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摘要：利用现有的设备或进行部分设备改造，探讨了包钢冷轧镀锌机组进行3.0mm以下厚度热轧薄板镀锌生产的具体实施方案。方案从各区域工艺条件和要求入手，考虑了相应的解决措施。
关键词：连续热镀锌；热轧板镀锌；清洗；连续退火
一、 概述
热轧薄板镀锌是使用酸洗后的热轧薄板直接进行镀锌，由于省去了中间的冷轧工序，其成品与冷轧板镀锌相比，具有明显的价格优势。热轧镀锌板卷主要应用于建筑结构件、汽车非暴露部件、电缆管道支架、电缆槽、防护挡板、高速公路护栏、隔音墙、农业车辆、铁路客车、摩托车部件和工业贮罐等〔1〕。本文主要对厚度3.0mm以下的热轧板镀锌工艺进行研究，并对可能出现的问题及应对措施进行了探讨。
二、热轧薄板镀锌与冷轧薄板镀锌的工艺比较
热轧薄板镀锌生产的工艺流程：
开卷→剪切→焊接→清洗（→酸洗→漂洗→烘干）→加热炉（低温）→锌锅镀锌→冷却→钝化→涂油→卷取。
冷轧板镀锌生产工艺流程：
开卷→剪切→焊接→清洗（→碱洗→刷洗→漂洗→烘干）→加热炉（退火温度）→锌锅镀锌→冷却→钝化→涂油→卷取。
由以上工艺流程可以看出，热轧薄板连续热镀锌生产线在主要装备上与冷轧板连续热镀锌生产线的主要区别是清洗工艺不同。冷轧板镀锌使用碱性脱脂剂+刷洗的工艺清洗板面残留的乳化液和铁粉，而热轧镀锌则需要配置酸洗设备，用以除去热轧板面的轧制氧化铁皮；另外在加热炉区域，由于热轧板镀锌不需要加热到再结晶退火温度，因此其RTF炉温较冷轧板镀锌的温度低得多。
三、热轧板镀锌实施方案
包钢镀锌线产品的厚度范围是0.25～2.5mm，通过生产厚度2.5mm产品的数据测算，设备情况基本满足生产厚度3.0mm以下产品要求。厚度2.5mm以下生产参数基本按冷轧薄板镀锌要求控制。厚度2.5～3.0mm热轧薄板镀锌参数需要重新计算。
1、 厚度≤2.5mm热轧薄板镀锌
（1）原料要求
我厂热轧薄板理论上最小厚度为1.0mm，目前生产的热轧薄板成熟产品厚度为1.8mm；厚度公差：±0.1mm；宽度公差：0～20mm（1500mm以下）/0～25mm（1500以上）；平均屈服强度：285MPa；平均抗拉强度：370MPa。热轧目前轧制的规格均不是负公差，这就要求在轧制热板镀锌原料时必须尽量控制公差。
热轧钢带原板要求切边，以减少热浸镀锌被带出锌锅，造成锌的浪费。切边后的钢带不能留有毛刺，因其对各种传动辊表面磨损大，对后处理区域辊子的损伤严重，特别在宽度规格频繁更换时更加需要注意。
（2）清洗工序
由于包钢镀锌线为碱洗脱脂，无法清除热轧钢带表面的氧化铁皮，因此热轧薄板原料在上线前必须进行酸洗处理。处理方式可以有以下几种：
（3）线外酸洗
首先在半连续酸洗机组，即推拉式酸洗机组上进行表面处理，但由于其无张力控制，必须避免有大面积的机械滑动，推拉造成钢带表面的擦伤、划伤，造成镀锌后出现严重的镀前划伤；
其次就是在我厂酸洗线进行酸洗后切边，然后空过轧机。如果冷轧空过则切边剪剪切过的地方会比较锋利，这对我线胶辊有较大损伤。
相关资料中，Feldauer〔2〕提出了一种热轧钢带的无酸清洗工艺镀锌技术。其钢带表面的氧化物通过氢和其它气体的混合物反应生产金属铁，混合气体中H2占25%～95%。
（4）在线清洗
通过对清洗区域的设备改造，将目前的碱洗+刷洗+漂洗改为三段式酸洗和漂洗工艺，实现在线酸洗。要得到较好的酸洗效果，酸洗段长度一般要求达到30m，受镀锌线清洗段预留空间限制，要同时具有酸洗和碱洗能力基本是不可行的。
2、入口区域张力计算
由于入口区域的张力（A1、A2和A3）大小与原料的屈服强度有关，因此需重新计算（表1）：
炉区张力（A4、A5和A6）按二级机设定，在生产时可以与上表中的数值进行比较。
3、 退火工序
由于热轧薄板镀锌不需要再结晶退火，因此退火炉温度可以控制到NOF 550℃；RTF 550℃；EXIT 470℃。为了提高镀层表面质量，在板面酸洗不彻底或酸洗后的热轧板长时间放置或运输的情况下，应该适当提高RTF温度，以进一步还原带钢表面的氧化层，提高带钢的浸润性。带钢入锌锅的温度要控制在420℃左右，避免造成锌液温度过高影响锌层质量。
4、镀锌工序
锌锅温度控制在460±2 ℃；锌液成份中的Al含量控制0.2% ；冷却塔张力（A7）设定与张力表进行对比。提高锌锅温度可以进一步提示锌液中铝的活性，有助于提高锌层附着力。但不得超过470℃。
热轧薄板板面粗糙，镀锌后表面锌花很小，可适当增加锌液中锑元素含量，最高可控制在0.015%。
5、气刀参数
热轧薄板可能存在板形不良，须调整锌锅出来的带钢以尽量保证其平直。考虑到板形影响，前后气刀间距不低于28mm。由于热轧薄板镀锌的锌层一般较厚（双面锌层重量最高可达1000g/m2），一般要求275g/m2，且生产线速度不高，因此气刀高度可降低至200～250mm。
（1）厚度2.5～3.0mm热轧薄板镀锌
由于此规格带钢超出设计要求，因此在生产时必须重新计算。需要调整的参数主要有以下几个区域，其它与2.5mm以下热轧薄板生产参数相同。下列计算主要以厚度2.81×1260mm带钢为准。
（2）焊接参数
焊接参数按下表进行设定，焊接完时需仔细检查焊接质量，由于规格较厚，断带后处理难度大。表2是规格2.81×1258mm带钢的参数计算值，在实际操作的焊接实验中已经证实，热轧薄板的焊接质量能够满足生产要求。
（3）入口活套参数
钢带规格较厚，通过入口立式活套时，板面横弯严重时可能与活套框架刮蹭造成划伤，因此入口活套的工作套量设定为60%。由于生产线速度约为50m/min左右，故不会影响焊接时间。
（4）区域张力
区域张力按下表执行，当焊缝进入某一区域时，检查设定张力是否与下表相同，如果相差较大，可调节张力系数使二级机张力与下表中的值接近，或直接使用手动设定张力。
由于带钢规格较厚，部分区域的张力设定超过了此区域的张力上限，因此在输入后其显示为此区域的张力最大值。
（5）拉矫参数
拉矫机参数与下表进行对比，尽量靠近参考值，必要时手动调整。
在包钢现有设备下，通过线外酸洗，可以实现规格1.8～3.0mm热轧薄板镀锌生产工作。由于酸洗效果的好坏是镀锌是否出现漏镀的直接原因，因此必须严格控制。在酸洗控制不好或长时间贮存后，可以通过提高保护气氛区域的退火温度来还原带钢表面的氧化层，以提高镀层质量。厚度2.5mm以上热轧薄板镀锌生产的难点主要在锌锅气刀区域和矫直区域，要避免产生厚边缺陷，还需根据实际情况对气刀参数进行优化；在加热炉为卧式退火炉的生产线上，生产厚规格带钢时拉矫机不投入使用也可满足客户要求。
参考文献：
【1 】张启富，刘邦津.现代钢带连续热镀锌.北京：冶金工业出版社，2007.
【2 】 Feldbauer stephen L，braho bian H.Acid Free Cleaning.Galvanizers Association Proceeding.Portland，OR，2001.
关键词：连续热镀锌；热轧板镀锌；清洗；连续退火
一、 概述
热轧薄板镀锌是使用酸洗后的热轧薄板直接进行镀锌，由于省去了中间的冷轧工序，其成品与冷轧板镀锌相比，具有明显的价格优势。热轧镀锌板卷主要应用于建筑结构件、汽车非暴露部件、电缆管道支架、电缆槽、防护挡板、高速公路护栏、隔音墙、农业车辆、铁路客车、摩托车部件和工业贮罐等〔1〕。本文主要对厚度3.0mm以下的热轧板镀锌工艺进行研究，并对可能出现的问题及应对措施进行了探讨。
二、热轧薄板镀锌与冷轧薄板镀锌的工艺比较
热轧薄板镀锌生产的工艺流程：
开卷→剪切→焊接→清洗（→酸洗→漂洗→烘干）→加热炉（低温）→锌锅镀锌→冷却→钝化→涂油→卷取。
冷轧板镀锌生产工艺流程：
开卷→剪切→焊接→清洗（→碱洗→刷洗→漂洗→烘干）→加热炉（退火温度）→锌锅镀锌→冷却→钝化→涂油→卷取。
由以上工艺流程可以看出，热轧薄板连续热镀锌生产线在主要装备上与冷轧板连续热镀锌生产线的主要区别是清洗工艺不同。冷轧板镀锌使用碱性脱脂剂+刷洗的工艺清洗板面残留的乳化液和铁粉，而热轧镀锌则需要配置酸洗设备，用以除去热轧板面的轧制氧化铁皮；另外在加热炉区域，由于热轧板镀锌不需要加热到再结晶退火温度，因此其RTF炉温较冷轧板镀锌的温度低得多。
三、热轧板镀锌实施方案
包钢镀锌线产品的厚度范围是0.25～2.5mm，通过生产厚度2.5mm产品的数据测算，设备情况基本满足生产厚度3.0mm以下产品要求。厚度2.5mm以下生产参数基本按冷轧薄板镀锌要求控制。厚度2.5～3.0mm热轧薄板镀锌参数需要重新计算。
1、 厚度≤2.5mm热轧薄板镀锌
（1）原料要求
我厂热轧薄板理论上最小厚度为1.0mm，目前生产的热轧薄板成熟产品厚度为1.8mm；厚度公差：±0.1mm；宽度公差：0～20mm（1500mm以下）/0～25mm（1500以上）；平均屈服强度：285MPa；平均抗拉强度：370MPa。热轧目前轧制的规格均不是负公差，这就要求在轧制热板镀锌原料时必须尽量控制公差。
热轧钢带原板要求切边，以减少热浸镀锌被带出锌锅，造成锌的浪费。切边后的钢带不能留有毛刺，因其对各种传动辊表面磨损大，对后处理区域辊子的损伤严重，特别在宽度规格频繁更换时更加需要注意。
（2）清洗工序
由于包钢镀锌线为碱洗脱脂，无法清除热轧钢带表面的氧化铁皮，因此热轧薄板原料在上线前必须进行酸洗处理。处理方式可以有以下几种：
（3）线外酸洗
首先在半连续酸洗机组，即推拉式酸洗机组上进行表面处理，但由于其无张力控制，必须避免有大面积的机械滑动，推拉造成钢带表面的擦伤、划伤，造成镀锌后出现严重的镀前划伤；
其次就是在我厂酸洗线进行酸洗后切边，然后空过轧机。如果冷轧空过则切边剪剪切过的地方会比较锋利，这对我线胶辊有较大损伤。
相关资料中，Feldauer〔2〕提出了一种热轧钢带的无酸清洗工艺镀锌技术。其钢带表面的氧化物通过氢和其它气体的混合物反应生产金属铁，混合气体中H2占25%～95%。
（4）在线清洗
通过对清洗区域的设备改造，将目前的碱洗+刷洗+漂洗改为三段式酸洗和漂洗工艺，实现在线酸洗。要得到较好的酸洗效果，酸洗段长度一般要求达到30m，受镀锌线清洗段预留空间限制，要同时具有酸洗和碱洗能力基本是不可行的。
2、入口区域张力计算
由于入口区域的张力（A1、A2和A3）大小与原料的屈服强度有关，因此需重新计算（表1）：
炉区张力（A4、A5和A6）按二级机设定，在生产时可以与上表中的数值进行比较。
3、 退火工序
由于热轧薄板镀锌不需要再结晶退火，因此退火炉温度可以控制到NOF 550℃；RTF 550℃；EXIT 470℃。为了提高镀层表面质量，在板面酸洗不彻底或酸洗后的热轧板长时间放置或运输的情况下，应该适当提高RTF温度，以进一步还原带钢表面的氧化层，提高带钢的浸润性。带钢入锌锅的温度要控制在420℃左右，避免造成锌液温度过高影响锌层质量。
4、镀锌工序
锌锅温度控制在460±2 ℃；锌液成份中的Al含量控制0.2% ；冷却塔张力（A7）设定与张力表进行对比。提高锌锅温度可以进一步提示锌液中铝的活性，有助于提高锌层附着力。但不得超过470℃。
热轧薄板板面粗糙，镀锌后表面锌花很小，可适当增加锌液中锑元素含量，最高可控制在0.015%。
5、气刀参数
热轧薄板可能存在板形不良，须调整锌锅出来的带钢以尽量保证其平直。考虑到板形影响，前后气刀间距不低于28mm。由于热轧薄板镀锌的锌层一般较厚（双面锌层重量最高可达1000g/m2），一般要求275g/m2，且生产线速度不高，因此气刀高度可降低至200～250mm。
（1）厚度2.5～3.0mm热轧薄板镀锌
由于此规格带钢超出设计要求，因此在生产时必须重新计算。需要调整的参数主要有以下几个区域，其它与2.5mm以下热轧薄板生产参数相同。下列计算主要以厚度2.81×1260mm带钢为准。
（2）焊接参数
焊接参数按下表进行设定，焊接完时需仔细检查焊接质量，由于规格较厚，断带后处理难度大。表2是规格2.81×1258mm带钢的参数计算值，在实际操作的焊接实验中已经证实，热轧薄板的焊接质量能够满足生产要求。
（3）入口活套参数
钢带规格较厚，通过入口立式活套时，板面横弯严重时可能与活套框架刮蹭造成划伤，因此入口活套的工作套量设定为60%。由于生产线速度约为50m/min左右，故不会影响焊接时间。
（4）区域张力
区域张力按下表执行，当焊缝进入某一区域时，检查设定张力是否与下表相同，如果相差较大，可调节张力系数使二级机张力与下表中的值接近，或直接使用手动设定张力。
由于带钢规格较厚，部分区域的张力设定超过了此区域的张力上限，因此在输入后其显示为此区域的张力最大值。
（5）拉矫参数
拉矫机参数与下表进行对比，尽量靠近参考值，必要时手动调整。
在包钢现有设备下，通过线外酸洗，可以实现规格1.8～3.0mm热轧薄板镀锌生产工作。由于酸洗效果的好坏是镀锌是否出现漏镀的直接原因，因此必须严格控制。在酸洗控制不好或长时间贮存后，可以通过提高保护气氛区域的退火温度来还原带钢表面的氧化层，以提高镀层质量。厚度2.5mm以上热轧薄板镀锌生产的难点主要在锌锅气刀区域和矫直区域，要避免产生厚边缺陷，还需根据实际情况对气刀参数进行优化；在加热炉为卧式退火炉的生产线上，生产厚规格带钢时拉矫机不投入使用也可满足客户要求。
参考文献：
【1 】张启富，刘邦津.现代钢带连续热镀锌.北京：冶金工业出版社，2007.
【2 】 Feldbauer stephen L，braho bian H.Acid Free Cleaning.Galvanizers Association Proceeding.Portland，OR，2001.