热镀锌钢丝生产线的改造

维普资讯 http://www.cqvip.com 第３４卷　Ｖ０Ｌ　３４　第ｌ期　Ｎｏ．１　金　Ｓｔｅｅ】　属　Ｗｉｒｅ　制　品　２００８年２月　Ｆｅｂｒｕａｍ　２００８　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　热镀锌钢丝生产线的改造　张建强　曹德润　（天津市环钟钢丝有限公司摘要３００４００）　从收放线装置、预处理＿［艺、锌锅加热方式、抹拭及冷却系统等方面对进口Ｇａｌｆａｎ镀层生产线进行技术改　造。改造后，镀锌钢丝产量、综合力学性能、表面质量大大提高，材料及能源消耗大大降低，并减少了废液排放，改　善了作业环境。　关键词Ｇａｉｆａｎ镀层生产线；预处理＿ｒ艺；抹拭系统；技术改进　ＴＧ３５６．２７　中图分类号Ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｌｉｎｅ　ｆｏｒ　Ｈｏｔ　Ｄｉｐｐｉｎｇ　Ｇａｌｖａｎｉｚｉｎｇ　Ｓｔｅｅｌ　Ｗｉｒｅ　Ｚｈａｎｇ　Ｊｉａｎｑｉａｎｇ　Ｃａｏ　Ｄｅｒｕｎ　（Ｈｕａｎｚｈｏｎｇ　Ｓｔｅｅｌ　Ｗｉｒｅ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．ｏｆＴｉａｎｊｉｎ　Ｃｉｔｙ　３００４００）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｏ　ｃａｒｒｙ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔｅｄ　Ｇａｌｆａｎ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ｆｒｏｍ　ｓｕｃｈ　ａｓｐｅｃｔｓ　ａｓ　ｔａｋｅ—　ｕｐ　ａｎｄ　ｐａｙ—ｏｆｆ，ｐｒｅ—ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｈｅａｔｉｎｇ　ｍｏｄｅ　ｏｆ　ｚｉｎｃ　ｐｏｔ，ｌ　ａｂ　ａｎｄ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ．Ａｆｔｅｒ　ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｏｆ　ｇａｌｖａｎｉｚｉｎｇ　ｓｔｅｅｌ　ｗｉｒｅ，ｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｌ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｕ￣ａｅｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｒｅ　ｒａｉｓｅｄ　ｇｒｅａｔｌｙ，ｔｈｅ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｍａｔｅ—　ｒｉａｌ　ａｎｄ　ｅｎｅｒｇｙ　ａｒｅ　ｃｕｔ　ｄｏｗｎ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｅｔｔｉｎｇ　ｏｆ　ｗａｓｔｅｒ　ｌｉｑｕｉｄ　ｄｅｃｒｅａｓｅ，ｗｏｒｋｉｎｇ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｉｓ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　Ｇａｌｆａｎ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｌｉｎｅ；ｐｒｅ—ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓ；ｒｕｂ　ｓｙｓｔｅｍ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＂ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ　１问题的提出　线，钢丝在高速运行中时松时紧、易甩圈、颤动、张力　天津市环钟钢丝有限公司１９９８年引进美国２４　头Ｇａｌｆａｎ镀层生产线。该生产线用于生产０１．８～　不均匀，从而影响钢丝镀层的均匀性及质量。　（２）钢丝运行。钢丝通过各工艺槽时，由于采　用转动式通轴压线，钢丝在运行过程中频繁改变运　行方向，运行阻力比较大，同时也会造成钢丝颤动。　（３）镀前清洗。由于速度较高，镀前清洗效果　不佳，从而导致钢丝漏镀。　５．０　ｍｍ镀层钢丝，设计伪值１２０～１５０　ｍｍ・ｍ／ｒａｉｎ，　年生产能力２０　０００　ｔ。设备安装后试车时发现钢丝　镀层表面存在锌瘤且镀层厚度波动较大，　值也很　难达到设计要求。１９９８年１２月一２００６年对Ｇａｌｆａｎ　镀槽的钢丝抹拭设备进行了大量的探索，使用了固　体、气体、固体＋气体等多种抹拭方法，产品镀层质　量有一定改善，但仍较难控制，造成批量生产时质量　不稳定，生产能力受到很大制约。　为此天津市环钟钢丝有限公司２００６年对生产　（４）烘干能力。钢丝出助镀槽后烘干能力不　足，钢丝表面存有少量未烘干的氯化铵，在进入锌锅　瞬问，未烘干的氯化铵遇高温急剧膨胀，直至爆破，　其爆破力导致锌液面波动和钢丝抖动，从而造成钢　丝镀层表面粗糙。　线进行整体改造，使之成为一套高速度、高质量、低　能耗、低排放的镀锌生产线。　２生产线改造　生产工艺流程：放线一脱脂一碱洗一气吹一水　洗一酸洗一气吹一水洗一助镀一气吹一烘于一镀锌　一（５）抹拭方法。钢丝出锌锅抹拭方式是影响镀　层质量至关重要的因素。传统固体、气体抹拭较难　控制镀层面质量，造成锌耗较大。　（６）冷却。钢丝经抹拭出锌锅后，如果冷却效　果不佳，会造成镀层内部的锌铁合金层（ＦｅＺｎ　）不　断增长，降低镀层附着性，镀层易开裂；另外，冷却水　对钢丝喷洒位置不正，镀后钢丝表面易出现水纹。　２．２改造措施　镀Ｃａｌｆａｎ一收线。　２．１　原生产线的缺陷　（１）放线装置。放线装置采用被动式转落子放　（１）放线。采用２　ｔ大工字轮主动放线装置，大　维普资讯 http://www.cqvip.com ・２２・　金　属　制　品　第３４卷　幅提高生产效率。　（２）矫直。在钢丝进入工艺槽之前，增加矫直　器，以增加钢丝在运行时的后张力，确保钢丝平稳无　抖动。　（３）压线轴。摒弃传统的压线轴，需要有压线　轴的地方改为单片轴，这样，不同速度的钢丝运行互　不影响。　冷却，由原来的２道水冷增加到４道或６道水冷，并　调整水嘴角度，让水流的最高点完全包裹住钢丝，调　整适宜的水压以减小对钢丝的冲击，避免镀后表面　水纹出现。　（１２）收线。收线装置为大工字轮收线，且与放　线工字轮一一对应，便于操作。　２．３改造后效果　（４）工艺槽。各工艺槽改为溢流式，减少钢丝　改造后的整条生产线无论在产量、质量上均大　幅提高，同时节约了原材料及能源，减少了污染，综　在运行中的阻力，使钢丝高速运行时始终保持在一　条直线上平稳运行。　合效益全面提升。　２．３．１高效率　（５）气吹装置。钢丝在高速运行下将有大量残　液带入下一工艺槽中，使得各工艺槽成分逐渐发生　变化，清洗能力减弱，碱、酸消耗上升。在各工艺槽　之间增加气吹装置，以保障钢丝表面没有残液，节约　酸碱等物料。　（６）酸碱洗。将普通碱洗、酸洗改为电解碱洗、　由于整条生产线速度的提高，其产能是改造前　的２～３倍，达到了设计要求；收、放线采用大工字轮　后，减少了工人的劳动强度。　２．３．２产品质量提高　（１）以生产　５．１　ｍｍ桥梁缆索用热镀锌钢丝为　例，由于速度的提高（浸锌时间缩短），使镀后钢丝　的综合力学性能得以提高，具体指标见表１。　表１　改造前后钢丝性能对比　电解酸洗以提高清洗效果；酸洗介质由易挥发的盐　酸改为硫酸，降低空气中的酸雾，改善作业环境。　（７）清洗。清洗改为３道溢流水冲洗，随生产　的进行，第１道水槽中水的碱（酸）浓度在不断增　高，可用其补充碱（酸）槽的液位，第１道水槽中的　水由第２道水槽的水补充，第２道水槽的水由第３　道水槽中的水补充，节约了液体用量，减少了废液　排放。　（８）烘干。钢丝在出助镀槽后增加气吹，同时　增强烘干能力，使钢丝在进入锌锅前表面呈一层固　态的ＮＨ　Ｃ１，保证钢丝进锌锅时不产生锌液飞溅。　（９）加热方式。采用加热管直接插入锌锅的内　注：５０个试样的平均值。　从表１可以看出，改造后生产线的产品比原生　产线生产出的产品抗拉强度损失小，伸长率有所提　高，扭转值是过去的２倍。　（２）由于采用新型抹拭系统，钢丝的镀层面质　量得以控制。以生产　２．５　ｍｍ、面质量２３０　ｇ／ｍ　的　加热方式，比原辐射加热方式节约电能；同时锌锅及　锌锅轴采用陶瓷材料，减少锌的消耗。　（１０）抹拭。对抹拭系统进行改造，采用不同于　传统抹拭方式的新型抹拭方法，减小上锌量波动范　围，使镀锌后钢丝表面质量良好。　（１１）冷却。加强钢丝经抹拭后出锌锅的快速　目　●　镀锌钢丝为例，采用炭渣抹拭、气体抹拭、新型抹拭　系统生产出的镀锌钢丝各１０根做为样本进行比较，　结果如图１所示。　＋＼　炭渣抹拭　气体抹拭　新型抹拭　捌　＋＋培　啦　试样号　图１　不同抹拭方法钢丝面质量的波动　图１显示，炭渣抹拭的锌层面质量极差为１ｌ０　ｇ／ｍ。，气体抹拭的锌层面质量极差（下转第２５页）　维普资讯 http://www.cqvip.com 第１期　李卫东等：ＳＣＭ４２０合金冷镦钢线材的开发　・２５・　３用户跟踪　一碾压成０．３　ＩＴＩＩＴＩ薄片一弯曲成型一组装一调质热处　理，成品表面质量完好，破断拉力超过标准要求５０　ＭＰａ以上，制成的链条经过７　ｄ的张力疲劳试验，再　线材发往上海某厂加：［使用，在进行产品跟踪　时做了不同工艺的退火试验。　用户生产时的普通退火工艺：　次检验各项指标正常，完全达到了用户要求。　４结语　线材一随炉升温到７８０　ｏＣ一保温４　ｈ一随炉冷　至６８０　ｏＣ一保温２．０　ｈ一随炉冷至５５０　ｏＣ一空冷。　安钢线材的退火工艺：　安钢的ＳＣＭ４２０冷镦钢线材的成分和轧制工艺　能够满足用户要求，热机轧制能够减少用户的退火时　问，提高设备作业效率；该钢种的成功开发不但拓宽　安钢冷镦钢的品种，完成了Ｃｒ，Ｍｏ合金冷镦钢品种的　系列化工作，而且扩大了市场占有率和影响力。　参考文献　［１］　王建安，马志军，曹树卫，等．ＳＣＭ４３５冷镦钢线材的控　线材一随炉升温到７８０　ｏＣ一保温３．５　ｈ一随炉　冷至５５０℃一空冷。　用户退火后组织如图５所示，结果表明经过热　机轧制后的线材，不仅达到了相同的退火目的，而且　大大缩短了用户的热处理时间，提高了用户退火炉　的作业效率。　冷工艺研究［Ｊ］．金属制品，２００７（５）：３７～３８。　（收稿日期：２００７—１２—２４）　作者简介　李卫东马志军范银平周桂兰１９６９年生，安阳钢铁集团有限责任公司第二炼轧　厂生产科助理工程师。　１９７１年生，安阳钢铁集团有限责任公司技术中心　高级工程师。　图５　９．０级冷镦钢用户退火后组织　１９６５年生，安阳钢铁集团有限责任公司技术中心　高级工程师。　安钢的退火工艺可以节约３．０～４．０　ｈ，提高了设　备的利用率，降低了生产成本。链条用套的生产工　艺：线材酸洗一磷化一皂化一拉拔（　６．５—十４．８ｍｍ）　１９７１年生，安阳钢铁集团有限责任公司质量监督　部工程师。　（上接第２２页）为８０　ｇ／ｍ　，新型抹拭系统的锌层面　质量极差为３０　ｇ／ｍ　。　幅下降，由过去的１８３　ｋＷ・ｈ／ｔ降为１３５　ｋＷ・ｈ／ｔ，　同比下降了２６％。　（２）气吹烘干装置的应用和改进、内加热的使　采用新型抹拭系统钢丝锌层面质量波动大大缩　小，从而使锌耗大幅下降，以锌层面质量下降２０　ｇ／　ｍ　计算，生产１　ｔ镀锌钢丝可节约锌４　ｋｇ左右，全年　若生产２万ｔ，即可节约锌约８０　ｔ。　（３）镀后钢丝表面质量大为改观。以０３．０　ＩＴＩＩＴＩ　钢丝（试样数为１０）为例，改造前后表面质量对比见　表２　表２改造前后镀锌钢丝表面质量对比　用及抹拭系统的改造，使锌耗得以降低；另外由于镀　锌速度的提高，使锌锅单位表面积锌渣形成减少，同　样节约了锌。　（３）预处理工艺的改进，节省了酸、碱、氨等物　料，减少了废液排放，改善了作业环境。　３结语　改造后的整条热浸镀生产线，真正体现了高效、　节能、高质、低耗、绿色环保的设计理念，热镀层钢丝　质量有了实质性改善，产能达到了设计要求。　（收稿日期：２００７—１１—２０）　作者简介　张建强１９６１年生，工程师，天津市环钟钢丝有限公司　兼常务副总经理。　１９６４年生，工程师，天津市环钟钢丝有限公司质检　部　２．３．３低消耗低污染　（１）由于锌锅采用内加热方式，使产品能耗大　曹德润