本发明涉及钢卷加工技术领域，更具体地说，它涉及一种热镀锌钢卷的生产工艺。
背景技术：
热镀锌钢卷的生产工艺以冷轧硬钢卷为原料，将冷轧硬钢卷浸入熔解的锌槽中，使其表面粘附一层锌。镀锌钢卷具有优异的抗腐蚀能力，可延长使用寿命，被广泛应用于建筑、轻工、汽车、农牧渔业及商业等行业，如建筑行业主要用于制造防腐蚀的工业及民用建筑屋面板、屋顶格栅等；轻工行业用其制造家电外壳、民用烟囱、厨房用具等；汽车行业主要用于制造轿车的耐腐蚀部件等；农牧渔业主要用做粮食储运、肉类及水产品的冷冻加工用具等；商业主要用作为物资的储运、包装用具等。
授权公告号为CN1974836B、授权公告日为2010年05月12日的中国专利公开了一种热镀锌耐指纹板的制造方法，包括开卷工序、矫直工序、切头尾工序、焊接工序、清洗工序、退火工序、镀锌工序、冷却工序、中间活套工序、光整工序、拉矫工序、辊涂工序、干燥工序、冷却工序、出口活套工序、切边工序、涂油工序、卷取工序，在所述的镀锌工序中，镀锌液中Al的重量浓度：0.17～0.23％；Pb的重量浓度≤0.003％；锌液温度455～465℃，所述的清洗工序为电解脱脂。
现有技术的不足之处在于，仅通过电解脱脂，难以钢卷原料表面的油脂、油污、尤其是粘附较为牢固的固体杂质(如油漆或油漆残存物)充分去除，易导致杂质残留于钢卷表面，从而影响镀锌后锌层的附着效果，进而影响镀锌卷的防锈效果。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种热镀锌钢卷的生产工艺，其解决了电解脱脂难以将钢卷表面粘附较牢的杂质充分去除，而使锌层的附着效果降低的问题，具有较好的清洗效果并提高了锌层的附着性能的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种热镀锌钢卷的生产工艺，包括如下步骤：
S1，将冷轧硬钢卷经开卷、切头、焊接；
S2，将经S1处理后的冷轧硬钢卷经第一次化学脱脂、刷辊刷洗、第二次化学脱脂、电解清洗、热水漂洗、热风干燥处理，经入口活套，获得脱脂冷轧硬钢卷；
S3，将经S2处理后的脱脂冷轧硬钢卷进行退火处理，获得退火钢卷；
S4，将经S3处理后的退火钢卷在陶瓷锌锅中进行镀锌处理，经气刀吹扫、冷却、热风干燥、四辊式光整机光整、两弯一矫拉弯矫直机矫直，获得镀锌钢卷；
S5，将S4处理后的镀锌钢卷进行钝化处理和固化处理；
S6，将经S5处理后的镀锌钢卷经出口活套后进行分切、卷曲、卸卷、包装；
所述步骤S1中的冷轧硬钢卷中包括0.025-0.045wt％的碳，0.004-0.008wt％的硅，0.15-0.25wt％的锰，0.001-0.020wt％的磷，0.005-0.015wt％的硫，0.025-0.040wt％的铝，所述步骤S1中的冷轧硬钢卷的厚度为0.2-1.2mm。
通过上述技术方案，对固定后的冷轧硬钢卷先依次进行第一次化学脱脂、刷辊刷洗、第二次化学脱脂、电解清洗和热水漂洗，将冷轧硬钢卷表面的油脂、粘附得较为牢固的油漆残留物等杂质进行溶解和清除，且热水更易使油脂等物质溶解并脱离冷轧硬钢卷表面，可提高去除杂质的效率。同时，在第一次化学脱脂后进行刷辊刷洗，不仅使冷轧硬钢卷表面的杂质易于脱除，且不易使其表面产生划痕。在刷辊刷洗后进行第二次化学脱脂，即将冷轧硬钢卷表面部分杂质脱除后再进行第二次化学脱脂，有助于脱脂剂对冷轧硬钢卷表面形成更好的清除作用，从而减轻电解清洗的清除负担，还起到节约电能的作用。经脱脂处理后的钢卷经热风干燥后，钢卷吸收热风干燥时的热量，进入入口活套，通过余温继续干燥，从而使其表面的水分被充分去除，不易粘附杂质。由于入口活套可较多地容纳钢卷，便于其在入口活套中降温，使退火处理对脱脂冷轧硬钢卷的退火效果更为明显，从而有助于提高镀锌时形成与退火钢卷之间形成的附着性能。气刀吹扫有助于提高锌层的均匀分布，使形成的镀锌钢卷具有均匀的厚度，从而使锌层对镀锌钢卷形成更为稳定的保护，减少其被腐蚀或被氧化的可能。冷却和热风干燥可增加整锌层与钢卷之间的连接效果，经四辊式光整机光整，在光整过程中，辊表面对镀锌钢卷进行空气吹扫，进一步卷面的干燥效果，且四辊式光整机采用正负弯辊，使经处理后的镀锌钢卷具有均匀的粗糙度，提高表面光整度。同时，增加了锌层与钢卷之间的粘附性能。两弯一矫拉弯矫直机对镀锌钢卷进行铰直，使其获得良好板形，并有利于改善材料的各向异性，消除屈服平台。钝化处理和固化处理，可有效减少钢卷在贮存期间因潮湿产生的锈蚀，并提高锌层与钢卷之间的紧密程度。入口活套和出口活套均对钢卷具有缓冲作用，大大减少前处理断带次数。
进一步优选为：所述步骤S2中的第一次化学脱脂中的脱脂温度为55-60℃，脱脂液浓度为10-15％；所述第二次化学脱脂中的脱脂温度为50-54℃，脱脂液浓度为8-12％；所述电解清洗的温度55-60℃，所述电解清洗中电解液浓度为15-20％。
通过上述技术方案，由于在第一次化学脱脂和第二次化学脱脂过程中加入刷辊刷洗，增加了对冷轧硬钢卷表面的清理力度，因此，在第二次化学脱脂中，所采用的脱脂温度和脱脂液浓度均下降，提高清理杂质、油污等效果的同时，还节约脱脂剂的成本。且在第二次化学脱脂后采用电解清洗，可有效去除残留在冷轧硬钢卷表面的金属离子杂质。
进一步优选为：所述热水漂洗为多段热水漂洗，每段所述热水漂洗的温度60-65℃。
通过上述技术方案，多段热水漂洗可增加清洗的洁净程度，且热水漂洗的温度60-65℃，使冷轧硬钢卷表面残存的被脱离的杂质以及第一化学脱脂残留的脱脂剂、第二化学脱脂时使用的脱脂剂等被彻底清洗，并且进一步将表面残存的油脂冲洗，保持冷轧硬钢卷表面的平滑和光洁，有助于提高镀锌后锌层对镀锌钢卷的附着程度。
进一步优选为：所述步骤S3中退火处理采用非氧化性退火炉，所述非氧化性退火炉中的燃料为天然气。
通过上述技术方案，非氧化性退火炉有效降低脱脂冷轧硬钢卷在退火过程中被氧化的概率，且天然气可被回收利用，减少了对环境的污染。
进一步优选为：所述步骤S4中镀锌处理时采用的锌液中包括0.9-1.1wt％的铝，0.003-0.01wt％的铁。
通过上述技术方案，在锌液中添加该重量百分比的铝和铁，可增加锌液的润滑性能，在镀锌时，有助于锌层的均匀分布，并提高锌层与钢卷之间的附着效果。
进一步优选为：所述步骤S4中的冷却包括空气冷却和水冷却。
通过上述技术方案，先对经镀锌处理后的钢卷进行空气冷却，再进行水冷却。先使锌层与钢卷表面与空气接触，在降温的同时，镀锌钢卷上的余温作用使锌层与钢卷形成良好的连接；再进入水中进行降温处理，进一步降低镀锌钢卷表面的温度，增加锌层与钢卷之间的连接紧密程度。且先通过空气冷却，再进行水冷却，可节约大量用水，且经冷却处理后的水，经净化后可回收再利用，节约生产成本，达到节能减排的效果。
进一步优选为：所述步骤S2中的入口活套为卧式活套，所述步骤S6中的出口活套为立式活套。
通过上述技术方案，在进入入口活套和出口活套后，钢卷的传送速度降低，且入口卧式活套有效储量360m，出口立式活套有效储量300m，对本申请中的钢卷具有较好的缓冲作用，入口卧式活套使本申请中的钢卷在脱脂处理后被充分干燥和冷却，出口立式活套，便于经钝化处理后的镀锌钢卷进行干燥和固化。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、第一次化学脱脂、刷辊刷洗、第二次化学脱脂、电解清洗、热水漂洗连续配合，从而提高冷轧硬钢卷表面的清洁效果，增加其表面的光洁性，有助于提高镀锌后锌层与卷面之间的附着性能；
2、镀锌处理时采用的锌液中包括0.9-1.1wt％的铝，0.003-0.01wt％的铁，可增加锌液的润滑性能，在镀锌时，有助于锌层的均匀分布，并提高锌层与钢卷之间的附着效果；
3、先对经镀锌处理后的钢卷进行空气冷却，镀锌钢卷上的余温作用使锌层与钢卷形成良好的连接；再进行水冷却，进一步降低镀锌钢卷表面的温度，增加锌层与钢卷之间的连接紧密程度，可节约大量用水，且经冷却处理后的水，经净化后可回收再利用，节约生产成本，达到节能减排的效果。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：热镀锌钢卷的生产工艺，包括如下步骤：
S1，将冷轧硬钢卷(冷轧硬钢卷的厚度为0.8mm，其化学成分及各物理性能如表1所示)经开卷、切头、焊接；
S2，将经S1处理后的冷轧硬钢卷经第一次化学脱脂、刷辊刷洗、第二次化学脱脂、电解清洗、热水漂洗、热风干燥处理，其中，第一次化学脱脂中的脱脂温度为55℃，脱脂液浓度为15％；第二次化学脱脂中的脱脂温度为50℃，脱脂液浓度为12％；电解清洗的温度为55℃，电解清洗中电解液浓度为15％；热水漂洗为两段热水漂洗，每段热水漂洗的温度为60℃，再经卧式活套，获得脱脂冷轧硬钢卷；
S3，将经S2处理后的脱脂冷轧硬钢卷采用非氧化性退火炉进行退火处理，获得退火钢卷，该非氧化性退火炉中的燃料为天然气；
S4，将经S3处理后的退火钢卷在陶瓷锌锅中进行镀锌处理，镀锌处理时采用的锌液中包括1.1wt％的铝，0.003wt％的铁，余量为纯锌；再依次经气刀吹扫、空气冷却、水冷却、热风干燥、四辊湿光整机光整、两弯一矫拉弯矫直机矫直，获得镀锌钢卷；
S5，将S4处理后的镀锌钢卷进行钝化处理和固化处理；
S6，将经S5处理后的镀锌钢卷经立式活套后进行分切、卷曲、卸卷、包装。
表1 冷轧硬钢卷的化学成分及各物理性能
实施例2：热镀锌钢卷的生产工艺，与实施例1的区别在于，冷轧硬钢卷的厚度为0.6mm，第一次化学脱脂中的脱脂温度为60℃，脱脂液浓度为10％；第二次化学脱脂中的脱脂温度为54℃，脱脂液浓度为8％；电解清洗的温度60℃，电解清洗中电解液浓度为20％；两段热水漂洗的温度均为65℃；镀锌处理时采用的锌液中包括0.9wt％的铝，0.01wt％的铁，余量为纯锌。冷轧硬钢卷的化学成分及各物理性能如表2所示。
表2 冷轧硬钢卷的化学成分及各物理性能
实施例3：热镀锌钢卷的生产工艺，与实施例1的区别在于，镀锌处理时采用的锌液中包括1.0wt％的铝，0.008wt％的铁，余量为纯锌。冷轧硬钢卷的化学成分及各物理性能如表3所示。
表3 冷轧硬钢卷的化学成分及各物理性能
实施例4：热镀锌钢卷的生产工艺，与实施例1的区别在于，镀锌处理时采用的锌液中包括0.95wt％的铝，0.006wt％的铁，余量为纯锌。冷轧硬钢卷的化学成分及各物理性能如表4所示。
表4 冷轧硬钢卷的化学成分及各物理性能
实施例5：热镀锌钢卷的生产工艺，与实施例1的区别在于，缺少第一次化学脱脂、刷辊刷洗、第二次化学脱脂。
实施例6：热镀锌钢卷的生产工艺，与实施例1的区别在于，缺少刷辊刷洗。
实施例7：热镀锌钢卷的生产工艺，与实施例1的区别在于，第一次化学脱脂中的脱脂温度为40℃，脱脂液浓度为8％；第二次化学脱脂中的脱脂温度为40℃，脱脂液浓度为6％。
实施例8：热镀锌钢卷的生产工艺，与实施例1的区别在于，电解清洗的温度50℃，电解清洗中电解液浓度为10％。
实施例9：热镀锌钢卷的生产工艺，与实施例1的区别在于，每段热水漂洗的温度50℃。
实施例10：热镀锌钢卷的生产工艺，与实施例1的区别在于，只设有一段热水漂洗，且热水漂洗的温度为65℃。
实施例11：热镀锌钢卷的生产工艺，与实施例1的区别在于，未经光整机光整。
附着性能试验
试验样品：通过实施例1-11中的生产工艺获得的产品作为试验样品，分别编号为1-11。
试验方法：
1、观察并记录试验样品1-11的表面光滑程度；
2、根据GB/T232-2010对样品进行弯曲试验，记录距样品弯曲处离边部5mm以外锌层脱落、锌层裂纹情况；
3、在试验样品1-11中分别取10块规格为1000mm×1000mm的样品，对每块样品进行厚度测试，记录数据并进行相应的平均处理；再将试验样品平铺置于室温为(23±2)℃，湿度为65％的条件下，放置12个月，每隔3个月观察并记录试验样品1-11的生锈情况。
试验结果：试验样品1-11的表面光滑程度、厚度、样品弯曲处离边部5mm以外锌层脱落、锌层裂纹等项目的检测结果如表5所示；试验样品1-11在12个月内的生锈情况如表6所示。
表5 试验样品1-11的测试项目情况
表6 试验样品1-11在12个月内的生锈情况
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。