鍍鋅鈍化生產(chǎn)工藝論文
時(shí)間:2022-06-04 04:00:10
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本鋼浦項(xiàng)連續(xù)鍍鋅機(jī)組采用的是輥涂式鈍化處理方式。鈍化涂機(jī)主體結(jié)構(gòu)包括:軋制線輥、料盤、提料輥和涂輥。使用的鈍化液為三價(jià)鉻產(chǎn)品,其主要由以下成分組成:三價(jià)鉻Cr(Ⅲ)、氧化劑、絡(luò)合劑、其他金屬、成膜促進(jìn)劑、封孔劑及潤(rùn)濕劑?;旌虾蟮拟g化液由工作罐打入料盤中,通過(guò)一個(gè)提料輥將鈍化液送到涂輥,涂輥再以一定的壓力和速度將鈍化液涂在帶鋼表面。各輥均可調(diào)速,輥隙及涂輥和帶鋼壓力可自動(dòng)調(diào)整,以保證鍍膜均勻和各種厚度涂層。當(dāng)焊縫通過(guò)時(shí)輥涂機(jī)涂輥可快速打開。三價(jià)鉻膜層是通過(guò)鋅的溶解形成鋅離子,同時(shí)鋅離子的溶解造成鋅表面溶液的pH值上升,三價(jià)鉻直接與鋅離子、氫氧根等反應(yīng),形成不溶性化合物沉淀在鋅表面上,從而形成鈍化膜。
二、鈍化能力過(guò)剩
在鈍化涂機(jī)實(shí)際生產(chǎn)中,鈍化鹽霧時(shí)間是評(píng)價(jià)鈍化產(chǎn)品防銹能力的主要指標(biāo)。不同的客戶對(duì)鈍化產(chǎn)品的鹽霧時(shí)間要求不同,目前絕大部分客戶要求鈍化產(chǎn)品的鹽霧時(shí)間保證值為72h,極少部分客戶要求鹽霧時(shí)間為48h和96h。目前主要的問(wèn)題是產(chǎn)量占絕大部分的鹽霧要求72h的鈍化產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)了鈍化能力過(guò)剩的問(wèn)題(圖2),也導(dǎo)致了鈍化液噸耗過(guò)高,因此需要系統(tǒng)優(yōu)化鈍化涂機(jī)工藝參數(shù)。
三、原因分析
1.提料輥與涂輥之間縫隙壓力
提料輥在鈍化液中旋轉(zhuǎn),把鈍化液帶到提料輥與涂輥之間的縫隙中。因此提料輥與涂輥之間壓力的大小直接決定了涂輥表面附著的鈍化藥液量。提料輥與涂輥之間壓力越大,相應(yīng)涂輥上附著的鈍化藥液量越小。機(jī)組目前使用的提料輥壓力為2.0kN。
2.涂輥與鋼板表面的壓力
涂輥與帶鋼表面接觸,給涂輥施加一定的壓力,使涂輥上的鈍化液印附在帶鋼表面形成鈍化膜。由于提料輥與涂輥之間的壓力已決定涂輥上鈍化液的藥劑量,因此涂輥與帶鋼表面的壓力主要起到改善鈍化效果的作用。涂輥與帶鋼之間的壓力越大,帶鋼表面涂敷的鈍化液越均勻。涂輥壓力過(guò)高會(huì)導(dǎo)致涂輥表面與帶鋼邊緣接觸的邊緣膠層磨損。機(jī)組目前使用的涂輥壓力為2.5kN。
3.輥速比
輥速比包括提料輥與涂輥之間的輥速比率,涂輥與帶鋼之間的輥速比率,以機(jī)組運(yùn)行線速度的百分比進(jìn)行控制。提料輥速比越高在提料輥與涂輥之間盛裝的藥液量越大。提料輥速比過(guò)高易造成鈍化液溢出;提料輥速比過(guò)低,易造成藥液量不足導(dǎo)致涂敷不良甚至損傷涂輥。根據(jù)機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)提料輥運(yùn)行狀態(tài)觀察得出,在機(jī)組速度的35%進(jìn)行提料輥轉(zhuǎn)速,即可滿足提料要求。涂輥與帶鋼之間的輥速比率,同樣以機(jī)組運(yùn)行線速度的百分比進(jìn)行控制。涂輥與帶鋼之間以相同的線速度運(yùn)轉(zhuǎn),避免涂輥與帶鋼表面發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),從而避免了使涂輥過(guò)早磨損。
4.藥劑濃度
鈍化產(chǎn)品單位面積內(nèi)鉻離子含量越高對(duì)應(yīng)的鹽霧時(shí)間越長(zhǎng),相應(yīng)的鈍化藥劑中鉻離子含量越高,涂敷在帶鋼表面的鈍化液體越少。本鋼浦項(xiàng)連續(xù)鍍鋅機(jī)組使用的鈍化液藥劑已進(jìn)行混合配比,因此藥劑中鉻離子含量為定值。
四、涂機(jī)生產(chǎn)工藝
參數(shù)優(yōu)化為了保證客戶要求的鹽霧時(shí)間,減少鈍化能力過(guò)剩的問(wèn)題,需要找到合理的控制方法,使用不同提料輥壓力對(duì)典型產(chǎn)品進(jìn)行涂敷,并將對(duì)應(yīng)的膜重與鹽霧時(shí)間進(jìn)行關(guān)聯(lián),優(yōu)化涂機(jī)工藝參數(shù)。對(duì)樣板進(jìn)行膜重測(cè)試和鹽霧測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4和圖5所示。結(jié)果表明:增加現(xiàn)有提料輥壓力使用2.5kN及3.0kN提料輥壓力涂布帶鋼時(shí),產(chǎn)品表面膜重明顯降低。目前已知使用2.0kN提料輥壓力涂布產(chǎn)品時(shí)出現(xiàn)72h鹽霧能力過(guò)剩的問(wèn)題,因此需結(jié)合鹽霧時(shí)間重新制定提料輥壓力參數(shù)。在原有鈍化參數(shù)不變的情況下,將提料輥壓力由2.0kN升至2.5kN時(shí),膜重控制在鉻離子含量50mg/m2以上時(shí),鈍化鹽霧時(shí)間可滿足72h鹽霧要求。將提料輥壓力升至3.0kN時(shí),膜重控制在鉻離子含量40~50mg/m2之間,可滿足48h鹽霧要求。
五、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)優(yōu)化涂機(jī)參數(shù),鈍化液噸耗降低0.11kg。在產(chǎn)品鈍化能力得到保證的同時(shí),鈍化液消耗指標(biāo)也隨之降低,從而進(jìn)一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
作者:杜杰 張揚(yáng) 單位:本鋼浦項(xiàng)冷軋薄板有限責(zé)任公司