金鍍層的技術(shù)方案較多,現(xiàn)有的方案,主要為鋅鋁鎂合金鍍層的成分、表面處理等,關(guān)于厚規(guī)格厚鍍層鋅鋁鎂產(chǎn)品表面牙齒印缺陷控制的未有涉及到。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的厚規(guī)格厚鍍層鋅鋁鎂產(chǎn)品表面質(zhì)量控制難度大的問題,提供消除鋅鋁鎂鍍層鋼板表面牙齒印缺陷的生產(chǎn)方法和鋅鋁鎂鍍層鋼板,該方案采用控制入鋅鍋溫度、加錠速度、導流壩壩頂與鍍液液面距離以及鋅渣泵轉(zhuǎn)速等手段,降低鋅渣的產(chǎn)生及流動,消除厚規(guī)格厚鍍層鋅鋁鎂鍍層鋼板表面牙齒印缺陷。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明一方面提供一種消除鋅鋁鎂鍍層鋼板表面牙齒印缺陷的生產(chǎn)方法,所述生產(chǎn)方法包括:
3、s1、根據(jù)式(1)控制帶鋼入鋅鍋溫度:
4、t2=t1-0.01v-0.005s?(1)
5、式(1)中,t2表示帶鋼入鋅鍋溫度,單位為℃;t1表示鋅鍋溫度,單位為℃;v表示鋼板在鋅鍋內(nèi)運行速度,單位為m/min;s表示帶鋼截面積,單位為mm2;本發(fā)明控制帶鋼入鋅鍋溫度t2,依靠帶鋼的熱量來保證鋅鍋溫度穩(wěn)定,進而保持鋅鍋感應加熱器運行功率穩(wěn)定,防止高功率工作造成鋅渣攪動影響帶鋼板面質(zhì)量。
6、s2、控制爐鼻子內(nèi)導流壩的壩頂與鍍液液面的距離為2-5mm,鋅渣泵轉(zhuǎn)速為80-120轉(zhuǎn)/分鐘;
7、s3、根據(jù)式(2)控制鋅鋁鎂錠的加錠速度:
8、v1=100×(2×c2×t2×w)/(v×8.47×108)?(2)
9、式(2)中,v1表示鋅鋁鎂錠的加錠速度,單位為cm/min,即本發(fā)明中,鋅鋁鎂錠的加錠速度指的是鋅鋁鎂錠相對于鍍液液面的下降速度;t表示鋅鋁鎂鍍層鋼板成品的厚度,單位為mm;c表示鋅鋁鎂鍍層鋼板成品的寬度,單位為mm;w表示鋅鋁鎂鍍層鋼板成品的雙面鍍層重量,單位為g/m2。
10、本發(fā)明制備鋅鋁鎂鍍層鋼板的主要工藝流程包括:將帶鋼在退火爐內(nèi)退火,冷卻至入鋅鍋溫度,送入鋅鍋進行熱浸鍍(熱浸鍍過程中鍍液會消耗,需添加鋅鋁鎂錠進行補充,在熔化鋅鋁鎂錠的過程中,鋅鍋感應加熱器提供溫度),然后調(diào)整氣刀參數(shù)控制雙面鍍層重量。
11、本發(fā)明中,在帶鋼進行退火時,控制帶鋼的退火溫度為550-700℃,將退火溫度控制在該范圍內(nèi),可以降低鋼板內(nèi)部攜帶的核心熱,防止帶鋼入鋅鍋時溫度較高造成鋅渣較多,因為當鋅渣較多時部分鋅渣會跟著鍍液一起,在浸鍍的過程中附著在帶鋼表面,然后再氣刀吹拭控制鍍層重量的時候,部分鋅渣會在氣流和重力的作用下脫落,脫落的位置就形成了牙齒印缺陷,因此需要防止出現(xiàn)鋅渣較多的情況。
12、本發(fā)明在步驟s1中,所述鋅鍋中,包含以下重量百分比成分:al含量為1-13wt%,mg含量為1-6wt%,其余為zn和不可避免的fe等雜質(zhì)。
13、進一步在優(yōu)選情況下,在步驟s1中,控制420℃≤t1≤460℃,將鋅鍋溫度t1控制在該范圍內(nèi)可有效降低鋼板內(nèi)部攜帶的核心熱,當t1較高時,產(chǎn)生鋅渣較多,當t1偏低時,會導致鍍液的流動性變差,因此將t1控制在上述范圍較為適宜。
14、本發(fā)明步驟s1中,控制65m/min≤v≤75m/min,將鋼板在鋅鍋內(nèi)運行速度v提高至該范圍內(nèi),線速度越大,鍍液的流動就越快,鍍液所帶動鋅渣上浮的速度就越快,鋅渣粘附在鋼帶表面的可能性就越小。
15、本發(fā)明中,需要保持生產(chǎn)時鋅鍋的感應加熱器處于小功率運行狀態(tài),運行功率為10-30kw,防止感應加熱器大功率工作時鍍液流場擾動,將鋅渣攪起。
16、本發(fā)明中帶鋼截面積s等于帶鋼寬度和帶鋼厚度的乘積。
17、由于鍍層不會改變鋅鋁鎂鍍層鋼板成品的寬度,會影響鋅鋁鎂鍍層鋼板成品的厚度,但厚度的改變是微米級別的,可以忽略不計,所以本發(fā)明中鋅鋁鎂鍍層鋼板成品的寬度等于帶鋼寬度,鋅鋁鎂鍍層鋼板成品的厚度等于帶鋼厚度。
18、本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法中,控制鋅鍋爐鼻子內(nèi)的導流壩位置與鋅渣泵轉(zhuǎn)速,保持鍍液在導流壩內(nèi)溢流,這樣可以將爐鼻子內(nèi)的鋅渣排出至爐鼻子外,能夠減少與帶鋼的接觸,因此將導流壩的壩頂與鍍液液面的距離以及鋅渣泵轉(zhuǎn)速控制在步驟s2所述的范圍內(nèi)較為合適。
19、由于在熱浸鍍過程中鋅鍋內(nèi)的鍍液會逐漸消耗,因此需要添加鋅鋁鎂錠來補充鍍液,其中所用的鋅鋁鎂錠的成分與鋅鍋成分基本一致,即所添加的鋅鋁鎂錠中,包含以下重量百分比成分:al含量為1-13wt%,mg含量為1-6wt%,其余為zn和不可避免的fe等雜質(zhì)。
20、更進一步地,所添加的鋅鋁鎂錠為長方體形狀,向鋅鍋內(nèi)添加鋅鋁鎂錠時,優(yōu)選為沿鋅鋁鎂錠的長度方向加入鍍液中,這樣可以控制鋅鎂鋁錠與鍍液接觸時的截面積最小,能盡可能防止加鋅鎂鋁錠時對鋅鍋內(nèi)鍍液的擾動;添加的鋅鋁鎂錠的量只要保證鍍液中的各成分滿足含量要求即可。
21、在本發(fā)明一種具體的實施方式中,所添加的鋅鎂鋁錠的尺寸為:長×寬×高=1180mm×600mm×200mm。
22、并且在加鋅鎂鋁錠時,還需要同時控制鋅鎂鋁錠的加錠速度,按照步驟s3中式(2)控制鋅鋁鎂錠的加錠速度,實現(xiàn)加錠方式為緩慢加入,防止鋅鋁鎂錠單次加入量過多,造成鋅鋁鎂錠附近處鋅液的溫度急劇降低,造成鋅鍋流場擾動,攪起鋅渣,附著于帶鋼表面。
23、進一步在本發(fā)明步驟s3中,控制1.5mm≤t≤2.5mm,275g/m2≤w≤450g/m2。
24、其中在本發(fā)明中,氣刀氣源為不活潑氣體,氣體純度大于99.9%,進一步氣刀氣源為氮氣。
25、本發(fā)明優(yōu)選情況下,控制氣刀刀唇間隙為1-1.3mm,刀唇距帶鋼距離為14-25mm,氣刀高度為180-250mm,氣刀壓力為110-150mbar。
26、本發(fā)明第二方面提供一種上述生產(chǎn)方法生產(chǎn)得到的鋅鋁鎂鍍層鋼板。
27、本發(fā)明的方案主要針對鋼板成品厚度為1.5-2.5mm,雙面鍍層重量為275-450g/m2的鋅鋁鎂鍍層鋼板,通過控制入鋅鍋溫度、加錠速度、導流壩壩頂與鍍液液面距離以及鋅渣泵轉(zhuǎn)速等手段,降低鋅渣的產(chǎn)生及流動,消除厚規(guī)格厚鍍層鋅鋁鎂鍍層鋼板表面牙齒印缺陷。