1 前言
        鍍鋅板是在普通冷、熱軋板帶材表面涂上一層金屬鋅加工而成的，由于其具有良好的防腐性能，實際應(yīng)用中比普通冷、熱板更具優(yōu)勢，范圍更廣。此外，鍍鋅板還作為彩色涂層板生產(chǎn)的原料，經(jīng)彩涂后使用更加便利。在板帶材總產(chǎn)量中，涂層板(含鍍鋅板)所占據(jù)的份量越來越重。表1為至2003年4月止，我國進口鋼材與進口板材的統(tǒng)計對照，由表1可以看出，涂層板特別是鍍鋅板的進口增長速度高于同類產(chǎn)品的增長速度，這不僅說明我國鋼鐵市場的
良好發(fā)展形勢，同時也說明，國內(nèi)市場對涂層板的高度需求。
 
熱鍍鋅技術(shù)從19世紀出現(xiàn)以來，技術(shù)的更新從未停止，特別是近三十多年來，技術(shù)的發(fā)展更是層出不窮。連續(xù)板材熱鍍鋅(Continuous GalvanizeLine，簡稱CGL)開辟了大規(guī)模生產(chǎn)涂層板的時代，是當今生產(chǎn)鍍鋅板的主要手段。在建設(shè)一條CGL生產(chǎn)線或生產(chǎn)組織時，應(yīng)協(xié)調(diào)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備，特別是在引進國外相關(guān)設(shè)備和相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)時，必須對當前的有關(guān)技術(shù)和設(shè)備發(fā)展狀況進行全面的了解，以便全面、協(xié)調(diào)應(yīng)用和總體把握。
2 關(guān)鍵設(shè)備與技術(shù)
2．1 焊機與焊接技術(shù)
        焊機的功能是將前、后兩卷帶材的尾、頭進行對接，保證鋼帶(卷)連續(xù)投入到生產(chǎn)線中。目前在帶鋼焊接中常采用的焊機形式主要有兩種：激光對接焊機與壓輪搭接焊機。從造價和工藝要求的角度綜合考慮，cGL線一般采用壓輪式搭接焊機。連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)對焊接技術(shù)和焊機的主要要求有。
(1)焊接必須保證足夠的強度，確保焊接區(qū)域的強度不低于母材，至少要確保帶頭在整個生產(chǎn)的過程中不發(fā)生斷帶，而一旦發(fā)生斷帶事故，將使整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)陷于停頓。故對焊機的考察中，必須要注重該型機器的焊縫質(zhì)量控制，一般焊接后的焊縫要進行在線的檢查和視，如應(yīng)配有在線焊接監(jiān)視系統(tǒng)，實時檢測焊接過程中的電流、電壓和焊接溫度，必要時還要進行離線焊縫強度試驗，如進行杯突試驗，焊縫的杯突試驗結(jié)果應(yīng)該是：破壞的裂紋與焊縫相垂直。
(2)焊縫的高度必須足夠低，不能太高．最好和焊縫前后的鋼板一樣厚，其好處是：當焊縫經(jīng)過后繼線上的輥子時，可減少對輥面的沖擊，提高在線輥子的使用壽命，降低生產(chǎn)線的聲。特別是當高速運行的鋼帶經(jīng)過光整機和矯直機時，壓力輥不需要作減壓或快速打開的操作，減少不光整的鋼帶長度，實現(xiàn)全光整，繼而提高成材率和產(chǎn)品質(zhì)量。焊縫的高度主要與焊接方式有關(guān)，對于激光焊機，基本可以實現(xiàn)焊縫的零高度，而搭接焊機的焊縫高度一般在板
厚的10％ 左右。
(3)焊接時間必須與活套長度(儲帶量)統(tǒng)疇考慮，焊接時間太短對焊機本身提出的要求太高，相應(yīng)地焊機的造價將上升。加長焊接時間，焊機的造價可以下降，但活套的長度和造價將提高，一般焊接的時問按最寬和最厚的帶材來考慮時可以滿足生產(chǎn)節(jié)奏即可。
(4)焊機的對中性能，直接影響焊接前后兩片鋼板的中心線誤差(平行誤差和傾斜誤差)。如果這種誤差過大，對后繼線上設(shè)備的正常運行不利，特別是糾偏輥的CPC操作以及張緊輥的運行。前者通過電氣閉環(huán)控制以保證鋼帶中心線與設(shè)備中心線一致。后者通過與帶鋼之問的摩擦力傳遞，保證線上鋼帶適當?shù)膹埩ΑＳ捎诤附雍蟮匿搸?處于熱態(tài))和尚未焊接的鋼帶(處于冷態(tài))之問要產(chǎn)生伸縮變形量，故焊機應(yīng)具備消除和補償這種溫度差異造成的變形的能力。
2．2 活套配置技術(shù)
        活套的作用相當于一個鋼帶“蓄水池”，起著調(diào)節(jié)和穩(wěn)定工藝段生產(chǎn)的作用，為確保產(chǎn)品的質(zhì)量，工藝段(即連續(xù)退火爐和鍍鋅池)必須要保持相對穩(wěn)定的生產(chǎn)速度，一般的CGL線在工藝段的人口和出口各設(shè)一個活套(人口活套、出口活套)，特別是當人口焊機進行焊接(人口鋼帶處于停頓狀態(tài))、出口段進行換卷時(出口鋼帶處于停頓狀態(tài))，人、出口的活套可以保證工藝段的速度穩(wěn)定而不受前后段停頓的影響，這也是保證鋼帶生產(chǎn)質(zhì)量的一個必備條件。對于具體的生產(chǎn)線而言，活套長度及其形式需要全面綜合考慮。
(1)活套長度：活套的儲帶量與生產(chǎn)線的停頓時間、前后設(shè)備配備的性能及前后段的鋼帶速度相關(guān)。較少的套量，可以減少活套長度、減少活套的設(shè)備投資，同時可減少廠房的長度，但是，前后段設(shè)備的運行速度可能要相對提高，停頓時間(如焊接時問)就要縮短，這樣前段或后段的設(shè)備投資反而增加了。反之，較大的儲帶量，可能有利于前后段設(shè)備造價的降低。因此活套長度應(yīng)與線上前后設(shè)備的性能綜合考慮。
(2)活套形式：是采用水平活套還是立式活套，這是許多CGL線在進行工藝和設(shè)備配置時經(jīng)常要考慮的問題，也是爭論比較多的問題。通常認為，水平活套相對立式活套而言，造價較低，維護較方便，但從保證產(chǎn)品質(zhì)量的角度上來講，立式活套可以更好地保證帶鋼的質(zhì)量(鋼帶受力合理，對表面清潔度的保護效果較好)，用廠房的高度投資替代廠房的長度投資，一般同樣規(guī)模(儲帶量)的立式活套其造價是水平活套的1．5倍左右，引起造價上升的主要因
素在機械設(shè)備造價的提高，而廠房和基礎(chǔ)的造價兩者相當。
2．3 氣刀與鍍層控制技術(shù)
氣刀是實現(xiàn)鍍層厚度控制的設(shè)備，也是整個鍍鋅線的關(guān)鍵設(shè)備之一。其通過將高速氣流吹向鋼板表面的液態(tài)鋅層來調(diào)整附著層的厚度。從鍍鋅板的生產(chǎn)要求來講，鋅層必須要有一定
的平整度，控制平整度一般通過控制出氣量Q、氣壓P以及刀口與鋼帶距離d來實現(xiàn)。板帶上鍍層的平整度從兩個方向來度量：橫向鋅層的均勻度和縱向鋅層的均勻度。除調(diào)節(jié)氣量、氣壓外，鋅層兩種平整度的控制還需要氣刀設(shè)備具備對應(yīng)的技術(shù)：鋅層橫向調(diào)節(jié)技術(shù)和縱向調(diào)節(jié)技術(shù)。橫向調(diào)節(jié)是通過調(diào)整氣刀刀唇的開El度或刀El到鋼帶表面的距離來實現(xiàn)；而縱向調(diào)節(jié)是靠后繼的鋅層測厚儀反饋鋅層厚度信號給氣刀來進行閉環(huán)控制。鋅層測厚儀與氣刀的距離比較重要，要測得真實的固化后的鋅層厚度，則測厚儀不可離氣刀太近，因鋅層固化需要一定的時間，離氣刀近距離的測量鋅層得到的厚度顯然不準確。但如果距離太遠，則鋅層變化信息反饋到氣刀的時間過長，不利于閉環(huán)的快速響應(yīng)。故一般的CGL線設(shè)一臺測厚儀，其應(yīng)設(shè)在鋅層固化以后的位置。而有些CGL生產(chǎn)線配置兩臺測厚儀，其中一臺用于測量熱態(tài)的鋅層，以實現(xiàn)閉環(huán)控制的快速響應(yīng)，而另一臺測厚儀測量固化鋅層的厚度以求得厚度測量與控制的精確性氣刀的另一個重要技術(shù)要求是能夠?qū)崿F(xiàn)差厚鍍層，即鋼板兩面所鍍的鋅層厚度不同，鋅層過厚有利于防護性能但鋼板的可焊性能下降。而實際使用的鍍鋅板要在防護性能和可焊性能上求得兩全，實行差厚鍍層是實現(xiàn)上述兩種性能的最好辦法，也是目前大多數(shù)CGL線所采用的，一般差厚比在1：1到1：3之間。為防止鋼帶邊部鋅層的不均勻，氣刀設(shè)備還應(yīng)帶有防止這種不均勻的設(shè)備和技術(shù)，如邊部擋板、邊部輔助噴嘴等，應(yīng)該指出的是，邊部擋板的控制應(yīng)具有快速開閉功能，這種功能主要應(yīng)用于當前后兩卷帶寬不同的焊縫經(jīng)過氣刀時。
2．4 光整機與光整技術(shù)
光整機的作用是：經(jīng)退火處理的鋼板需要進一步消除軋制過程中形成的屈服平臺、鋅層覆蓋后的鋼板表面需要一定的粗糙度和進一步改進鋅花圖案，還可改進板型。為保證產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，提高產(chǎn)品的光整率，可采用兩臺光整機輪流作業(yè)，一臺機器在進行換輥操作時，另一臺可進行正常光整作業(yè)。或者采用一臺光整機再加一個中間活套，這樣可以保持生產(chǎn)的高度連續(xù)和光整作業(yè)的高效率。另外也有采用兩臺光整機，第一次光整是采用四輥式光整機，主要進行軋制，消除表面凹凸不平的外貌和屈服平臺。第二臺光整機可采用二輥式光整機，主要實現(xiàn)表面粗糙度和光整鋅花，無論何種設(shè)置都是圍繞著確保光整表面質(zhì)量和板型的前提下，盡可能提高產(chǎn)量和生產(chǎn)效率。光整機設(shè)備技術(shù)的發(fā)展與冷軋和熱軋板帶軋機的技術(shù)發(fā)展基本同步進行，板帶軋機的設(shè)備技術(shù)發(fā)展主要在以下幾個方面：
(1)輥縫控制技術(shù)(AGC)。板帶軋機的輥縫技術(shù)可謂不斷地推陳出新，但在光整機中應(yīng)用最多的還是工作輥彎輥技術(shù)，應(yīng)用中多采用液壓彎輥，這主要基于以下兩點事實：一是光整機的軋制壓力相對不大；二是該技術(shù)相當成熟，完全可滿足光整機的應(yīng)用。
(2)快速換輥技術(shù)。由于CGL線生產(chǎn)的連續(xù)性和巨大的生產(chǎn)慣性(加熱爐處在連續(xù)工作狀態(tài)不能在短時間內(nèi)停下來)，快速換輥特別是快速的工作輥換輥具有特別重要的意義。在配有中間活套的情況下，配有工作輥快速換輥系統(tǒng)的軋機，其光整率可達i00 9／5。
(3)主傳動技術(shù)。由于鍍鋅板對表面質(zhì)量要求特別高，故要求上、下兩工作輥必須保證嚴格的同步，一種解決的辦法采用單輥傳動技術(shù)，另一種辦法即采用矢量控制的變速電機傳動。
光整機可以看作是普通板帶軋機在CGL線的特殊應(yīng)用，在以下幾方面需特別關(guān)注：(1)工作輥的表面粗糙控制，普通的軋機工作輥的主要作用在于實現(xiàn)鋼帶的延伸，而對光整機的工作輥而言，延伸率的實現(xiàn)不是其主要功用，調(diào)節(jié)帶材的表面粗糙度才是其重要的作用。因此，輥子表面的質(zhì)量(粗糙度)是控制的重要指標，而輥形等變?yōu)橄鄬Υ我闹笜恕?2)輥子表面的清潔，由于鍍鋅板的表面質(zhì)量(物理的和光學(xué)的)極為重要，故與鋼帶直接接觸的工作輥表面質(zhì)量必須嚴格控制，要防止各種雜物的粘結(jié)，同時要防止光整液在鋼帶表面的粘滴。一般可采用以下兩種方法，一是帶自動控制系統(tǒng)的清潔輥直接清潔工作輥的表面，二是用高壓純水連續(xù)對輥表面進行清潔。
3 結(jié)語
        由于我國薄板鍍鋅工程的建設(shè)與應(yīng)用與發(fā)達國家相比較晚，目前除寶鋼、武鋼、本鋼已建成投產(chǎn)大型的CGL生產(chǎn)線外，鞍鋼、攀鋼、邯鋼和馬鋼等正在進行板帶材CGL生產(chǎn)線的建設(shè)，一些地方企業(yè)和民營企業(yè)也陸續(xù)建成一批中小規(guī)模的CGL線，可以相信，重點鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)在未來的企業(yè)發(fā)展規(guī)劃中，提高板帶材的產(chǎn)量和規(guī)模是極為重要的選擇。鍍鋅板作為極有應(yīng)用前景的產(chǎn)品，其無論是在建筑工程還是汽車工業(yè)中必將得到越來越多的應(yīng)用。