熱鍍鋅帶鋼的邊厚缺陷是熱鍍鋅板生產中最常見而又較難解決的問題。熱鍍鋅生產工藝復雜，工序眾多，產生缺陷的部分及類型也千差萬別。尤其以生產線的核心——退火爐、鋅鍋、氣刀等部位產生的缺陷在處理和解決過程中比較困難，作業(yè)環(huán)境相對惡劣，給操作工解決問題時帶來了很大的阻力。文章簡述了連續(xù)熱鍍鋅帶鋼邊厚缺陷的產生的基本原理和技術情況。通過對原料、氣刀參數(shù)、工藝速度等因素進行分析，找出熱了鍍鋅帶鋼邊厚缺陷預防和解決方法。對熱鍍鋅帶鋼的生產實踐具有一定的借鑒作用。

在連續(xù)熱鍍鋅帶鋼生產中，帶鋼邊緣的鍍層厚度與中部相比普遍偏高，此區(qū)域大多會集中在帶鋼邊部20 mm范圍內，鍍層厚度比中部高20%以上，甚至達到100%，有時還伴有粘渣現(xiàn)象發(fā)生，對產品質量帶來極大的影響。由于卷取時累積效應，邊部會翹起，在使用時打開后會產生邊浪。熱鍍鋅帶鋼的邊厚缺陷是熱鍍鋅板生產中最常見而又難以解決的問題之一。

邊厚缺陷的產生和預防

邊厚缺陷產生的基本原因

導致邊部邊厚的原因很多，原料邊部質量不好、工藝參數(shù)不穩(wěn)定時都可能產生邊厚的現(xiàn)象。但即使原料和工藝條件都正常的情況下，也有可能產生邊厚的情況。主要有兩個方面的原因：一方面是帶鋼的邊緣效應導致氣刀的氣流在帶鋼邊部發(fā)生變化，使氣流的刮鋅能力下降；另一方面是鍍鋅時氣刀刮去帶鋼表面多余鋅液后，帶鋼表面的鋅液并未完全凝固，由于鋅液表面張力的作用導致鋅液層由其他的地方向邊部聚集，從而造成邊部增厚嚴重。

假如原料的邊部形狀和尺寸比較規(guī)范，通過氣刀以后帶鋼表面的鋅層也是比較理想，但沒有凝固的處于熔融狀態(tài)下的鍍層表面張力不是均勻的，在帶鋼邊部10 mm左右的位置張力最高。這就導致其它部分的鋅液會在高張力的作用下聚集，鍍層變厚，其特點是最厚處不是帶鋼邊緣，而是距邊緣5~15 mm的位置。

要消除這兩個方面的影響，就必須采用邊部寬、中部窄的氣刀唇縫，是邊部的刮鋅能力得到提高，高于中心部位。事實證明，這是一種比較有效的做法。

原料的影響

容易產生邊厚缺陷的原料主要集中在兩大類：一類是軋制以后切邊的原料；另一類是有邊裂和鋸齒邊的原料。

帶鋼正常的生產工藝流程是在軋制前的酸洗工序進行切邊的，這樣的帶鋼邊部在冷軋過程中會受到大張力和大軋制力的作用下產生變形，帶鋼邊部在變形后的形態(tài)與其他位置的表面基本一致，略帶圓弧狀(圖1)，因為這樣的帶鋼邊部表面光滑，組織致密，沒有缺陷，在采用合適的唇縫的條件下熱鍍鋅，表面的鍍鋅層也比較均勻。

另外還有一種情況：即使按照正常的工藝流程進行軋制，邊部質量也沒有缺陷，同樣有可能出現(xiàn)邊厚的缺陷，其主要原因就是原料的邊緣降不夠導致的。由于鋅液在帶鋼表面流淌過程中，相對于中間部位，邊部鋅液冷卻速度較快，鋅液流動性較差，實際邊部鍍鋅量要比中間的多一些，加上卷取過程的累積效應，導致邊厚缺陷在成品卷上體現(xiàn)成喇叭卷。

表1中為實踐生產中所測量的部分數(shù)據(jù)，其中鋼卷1#、2#、3#已產生喇叭卷質量缺陷，全部位于操作側，測量樣板操作側5 mm處與40 mm處沒有厚度差，甚至邊緣數(shù)據(jù)比內部數(shù)據(jù)大，邊緣降出現(xiàn)負值，加上后續(xù)鍍鋅過程帶鋼邊部冷卻較快的實際情況相疊加后，邊厚缺陷(成品卷為喇叭卷)的出現(xiàn)概率將大大的增加。鋼卷4#、5#、6#為合格品，實際生產中6#鋼卷有輕微體現(xiàn)，但不明顯，說明邊緣降的實際值對邊厚(喇叭卷)缺陷的影響至關重要。

薄、窄料在卷取時的累積效應突出，因此認為在0.8 mm×1150 mm以下，而且鋅層厚度越厚越容易產生。經過長期的生產經驗，原料的邊緣降控制在8~10 μm時，基本可以避免喇叭卷的產生。

而軋制后再切邊的帶鋼，側面是剪切后的表面，表面粗糙，鍍鋅過程中會產生大量鋅鐵化合物，邊部增厚也劇烈。如果帶鋼邊部存在很多的細小的裂紋或鋸齒邊，在鍍鋅過程中這些裂紋和鋸齒邊的地方就會粘附鋅渣和鋅液，導致氣刀刮鋅比較困難，就會因其厚度過大導致邊部增厚嚴重。

氣刀工藝參數(shù)的影響

氣刀工藝參數(shù)對邊厚缺陷影響的主要有氣刀距離、噴吹壓力、氣刀角度等。氣刀距離和噴吹壓力對邊部增厚的影響較大。噴吹壓力一定時，氣刀與帶鋼的距離越大，邊部增厚的傾向越大。這是因為隨著氣刀與帶鋼的距離增大，距離變化時帶鋼位置處的氣體速度變化增大，由于帶鋼的邊浪、震動等因素造成的鍍鋅量波動也越大，總體趨勢是使平均鋅層厚度增大。但氣刀與帶鋼的距離一定時，噴吹壓力越大，邊部增厚的趨勢越小。這是因為當噴吹壓力大時，在氣刀相同距離內的氣流速度變化越小，所以鋅層厚度波動也就越小，同時對邊部較寬的唇縫來說，刮鋅能力提高后，邊部鍍鋅增厚的可能性也就越小。

機組速度和鋅鍋溫度的影響

生產線的工藝速度對鍍鋅層邊部增厚的影響最大，特別是使用冷空氣作為噴吹介質時：當機組速度低于65 m/min時，開始出現(xiàn)邊部增厚嚴重的現(xiàn)象，當生產線工藝速度為40~60 m/min，邊厚增厚更加明顯。這是因為生產線工藝速度低時，一方面使帶鋼從鋅液到氣刀的時間延長，另一方面使氣刀對帶鋼的冷卻作用時間也增加，兩方面的因素就使邊部的鋅液很快凝固，鍍層厚度增大。

鋅鍋溫度較低時，帶鋼出鋅鍋的溫度也較低，同樣會使帶鋼邊部快速冷卻，造成邊部增厚嚴重，所以當機組速度低時，鋅鍋溫度必須適當提高。

用邊部擋板消除邊厚缺陷

在帶鋼邊部增加一個邊部擋板，就相當于增加的帶鋼的寬度一樣，可以在一定程度上消除帶鋼邊部效應帶來的影響，使氣流能像帶鋼中間一樣，均勻地噴向帶鋼邊部，從而使產品表面的鍍層也能均勻一致。

使用邊部擋板的另一個作用是，當邊部擋板的寬度超過了氣刀與帶鋼之間寬度差的一半，就可以消除帶鋼寬度以外氣刀噴出的氣流相互碰撞而發(fā)出的高頻噪音，有利于改善工作環(huán)境。

理論實驗和實際使用的效果表明，使用邊部擋板對消除帶鋼邊部增厚有一定的作用，其作用效果的好壞與板形和擋板與帶鋼的距離有關。如果帶鋼板形好，且擋板與帶鋼處于一條直線上，效果會更好一些，否則氣流會受到影響，而且容易造成氣刀堵塞。擋板與帶鋼邊部的距離越小越好，最好小于2 mm。若大于5 mm，則間隙之間通過的氣流太多，擋板的作用就會大打折扣。因而較好的邊部擋板機構均設計位置調節(jié)功能，能隨帶鋼位置的變化而變化，能保證之間的距離處于最小的狀態(tài)。另外，在擋板使用過程中，不可避免的會出現(xiàn)擋板邊部粘渣的現(xiàn)象，這樣不但會影響消除邊厚的效果，還會影響帶鋼表面質量。當發(fā)生這種情況時，嚴重影響了現(xiàn)場人員對氣刀邊部擋板的接受程度?？梢栽跉獾稉醢灞砻孢M行鍍鉻處理，降低粘渣的幾率，當發(fā)生粘渣時也易于清除。

邊部增厚的調整和處理

在正常運行的生產線上出現(xiàn)邊部增厚問題，導致鋼卷在卷取后出現(xiàn)翹邊時，所生產的產品都將降級甚至出現(xiàn)廢品，損失很大，因而首先必須從降低損失的角度進行處理。但降低生產線速度后會加重邊厚缺陷的產生，所以第一步可以采用加大氣刀壓力、降低整體鍍鋅量的做法。通過生產一部分低鋅重的產品來爭取一段處理時間，這樣不至于造成大量的降級品，也有足夠的時間處理問題。一般情況下這種方法能夠產生一定的效果；第二步是區(qū)分原料還是氣刀參數(shù)的問題。方法是觀察鍍鋅板的邊部，如果是粘渣造成的邊厚，若邊部有毛刺、發(fā)白、光澤度不好，往往是原料的原因?？梢圆檎以线M行驗證，看是否存在剪邊現(xiàn)象，有無邊裂、鋸齒邊的邊部缺陷。如原料存在缺陷，通過調整氣刀參數(shù)及使用擋板的方法都難以奏效，只能進行換料。如果鍍鋅板邊部比較光滑，最厚處在距離邊部5~10 mm處，則很可能是氣刀參數(shù)配合不適當導致的。這時首先調整氣刀的角度，確認氣刀實際角度，保證上下氣刀角度相互錯開0.5°~1.0°，同時使氣刀與帶鋼的距離盡可能的小。

如果采取上述方法都無法消除邊厚問題，就必須停機調整氣刀刀唇間隙，使氣刀邊部的間隙更大些，以提高邊部的刮鋅能力。

結束語

鍍鋅是連續(xù)熱鍍鋅生產線上一道最關鍵的工序之一，該工序的工藝水平決定了鍍鋅板的表面質量。通過對鋅鍋、鋅鍋輥、氣刀等關鍵設備的控制，為后續(xù)消除或減輕表面缺陷起到了至關重要的作用。

文章來源——金屬世界