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【摘要】：镀锌线生产镀铝锌产品时锌锅渣比较严重，大量的锌渣在锌锅辊上导致生产很不稳顺。利用SEM和X射线衍射分析镀锌线锌锅辊所结渣的成分，研究了锌锅辊结渣的原因，从而找出解决减少锌锅渣和锌锅辊结渣的办法，为生产线稳顺生产和产品质量的提高创造有利条件。
【关键词】：镀锌 沉没辊 结渣
1、 概述随着科学技术、社会经济的迅猛发展，钢铁制造技术和产品日新月异，其中热镀锌产品作为重要的钢材防腐产品，被广泛应用于工业、农业和建筑领域。近几年来，由于市场的不断发展，热镀铝锌（GL）产品以其优异的耐腐蚀性能，其耐腐蚀性能远远高于纯镀锌产品[1]，所以在我国得到了广泛推广与应用[2-3]。但是，热镀铝锌（GL）较热镀锌（GI）生产技术含量高，难度大，尤其是锌锅中高的铝含量和高的温度，导致铁损升高造成大量的锌锅渣，其中结在锌锅辊表面的渣子很难去除，制约着机组生产的稳顺和产品质量的提高，必须要解决锌锅辊的结渣问题。
2、 锌锅辊结渣情况及成分分析
2·1 结渣情况
我厂在生产镀铝锌产品的时候，由于锌锅内部渣子较多，大量的渣子结在锌锅辊表面，生产不到三天时间，锌锅辊表面结渣的厚度达到了15mm，且整个辊面结渣极不均匀（如图1、图2），对生产稳顺和产品质量带来了很大的影响。
2. 2 能谱分析
对锌锅辊表面结的渣块用JSM-6700F型扫描电镜进行研究（如图3），可以看出，锌锅辊表面结的渣比较致密，且结的渣呈现片层状结构。对锌渣不同部位A点和B点进行了能谱元素成份分析（如图4），元素含量情况如表l和表2所示
可以看出，不管是锌渣A区还是B区， Fe元素和Al元素的峰值很高，在渣中含量占有很大的比重， Zn和Si元素由于微偏聚也占有一定的比重。大量的Fe和Al形成了Fe-Al合金化合物渣子，悬浮在锌液中，部分结在辊子表面。锌锅辊表面锌渣的X射线结果如图5所示，从X射线图谱中可以看到单质Zn和Al的存在，还存在大量的Fe2Al5合金和FeAl3Si合金。Zn和A1存在于辊子表面是由于辊子出锌锅时表面难免黏附一些Al液和Zn液的单质成分。大量的Fe2Al5合金和FeAI3Si合金的存在，显然属于锌渣成分，而这些锌渣大量地粘附在辊子上，导致锌锅辊结渣严重，使得整个生产不稳顺。
3、 讨论及解决措施
3. 1 讨论
锌锅辊结渣，与锌锅内部大量锌渣的产生有直接的原因。锌锅内的渣子按照其成分重量的不同，分为表渣、中渣和底渣，由于表渣密度小于锌液的密度，存在于溶液表面，主要有ZnO、Al2O3中渣密度和锌液密度差不多，悬浮在溶液中，主要有Fe2Al5合金及FeAI3Si合金，这部分渣很容易结在锌锅辊表面；还有一部分渣密度比合金溶液密度大，沉在锌锅底部，主要有FeZn7。铁铝化合物渣Fe2Al5和FeAl3Si形成之后，其渣粒较细，相互之间的碰撞较小，不容易形成大渣落入锅底，更容易落在沉没辊和稳定辊上，形成积瘤，最后呈现片状的结块，在生产时用一般的方法不容易除去，使得带钢产生压印，影响最终的产品质量，所以对生产的稳顺带来了很大的影响
3. 2 解决措施
要解决55%AI-43. 5% Zn-1. 5% Si溶液中锌锅辊的结渣问题，主要要减少锅内渣的数量。经过生产一段时间的探索，从以下几个方面来着手：a·保证锌液温度的稳定性，最好控制在600±5℃。实践表明，锌锅温度哪怕极小的波动，也会造成锌渣的大量产生，这是由于在锌液温度变化时，铁在溶液中的溶解度变化较大的原因。
55%Al-l-43. 5% Zn-1. 5% Si溶液在600℃时，其中铁的溶解度为0. 463%， 608℃时为0. 500%，若锌锅温度波动从608℃降低到600℃，则会有0. 037%的Fe形成了化合物即渣子。如果溶液温度升高到608℃， Fe的溶解度则达到0. 500%，在600℃时已形成的渣子是不会再溶解的，而钢带中的Fe原子则会大量溶入，浓度升高到0. 500%才达到平衡。这样的溶液如果温度再回到600℃，则Fe的平衡浓度又降到0. 463%，又会有0·037%的Fe以渣子的形式析出来。如果再继续降温到591℃，则铁的溶解度下降到0·426%，又继续有0. 037%的Fe以渣子的形式析出来。这样就造成了大量的锌渣，大量悬浮于溶液中的Fe2Al5和FeAl3Si容易结在锌锅辊表面。b·保证钢带入锌锅的清洁度，尤其是减少带钢表面的铁粉，以便带入锌锅造成锌渣。必须加大清洗力度，生产镀铝锌产品时，除了对原板进行碱液清洗和水清洗之外，需要进行电解清洗，保证带钢进退火炉时表面残铁残油量小于10mg/m2。c·对锌锅辊表面进行特殊处理。辊子结渣除了锌锅内浮渣多之外，还与辊子表面的粗糙度，材质等有关。保证辊子表面光洁，对辊子表面进行涂层处理，喷涂WC陶瓷涂层，有效降低辊面与锌渣的黏附性。d·利用自动锌锅辊刮刀进行在线刮辊，保证辊面平整性。利用手动刮刀，由于人为因素，对辊面结的渣不能很好刮除，也不能保证辊面结渣后的平整性，这直接导致带钢出锌锅后板型很差，而利用自动刮刀，可以有效刮除整个辊面的渣子，也能保证辊面的平整性。
4、 结语
a·利用SEM和X-ray对锌锅辊面的渣子进行了分析，其成分是锌锅悬浮渣Fe2Al5及FeAl3Si合金。b·在55%Al-Zn-Si合金镀层生产中，锌液温度的稳定控制和原板清洁度的提高是降低锌渣的有效途径。c·锌锅辊表面的涂层处理和锌锅辊自动刮刀都可以有效地降低辊面结渣，可以保证生产线的稳顺运行，提高产品质量。
参考文献：
1、 张启富·现代钢带连续热镀锌[J]·冶金工业出版社，2007（01） 612—620
2、 张宏德·建筑用镀铝锌钢板[J]·钢结构， 2003（06）： 49～50
【关键词】：镀锌 沉没辊 结渣
1、 概述随着科学技术、社会经济的迅猛发展，钢铁制造技术和产品日新月异，其中热镀锌产品作为重要的钢材防腐产品，被广泛应用于工业、农业和建筑领域。近几年来，由于市场的不断发展，热镀铝锌（GL）产品以其优异的耐腐蚀性能，其耐腐蚀性能远远高于纯镀锌产品[1]，所以在我国得到了广泛推广与应用[2-3]。但是，热镀铝锌（GL）较热镀锌（GI）生产技术含量高，难度大，尤其是锌锅中高的铝含量和高的温度，导致铁损升高造成大量的锌锅渣，其中结在锌锅辊表面的渣子很难去除，制约着机组生产的稳顺和产品质量的提高，必须要解决锌锅辊的结渣问题。
2、 锌锅辊结渣情况及成分分析
2·1 结渣情况
我厂在生产镀铝锌产品的时候，由于锌锅内部渣子较多，大量的渣子结在锌锅辊表面，生产不到三天时间，锌锅辊表面结渣的厚度达到了15mm，且整个辊面结渣极不均匀（如图1、图2），对生产稳顺和产品质量带来了很大的影响。
2. 2 能谱分析
对锌锅辊表面结的渣块用JSM-6700F型扫描电镜进行研究（如图3），可以看出，锌锅辊表面结的渣比较致密，且结的渣呈现片层状结构。对锌渣不同部位A点和B点进行了能谱元素成份分析（如图4），元素含量情况如表l和表2所示
可以看出，不管是锌渣A区还是B区， Fe元素和Al元素的峰值很高，在渣中含量占有很大的比重， Zn和Si元素由于微偏聚也占有一定的比重。大量的Fe和Al形成了Fe-Al合金化合物渣子，悬浮在锌液中，部分结在辊子表面。锌锅辊表面锌渣的X射线结果如图5所示，从X射线图谱中可以看到单质Zn和Al的存在，还存在大量的Fe2Al5合金和FeAl3Si合金。Zn和A1存在于辊子表面是由于辊子出锌锅时表面难免黏附一些Al液和Zn液的单质成分。大量的Fe2Al5合金和FeAI3Si合金的存在，显然属于锌渣成分，而这些锌渣大量地粘附在辊子上，导致锌锅辊结渣严重，使得整个生产不稳顺。
3、 讨论及解决措施
3. 1 讨论
锌锅辊结渣，与锌锅内部大量锌渣的产生有直接的原因。锌锅内的渣子按照其成分重量的不同，分为表渣、中渣和底渣，由于表渣密度小于锌液的密度，存在于溶液表面，主要有ZnO、Al2O3中渣密度和锌液密度差不多，悬浮在溶液中，主要有Fe2Al5合金及FeAI3Si合金，这部分渣很容易结在锌锅辊表面；还有一部分渣密度比合金溶液密度大，沉在锌锅底部，主要有FeZn7。铁铝化合物渣Fe2Al5和FeAl3Si形成之后，其渣粒较细，相互之间的碰撞较小，不容易形成大渣落入锅底，更容易落在沉没辊和稳定辊上，形成积瘤，最后呈现片状的结块，在生产时用一般的方法不容易除去，使得带钢产生压印，影响最终的产品质量，所以对生产的稳顺带来了很大的影响
3. 2 解决措施
要解决55%AI-43. 5% Zn-1. 5% Si溶液中锌锅辊的结渣问题，主要要减少锅内渣的数量。经过生产一段时间的探索，从以下几个方面来着手：a·保证锌液温度的稳定性，最好控制在600±5℃。实践表明，锌锅温度哪怕极小的波动，也会造成锌渣的大量产生，这是由于在锌液温度变化时，铁在溶液中的溶解度变化较大的原因。
55%Al-l-43. 5% Zn-1. 5% Si溶液在600℃时，其中铁的溶解度为0. 463%， 608℃时为0. 500%，若锌锅温度波动从608℃降低到600℃，则会有0. 037%的Fe形成了化合物即渣子。如果溶液温度升高到608℃， Fe的溶解度则达到0. 500%，在600℃时已形成的渣子是不会再溶解的，而钢带中的Fe原子则会大量溶入，浓度升高到0. 500%才达到平衡。这样的溶液如果温度再回到600℃，则Fe的平衡浓度又降到0. 463%，又会有0·037%的Fe以渣子的形式析出来。如果再继续降温到591℃，则铁的溶解度下降到0·426%，又继续有0. 037%的Fe以渣子的形式析出来。这样就造成了大量的锌渣，大量悬浮于溶液中的Fe2Al5和FeAl3Si容易结在锌锅辊表面。b·保证钢带入锌锅的清洁度，尤其是减少带钢表面的铁粉，以便带入锌锅造成锌渣。必须加大清洗力度，生产镀铝锌产品时，除了对原板进行碱液清洗和水清洗之外，需要进行电解清洗，保证带钢进退火炉时表面残铁残油量小于10mg/m2。c·对锌锅辊表面进行特殊处理。辊子结渣除了锌锅内浮渣多之外，还与辊子表面的粗糙度，材质等有关。保证辊子表面光洁，对辊子表面进行涂层处理，喷涂WC陶瓷涂层，有效降低辊面与锌渣的黏附性。d·利用自动锌锅辊刮刀进行在线刮辊，保证辊面平整性。利用手动刮刀，由于人为因素，对辊面结的渣不能很好刮除，也不能保证辊面结渣后的平整性，这直接导致带钢出锌锅后板型很差，而利用自动刮刀，可以有效刮除整个辊面的渣子，也能保证辊面的平整性。
4、 结语
a·利用SEM和X-ray对锌锅辊面的渣子进行了分析，其成分是锌锅悬浮渣Fe2Al5及FeAl3Si合金。b·在55%Al-Zn-Si合金镀层生产中，锌液温度的稳定控制和原板清洁度的提高是降低锌渣的有效途径。c·锌锅辊表面的涂层处理和锌锅辊自动刮刀都可以有效地降低辊面结渣，可以保证生产线的稳顺运行，提高产品质量。
参考文献：
1、 张启富·现代钢带连续热镀锌[J]·冶金工业出版社，2007（01） 612—620
2、 张宏德·建筑用镀铝锌钢板[J]·钢结构， 2003（06）： 49～50