30万吨镀锌线工艺简述.docx

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30万吨镀锌线工艺简述

1#-6#30万吨热镀锌钢带生产线工艺简述

本工程地热镀板产品，不是以退火板而是以冷硬板为原料，根据国内市场需求，使全通地镀锌产品含盖面广，公司决定提前启动六车间地一批钢带热浸镀生产线地建设；初步考虑这一批热镀线采用立式炉炉型，拟为6条线；立式炉炉型地热镀线，其产品宽度保持1000～1250mm；产品厚度拟为0.50～1.50mm（属于中等偏厚地薄板）；生产能力拟为30万吨/年.现编制其工艺技术方案如下.

一、工艺技术方案要点

1、生产能力：

每条机组30万吨/年

2、原料：

（1）钢种和状态本公司生产地Q195、Q215、08F、08Al、SPCC、SPCD1等冷轧硬态钢带，未经表面净化处理

（2）规格厚度0.50～1.50mm

宽度1000～1250mm

代表性规格0.80×1000mm

（3）钢带平整度＜30I单位

3、产品规格：

与原料规格一致

4、产品加工性能级别：

CQ级

5、镀层重量：

40～275g/m2双面

6、工艺段最大速度：

130mpm（代表性规格按此速度）

7、机组工艺流程：

开卷→剪切头尾→焊接→活套储放→脱脂→还原退火→热浸镀→气刀吹扫→空冷/移动式风冷→固定式风冷→水沾急冷→光整→拉弯矫直→钝化/耐指纹处理→活套放储→分卷剪切→卷取

8、退火工艺主要参数：

退火温度CQ级760℃

出炉温度即钢带入镀锅温度，与镀锅温度相同.

水沾后温度≤45℃

9、炉内点火器：

为了确保安全生产，要象一期工程热镀线一样，在退火炉加热均热段、冷却段、均衡段内，设置一定数目地点火器.

10、炉气分析取样点

增加一个取样点：

在炉内废气各个放散阀之外，排气总管道入口处，设一取样点，用细管与在线炉气分析仪相连.

11、抑制锌蒸汽坏作用地措施：

①象鼻槽内腔截面积，设计成上大下小，缩小象鼻槽出口面积.

②象鼻槽外表包上专用地电热体和保温层，将其内腔温度自动控制为与镀液温度一致.

③均衡段和热张辊室控制保温在与镀液温度一致，避免锌蒸汽凝华，而让锌蒸汽随废气排出炉外.

12、入口活套与脱脂段地工艺顺序：

入口活套→脱脂段→（退火炉）

13、脱脂槽地结构形式：

化学脱脂槽与电解脱脂槽一样，为潜入式，非喷淋式.钢带在化学脱脂槽和电解脱脂槽内地运行路径，为“V”型.

14、移动式风冷器：

本工程地6条线，镀锅上方设和不设移动式风冷器地拟各占一半.其中2901＃、2902＃、2903＃线拟设置、2904＃、2905＃、2906＃线拟不设移动式风冷器.

15、机组长度：

大约在240～250m之间.

二、连续退火炉基本构成和退火工艺

1、炉型电热辐射管加热立式炉

2、退火炉工艺流程

加热→均热→保护气循环风冷→均衡→（密闭入镀锅）

3、炉段组成

加热均热段＋冷却段＋均衡段，含热张辊室和象鼻槽＋（炉外镀锅）

4、退火工艺过程描述

经脱脂清洗烘干地钢带从退火炉加热均热段底部入口（由一对密封辊并通氮气进行密封）进入炉内，接受电热辐射管供给地热量，温度逐渐升高.运行到加热段末尾，钢带温度升到设定地退火温度：

CQ级760℃.在均热段运行中，钢带均热保温.加热均热段拟为共25道次，行程515m（按炉底辊中心线与炉顶辊中心线地距离计算），代表性规格钢带在此炉段地运行时间4.27min.钢带在加热均热段内升温保温、发生再结晶地同时，钢带表面残留地少量油污裂化、挥发掉；钢带表面地轻微氧化铁层与炉内保护气中地氢气起反应，生成铁和水，氧化铁层被除掉：

FeO＋H2＝Fe＋H2O.油脂挥发物和水汽随炉膛废气排出炉外.

钢带离开加热均热段，穿过顶部炉喉（连接加热均热段和冷却段地通道）进入冷却段.冷却段有2个道次，行程41.2m，代表性规格钢带运行时间0.35min.冷却段地任务，是把钢带从退火温度冷却到入镀锅前温度.钢带入镀锅前温度与镀锅温度一致.

钢带离开冷却段，穿过顶部炉喉，进入均衡段.均衡段有1个道次，行程～20m，此外，钢带绕过底部一个转向辊和热张力辊组地三个热张力辊，再穿过象鼻槽，还有～20m地行程，合计行程～40m.均衡段、热张辊室和象鼻槽都按钢带入镀锅前地温度（与镀锅温度一致）控制保温.均衡段连同热张辊室和象鼻槽地功能有三.其一、钢带经过冷却段后，其温度很难准确地降到应有地入镀锅前温度，往往不是偏高就是偏低.经过均衡段至象鼻槽后，钢带温度就被调整到符合或靠近镀锅温度，然后钢带进入镀锅热浸镀.其二、经过冷却段后，钢带往往存在一定地横向温差，经过均衡段至象鼻槽后，钢带横向温差能够消涂或基本消除，横向温度达到均匀.其三、沿象鼻槽升上来地锌蒸汽，在途经象鼻槽、热张辊室、均衡段时，因温度高，不可能凝华成固态，只能从均衡段顶部地发散阀随废气一同排出炉外.这就避免了锌蒸汽凝华成锌灰、掉落到板面上、导致形成产品表面缺陷.

钢带走完全部炉内行程，完成再结晶退火和表面净化处理后，通过朝向斜下方地象鼻槽，在密闭状态下进入镀锅进行热浸镀.

三、产品纲要和生产计算

表1每条线CQ级产品纲要和生产计算表

钢板厚

mm

钢板宽

mm

年产量

t/a

产量

百分数

％

工艺段

速度

m/min

小时产量

t/h

年生产时间

h/y

0.50

1000

13500

4.5

130.0

30.62

440.89

0.50

1250

13500

4.5

130.0

38.27

352.76

0.60

1000

13500

4.5

130.0

36.74

367.41

0.60

1250

13500

4.5

130.0

45.92

293.99

0.70

1000

13500

4.5

130.0

42.86

314.98

0.70

1250

13500

4.5

126.2

52.00

259.62

0.80

1000

15000

5.0

130.0

48.98

306.25

0.80

1250

15000

5.0

110.4

52.00

288.46

0.90

1000

13500

4.5

122.7

52.00

259.62

0.90

1250

13500

4.5

98.1

52.00

259.62

1.00

1000

13500

4.5

110.4

52.00

259.62

1.00

1250

13500

4.5

88.3

52.00

259.62

1.10

1000

13500

4.5

100.4

52.00

259.62

1.10

1250

13500

4.5

80.3

52.00

259.62

1.20

1000

13500

4.5

92.0

52.00

259.62

1.20

1250

13500

4.5

73.6

52.00

259.62

1.30

1000

13500

4.5

84.9

52.00

259.62

1.30

1250

13500

4.5

67.9

52.00

259.62

1.40

1000

13500

4.5

78.9

52.00

259.62

1.40

1250

13500

4.5

63.1

52.00

259.62

1.50

1000

13500

4.5

73.6

52.00

259.62

1.50

1250

13500

4.5

58.9

52.00

259.62

合计

300000

100

6259

四、生产线主要参数

1、原料冷轧钢卷

2、钢卷重量Max20t/卷

3、成品重量Max10t/卷

4、钢卷外径原料φ800-φ2100mm

成品φ650-φ1500mm

5、钢卷内径φ508mm

6、生产线设计工艺速度Max130m/min

7、能源介质水、电、氮气、氢气

8、工艺型式美钢联法连续热浸镀锌

9、入口活套前和出口活套后地线速度为35-200m/min

10、在冷轧钢板基板符合国标GB/T708-2006地前提下，镀锌板质量指标符合GB/T2158-2004中相关技术参数要求.

11、镀锌板卷宽度方向卷取错层偏差单边≤±1.0mm

12、机组传动方式变频调速传动

13、锌层控制方法气刀法

14、镀层状态正常锌花、无锌花

15、生产线运行方向3右3左.

五、工艺参数

1、机组地工艺流程：

整个热镀锌机组分入口段、工艺段、出口段共三部分.

1.1、入口段:

1#、2#鞍座→1#、2#上卷小车→1#、2#开卷机→1#、2#开卷机后导板→1#、2#五辊矫直机→1#、2#入口对中→1#、2#入口剪→废料收集装置→转向夹送辊→汇合夹送辊→焊机→夹送纠偏装置→切边圆盘剪→废边卷取机→去毛刺机→1#张力辊→入口活套（含1#、2#纠偏装置）

1.2、工艺段:

2#张力辊→电解清洗段→空气吹扫装置→烘干机→1#转向辊→3#纠偏装置→3#张力辊→三辊测张仪→转向辊→还原退火炉→锌锅→沉没辊系统→气刀→冷却装置→4#纠偏装置→塔顶转向夹送辊→水淬系统→水淬挤干辊→热风装置→5#纠偏装置→2#转向辊→5#张力辊→光整机→光整机后挤干辊→6#张力辊→拉弯矫直机→7#张力辊→转向辊→化涂机→烘干炉→钝化塔冷却装置→钝化塔顶转向辊→→8#张力辊→转向辊

1.3、出口段:

出口活套（含1#、2#纠偏装置）→转向辊→9#张力辊→剪前夹送辊→飞剪→卷取机前转向辊及导板→卷取机→卷取机压辊→助卷器→卸卷小车→鞍座

主体设备还包括电控系统、液压系统、气动系统、辅助设备及供辅设备.

2、机组张力表（Kg）

设备名称

张力（max）kg

开卷机-1号张力辊

1125

1号张力辊-2号张力辊

1500

入口活套

1500

3号张力辊-炉子入口

950

锌锅张力

1500

光整机

5000

拉矫机

15000

钝化槽

1500

出口活套

1500

9号张力辊-卷取机

3000

3、能源介质消耗表

3.1生产设备压缩空气耗量表

工作压力

（MPa）

消耗量表

（Nm3/h）

使用制度

（间断/连续/不定期）

备用

平均

最大

0.4-0.6

3732

3732

连续

1条线

3.2生产设备蒸汽耗量表

工作压力

平均流量

最大流量

入口温度

使用制度

（间断/连续/不定期）

备用

MPa

Kg/h

Kg/h

℃

0.4-0.5

10000

11200

150-160

连续

1条线

3.3生产设备冷却用净环水耗量表

工作压力

用水量（m3/h）

温度℃

使用制度

（间断/连续/不定期）

备用

MPa

平均

最大

给水

回水

0.2-0.4

500

34

41

连续

1条线

3.4生产设备除盐水耗量表

工作压力

（MPa）

用水量（m3/h）

使用制度

（间断/连续/不定期）

备用

平均

最大

0.2-0.4

5

6

连续

1条线

3.5生产设备排放废水、废液

排放物

用水量（m3/h）

使用制度

（间断/连续/不定期）

备用

平均

最大

废碱洗液

10

10

每次60m3

1条线

3.6镀锌机组保护气体耗量表（一条线）

序号

用气点

用气量（m3/h）

气体成分

气体质量（%）

工作制度

备注

1

加热段均热段

276

H2+N2

99.999

连续

500mmHO2

3

均衡段

370

H2+N2

99.999

连续

4

快冷段

114

H2+N2

99.999

连续

5

辅助设备

10

N2

99.999

连续

7

入口密封段

150

N2

99.999

连续

8

事故、清扫气

1613

N2

98

间断

六、工艺过程描述

工人通过天车等将带卷放到上料小车鞍座处，小车升高并将带卷运送到开卷机卷筒地中心线上.开卷机卷筒由液压涨开，使其与卷材内径胀紧，然后上料小车下降，再回到存放位置，准备操作下一个卷材.

开卷机紧靠在卷材地外径上有一个可调节地缓冲辊，当切断捆带时，用于防止带卷突然松开，该缓冲辊还可协助将卷材地头部送入五辊机中，厚板带头通过五辊机矫平后输送到剪切机、焊接机前等待焊接.

剪切机用于除去有缺陷地带头,带尾.

准备好地带材被引导送入焊接机前地支持位置，直到另一台开卷机上地带材全部放出，其尾部到达焊机接位置时，焊接机将两卷带材焊接在一起.（同时，在带材上冲一个检测孔，用于检测带材焊缝位置，并可以通过警报系统通知操作者将拉弯矫直机等重要地辊子抬起，避免焊缝对其损伤.）

薄带材经过裁边及去毛刺（根据产品要求定）后由1#张力辊进入入口活套，入口活套在正常情况下是充满地，当入口段在焊接停车时，它仍将供给带材到继续运行地工艺段.入口活套在作业线全速运行时可供给约352m带材.在每卷带材焊接周期完成后重新启动时，整个入口段将高速运行，直到入口活套充满带材，然后入口段自动减速到与工艺段相同地速度.直到带卷放完为止，再重复下一个工作周期.

从入口活套出来地带材经过2#张力辊进入脱脂段.

电解脱脂它包括碱浸泡箱，碱刷洗箱，电解清洗箱，水刷洗箱，水漂洗箱.

碱浸泡箱主要是用碱清除带钢表面油污，钢带在50℃-80℃地碱液中运行带钢表面油污与碱在加热地条件下反应生成溶于水地高级脂肪酸盐和甘油，即造化反应，碱里地活性剂有亲水性和亲油性地双重作用，通过它为媒介使油迅速分解为微小地油滴并悬浮于水中成为乳化反应，动植物油即可造化也可乳化，矿物油只能乳化清楚.

碱刷洗箱是通过机械刷洗配合喷吹一定压力地碱液，将钢带表面通过碱浸后地污物清掉；

电解箱时在通电后，电机极化，使碱液与油膜地润性加大，从而排除带钢表面地油污地能力加强，使油膜迅速破裂形成小油珠，带钢表面地油污破裂间隙之间通过电解形成氢气、氧气地气泡，大量气泡将油珠从带钢表面迅速分离，达到清洗目地.电解出地氧气与电机生成氧化物使极板生锈，所以需定期更换电极板.

水刷洗箱是通过机械刷洗配合喷吹一定压力地水，将钢带表面残留污物清掉；

水漂洗箱是通过喷吹一定压力地清洁水，将钢带表面再进行清洗，保证钢带满足入炉工艺要；经过脱脂段后地板材通过一段压缩空气吹扫装置，吹掉残留于带材两边缘地水渍；然后经过烘干机，使残余水份全部蒸发掉，为带材进入下一工序做好准备.

从脱脂段出来地带材经过纠偏辊和3#张力辊进入三辊测张仪，三辊测张仪由三根转向辊组成，其中一根设有压力检测，可以显示测量结果.

带材离开三辊测张仪器后经过转向进入立式还原退火炉.带材在炉内经历加热段、均热段、快速冷却段、张力辊（热张力辊），最后将带钢从退火炉密闭送入锌锅，以保证其在镀锌前不与大气接触.

带材离开还原退火炉后经张力辊Ⅳ进入感应锌锅热浸镀锌,锌锅内有沉没辊、双稳定辊，其调整机构和安装支架置于锅台上.在控制台上有炉温和锌锅温度显示显示，温度闭环控制.沉没辊等锌锅内结构件采用特种耐热耐蚀合金制成.锌锅控温范围：

460±5℃；沉没辊直径Ф650mm；稳定辊直径Ф200mm.

带材离开锌锅后，带材两面均已镀上液态锌，在锌锅地上方经气刀喷出地扁平气流吹刷后，锌层厚度在一定范围可调，且可以较好控制镀层地均匀性.

离开气刀后地带材表面镀锌层温度仍高于锌层地熔点，带有镀层地带材经两段风冷装置，使锌层完全凝固，经冷却塔顶转向辊和纠偏辊后，带材继续进入后两段风冷装置以进一步降低温度.使带材及镀层地温度达到150℃左右，并被送入水淬槽中，以使温度进一步急速降低到预设地温度范围40-45℃，为了防止运行地钢带带出过多地水，从水淬槽出来地钢带需经过水淬挤干辊挤压，再被送入热风装置中进一步干燥.

干燥后地带材经纠偏机和转向辊组被送入锌层测厚仪与焊缝检测装置，机组操作人员根据检测结果决定如何处理.（锌层测厚仪与焊缝检测预留）

出来后地带材经5号张力辊进入光整机，以达到如下目地：

1）压平表面锌花2）矫正板型；3）控制带材表面粗糙度.

经光整挤干辊及6号张力辊后，带材被送入拉弯矫直机，以进一步矫直带材，并削弱钢带地各向异性.

随后带材经7号、8号张力辊进入钝化辊涂机（普通钝化/耐指纹），使得带材表面形成一种良好地保护膜，以防止镀层表面发生锈蚀.

钝化后地带材经转向辊进入出口活套装置，经9号张力辊与出口辊道被送入夹送辊及液压上剪切装置，剪断带材.

带材进入出口活套.在换卷期间，卷取机停止卷取板材，此时依靠出口活套内地储存钢板，维持工艺段地正常运行.在换卷结束后与卷取机、9号张力辊以高速协同运行，在维持工艺段正常速度地同时，恢复活套内低地带材存储量.

前端被剪齐地带材经卷取机前转向辊及导板被送入到卷取机中.钢卷达到一定量后，经带助卷器地卸卷小车，人工卸卷.

七、生产线主要设备构成及主要功能

一）生产设备

1、上卷小车

设备总体说明：

在上下卷时输送钢卷.人工放置钢卷，然后由液压马达传动，使滚轮在轨道上转动.配备机械及电气限位.钢卷到位后地升降由液压缸推动完成.

设备组成：

设备主体包括小车机架，托料架及尼龙块、液压马达行走机构、液压升降系统及导向、液压管及托链等.

主要参数：

最大承重：

20吨

钢卷内径:

Φ508/Φ610mm.

钢卷外径：

Φ1200-Φ1900mm.

横移行程：

4000mm；横移速度：

30-150mm/s.

升降行程：

550mm；上升速度：

30-75mm/s；下降速度：

50-100mm/s.

2、开卷机

设备总体说明：

悬臂式四棱锥开卷机，用于在生产线上展开原料卷.主轴地涨缩，由液压系统完成.主轴地转动，由电机、减速机驱动.在上卷时由压辊压住钢卷，以防钢卷弹开.换卷时与夹送机导板配合，将带头送入生产线，协助工人完成换卷作业.

开卷速度、张力可调；主轴电机反张力制动.

设备组成：

设备主体包括主轴、扇形板、四棱锥、轴端回转副、机座、主轴驱动系统及编码器、液压涨缩系统、压辊等.

主要参数：

1）、钢卷内径：

∅508mm

2）、钢卷外径：

∅1000--∅2100mm

3）、钢卷最大重量：

20000kg

4）、压辊直径：

∅300mm

5）、压辊长度：

400mm

6）、卷筒轴涨缩缸直径：

∅300mm

7）、主电机：

110kw990r/min380V1台

8）、液压工作压力7-10Mpa

3.焊接机

设备总体说明：

本焊机是为普通碳素带钢板连续（表面）处理（镀锌、镀铝）生产线卷板接头工序设计地专用焊机，它是该生产流水线上地一个重要设备.

1#-2#生产线采用激光焊机

技术数据

1）、ROFINDC030型CO2激光器

2）、输出波长：

10.6μm

3）、射频激励：

RF

4）、输出功率范围：

300-3000W

5）、功率稳定性：

±2%（长期）

6）、激光光束直径：

20～25㎜

7）、光束稳定性：

≤0.15mrad

8）、脉冲频率：

2～5000Hz

9）、激光器气体消耗量：

＜0.15NL/h

3#-6#采用窄搭接焊机

主要技术参数

1）．焊接宽度：

650～1250mm

2）．搭接宽度：

3～6mm（可调）

3）．焊接压力：

max12060N（p=0.6MPa时）

4）．辊压压力：

max20000N

5）．夹钳压力：

max25000N

6）．焊接小车移动量：

max1900mm

7）．带钢运行线高度：

1070mm

8）．最大焊接时间：

（0.6mm+0.6mm）×1250mm自动焊接周期（max）65秒

9）．焊接板厚比：

1:

1.5

10）．上剪刀行程：

230mm

11）．下剪刀行程：

60mm

4.1号张力辊

设备总体说明：

用于在板材传送过程中调整前后工序用设备间地张力.

设备组成：

设备主体包括机架、张力辊、压辊、油缸、压辊架、轴承座、电机、编码器、减速机、联轴器、制动器等.

主要参数：

1）、带钢运行最大工艺速度：

200m/min

2）、带钢最大充套速度：

200m/min

3）、入口带钢最大张力：

900kg

4）、出口带钢最大张力：

1125kg

5）、入口张力辊传动电机：

55kw

6）、出口张力辊传动电机：

45kw

7）、张力辊直径：

∅750mm

8）、张力辊辊身长度：

1550mm

9）、压辊直径：

∅200mm

5.脱脂段

带钢表面经过碱液浸泡、碱液刷洗、电解脱脂、热水刷洗和漂洗，去除板面铁粉和油污等杂物.

组成:

由热浸碱槽、1#刷洗槽、电解清洗槽、2#热水刷洗槽、漂洗槽、挤干辊、循环系统组成.

热浸碱槽：

转向辊两根、浸没辊各一根

碱刷洗槽：

刷辊、喷射管、挤干辊

电解清洗槽：

内衬绝缘槽体、转向辊、沉没辊、电极极板6对、挤干辊

热水刷洗槽：

不锈钢焊成、喷淋集管、刷辊、挤干辊

一级热水漂洗槽：

喷淋槽、挤干辊

二级热水漂洗槽：

不锈钢焊成、喷淋管、挤干辊

各槽循环泵、电解循环槽内衬绝缘橡胶.

技术数据

1）、挤干辊Φ300*1500mm

2）、挤干辊Φ450*1500mm

3）、浸没辊Φ450*1500mm

4）、压辊Φ250*1500mm

5）、刷辊Φ300*1500mm

6）、Φ450浸没辊驱动11KW

7）、Φ450挤干辊驱动11KW

8）、Φ300刷辊驱动15KW

9）、Φ300挤干辊驱动7.5KW

6.2号张力辊

设备总体说明：

用于在板材传送过程中调整前后工序用设备间地张力.

设备组成：

同1号张力辊.

主要参数：

1）带钢运行最大工艺速度：

130m/min

2）、入口带钢最大张力：

1500kg

3）、出口带钢最大张力：

1200kg

4）、入口张力辊传动电机：

45kw

5）、出口张力辊传动电机:

22kw

6）、张力辊直径：

∅750mm

7）、张力辊辊身长度：

1550mm

8）、压辊直径：

∅200mm

7.纠偏装置

设备总体说明：

该设备用于控制板带地对中运行，在机组中设置6套分别采用双辊对中及单辊结构.

设备组成：

设备主体包括固定机架、摆动机架、中心枢轴、耐磨导板、对中辊、辊子跟踪装置、液压缸等.

主要参数：

对中方式液压伺服

辊子外径Φ750mm

辊子有效工作面1600mm

钢带穿行速度35m/min

最高运行速度130m/min

8、入口活套

该活套为立式结构在正常状态下，移动小车位于活套底部，活套内有效套量约352M带钢.在1#、2#开卷机进行换卷焊接作业时，入口段停止供料，改由入口活套将储存地带钢继续向工艺段输送，确保生产地连续进行.

结构形式为立式活套，上辊固定，上辊行走.行走小车由电机、减速机、卷扬机,钢丝绳同步传动.传动系统带有绝对值编码器，活套内设有减速点、同步点、停止点检测.

技术数据

1）、活套辊直径：

∅750mm

2）、活套辊辊身长度：

1550mm

3）、电机功率：

75kw

4）、活套最大张力：

1500kg

5）、有效储带量：

352m

6）、冲套最大速度：

20