本发明涉及带钢热镀锌产品生产领域，具体而言，涉及一种超厚镀层生产方法。
背景技术：
带钢热镀锌超厚镀层产品属于连续热镀锌系列产品中的超常规产品，目前国内生产工艺所能提供的产品虽然在镀层总厚度上能够达到要求，但是在镀层厚度的均匀性、镀层外观的一致性、锌花的均匀性方面缺陷严重，均不能满足实际使用要求。因此，截至目前，用于生产符合普遍使用要求的超厚镀层产品的工艺及技术尚属空白，工艺技术方面的难度很大，主要表现在如下三个方面：
1、镀层厚边缺陷
带钢厚边缺陷是指横向(沿板宽方面)的镀层厚度不均，边部镀层厚度大于中间部分的镀层厚度。例如：常规镀层边部厚差一般为3％～5％；而厚镀层产品，边部厚差却高达10％～15％，且厚边范围宽度约为单边50mm，严重时导致卷取翘边而无法生产。
2、镀层表面锌浪缺陷
镀层表面锌浪缺陷，是指在钢带表面形成的与运行方向大体垂直的波浪条状结晶条纹。即锌液在钢板表面流淌时，由于镀层太厚，而锌液粘度又不足以克服镀层重量，导致锌液淋挂而形成，它使得镀层厚度不均匀，影响产品的使用性能。
3、表面锌花不均缺陷
表面锌花不均主要表现为锌花突出和穗状锌花，即锌花呈现出明显的立体感，触摸有凹凸手感，类似于浮雕的效果。严重时会导致在卷取后的运输及储存过程中，突出部分相互摩擦，产生摩擦黑点，影响后续使用的耐腐蚀效果。
技术实现要素：
本发明提供了一种超厚镀层生产方法，旨在解决现有技术中超厚镀层生产方法存在的上述问题。
本发明是这样实现的：
一种超厚镀层生产方法，采用改良森吉米尔法，其参数包括：
连续热镀锌机组的运行速度＞40mpm；
带钢进入锌锅时，带钢温度控制到370-440℃，锌锅温度控制到457-463℃；
镀锌过程中，气刀距锌液面高度为400-760mm；所述气刀距所述带钢距离为120-175mm；所述气刀刀缝的间隙为中间1.0-1.3mm，边部1.5-1.8mm；所述气刀风压为20-45kpa。
在本发明的一种实施例中，所述热镀锌机组的tv值＞120mm*m/min。
在本发明的一种实施例中，所述热镀锌机组的tv值为150mm*m/min。
在本发明的一种实施例中，在所述带钢进入锌锅时，所述带钢的规格厚度与所述带钢温度，所述锌锅温度的关系如下：
表1不同厚度规格的带钢进入锌锅时的温度对照表
在本发明的一种实施例中，所述锌锅内的锌液成分为：每百份所述锌液包括0.07-0.08份锑、0.15-0.18份铝。
在本发明的一种实施例中，生产目标锌层为275g/m2的所述带钢时，所述带钢的规格与所述气刀距锌面高度、所述刀唇距离、所述刀缝间隙、所述气刀风压的关系如下：
表2目标锌层为275g/m2时，生产不同厚度规格的带钢的气刀参数对照表
在本发明的一种实施例中，生产目标锌层为350g/m2的所述带钢时，所述带钢的规格与所述气刀距锌面高度、所述刀唇距离、所述刀缝间隙、所述气刀风压的关系如下：
表3目标锌层为350g/m2时，生产不同厚度规格的带钢的气刀参数对照表
在本发明的一种实施例中，生产目标锌层为450g/m2的所述带钢时，所述带钢的规格与所述气刀距锌面高度、所述刀唇距离、所述刀缝间隙、所述气刀风压的关系如下：
表4目标锌层为450g/m2时，生产不同厚度规格的带钢的气刀参数对照表
在本发明的一种实施例中，生产目标锌层为600g/m2的所述带钢时，所述带钢的规格与所述气刀距锌面高度、所述刀唇距离、所述刀缝间隙、所述气刀风压的关系如下：
表5目标锌层为600g/m2时，生产不同厚度规格的带钢的气刀参数对照表
在本发明的一种实施例中，所述刀缝间隙为刀缝中部的间隙，在刀缝边部的间隙比所述刀缝间隙大0.5mm。
本发明的有益效果是：通过本发明提供的方法及参数，提高机组tv值、提高机组运行速度、控制镀锌工艺温度、调整锌液成分、调整气刀参数，并结合气刀边部挡板及边部烧嘴等措施的综合使用，超厚镀层产品的合格率能够从88％提高到95％，实现了超厚镀层产品的稳定生产。提高成品率，且降低了生产成本。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例一
本实施例提供了一种超厚镀层生产方法，这种超厚镀层生产方法采用改良森吉米尔法，即退火炉分为明火无氧化加热炉段和辐射管还原炉段两部分，带钢在无氧化加热炉段内经明火加热方式被加热，通过采用先进的燃烧控制方式以及合理设置空燃比，达到快速无氧化加热和节能降耗最佳匹配。
经过明火加热炉段后的带钢进入还原炉段，还原炉段在充满氮氢保护气的还原性气氛炉内使用辐射管间接加热。在还原炉段内，带钢在退火的同时其表面的微氧化膜被还原。为满足超大tv值的要求，还必须采用大功率的加热炉。该退火炉采用l形结构，预热段及明火段为立式，辐射管加热炉段及冷却段为卧式。
预热炉段采用加热炉段的燃烧废气预热，有效加热长度约23米，最高炉温350℃，带钢目标预热温度150-300℃；
加热炉段设有无氧化燃烧的明火烧嘴，在带钢左右交错布置，按3段炉温进行比例燃烧控制，有效加热长度约25m，烧嘴：36套，总加热功率：16200kw，最高炉温1250℃，带钢目标加热温度550-650℃；
辐射管加热段炉体长度36m，设置辐射管30根，总供热能4800kw，全段炉温分3段，on-off(脉冲式)控制，最高炉温为920℃，带钢目标加热温度720-760℃。
通过以上的无氧化加热技术使得机组的运行速度达到150mm*m/min，以适应后续生产参数的设置。
其生产参数改进如下：
连续热镀锌机组的镀层厚度规律是机组速度越高，镀层厚度越厚；热镀锌产品的特点是随着板越厚的增加镀层重量也在增加，即厚镀层往往伴随的是厚板；而热镀锌机组受生产能力的限制，却是板越厚，实际运行速度就越低。实践证明，生产厚镀层产品时，机组运行速度越低，越容易产生锌浪、锌流纹、厚边、边部结瘤、锌层不均、穗状锌花等镀锌缺陷，提高机组运行速度是解决厚镀层产品表面缺陷的最有效途径。
在长期的实践佐证下，证明连续热镀锌机组的运行速度＞40mpm，才能够保证带钢镀锌时的基础质量，便于后续的生产和成品的质量。
而为了保障机组运行速度达到要求，需要提高热镀锌机组的tv值。热镀锌机组的tv值＞120mm*m/min，使得生产厚度较大的带钢时能够保证足够的运行速度。
在本实施例中，由于前述的技术提供，使得热镀锌机组的tv值为150mm*m/min。
另一方面需要对带钢和锌锅内锌液的温度进行控制以避免锌浪、锌流纹、厚边、锌层不均等各种表面缺陷的产生。
若钢带入锌锅温度过低，低于于锌液的温度过多，在锅内钢带与锌液之间发生的是吸热反应，容易把锌液的温度带低，锌液的温度过低会影响锌液的流动性以及对钢板的浸润性，不利于粘附层的形成，锌浪、锌流纹、厚边、锌层不均等各种表面缺陷也容易产生。
若钢板的温度高于锌液的温度过多，虽然对锌液粘附到钢板上有利，但温度过高会促进锌铁之间的反应，在锌锅时会增加锌锅内的渣子，在离开锌锅冷却时会使锌铁化合物层加厚，纯锌层变薄，甚至消失，在没有纯锌层的情况下是不会有锌花形成的，钢板表面就会是灰白色的一片，称为灰色锌层。
锌锅温度与钢带温度必须匹配，才能保证良好的镀层内在性能和外观性能；而厚镀层产品又往往与厚规格相伴相随，因此厚镀层产品必须考虑厚规格产品的工艺生产特点。
带钢进入锌锅时，带钢温度控制到370-440℃，锌锅温度控制到457-463℃；
具体的，在带钢进入锌锅时，带钢的规格厚度与带钢温度，锌锅温度的关系如表1所示：
表1不同厚度规格的带钢进入锌锅时的温度对照表
锌液的成分也对镀锌的成品质量有着巨大的影响。
锌液成分和锌液温度的控制主要是针对镀层厚度为275g/m2以上的产品，传统的有锌花产品锌液成分控制为：每百份锌液包括17.5份锑、15-20份铝，余量为锌，这样的成分和温度控制，在生产镀层厚度为275g/m2以下的产品没有问题，但在生产z275以上的产品时容易产生锌花起伏，严重时导致穗状锌花，影响产品外观。
锌花起伏、穗状锌花的产生主要集中在厚板镀厚锌层产品，影响其形成的主要锌液元素是sb，sb是形成锌花的关键元素，同时al元素由于熔点比zn高，也对穗状锌花的形成产生促进作用，所以对锌液成分控制主要是对sb和al的含量控制。在本实施例中，每百份锌液包括0.07-0.08份锑、0.15-0.18份铝，余量为锌，在此范围内的锌液，均能很好解决锌花起伏的问题。
为了保证成品的质量，本实施例对镀锌过程中的气刀参数进行了控制。镀锌过程中，气刀距锌液面高度为400-760mm；气刀距带钢距离为120-175mm；气刀刀缝的间隙为中间1.0-1.3mm，边部1.5-1.8mm；气刀风压为20-45kpa。
在本实施例中，生产目标锌层为275g/m2的带钢时，带钢的规格与气刀距锌面高度、刀唇距离、刀缝间隙、气刀风压的关系如下：
表2目标锌层为275g/m2时，生产不同厚度规格的带钢的气刀参数对照表
上表中，刀缝间隙为刀缝中部的间隙，在刀缝边部的间隙比刀缝间隙大0.5mm。
通过以上设置及提高机组tv值、提高机组运行速度、控制镀锌工艺温度、调整锌液成分、调整气刀参数，并结合气刀边部挡板及边部烧嘴等措施的综合使用，超厚镀层产品的合格率能够从88％提高到95％，实现了超厚镀层产品的稳定生产。提高成品率，且降低了生产成本。
实施例二
本实施例提供了一种超厚镀层生产方法，这种超厚镀层生产方法与实施例一的区别仅在于：本实施例提供的超厚镀层生产方法中的气刀参数用于生产350g/m2的带钢。
在本实施例中，生产目标锌层为350g/m2的带钢时，带钢的规格与气刀距锌面高度、刀唇距离、刀缝间隙、气刀风压的关系如下：
表3目标锌层为350g/m2时，生产不同厚度规格的带钢的气刀参数对照表
上表中，刀缝间隙为刀缝中部的间隙，在刀缝边部的间隙比刀缝间隙大0.5mm。
通过以上设置及提高机组tv值、提高机组运行速度、控制镀锌工艺温度、调整锌液成分、调整气刀参数，并结合气刀边部挡板及边部烧嘴等措施的综合使用，超厚镀层产品的合格率能够从88％提高到95％，实现了超厚镀层产品的稳定生产。提高成品率，且降低了生产成本。
实施例三
本实施例提供了一种超厚镀层生产方法，这种超厚镀层生产方法与实施例一的区别仅在于：本实施例提供的超厚镀层生产方法中的气刀参数用于生产450g/m2的带钢。
在本发明的一种实施例中，生产目标锌层为450g/m2的带钢时，带钢的规格与气刀距锌面高度、刀唇距离、刀缝间隙、气刀风压的关系如下：
表4目标锌层为450g/m2时，生产不同厚度规格的带钢的气刀参数对照表
上表中，刀缝间隙为刀缝中部的间隙，在刀缝边部的间隙比刀缝间隙大0.5mm。
通过以上设置及提高机组tv值、提高机组运行速度、控制镀锌工艺温度、调整锌液成分、调整气刀参数，并结合气刀边部挡板及边部烧嘴等措施的综合使用，超厚镀层产品的合格率能够从88％提高到95％，实现了超厚镀层产品的稳定生产。提高成品率，且降低了生产成本。
实施例四
本实施例提供了一种超厚镀层生产方法，这种超厚镀层生产方法与实施例一的区别仅在于：本实施例提供的超厚镀层生产方法中的气刀参数用于生产600g/m2的带钢。
在本发明的一种实施例中，生产目标锌层为600g/m2的带钢时，带钢的规格与气刀距锌面高度、刀唇距离、刀缝间隙、气刀风压的关系如下：
表5目标锌层为600g/m2时，生产不同厚度规格的带钢的气刀参数对照表
上表中，刀缝间隙为刀缝中部的间隙，在刀缝边部的间隙比刀缝间隙大0.5mm。
通过以上设置及提高机组tv值、提高机组运行速度、控制镀锌工艺温度、调整锌液成分、调整气刀参数，并结合气刀边部挡板及边部烧嘴等措施的综合使用，超厚镀层产品的合格率能够从88％提高到95％，实现了超厚镀层产品的稳定生产。提高成品率，且降低了生产成本。
以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。