一種表面無條狀鋅灰和亮點缺陷的熱鍍鋅鋼板制造方法
【專利摘要】本發明涉及熱鍍鋅鋼板制造【技術領域】，尤其涉及一種表面無條狀鋅灰和亮點缺陷的熱鍍鋅鋼板制造方法，其特征在于，在爐鼻子外側安裝冷凝析出沉淀裝置，使爐鼻子內鋅鍋側區域形成負壓，同時在爐鼻子側壁采用加熱方式，將爐鼻子側壁溫度提高到450～550℃，使鋅鍋上方的鋅蒸氣被不斷吸走，無法在該區域側壁上積累，爐鼻子中氮氫保護氣體的露點范圍在-70℃～-20℃之間，不必再額外加濕，鋅蒸氣在析出冷凝沉淀裝置中冷卻，析出鋅粉末并沉積下來。與現有技術相比，本發明的有益效果是：由于鋅鍋上方區域的鋅蒸氣被吸走，不會有鋅粉析出，因此不必再采用較高露點的方法抑制鋅蒸氣，因此條狀鋅灰缺陷和亮點缺陷都得以最大限度地得到控制。
【專利說明】一種表面無條狀鋅灰和亮點缺陷的熱鍍鋅鋼板制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及熱鍍鋅鋼板制造【技術領域】，尤其涉及一種表面無條狀鋅灰和亮點缺陷的熱鍍鋅鋼板制造方法。
【背景技術】
[0002]在用于汽車外觀件的熱鍍鋅板材制造過程中，由于鋼帶必須通過退火爐與熔鋅槽之間的連接通道(俗稱“爐鼻子”)進入熱鍍鋅鍋，爐鼻子區域鋅液面溫度在440°C~480°C，鋅蒸氣在爐鼻子內部與氮氫保護氣混合后的溫度在350°C~500°C之間，在只有普通保溫條件下，爐鼻子內部側壁溫度只有150°C~300°C，鋅蒸氣會在爐鼻子側壁上析出，累積析出的鋅粉掉落到被鍍鋅的鋼板表面，就會產生條狀鋅灰缺陷。
[0003]為了避免條狀鋅灰缺陷，現有技術通常采用兩種方法處理:1)定期將氣刀及沉沒輥吊出，用大錘敲擊下流槽，用不銹鋼管或膠皮管深入到整個爐鼻子區域，通入壓縮空氣，將爐鼻子里的鋅灰、爐灰、鋅渣和雜物吹出，并將鋅液面的浮渣全部撈凈，這樣鋅灰缺陷能得到一定程度的解決，但大約一周后又會出現；2)生產時，向爐鼻子內鋅液表面區域噴射加濕后的保護氣體或純氮氣，將露點為_60°C的保護氣體或純度為99.999%的氮氣穿過水槽控制露點溫度，上層保護氣體通入爐內的露點溫度為_60°C，含水量0.001% ;而下層的加濕后保護氣體露點控制為-20°C，水分含量會上升到0.1%，利用保護氣體中微量水分的氧化作用，在爐鼻子鋅液表面產生一層Al2O3和ZnO微薄氧化膜來阻止鋅蒸汽的逸出，收到了非常好的效果，但增濕過度會造成帶鋼 露鐵缺陷的現象。
[0004]在解決條狀鋅灰缺陷的過程中還經常出現“亮點”缺陷，這種亮點會在后續沖壓過程放大，進而影響涂漆外觀質量，經能譜分析，異常點成分主要為氧化鋅-氧化鋁型鋅渣成分，可能是為抑制鋅蒸氣而保持的高露點狀態，使氮氣中的水與基板和鋅液相關元素反應，在不同溫度條件下，“露點”對爐內氣體氧化勢或還原勢的影響程度是不一樣的。在900°C時，抑制鐵氧化的最小氫水比為1.6 ;當溫度下降時，此比值迅速上升，700°C時為2.3 ;300°C時為20。因此，在退火爐的加熱區，加入少量氫容易保持爐氣氛的還原性，而在爐鼻子所在的降溫區，因此同樣的“氫水比”，很難保持爐氣氛的還原性，此時人為添加的水使鋼帶在進入鋅鍋之前通過一段高氧化區域，鋼帶中敏感元素被氧化，隨后被鋅液中的鋁置換，必然形成微小亮點缺陷。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種表面無條狀鋅灰和亮點缺陷的熱鍍鋅鋼板制造方法，消除“爐鼻子”內鋅蒸氣析出的條件，從根本上杜絕熱鍍鋅工藝中鋼板上條狀鋅灰缺陷和亮點缺陷的發生。
[0006]為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
[0007]—種表面無條狀鋅灰和亮點缺陷的熱鍍鋅鋼板制造方法，在爐鼻子外側安裝冷凝析出沉淀裝置，使爐鼻子內鋅鍋側區域形成負壓，同時在爐鼻子側壁采用加熱方式，將爐鼻子側壁溫度提高到450~550°C，使鋅鍋上方的鋅蒸氣被不斷吸走，無法在該區域側壁上積累，爐鼻子中氮氫保護氣體的露點范圍在-70°C~-20°C之間，不必再額外加濕，鋅蒸氣在析出冷凝沉淀裝置中冷卻，析出鋅粉末并沉積下來。
[0008]所述爐鼻子中氮氫保護氣體的氧含量低于20ppm。
[0009]所述冷凝析出沉淀裝置通入冷卻氮氣作為吸力源，氮氣壓力范圍在0.3bar~
2.5bar，溫度范圍15°C~35°C，流量為10~100m3/h。
[0010]所述氮氫保護氣體由爐鼻子下端對應鋅液面上方區域通入，其氮氫體積百分比為(90 ~97):(3 ~10)，流量為 5 ~30m3Aο
[0011]所述方法中采用的析出冷凝沉淀裝置，包括氣泵和冷凝沉淀罐，氣泵內設有擴散管、冷卻氮氣入口和鋅蒸氣入口，擴散管的出口與冷凝沉淀罐的入口相連，冷凝沉淀罐的出口端連接排氣管；所述冷凝沉淀罐內包括緩沖腔和格柵板腔，冷卻氮氣和鋅蒸氣在緩沖腔混合，由350-500°C冷卻到200°C以下，鋅蒸氣因過飽和而析出形成鋅固體粉末，在緩沖腔和格柵板腔的側壁上沉淀下來。
[0012]所述格柵板腔中的相鄰格柵板的間距在5mm~10mm，格柵板由鋁板、不銹鋼板或碳素鋼板制作，板材厚度為0.5mm~1.5mm,格柵板間形成狹窄曲折的流道,增加與氣體接觸的機會和面積。
[0013]與現有技術相比，本發明的有益效果是:被鍍鋼板連續通過爐鼻子進入鋅鍋時，由于鋅鍋上方區域的鋅蒸氣被吸走，不會有鋅粉析出，因此也就不必再采用較高露點的方法抑制鋅蒸氣，因此鋅鍋上方區域還原氣氛較高，不會造成敏感元素的氧化，因此條狀鋅灰缺陷和亮點缺陷都得以最大限度地得到控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明實施狀態結構示意圖；
[0015]圖2是本發明冷凝析出沉淀裝置實施例結構示意圖；
[0016]圖3是圖2中的冷凝沉淀罐實施例結構示意圖。
[0017]圖中:1_退火爐2-爐鼻子3-鋅鍋4-冷凝析出沉淀裝置5-加熱器6_氮氫保護氣體管路7-氣泵8-冷凝沉淀罐9-擴散管10-冷卻氮氣入口 11-鋅蒸氣入口 12-排氣管13-緩沖腔14-格柵板腔15-格柵板
【具體實施方式】[0018]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步說明:
[0019]見圖1，是本發明一種表面無條狀鋅灰和亮點缺陷的熱鍍鋅鋼板制造方法實施狀態結構示意圖，退火爐I經爐鼻子2與鋅鍋3相連，在爐鼻子2外側安裝冷凝析出沉淀裝置4，使爐鼻子2內鋅鍋側區域形成負壓，同時在爐鼻子側壁采用加熱器5，將爐鼻子側壁溫度提高到450~550°C，使鋅鍋3上方的鋅蒸氣被不斷吸走，無法在該區域側壁上積累，爐鼻子2中氮氫保護氣體的露點范圍在_70°C~_20°C之間，不必再額外加濕，鋅蒸氣在析出冷凝沉淀裝置中冷卻，析出鋅粉末并沉積下來。爐鼻子2中氮氫保護氣體的氧含量低于20ppm。
[0020]冷凝析出沉淀裝置4通入冷卻氮氣作為吸力源，氮氣壓力范圍在0.3bar~
2.5bar，溫度范圍15°C~35°C，流量為10~100m3/h。氮氫保護氣體管路6連接在爐鼻子2下端，氮氫保護氣體由爐鼻子3下端對應鋅液面上方區域通入，其氮氫體積百分比為(90~97):(3 ~10)，流量為 5 ~30m3Aο
[0021]冷軋鋼板進入連續熱鍍鋅生產線先進行清洗，然后在氮氫保護氣的退火爐I中加熱到750°C以上，然后經適當保溫、快速冷卻、適當均熱后，通過爐鼻子2進入440°C~480°C熔融鋅液的鋅鍋3熱鍍鋅，最后光整，卷曲成卷，該產品適合于乘用車外觀件制造用材。
[0022]見圖2，析出冷凝沉淀裝置包括氣泵7和冷凝沉淀罐8，氣泵7內設有擴散管9、冷卻氮氣入口 10和鋅蒸氣入口 11，擴散管9的出口與冷凝沉淀罐8的入口相連，冷凝沉淀罐8的出口端連接排氣管12，高速的冷卻氮氣流經擴散管9，使鋅蒸氣入口 11產生負壓將爐鼻子2內鋅液面上方的混合氣體被吸出，冷卻氮氣和鋅蒸氣混合后，由350~500°C冷卻到200°C以下，流速急劇下降，鋅蒸氣因過飽和而析出形成鋅固體粉末并沉積在冷凝沉淀罐8中，相對清潔的氮氫混合氣體可以直接排放也可以經爐鼻子2回流到退火爐I內。
[0023]見圖3，冷凝沉淀罐內包括緩沖腔13和格柵板腔14，格柵板腔14中的相鄰格柵板15的間距在5mm~IOmm,格柵板15由招板、不銹鋼板或碳素鋼板制作,板材厚度為0.5mm~
1.5mm，格柵板15間形成狹窄曲折的流道，增加與氣體接觸的機會和面積，鋅固體粉末在緩沖腔和格柵板腔的側壁上沉淀下來。`
【權利要求】
1.一種表面無條狀鋅灰和亮點缺陷的熱鍍鋅鋼板制造方法，其特征在于，在爐鼻子外側安裝冷凝析出沉淀裝置，使爐鼻子內鋅鍋側區域形成負壓，同時在爐鼻子側壁采用加熱方式，將爐鼻子側壁溫度提高到450~550°C，使鋅鍋上方的鋅蒸氣被不斷吸走，無法在該區域側壁上積累，爐鼻子中氮氫保護氣體的露點范圍在_70°C~-20°C之間，不必再額外加濕，鋅蒸氣在析出冷凝沉淀裝置中冷卻，析出鋅粉末并沉積下來。
2.根據權利要求1所述的一種表面無條狀鋅灰和亮點缺陷的熱鍍鋅鋼板制造方法，其特征在于，所述爐鼻子中氮氫保護氣體的氧含量低于20ppm。
3.根據權利要求1所述的一種表面無條狀鋅灰和亮點缺陷的熱鍍鋅鋼板制造方法，其特征在于，所述冷凝析出沉淀裝置通入冷卻氮氣作為吸力源，氮氣壓力范圍在0.3bar~2.5bar，溫度范圍15°C~35°C，流量為10~100m3/h。
4.根據權利要求1所述的一種表面無條狀鋅灰和亮點缺陷的熱鍍鋅鋼板制造方法，其特征在于，所述氮氫保護氣體由爐鼻子下端對應鋅液面上方區域通入，其氮氫體積百分比為(90~97):(3~10)，流量為5~30m3/h。
5.權利要求1所述方法中采用的析出冷凝沉淀裝置，其特征在于，包括氣泵和冷凝沉淀罐，氣泵內設有擴散管、冷卻氮氣入口和鋅蒸氣入口，擴散管的出口與冷凝沉淀罐的入口相連，冷凝沉淀罐的出口端連接排氣管；所述冷凝沉淀罐內包括緩沖腔和格柵板腔，冷卻氮氣和鋅蒸氣在緩沖腔混合，由350~500°C冷卻到200°C以下，鋅蒸氣因過飽和而析出形成鋅固體粉末，在緩沖腔和格柵板腔的側壁上沉淀下來。
6.根據權利要求5所述的析出冷凝沉淀裝置，其特征在于，所述格柵板腔中的相鄰格柵板的間距在5mm~IOmm,格柵板由招板、不銹鋼板或碳素鋼板制作,板材厚度為0.5mm~`1.5mm，格柵板間形成狹窄曲折`的流道，增加與氣體接觸的機會和面積。
【文檔編號】C23C2/06GK103556095SQ201310447226
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年9月26日 優先權日:2013年9月26日
【發明者】佟皚男, 高宇 申請人:鞍鋼蒂森克虜伯汽車鋼有限公司