热浸镀锌生产线“S型”辊涂产品钝化膜重降低方法研究

阮康康，钱意钢，孙镕强

（马鞍山钢铁股份有限公司冷轧总厂，安徽马鞍山 243000）

引言

热镀锌是提高钢材抗大气腐蚀的有效方法，但在潮湿环境中，储存或运输过程中容易产生腐蚀，使锌层表面形成白色疏松的腐蚀产物，或变成灰暗的颜色，影响外观，因此需要进行钝化处理[1]。钝化方式基本分为喷淋挤干钝化、涂覆钝化两种，其中涂覆钝化由于其膜重均匀的优势在工厂广泛应用[2]。正常涂覆钝化带钢沿垂直方向运行，但由于部分生产线受厂房空间限制，采用“S 型”辊涂方式钝化。某条热浸镀锌生产线采用“S 型”辊涂，逆涂方式生产，涂辊与取料辊扭矩较大，频繁跳电，导致产品降级，通过增加涂辊、取料辊转速可以降低扭矩，但钝化膜重大幅度增加，严重增加生产线辅料成本。

通过对“S 型”辊涂原理进行介绍，对钝化膜重较高的原因进行逐一分析，根据分析出的原因，对辊涂进行工艺参数调整和跟踪，同时将调整前后的涂辊、取料辊扭矩和钝化膜重进行比对，得到了在扭矩较小的前提下钝化膜重显著降低的调整方法。

1 “S型”辊涂原理

“S 型”辊涂通常由两根S 型转向辊、两根涂辊、两根取料辊、一根提升辊组成。

1.1 S形转向辊（1#、2#）

材质为不锈钢材质，辊面为镀铬涂层，直径1 000 mm。主要起带钢转向作用，见图1。

图1 S型辊涂形貌

1.2 提升辊

在下表涂敷辊工作位前端有一根带钢提升辊，具备液压缸驱动功能。不锈钢材质，直径355mm。

主要作用为，当下表不钝化或焊缝位置经过时，此辊将带钢位置抬起高于下表的涂覆辊。可以通过转动手轮来调整下辊位置的升降。

1.3 涂覆辊

此辊一般为聚氨酯或海帕龙材质，直径355 mm，上下表各有一根涂敷辊。

1.4 取料辊

此辊一般为不锈钢材质，直径305 mm，上下表各有一根取料辊，如图2所示。

图2 取料辊与涂辊分布

2 降低钝化膜重

2.1 涂辊、取料辊转速

取料辊辊面通过在钝化液接液盘里滚动，与涂辊接触后将钝化液传递给涂辊。取料辊转速越快，带液越多，传递给涂辊的钝化液越多，同样涂辊转速越快，从取料辊上接收钝化液越多，板面钝化膜重越厚。

但由于采用逆涂方式钝化，与带钢接触的S 辊转动方向与涂辊相反，且S辊辊径远大于涂辊辊径，造成涂辊扭矩较大，出现跳电现象。生产线采用增加取料辊、涂辊转速的方式来降低扭矩，但会造成膜重增加，几者关系制约趋势如图3 所示。具体测试数据比对结果如表1所示。

表1 提高转速的测试数据比对结果

图3 转速与其它参数制约关系

2.2 涂辊与取料辊间压力

涂辊与取料辊间压力为正值，代表辊间压力。涂辊与带钢间压力存在正负值，正负值代表力的方向，如图4所示。

图4 涂辊与取料辊/带钢间压力

涂辊与取料辊间的压力决定涂辊辊面的带液量。通过测试，涂辊/取料辊在相同转速条件下，逐渐增加涂辊与取料辊间的压力，涂辊扭矩呈降低趋势，当压力达到180 kg 时，扭矩在3%～7%范围内波动，控制较稳定，跟踪未见跳电。几者关系制约趋势如图5所示，具体测试数据比对结果如表2所列。

表2 辊间压力改变的具体测试数据比对结果

图5 涂辊与取料辊间压力与其它参数制约关系

2.3 提升辊高度

提升辊的设计功能是在每次过焊缝时将带钢顶起，防止焊缝碰伤涂辊，生产时再降低至带钢下方，不与带钢接触[3]。如图6所示。

图6 提升辊实物图

在生产中，提升辊高度的调整要结合涂辊扭矩波动的趋势进行，若辊涂投用过程中出现下涂辊扭矩较大，可通过手摇转盘，增加提升辊的下限高度，减少下涂辊与带钢的包角，可以有效降低下涂辊扭矩，同时因为带钢与涂辊接触力的减少，下表膜重随之减低。另由于下涂辊与带钢为单面线接触，当带钢板型不良存在轻微C 翘或轻微边浪时，会导致下表两侧钝化不均，此时可降低提升辊高度，增大涂辊与带钢的包角，可有效消缺。

3 结论

（1）取料辊与涂辊转速越快，钝化膜重越大，辅料成本越高，反之可以降低钝化膜重，进而降低成本，但对于S型辊涂会导致涂辊扭矩加大，增加跳电概率。

（2）取料辊与涂辊间压力越大，涂辊扭矩越低，跳电概率越小，钝化膜重越低。

（3）通过增加提升辊高度，可以减少带钢包角，降低下涂辊扭矩，同时降低下表钝化膜重。

（4）在保证涂辊扭矩小范围的前提下，使用适中的涂辊与取料辊转速，同时增加涂辊与辊间压力可有效降低钝化膜重，减少辅料成本，同时也可通过调整提升辊高度进一步保障。