热镀锌
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热镀锌范文第1篇
[关键词]热镀锌；技术设备
近年来，世界镀锌钢板需求量不断增加，产量增长也在不断加快，经过不断的生产实践改进，许多新兴先进设备在当代热镀锌生产线上得到了迅速的普及，对于连续热镀锌的生产起到了不可估量的作用。
1.我国热镀锌生产发展状况
我国热镀锌生产发展一直处于滞后状态。20世纪50年代到60年代陆续建成了l3条单张钢板熔剂法热镀锌机组，能力为10万t／a，但因产量低、成本高、质量差、污染环境、经济效益差等缺陷已先后停、转产。从20世纪70年代末，我国才开始建造大型宽带热镀锌机组。
热镀锌带钢在我国市场一直是紧缺品种。从20世纪90年代中期以来，每年都要从国外进口80－100万t左右。随着国内经济的发展，尤其是汽车、家电及建筑业的发展，对镀锌带钢的需求量也大大增加。我国近二十年来已建成了一批年产量10万t以上生产线，但从工艺流程、设备组成到产品品种上都属于低水平传统技术的热镀锌机组，在品种质量数量上也不能满足我国经济建设发展的需求，仍需建设新热镀锌线来满足市场需要。
20世纪90年代以来我国镀锌钢板生产取得了长足发展，国内已有和在建镀锌板加工能力达到近300万t。近几年国产镀锌板的市场占有率提高很快，由1996年的约27％提高到l998年的59％左右。国内主要生产厂家为宝钢、武钢、攀钢、本钢、广东南方。5家企业生产能力总和已超130万t。
我国现有的热镀锌机组与国外先进水平存在的主要差距在于绝大多数机组没有预清洗设备，对镀锌表面质量难以保证：现有光整机都是比较简单的两辊光整机（攀钢为四辊），无法更好地改善带钢的机械性能，特别是深冲性能；现有品种都是单一的镀锌板，仅有少量的合金化板，远不能满足市场需要。
2.热镀锌技术改进
随着科学技术的发展，连续热镀锌技术也有了很大的改进，不仅产量有所提高而且质量也有很大的进步。具体技术改进表现为以下几方面
2.1高温退火炉方面
立式高温退火炉的使用提高炉子的加热强度，使退火温度有所提高，改善了钢带的线速度及改善退火质量。立式高温退火炉主要由加热段、均热段和保温段构成，可以用5％H2的保护气体还原，将钢带从室温加热到退火温度全部采用煤气加热的辐射管。辐射管用厚3mm Intonel 1601板轧制并焊接成U形和W形的管子，它有很低的热惯性，可在变换产品种类时缩短热传导时间，提高热效率。
2.2气刀方面
以前认为双侧进气是合理的，但在实际中不可避免的遇到不可控制的两侧进气的气流交汇问题，这种交汇现象会随着不同供气量得到不同的状态，从而影响了内部同一位置的气体压力，刀唇形状又是固定的，那么同一位置的喷嘴射流压力必将受到影响。为此新开发的气刀采用了单侧进气代替以往双侧进气气刀，取得了明显的效果。带钢边缘的锌层受到两侧气刀的气流汇流影响，总是或多或少出现带钢边缘锌层偏厚的现象，我们不得不把收卷设备作相应调整以适应同一带钢横截面锌层的厚度变化。生产中设计安装随动挡风板技术很好的解决了气流汇流问题。
2.3锌锅铝量探针方面
通常使用向锌锅添加铝，使铝与铁优先反应形成稳定性好的Fe2Al5阻挡锌层来抑制镀锌层脆性相Zn-Fe化合物的形成。因此准确测定锌锅中有效铝含量极为重要。铝量探针探针利用电化学原理，测量纯铝和Zn-Al合金间的电位差，根据系列热力学关系，显示出锌锅中有效铝含量，方法简单，精度较高。只可惜该探针使用寿命过短，只有40多个小时。我国湘潭大学开发了测量锌池中有效铝的探测器及在线检测系统，在使用寿命时间上有很大的提高。
2.4锌锅内的沉没辊方面
镀锌板表面质量及生产效率在很大程度上取决于沉没辊的表面质量和其耐磨性。20世纪80年代以前均用SUS316钢制造，其耐磨性差，后来降低其中镍含量，使其耐磨性提高2倍。最新开发的喷涂WC-Co合金镀层使其寿命大大延长，其表面光滑，可用于生产汽车用合金化镀锌板，但由于喷涂层有小孔隙，易产生颗粒间的边界腐蚀，故而开发了一种封孔剂，使其使用寿命提高50％以上，为高质量、高效率地生产汽车用合金化镀锌板创造了条件。
2.5湿光整和湿拉矫工艺技术方面
两辊式光整机虽然结构简单、操作方便，但也有许多局限性，将双棍光整机为四辊光整机可以改善镀锌钢带表面质量。四辊光整机优点是：它除了有一对工作辊以外，还有一对直径较大的支撑辊来增加工作辊的刚度，以减小工作辊的变形，这样工作辊直径就可以小一些，在相同轧制力时的单位压力就大一些，或者说使镀锌板产生同样变形的总轧制力可以小一些。四辊光整机还有另外一个优越性，就是可以灵活地调整板形，或者说可以根据人口不同的板形采取不同的操作工艺来使出口的板形得到改善。这是因为有了支撑辊以后，不只是对工作辊有一定的支撑作用，减小工作辊的变形，同时还，可以使工作辊产生我们所希望的变形。这一作用是通过支撑辊与工作辊、工作辊与工作辊轴承座之间不同的作用力来实现的。除此之外四辊光整机支撑辊的辊面对工作辊也有支撑作用力的作用，辊颈部位在轴承座内还有辅助油缸，使支撑辊对工作辊的辊颈之间有一定的作用力。同样，上工作辊和下工作辊之间除了辊面通过镀锌板有相互作用力以外，工作辊辊颈部位也有辅助油缸，产生相互的作用力。
2.6自动化控制方面
现代热镀锌机组全线均采用计算机控制，除了基础自动化外，电气传动系，仪表系统等均由高度自动化的计算机控制。这样对该工艺的整个环节如运行速度、炉温、锌锅温度、炉子气氛都可以有效的进行监管控制。
热镀锌范文第2篇
[关键词]热镀 自动控制 西门子
中图分类号：P423 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0070-01
热镀锌钢板作为防腐涂层产品，在我国建筑、家电、汽车等领域，应用的广度和深度不断扩大，是国民经济建设中常用的、基础的、节能环保的循环经济用材。各级用户对热镀锌产品提出了更高的质量要求，为了满足这一要求，热镀锌机组的自动控制系统必须具备如下特点：全数字化，高速度、高精度、高响应；可靠性高，免维护性强；三电一体化，效率高，投资省；兼容性强，开放性好，便于开发和发展。
热镀锌机组其自动控制系统采用了西门子自动化产品，本文就其系统配置和特点及张力控制作一阐述。
1 工艺简介
镀锌生产线由法国克莱西姆公司负责总体设计，关键设备从法国、美国引进，最高工艺速度可达到120米/分钟，设计年产热轧镀锌钢板50万吨，产品规格为0.8～5.0mm×820～1650mm；主要设备有2台开卷机、1台窄搭接焊机、入套、布里克蒙卧式退火炉、锌锅及气刀、冷却段、光整机、拉矫机、钝化系统、出套、涂油机、飞剪、2台卷取机。
镀锌生产工艺流程图1示意如下：
2 系统配置
2.1 概述
基础自动化系统采用SIMATIC S7-400可编程逻辑控制器（PLC），包括机架、电源模块、中央处理单元（CPU）、信号模块、接口模块、功能模块、通讯模块等。软件开发平台为STEP 7、CFC、D7-SYS、GRAPH等，编程语言包括顺序功能流程图、结构文本、功能块图、指令表、梯形图。
人机接口（HMI）采用Server/Client结构，由1台服务器、若干台客户机以及相关网络设备组成。服务器管理着过程通讯、数据存贮以及与客户机的通讯；客户机作为操作站，显示从服务器发出的数据，接受操作员的输入，并将它传送至服务器。人机接口软件采用WinCC，包括服务器版、运行版和开发版。
系统网络采用三级架构，HMI服务器与PLC之间通过工业以太网（TCP/IP，ISO/OSI）进行数据通讯，其最大通讯速率为100Mbps；HMI服务器与客户机之间通过以太网（TCP/IP）进行数据通讯；现场总线采用当今最重要的标准Profibus-DP，其数据传输速率为9.6K～12Mbps，传动装置配有CBP2通讯模块与PLC进行通讯。
传动控制系统采用现代矢量控制（VC）的代表SIMOVERT MasterDrives 6SE70变频装置，主要由公用整流器、直流母线以及逆变单元三部分组成。逆变单元采用IGBT功率元件；公用整流器采用带有预充电回路的晶闸管三相全控桥，传动维护工具为Drive ES。为了提高输出电流将两台具有相同额定电流的整流装置并联。制动方式采用能耗制动，用于机组紧急制动情况下系统处于发电状态时产生的能量消耗，以确保直流母线不过压。
2.2 配置特点
2.2.1 多CPU系统的应用
基于热镀锌机组的复杂性，选择较高级的CPU416-2作为PLC的中央处理器，并且采用多CPU系统，每个CPU的功能分配如下表所示。
2.2.2 应用软件编制采用单元结构
热镀锌机组的应用软件编制分为不同的单元，每个单元完成相应的功能，使软件可读性好，结构清晰，易于修改和维护。
（1）机组协调控制（Line Coordination Control，LCO）
LCO主要功能有：操作模式处理；机组启动和运行联锁条件的检查确认；操作指令及设定值的选择和下达；辅助传动控制命令的产生；穿带、甩尾、定位等自动顺序控制；传动的接通、关断控制及状态监视；成组及单独点动操作；带钢位置监视等。
（2）主令速度生成器（Master Ramp Generator，MRG）
MRG主要功能有：速度和加速度斜坡的产生；根据LCO的设定进行带钢尾部的自动减速以及带钢的自动定位；张力的斜坡处理及开卷机、卷取机、活套、张紧辊等的张力控制；静张力和运行张力的自动处理；带钢的断带检测；活套自动位置控制；传动控制及通讯处理等。
从表1中可以看出，每一段均配有主控和顺控CPU，LCO和MRG一般在同一个主控CPU中实现。
（3）顺序控制（Support and Sequence Functions，SSF）
SSF的控制对象是与生产线速度、张力无关的设备，如电磁阀、恒速电机等。顺控CPU将操作或主控命令结合安全联锁信号，对现场设备发出动作命令，同时监视其反馈信号，并在HMI画面上进行显示。顺控CPU还负责除张力计外所有机电一体品的接口。
（4）仪表控制（Instrumentation and control，I&C）
本机组采用西门子SIMATIC S7实现仪表控制功能，用于仪表控制的CPU安装在与跟踪系统CPU相同的框架上，其控制范围包括清洗段、湿平整及高压清洗系统、后处理段。I&C主要功能有：温度、流量、压力、液位、电导率的控制和监视。
（5）物料跟踪（Material Tracking，MTR）
MTR可实现对其跟踪区域内运行的所有带钢上的特殊点（如焊缝、缺陷等）的精确位置跟踪及其钢卷数据的精确跟踪，还能为机组的其他控制设备激活新的设定值，并统计汇报机组的生产数据。
3 张力控制
3.1 张力辊的控制
张力辊有速度控制和张力控制二种控制方式。
3.1.1 张力辊的速度控制方式
本机组中，1号、4号、6号以及10A号张力辊分别是入口段、工艺段、平整段以及出口段的主令速度辊。在速度控制方式下，要求张力辊组的多个传动辊的作用力一致，辊的速度要实时保证同步。采用标准的双闭环速度控制系统予以实现，速度环不允许饱和。
3.1.2 张力辊的张力控制方式
除主令速度辊以外，其余张力辊均为直接张力控制。将张力调节器的输出叠加到速度设定上，使速度环饱和，即速度环之外为张力环，张力调节器和速度调节器均为比例积分形式，以此来保证各个传动辊的转矩输出一致。
3.1.3 张力辊的负荷平衡控制
负荷平衡控制是张力辊控制的一个重要内容，其作用是使各张力辊的负荷尽可能地相近或满足一定比例的分配，使各张力辊都能发挥各自能力，协同完成带钢张力控制要求。其基本原理是将测得的各张力辊电机电流送到控制器内进行比较，差值经负荷平衡调节器输出后叠加到从辊的速度给定上，通过调节从辊的速度来控制输出转矩。
3.2 拉矫机的控制
平整段出口设置有两弯两矫形式的拉矫机，其目的是获得良好板形，改善材料各向异性，消除屈服平台，阻止滑移线形成。前后张力辊的传动方式为单独驱动，控制方式有延伸率控制与张力控制。
张力控制模式下，前后张力辊之间无速度差，为张力辊直接张力控制方式。
延伸率控制模式下（延伸率定义同平整机），前后张力辊之间有了因为延伸率而产生的速度差，拉矫机入、出口侧各安装有1个PLG，分别对每个测量周期的带钢长度进行计数，这样就可确定带钢长度并计算出延伸率的实际值。
4 结语
镀锌生产线通过西门子自动化控制，保证设备正常运行。
参考文献
热镀锌范文第3篇
关键词：电解清洗工艺、过程要素、要素控制
0 引言
镀锌机组接受上道冷轧来料带钢后，带钢表面存在轧制油以及运输过程中产生氧化铁皮，如果轧制油和铁粉超过一定值，在退火时不能完全分解掉，将在钢板表面形成结碳等缺陷，这些表面缺陷影响了镀层的粘附性。通过有效的表面清洗清除这些表面缺陷保证了后续涂镀后的带钢表面质量。而电解清洗是整个清洗系统中的重中之重，电解清洗同时具有化学清洗和机械清洗两方面的功能，最大程度的对带钢表面进行去污除油。为了保证清洗的有效性，必须对清洗过程中的各个工艺参数进行控制，同时为了提高效益，保证清洗有效性的同时还要使其高效，这就对各工艺制度和现场操作人员提出了更高的要求。
1 电解脱脂液化学脱脂
1.1 碱性化学脱脂除油机理
化学清洗主要是用固定组分的脱脂剂配制成清洗介质.去除带钢表面粘附的污垢。脱脂剂主要由表面活性剂和作为助洗剂的氢氧化钠、碳酸钠、硼酸钠、硅酸钠等碱性化合物组成[1]。利用脱脂剂的皂化作用和乳化作用将带钢表面的油脂除去。
a皂化作用[2]：金属表面油污中的动植物油（主要成分是硬脂酸），与碱生成硬脂酸钠（即肥皂）和甘油，溶解进入碱性溶液，俗称皂化反应，以除去工件表面油污[2]。
b乳化作用[2]：脱脂剂的重要组分是表面活性剂，矿物油靠其乳化作用而除去。表面活性物质吸附在界面上，憎水基团向着金属基体，亲水基团溶液方向，使金属与溶液间界面张力降低，从而在流体动力等因素的作用下，油膜破裂变成细小的珠状，脱离金属表面，分散乳化以及分散到溶液中形成乳浊液。
c浸透作用（润湿分散作用）[2]：皂化与乳化作用均系从油污表面逐步进行，而使碱性溶液浸透油脂内部，达到并润湿带钢表面，增进了脱脂除油的效果。
1.2 电解化学脱脂控制因素
化学脱脂过程控制主要是对脱脂液的控制，既要考虑到脱脂液脱脂过程中的有效性，也要从成本控制的方面考虑到脱脂的高效性，因此，过程控制中需要关注脱脂液浓度、温度、压力和影响脱脂液消耗的因素。
1.2.1 浓度控制
碱液中碱含量的增加，可加速皂化反应的进行，有利于油污的去除，但也不宜过高[2]。浓度过高，会使肥皂的溶解度和乳化液的稳定性下降，反而降低了清洗效果，同时也会造成脱脂剂的浪费。
1.2.2 温度控制
随着温度的上升，附着在金属表面的油脂粘度不断下降，流动性增加，所以油脂容易脱离，同时，随着温度的提高，清洗剂的导电性能增加并且促进碱的皂化反应，从而提高清洗性。但过高的温度和过低的温度都会导致泡沫的急剧增加[2]。
1.2.3 泡沫的损失
皂化反应的过程中会产生大量的泡沫，而这些泡沫会从循环槽的溢流口流失，此外循环槽液位的高度也影响到泡沫的流失[2]。为了防止泡沫的流失造成脱脂液的消耗，一方面选择低泡的表面活性剂，减少泡沫的产生，也可以添加消泡剂来消除产生的泡沫；另一方面，更加合理的控制槽内的液位给泡沫存在于槽内的空间，使得一部分泡沫自行破裂。
1.2.4 为维护槽液清洁程度的排放
槽液的清洁程度直接影响到泡沫的产生和带钢清洗后的清洁程度，直接影响槽液的使用寿命，因此维持一定程度的槽液清洁度来保证泡沫的产生量和带钢的清洁程度，同时尽可能少的对碱液进行排放[2]。
2 电解机械脱脂
电解清洗依靠在带钢表面产生的气泡附着在油污上，由于浮力作用，气泡将油污带离带钢表面。
2.1 电解机械脱脂原理
电解脱脂时钢板本身并不直接带电，而是借助于通直流电夹持带钢的电极栅板的电磁感应，使带钢带电而发生电解反应。生产实践证明，电化学除油的速度是化学除油速度的数倍，而且油污清除效果好。主要原因是电化学除油时，不论带钢作为阴极还是阳极，其表面上都析出大量气体，实际上是电解水的过程[3]。
电流从极板经过脱脂液到达带钢，然后在带钢内部继续前进，到达与出口部分的极板相对应的位置，并从带钢又经脱脂液到达另一极板。在入口部分与阳极极板相应的带钢，相对于阳极来说，电位为负，则为阴极。
在同样电流下，阴极清洗在钢丝表面产生的气体体积是阳极清洗的两倍，气体对油污的作用是阳极清洗的两倍，因此，阴极电解清洗产生的机械擦刷作用及对清洗液的搅拌作用都比阳极电解清洗大
2.2 电解机械脱脂过程影响因素
2.2.1 极板间距
间距的大小影响着电路产生的阻抗值，间距愈小电荷运动阻力愈小，有效能量愈大。反之，电荷运动阻力愈大，无效能耗愈大[2]。
Ei = D / （ Q 0-3 02 ）
式中，D为电流密度，H为带钢与极板间距，Q为电解质导电率
为了提高有效能，尽量减小极板间距，但是如果带钢与极板间距太小，由于带钢垂度或板形不好、高速运行张力波动等因素，容易造成带钢与极板接触，产生电弧击穿带钢现象，通常极板的间距在5公分左右。
2.2.2 电解时间
由于油污的脱离需要一定量的气泡附着于污物的表面，而电解产生气泡需要一个量的积累过程。如果极区长度太短，电解时间短，带钢表面产生的气泡少达不到清洗效果。
2.2.3 电极切换
电极切换的主要作用是防止阴极产生的大量氢气累集导致爆炸。同时，也是为了极板能够自清洗，在电解过程中极板表面本身也产生气泡，长时间累计形成一层氧化膜，阻碍了电流的传导。电极切换有效防止了极板表面太脏而造成的清洗效果变差。现场生产中通常生产一卷带钢后进行一次极性的切换。
2.2.4 清洗液的流速
极板间的电解质的流动带走了气泡，同时进行了电解质的更换，增加了电导作用的有效性。具体方法一方面可增加在线槽的溢流；另一方面可以选择合适的带钢速度，带动液体的流动，速度的选择要与电流密度相匹配。
2.2.5 极板长度
极板的长度必然大于来料的最大宽度，但是该长度对于窄料来说可能过宽，由于边部积聚效应，边部的电流大于中部电流，造成清洗不均。立式电解清洗可加边缘罩，另一方面可以通过变频控制控制极板不同部位的电流。
3 总结
为了能够达到需要的清洗效果，首先在最初的设计过程中必须进行综合考量，进行合理的设计。同时在后续的生产中，根据实际的生产情况来制定合理的工艺规程，保证脱脂液的清洗效果，保质同时高效，以提高整体电解清洗效率，降低生产成本。
参考文献：
[1] 贾明镜. 浅论八钢热镀锌机组脱脂清洗工艺. 金属材料与冶金工程， 2010年8月， 第38卷第4期：25-28， 31.
热镀锌范文第4篇
关键词：连续热镀锌；锌渣；冷轧钢带
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.019
1 概述
连续热镀锌是目前主要的钢带热镀锌工艺之一。利用该工艺生产冷轧钢带时，钢带一般先进行清洗、退火，然后经炉鼻入锌锅浸镀，最后利用气刀精确控制锌层厚度。在浸镀环节产生的锌渣缺陷是热镀锌主要缺陷之一，其成因复杂，整改效果差，一直困扰着热镀锌生产者。如能对其进行准确分类，明确各类锌渣缺陷的形貌、形成机理及产生工序，就能做到有的放矢及时，有效控制减少缺陷量。
2 锌渣缺陷的分类及形成机理
2.1 基板氧化物型
此类缺陷指镀锌基板在热轧时板面存在较大氧化物，酸轧时氧化物溶解板面出现腐蚀性凹坑，浸镀时因板面凹坑产生的锌突起。基板氧化物型锌渣缺陷表面光滑，与正常部位锌层的颜色相近，表面无锌花，拉矫后锌渣缺陷边缘圆滑。因这类锌渣缺陷一般突起高度较小，拉矫时缺陷部位基板变形不大，拉矫后钢带另一面的缺陷对应处无明显突起。如用盐酸清洗，锌渣快速溶解，缺陷部位钢基出现明显的腐蚀性凹坑（非压入型）。
（1）形成机理。如热轧钢带存在较大氧化物，冷轧酸洗时氧化物溶解，板面出现凹坑。如凹坑较深，冷轧压下率较小，凹坑就不易被压平，冷轧后依然存在。轧制时凹坑内聚集乳化液及轧制油，表面不与轧辊接触，轧制后凹坑内部粗糙度较大。浸镀时粗糙度越大，越容易在凹下部分形成致密的δ1相及薄的ζ相，突出部分形成裂开的δ1相及疏松的、体积很大的网状ζ相。这样生成的铁-锌结晶体的海绵状组织形成了结晶的粗糙表面，它比其它部位的光滑铁-锌合金层带出较多的锌液。再者ζ相最易在棱角上形成，因为粗糙表面的棱角部位突出，所以ζ相很发达，从而生成较厚的锌铁合金层，最终发达的合金层和纯锌层便导致了凹坑处的锌层厚度增加[1]。其次因为粗糙度越大，钢带的实际表面积就越大，根据啮合原理，凹坑处的合金层与锌液的结合力就越强，气刀吹扫时，锌液越不容易被吹薄。气刀吹扫后，凹坑处粗糙大，形核表面大，形核率高，在其它条件不变的条件下，锌液凝固速度就越快，这样凝固速度较慢部位的锌液还会向凹坑处补充，最后导致该处锌层突起。
（2）消防措施。热轧时通过适当降低钢坯加热温度、减少加热时间、保证除磷机优良状态等方法减少热轧卷氧化物残留。对于存在氧化物的热轧镀锌原料板，在冷轧轧制时可通过调整计划，增加压下率的方法减少乃至消除凹坑缺陷。如锌渣清洗后发现有碳状物残留时可通过提高清洗段碱洗电导电率及刷洗功率来增加清洗效果，降低缺陷影响。
2.2 锌渣粘附型
此类锌渣缺陷是指底渣、浮渣、自由渣粘到钢带上形成的锌渣缺陷。粘附型锌渣缺陷表面可分为粗糙型和光滑型两种。粗糙型锌渣缺陷表面呈灰白色，无金属光泽，经拉矫辊挤压后、锌渣缺陷处钢基下凹，锌渣缺陷表面被压平，四周棱角分明。光滑型锌渣缺陷形态与氧化物型相同。缺陷部位经盐酸清洗时，小锌渣部位的基板与正常部位无区别，大锌渣，特别是表面粗糙型锌渣的缺陷部位板面出现压入型凹坑（非腐蚀性）。
（1）形成机理。粗糙型锌渣缺陷一般由上浮的底渣粘附在钢基上形成。由于底渣熔点高，在锌液中呈固体形式存在，且呈多孔疏松状，因此在锌渣表面形成粗糙表面。光滑型锌渣一般由浮渣及自由渣粘附在基板表面形成的。由于锌渣的流动性差，经气刀吹扫后未均匀覆盖在基板表面，形成了突起的锌渣缺陷。
（2）消防措施。要减少此类锌渣缺陷的产生，一方面通过调节锌锅及钢带入锌锅温度、降低清洗钢带的铁残余量及调节锌液的中的铝含量等措施来减少锌锅中产生量；另一方面通过及时清理锌渣、减少锌液扰动、提高沉没辊的排渣能力来降低锌渣粘在钢板上的几率。
2.3 气刀喷吹型
此类缺陷是指被气刀喷吹飞散出来小的锌颗粒飘浮到未凝固的钢带上形成的缺陷。这类锌渣缺陷一般尺寸特别小，手感轻微，大面积分布，有时甚至会布满整个板面。
（1）形成机理。气刀控制参数不合适时，钢带表面的部分锌液会部分从钢带表面分离，凝固后形成了细小的尘状锌渣，飘散到出气刀后，锌液未凝固的钢带上形成的缺陷。此类缺陷的钢板用盐酸洗去锌层时，基板表面无任何异常。此类一般出现在生产速度较快、锌层较薄、气刀喷吹压力较大、刀唇间距较大、气刀高度较高的情况下。锌液飞溅的原因主要有：气刀离液面过近、喷吹压力过大、气刀发生对吹。
（2）消防措施。出现此类缺陷时，先适当提升气刀高度，观察效果，如改善不明显可适当减少刀唇间距，从而降低气刀喷吹压力，如还未消除可利用降低生产速度的方法降低喷吹压力。
调整气刀喷吹角度使刀唇微向下倾斜对减少洗液飞溅的效果也是很明显的。
2.4 乳化液残留型
这类缺陷指因镀锌基板冷轧时，轧机出口的乳化液未吹扫干净，镀锌后乳化也残留部位出现的锌渣缺陷。此类锌渣缺陷一般分布在一个延轧制方向的带状区域内，锌渣呈点状或片状。
（1）形成机理。冷轧轧机出口吹扫不良时，钢带表面就会存在乳化液残留，如这些残留物未清洗干净，缺陷部位锌层就会才出现异常锌渣带。点状锌渣经盐酸清洗基体暴露后锌渣处有深色的黑斑。黑斑没有厚度，表面粗糙度与周围基板相当。
（2）消防措施。出现此类缺陷时，可通过增加清洗段的清洗能力来缓解，但效果不太明显，最根本的方法还是改善冷轧轧机出口的吹咦爸茫减少乳化液残留。
3 结论
（1）热镀锌锌渣缺陷根据成因不同可分为：基板氧化物型、锌渣粘附型、气刀喷吹型、乳化液残留型。
（2）锌渣分类分析法是快速查找缺陷原因，及时消除或减少缺陷的有效途径。
参考文献：
热镀锌范文第5篇
【关键词】 PLC WinCC 振动阻尼系统
1 引言
连续热镀锌机组带钢从锌锅至冷却塔塔顶转向辊的这一段较长范围内，带钢不允许有任何形式的接触式依托点，在气刀和冷却风机等对带钢的作用下会使带钢产生振动从而引起一系列问题，既影响镀锌带钢的质量又增加了金属锌的消耗。为了解决这一问题，在气刀上方安装有磁力式的防振动阻尼装置，采用磁力非接触式稳定原理，利用与带钢表面垂直的异向磁力最大限度地抑制带钢的振动振幅。整个振动阻尼系统采用了西门子公司的SIMATIC S7-300控制系统，人机界面采用WinCC系统，能够有效的解决带钢振动问题。
2 工艺简介
实际生产时，在锌锅沉没辊和塔顶转向辊之间数十米的带钢仅仅依靠张力的作用保持稳定。带钢的横向无规则振动直接导致气刀喷嘴与带钢的距离的变化，想完成对锌层厚度的控制是很困难的。通过一般手段，如控制张力或者改善气刀喷嘴形状可以减小振动，但不能从根本上解决问题。想有效直接解决振动，最直接的办法是安装夹紧辊。但是热镀锌作业线上，在镀层结晶冷却前是不允许直接接触锌层的。磁式振动阻尼系统通过安装在带钢两侧能在带钢上产生异向磁力的磁力装置，以异向磁力作用抑制带钢的横向移动，其产生的力学效果类似于夹紧辊。
整个系统由几个部分组成：
（1）磁力调节系统：调节电流以达到控制磁力的大小。
（2）带钢距离测量传感器：用于测量电磁装置与带钢的距离。
（3）装置行走机构：调节电磁装置与带钢之间的距离。
（4）辅助设施：包括气动冷却机构，磁力测量等。
（5）控制系统：PLC及人机界面，系统的自动控制与操作、数据记录等。
3 SIMATIC S7-300控制系统
3.1系统硬件与通讯方式
西门子可编程控制器S7-300，属于通用型PLC，特点是循环周期短，能用于复杂过程的控制，模块化设计，完全可以达到控制要求，且能提供不同档次的器件进行选型。本阻尼系统的控制系统采用的配置见表1。
系统采用的通讯方式是西门子的PROFIBUS现场工业总线。PROFIBUS是用于自动化系统的开放式工业以太网标准，可确保实现集成通讯，是一种高速低成本的通信。PROFIBUS的物理层是RS-485接口。最大传输速率是12M比特/秒，最多可以与127个节点进行数据交换。网络中可以接串接中继器，用光纤通信距离可达90km。其网络中还有很大扩展空间，可接入很多种总线设备，如智能I/O站，智能开关，也能接入其他控制终端，如智能从站、PG机、远程控制设备、无线设备等。
3.2软件设计与人机界面
编程软件采用西门子公司的STEP 7 V5.4。STEP 7包括的编程语言有三种，分别为梯形图（LAD）、语句表（STL）和逻辑块图（FBD），通过软件的项目管理器可以启动工程项目及编程工具，进行硬件配置和程序编写，并能在线访问PLC内存进行监视和编辑。
在生产线锌锅操作室里设置了一台上位机用于在线操作，人机界面系统采用西门子工程控制软件WinCC6.0来实现，用于设备的各种参数输入显示等功能。通过监控画面可以查看报警画面、磁力调节电流历史趋势图、阻尼装置与带钢距离趋势图等系统控制器相关数据，并可以保存供日后分析使用。
WinCC有强大的编程环境，用户可随时根据实际生产需要编制并产生新的功能，在上位机上设置后就能在画面上显示并使用。
4 系统功能的实现
阻尼装置有2套行走机构，磁力装置、带钢距离测量传感器安装在一个不锈钢箱体内，依靠行走机构调节电磁铁与带钢之间的距离。驱动采用变频器调节，在生产时，箱体以30mm/s的速度自动定位，在接近目标时，程序控制减速以达到最佳位置。带钢运行的情况下，箱体可以在20分钟内调节到位。
带钢从两个箱体之间穿过，需要不间断地测量磁力装置与带钢表面的距离。距离过大，磁力装置达到相同效果需要更大的磁力；距离过小，带钢的抖动或带钢板形产生的形变会使带钢表面与阻尼装置相接触。控制系统通过安装在箱体上的两个激光位置传感器实时检测带钢的位置变化（测量范围为30～100mm，精度为0.1%），动态分析阻尼效果，并同时调节磁力装置到带钢表面的距离和驱动磁力装置的电流以达到最佳的阻尼效果。
5 应用效果
在使用之前，带钢在没有非接触式带钢防抖动装置的制约时，最大抖动幅度达4mm左右。系统投入使用后，操作人员只需在HMI上进行控制或参数调节，当阻尼装置箱与带钢之间的距离及电流输出值平稳后，带钢的抖动幅度仅仅在1mm以下。振动装置在不工作或当锌锅的气刀等系统需要拆卸和维护时，可以沿其滑道移回，不影响锌锅三大件的更换和维护。其安装后示意图如图1所示。
6 结语
以S7-300为控制系统的防带钢振动阻尼装置在某厂镀锌线投入运行以后，通过一段时间的使用，系统能够稳定运行，带钢振动减轻之后，锌层厚度及镀层均匀，在保证质量的前提下生产出来的热镀锌带钢能节约大量的锌原料。一般镀锌层厚度为50g/m2～200g/m2，现在仅单面镀锌层厚度可减少2.5g/m2，随着目前锌价的攀升，一条年产十万吨的生产线仅降低锌耗即可节约数百万元的成本，这对于热镀锌生产企业降本增效有着重大意义。
参考文献：
[1]Anno Jordan.控制热镀锌带钢振动降低生产成本[J].钢铁译文集，2008，（1）：45～47.
热镀锌范文第6篇
关键词 达克罗；热镀锌；底漆+面漆
中图分类号 TB331 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)071-0180-02
1 有色金属表面涂覆体系研究范围
1）以达克罗涂层为底层，加底漆、面漆的复合涂覆方法。
2）以热镀锌镀层（包括钝化后）为底层，再涂覆底漆、中间漆、面漆的防腐工艺。
3）以纯铝、合金铝、铸铝为基材，在各种基材上进行化学氧化、阳极氧化、硬质阳极氧化后再涂覆底漆、面漆的复合涂覆工艺。
2 有色金属表面涂覆体系现状及质量问题
1）达克罗涂层主体材料是锌粉和铝粉，耐磕碰划伤的能力很差，生产过程中常因受到磕碰划导致产品锈蚀。
2）热镀锌就是工件浸入锌液中，表面形成一层光滑的镀锌层。工件经热镀锌后，导致镀层与漆膜之间的附着力降低。
3）铝制品有多种防护工艺，其中重点研究铝合金（包括氧化后）涂漆的结合力问题。
3 实验内容
3.1 达克罗复合涂层
1）不同材质试片达克罗后两种涂漆工艺的试验方案
2）Q195试片试片试验数据见表1。
从表1的试验数据得出，两种工艺方案对Q195试片的防腐性能没有显著区别。
3）铸铁试片试验数据见表2。
表2试验数据得出达克罗Ⅰ涂+底漆+面漆工艺，可以提高铸铁材质的零部件防腐蚀性。
4）焊接样件试验数据见表3。
从表3试验数据得出焊接结构件最佳表面处理工艺为：达克罗Ⅰ涂+底漆+面漆。
3.2 热镀锌层漆膜附着力实验
1）碳钢热镀锌后不同后处理方式对涂装性能影响的试验方案
试件热镀锌后不同后处理方式，如图所示。
本试件所选取的后处理方式主要为：磷化、钝化（无水洗）、钝化（水洗）、未钝化四种方式，对试件进行底漆喷涂，检测整个涂层体系的结合力。
2）试件喷涂铁红环氧底漆后的附着力试验，结果见表4
由表4可以看出铁红环氧底漆在不同基体上附着力大小顺序为：磷化>无钝化>钝化（水洗）>钝化（未水洗）。
3）试件喷涂银灰、橘红环氧底漆后的附着力试验，结果见表5。
从表5可以看出橘红环氧与银灰环氧底漆在热镀锌层钝化膜上直接喷涂，附着力均不如磷化和无钝化处理的漆膜附着力好。
4）不同底材试件喷涂不同底漆后的涂装体系附着力，结果见表6。
表4
表5
表6
由表6实验数据可知：热镀锌后处理采用不同后处理方式漆膜附着力性能为：磷化＞无钝化＞钝化；
对于整个涂装体系而言，漆膜附着力性能为：银灰环氧底漆＞橘红环氧底漆＞铁红环氧底漆。
3.3 铝及铝合金实验
1）铝及铝合金试片底漆试验方案如下：
由表7底漆漆膜划格试验数据得出：硬质阳极氧化后的铝合金试片，底漆结合力不如化学氧化后的结合力。经测试锶黄环氧、锌黄环氧底漆结合力不能达到公司要求，不进入下阶段试验。
2）铝及铝合金试片面漆试验方案如下：
①面漆盐雾试验
a 盐雾试验600h b 盐雾试验1500h
图a试片出现失光现象，表面开始发灰，失去银粉漆原有光泽，无气泡和锈蚀出现；图b无试片出现气泡。
②面漆暴晒试验
2011年4月初开始做暴晒试验，两个月后观察无明显变化。经过六个月后，所有试片均出现不同程度的失光，银粉漆表面出现轻度粉化，颜色发灰，手指触摸会有少量粉末脱落。氟碳面漆表面未有变化。
热镀锌范文第7篇
关键词：热镀锌；锌渣；锌液；锌锅；Al含量
1 概述
随着热镀锌板代替电镀锌板不断进入家电板市场，用户对家电镀锌板的表面质量要求也不断提高，镀锌产品表面质量成为各镀锌板厂家竞争的关键。沙钢同信镀锌机组采用的是改良森吉米尔法工艺，产品定位于建筑板和家电板。由于镀锌家电板产量不断提高，锌渣不良品缺陷一直比较高，占到不良品率的20%以上。为了解决镀锌板锌渣表面质量缺陷对产品质量所造成的影响，本文对镀锌家电板锌渣缺陷产生的原因进行了系统分析和研究，提出解决镀锌板表面锌渣缺陷的控制方法。
2.2 锌渣的分类
锌锅中Zn含量在99%以上，由表一可知，Fe2Al5、ZnO、Al2O3密度低于Zn（7.3）降上浮；FeZn7、Fe5Zn21、FeZn13由于密度接近或超过Zn密度，这三种物质将悬浮或下沉。故锌锅中的锌渣可大致分为三种，浮渣Fe2Al5、ZnO、Al2O3；悬浮渣FeZn7；底渣Fe5Zn21、FeZn13。
由上述可知，锌渣的生成与锌锅中的Fe有直接关系，如果锌锅中没有Fe或者Fe含量较低，那么锌渣的生成会大大降低。控制锌渣生成的关键还是控制锌锅中Fe的含量。
2.3 锌锅中Fe的产生
锌锅中Fe产生有原材料Fe粉残留、锌锅中设备的腐蚀、带钢入锌锅发生的反应等。但就带入量而言，主要还是带钢入锌锅是Fe的铁损（如图四所示）。
Fe的溶出影响因素有：POT温度、成分、材质、入POT带钢温度。
首先，Fe2Al5层的以极快的速度形成，阻止Fe进一步的析出。
其次，溶出的Fe与POT中的Al、Zn发生反应生成dross。影响因素有：局部产生成分偏差，温度的变化，Fe的溶解度变化。
最后，Dross附着。影响因素有：POT内的流动性、ROLL的转动、INGOT的投入、dross的捞取、inductor的运转、带钢的表面状态等。
2.4 锌渣产生原因分析（详见图八）
锌渣的产生无外乎Fe的进入与FeZn合金的析出。
3 锌渣的附着
锌渣产生是无法避免的，我们只能按图八，控制其产生的多少。另一个关键的控制就是要控制其在带钢表面的附着。分析锌渣附着在带钢表面的原因有大致两点：带钢与锌锅辊系的接触时锌渣压入、带钢与锌液接触时锌渣进入（详见图九）。
3.1 与锌锅辊系的接触
在锌渣附着缺陷中有稳定辊压入锌渣、沉没辊压入锌渣。以沉没辊锌渣（图十）为例，其产生原因就是在沉没辊槽倒角处Al含量富积，生产大量的锌渣，沟槽来不及排渣，与带钢接触时，将锌渣压入带钢表面。
3.2 与锌液的接触
此类锌渣的附着成为一般锌渣附着，但产生原因分为两种。
①带钢与锌液接触时，由于温度差、成分的波动等原因，在接触区域会产生锌渣的析出（及接触区域内锌渣含量较高），从而使锌渣卷附着在钢板表面。
②锌液的晃动也可能将原有锌锅内已经生产的锌渣，附着到带钢版表面。
故控制锌渣的附着，除了控制锌渣的产生外，还要注意沉没辊如锌锅时的烘烤工艺；沉没辊、稳定辊的加工质量、表面质量；可根据各条镀锌线的实际特点实验测试沟槽设计、锌锅沉没辊辊面喷涂、封孔技术使沉没辊辊面寿命得到了较大提高，同时减少了沉没辊辊面的锌渣粘结。尽一切可能减小锌液的波动，可采用液位自动控制系统（自动加锌、自动锌液泵抽取）；感应体尽量低功率控制；捞取渣时标准方法等。
4 锌渣的控制
①Al含量上升，POT温度下降，Fe溶出减少。可设计锌锅铝含量0.18%-0.22%、入锌锅带钢温度480±5度、锌锅温度452±2度。但要注意随着锌液温度的降低和Al含量的增加，锌渣颗粒的数量和尺寸会提高，这不利于形成良好的板面质量（浮渣：Fe2Al5；选浮渣：100μm以下 FeZn7、FeZn13、Fe5Zn21；底渣：100μm以上FeZn7、Fe5Zn21）。
②POT温度与Al含量波动最小化，Fe析出减小。
③POT内锌液的流动模式与带钢表面的状态决定附着程度。镀锌附近流动对小化与带钢表面均一化。
④检修或停线时间较长时，添加高铝锌锭，使用N2对锌锅进行吹扫，让铝充分与FeZn合金进行置换，生产浮渣上浮后再捞取，且沉静3小时以上再投入生产。
⑤正常生产时浮渣中氧化锌含量较多，Fe2Al5含量较低，故Fe含量百分比下降。停线时吹扫后底渣转化为浮渣较多，锌渣中Fe2Al5合金较高，故铁含量较高。
因此，上述说明，停线后使用N2对锌锅进行吹扫，能有效地降低锌锅中的Fe含量，净化锌锅成分。
5 结论
通过以上措施，沙钢同信镀锌板的产品表面质量得到了有效的提升，成功开发出家电用热镀锌板，并为以后发展汽车用热镀锌提供了有力的理论与实践的支持。
参考文献：
[1]李九岭.带钢连续热镀锌（第二版）[J].冶金工业出版社，1987：19-28.
热镀锌范文第8篇
关键词：钢丝绳断丝锈蚀
中图分类号： TD526文献标识码： A
目前市场上钢丝绳多是由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。钢丝绳起到承受载荷的作用，其性能主要由钢丝决定，并根据使用环境条件不同对钢丝进行表面处理。在工程上应用的钢丝绳规格型号总共有三种分类:
1、表面分类：光面钢丝绳，镀锌钢丝绳，涂塑钢丝绳；
2、用途分类:电梯钢丝绳,钻机打井打桩钢丝绳,旋挖钻机钢丝绳,起重机钢丝绳,吊索具钢丝绳,吊装用钢丝绳,吊车钢丝绳，塔机钢丝绳,电动葫芦行车钢丝绳,龙门架卷扬机钢丝绳,吊篮钢丝绳,建筑机械用钢丝绳,索道钢丝绳；
3、结构分类:点接触钢丝绳,线接触钢丝绳,面接触钢丝绳,多层股不旋转钢丝绳,三角股钢绳,多层股面接触钢绳,密封钢绳。
我省闸门常用的钢丝绳有6×19＋1，6×37＋1等两种，均为光面钢丝绳。上述表示钢丝绳规格的三组数字代表三种含义，第一组数字6代表钢丝绳有6股钢丝组成，如8股，第一组数字就应是8；第二组数字19或37代表钢丝绳每股有19或37跟钢丝拧成；第三组数字1代表钢丝绳中有一根油浸剑麻或棉纱纤维的绳芯。
一、光面钢丝绳
光面钢丝绳的光面是指表面处理工艺，一般是光面涂油的。光面钢丝绳是用没镀锌的钢丝捻制而成，为了防锈，捻制完成的同时钢丝绳要做浸油处理，这种钢丝绳整体含油多比较脏，钢丝绳不易生锈的。小股捻制的的时候，用一滑轮导入油池，然后导出油池倒向钢丝绳轴，钢丝绳整绳合成也是一样的方法，这种钢丝绳整体含油多，里外都是。擦净表面成铁的金属色总掩盖不住铁锈的存在，暴露无油的地方可看到黄铁锈。
钢丝绳绳芯分为钢芯和麻芯，钢芯主要有1*7,1*19,1*37,7*7。麻芯统称FC，国家标准主要有两种，一种为天然麻芯（NF），一种是合成纤维芯（PP），天然麻芯主要分为两种：黄麻和剑麻，黄麻成本低，剑麻成本高，支撑力和韧性比黄麻好。
二、镀锌钢丝绳
镀锌钢丝绳主要用于防腐防锈用的起重钢丝绳。镀锌钢丝绳分两类：冷镀锌钢丝绳和热镀锌钢丝绳。镀锌钢丝绳是用已镀过锌的钢丝捻制而成，因表面已镀锌，捻制完成后一般不再做浸油处理，钢丝绳整体含油极少，如有也只集中绳芯里。
1、镀锌钢丝绳工艺区别
电镀锌是通过外加电源，用电沉积的方式获得镀层，获得的镀层是由细密的纯锌晶粒所组成。冷镀锌（或者是电镀锌）是在常温下通过电镀或者其他方法镀的锌。从理论上讲，电镀锌可获得任意厚度的锌层。目前实用的电镀锌上锌量可达1200g／m2，一般电镀锌层上锌量也可达750g／m2。
热镀锌是靠物理的热扩散作用形成镀层，首先形成铁一锌化合物，相继在铁一锌化合物表面生成纯锌层。热镀锌上锌量最高值也不过593g／m2。
2、热镀锌钢丝绳和冷镀锌钢丝绳区别
热镀锌的耐腐蚀性能好，根据运行环境，可以用十至二十年，因为表面锌的含量虽然电镀锌高，但由于热镀锌的钢丝绳表面有一层锌铁合金，它的防腐能力远远高于冷镀锌的钢丝绳。目前市场一般都是电镀钢丝绳，因为热镀的贵，经销商卖热镀的利润低，卖相好，但是电镀锌钢丝绳在空气中的防腐能力也就是一年半载，防腐能力还不如光面涂油。从外观来区分的话，冷镀锌钢丝绳的外观比较亮，比较好看，但是热镀锌钢丝绳外观发乌。
3、镀锌钢丝绳用途范围
镀锌钢丝绳可用于高级建筑、车船捆绑、牵引、捆扎等领域、用于航运、海洋石油勘探、飞机操纵以及海洋捕捞、拖网、定置网、卷网等渔业方面。镀锌钢丝绳的绳芯以往常用剑麻及黄麻制造，但因这些材料在工作时容易吸附酸、碱、海水等腐蚀物，造成内层钢丝早期锈蚀断丝，已改用聚丙烯作绳芯。镀锌钢丝绳的捻制与普通圆股钢丝绳相同，但根据钢丝绳使用的工作条件，对原料钢丝的锌层厚度有不同的要求：直径0.2～5.0mm的特号和I号镀锌钢丝绳钢丝，镀层厚度可分为3组：薄镀层组上锌量为15～135g／m2，用于轻度腐蚀条件；中镀层组上锌量为60～200g／m2，用于中等腐蚀条件；厚镀锌组上锌量为75～260g／m2，用于严重腐蚀条件。
三、涂塑钢丝绳
表面涂覆塑料的钢丝绳叫涂塑钢丝绳，涂塑层材料主要有环氧树脂、聚脂、聚四氟乙烯、聚酸脂、聚丙烯、聚氨基甲酸乙脂、聚乙烯、尼龙、聚酸胺、聚碳酸脂等。涂塑层除要求有良好的力学性能和耐磨性之外，还应能很好地抵抗脂肪族及芳香族的酸性盐、有机与无机油及脂、碱、中性和酸盐溶液、酮和复醚等的腐蚀作用，其防腐性能低于镀锌钢丝绳。
四、结论
钢丝绳外观给人一种似乎很结实的感觉，但事实并不是这样，它在使用过程中必须格外小心，钢丝绳如同一台复杂的机器，搬运和使用要特别仔细。缺乏维护是钢丝绳寿命短的主要原因之一，特别是当机械在腐蚀性环境中工作，以及在某些由于与作业有关的原因而不能的情况下运转时更是如此。特别注意一些严重弯折、外层钢丝的严重磨损导致钢丝的松弛，以致有若干处断丝，应立即报废。
参考文献
[1]王倩. 钢丝绳故障检测与实验分析[D].北京工业大学,2013.
[2]陈厚桂,李晋,康宜华,武新军. 钢丝绳中缺陷的描述方法[J]. 机械工程学报,2009
[3]崔影. 对钢丝绳使用寿命的影响机制[J]. 金属制品,2013