張永鋼

（新疆八一鋼鐵股份有限公司）

鍍鋅卷板白銹成因分析及預(yù)防措施

張永鋼

（新疆八一鋼鐵股份有限公司）

白銹是長期影響鍍鋅產(chǎn)品使用性能的一大缺陷。文章就其成因、形貌及典型案例進行分析、辨識，并提出一系列現(xiàn)場改進措施及預(yù)防建議。

鍍鋅板；白銹；電化學(xué)反應(yīng)

1 前言

八鋼鍍鋅板卷產(chǎn)品自投放市場以來，一直在新疆建筑市場占有很大的市場份額，且以性能穩(wěn)定、鋅花均勻，色澤光亮享譽新疆市場。鍍鋅產(chǎn)品也被用于建筑外板，但在新疆伊犁地區(qū)有用戶反饋將八鋼產(chǎn)鍍鋅板用于民居外頂板有白銹現(xiàn)象。為解決白銹缺陷，八鋼冷軋鍍鋅機組技術(shù)人員就伊犁市場發(fā)生的白銹缺陷典型案例進行分析，從鍍鋅產(chǎn)品的生產(chǎn)過程、存放包裝及物流運輸?shù)雀鞴ば颦h(huán)節(jié)查找原因，并制定了有針對性的改進措施。

2 鍍鋅卷板產(chǎn)品存放與環(huán)境的要求

鍍鋅板表面在使用前形成的白色沉淀物，主要有氧化鋅（ZnO）和氫氧化鋅（Zn(OH)2）組成，通稱為白銹。

為防止白銹缺陷，一般鍍鋅商品卷產(chǎn)品均采用鈍化+涂油的后處理方式，且鍍鋅板本身就是一種抗腐蝕性材料，使用性能至少在5年以上。鍍鋅板基本上都是在裸露環(huán)境中使用，幾乎沒有幾層疊起來使用。裸露環(huán)境下的鍍鋅板表面跟空氣接觸，即使遇水，也會很快干燥，其抗氧化性也能體現(xiàn)出來。因為活潑的鋅與潮濕空氣接觸，會與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成Zn(OH)2。氫氧化鋅進一步與空氣中的二氧化碳反應(yīng)，生成一層較薄的致密的有黏附性的堿式碳酸鋅2ZnCO3·3 Zn(OH)2，可以阻止鍍層進一步腐蝕。所以在一般情況下，鍍鋅板也是一種耐蝕材料。在八鋼鍍鋅板生產(chǎn)工藝完全相同的情況下，鍍鋅板同在伊犁地區(qū)使用，有些上墻3年了仍光亮如新，有些在存儲一段時間或壓型完成，沒幾天就產(chǎn)生了白銹。分析認為伊犁地區(qū)鍍鋅板發(fā)生的白銹缺陷，與鍍鋅板存放的形式及環(huán)境密切相關(guān)。在通風裸露環(huán)境和密閉環(huán)境下對鍍鋅板表面產(chǎn)生不同的影響。如鍍鋅板成卷狀或幾層疊在一起，在潮濕空氣時，鍍鋅板與鍍鋅板間基本處于密閉狀態(tài)，沒有流動的空氣，板與板間極薄的空隙會吸附潮濕空氣中的水，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，形成白銹。并且白銹很疏松，并不斷反應(yīng)，形成大面積氧化。

3 生產(chǎn)工序環(huán)節(jié)的影響

3.1 鈍化涂油的處理

采用鉻酸溶液對鍍鋅產(chǎn)品鋅層表面進行鈍化處理，從而提高鍍鋅板耐蝕性能，是現(xiàn)代鍍鋅產(chǎn)品工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的有效方法。鍍鋅板經(jīng)鈍化處理后，可獲得無色透明的鈍化膜，研究表明耐蝕的有效性取決于鈍化膜中的鉻含量。鈍化膜中的鉻含量越高，耐蝕性能也越好。通過鹽霧試驗，當鈍化膜中鉻含量超過12mg/m2時，在實驗條件下，已不出現(xiàn)白銹?？紤]鍍鋅板表面存在鋅凸起、鋅粒會破壞鈍化膜。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，八鋼鍍鋅機組將鈍化膜中的鉻含量控制在≥15mg/m2。鈍化處理后，采用噴涂防銹油，可更好地保證防銹效果。

3.2 運輸過程中的影響

在成品運輸過程中，如出現(xiàn)成品卷外包裝破損，鋼卷遇水、受潮會造成氧化形成白銹。當運輸過程中溫度較低，入庫開卷時溫度較高（溫差大于20°），鋼卷或板垛上形成冷凝水，又沒及時通風使用，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而形成白銹。

3.3 成品倉儲的影響

生產(chǎn)中對成品倉儲條件有嚴格的規(guī)定，成品露天擺放，如遇庫房漏水，雨雪浸濕鋼卷，成品庫房內(nèi)溫差大，鋼卷板上吸附冷凝水；成品鋼卷與酸、堿等腐蝕性物質(zhì)共同擺放，這些狀況均能造成鍍鋅板產(chǎn)生白銹。

成品鋼卷擺放時間超過防銹油揮發(fā)變質(zhì)時間為六個月，因此，在這個時間范圍內(nèi)必須使用。

4 典型案例分析

4.1 鈍化膜不均勻（圖片1）

圖1 鈍化不均造成氧化白銹

2016年5月伊犁地區(qū)用戶反應(yīng)鍍鋅板上墻使用后出現(xiàn)白銹。經(jīng)鍍鋅技術(shù)人員現(xiàn)場確認測量，氧化缺陷部分寬度240mm，間距850mm；呈周期性，氧化帶垂直于軋制方向。而鍍鋅生產(chǎn)現(xiàn)場使用的鈍化涂覆輥直徑355mm，帶鋼與涂覆輥速度比為1：1.3，涂覆輥上印跡復(fù)印在帶鋼周期為857mm，與缺陷發(fā)生周期基本吻合。且通過取樣分析，氧化銹蝕部分鈍化膜重約在13mg/m2，而未銹蝕部分鈍化膜重約在18mg/m2，可以初步認為氧化帶與涂覆過程鈍化不均相關(guān)。

圖2 鋼卷受潮形成疊片濕熱腐蝕

可能原因：（1）該鋅層腐蝕條帶為涂覆輥不圓度超標造成。輥子在使用過程中磨損不均勻，造成涂覆輥不圓度超標產(chǎn)生該缺陷；

（2）涂覆輥震動等異常情況，會導(dǎo)致鈍化膜不均，嚴重時膜重達不到工藝要求，產(chǎn)生鋅層腐蝕帶；

（3）涂覆輥沿徑向硬度不均，硬度高部位鈍化膜膜厚薄，膜重達不到工藝要求，產(chǎn)生鋅層腐蝕帶。4.2 鋼卷受潮形成疊片濕熱腐蝕

2016年7月伊犁地區(qū)反應(yīng)鍍鋅板在開卷時存在帶鋼邊部白銹（圖2）。根據(jù)施工現(xiàn)場圖片及鍍鋅生產(chǎn)實績調(diào)查：此鋼卷為5月生產(chǎn)，發(fā)貨到開卷使用，一直存放在施工現(xiàn)場，期間伊犁地區(qū)多次下雨，且日溫差較大。有資料數(shù)據(jù)顯示，鍍鋅卷在鈍化涂油且保證條件下，鹽霧條件下5周后，鋼卷拆包后邊部已發(fā)生氧化銹蝕。分析認為白銹缺陷產(chǎn)生原因為鋼卷在運輸及存儲時受潮，發(fā)生疊片濕熱腐蝕（電化學(xué)腐蝕）而造成。

5 預(yù)防措施

5.1 加強鈍化涂油工序的控制

涂覆輥驗收工作，按要求對每支進廠涂覆輥進行檢測驗收并做好記錄；生產(chǎn)班負責對涂覆輥上線、中期及下線前的鋼帶取樣（長度大于1200mm）。鋼帶沿長度方向均勻取4點，每點寬度方向取左、中、右三點做正、背面鈍化膜膜重檢測，以評價一個涂覆輥周長范圍內(nèi)鈍鈍化膜均勻性。涂覆輥更換上線時和使用過程中，涂覆輥有震動等異常情況，及時換輥。切換規(guī)格后調(diào)整輥縫取樣檢測鈍化膜重（鈍化膜膜重＞20mg/m2）。

5.2 包裝要求

鍍鋅生產(chǎn)鋼卷下線后，鋼卷冷卻至室溫后包裝，以減少冷凝水的產(chǎn)生。

包裝方式按標準執(zhí)行：（1）周向。距離邊部40mm打捆，中間打捆道次等距離均勻分配，打捆距離距標準位置偏差±50mm。外周包板、內(nèi)周包板應(yīng)使用整張的鍍鋅板，不允許用2張以上鍍鋅板進行拼湊使用。

（2）徑向。各打捆道次等角（90°）度均勻分配，打捆角度距標準位置偏差±15°。上方的打捆帶應(yīng)距外側(cè)鐵護角的接縫處不大于100mm，確保徑向打捆帶能將外側(cè)鐵護角的接縫捆牢。下方的打捆帶應(yīng)距內(nèi)側(cè)鐵護角的接縫處不大于100mm，確保徑向打捆帶能將內(nèi)側(cè)鐵護角的接縫捆牢。

（3）包裝整體應(yīng)規(guī)范整齊，不得有外包裝板頭部外翹現(xiàn)象。

（4）側(cè)面護板的尺寸必須確保側(cè)護板與內(nèi)外護角的重合度不小于15mm，且不得有側(cè)面護板規(guī)格選用不當造成的過大鼓起或漏角情況。

5.3 加強向用戶宣傳鍍鋅板使用存儲規(guī)范要求

會同銷售人員對客戶宣傳鍍鋅板使用及存儲等規(guī)范事項，如告之用戶存儲運輸鋼卷應(yīng)避免受潮，受潮鋼卷盡快打開通風，并盡快使用；避免鍍鋅鋼卷同酸堿鹽物質(zhì)同場地存儲；鍍鋅板存儲時間不超過3個月為宜。

6 結(jié)語

八鋼鍍鋅機組2016年共生產(chǎn)鍍鋅鋼卷14.36萬t，用戶共提出白銹異議達5起，均為2016年7月以前生產(chǎn)。自2016年7月采取的改進措施實施后，截止到2016年年底再未有客戶反映白銹異議。鍍鋅白銹產(chǎn)生的原因是多方面的，不僅要求生產(chǎn)廠通過精細的過程控制、定期的質(zhì)量實驗、精心的包裝來預(yù)防，正確的物流運輸方法、用戶合理的存儲使用方式，都是消除白銹缺陷的必要措施。

[1] 李九齡.帶鋼連續(xù)熱鍍鋅.北京:冶金工業(yè)出版社，1995.

[2] 徐秀飛.鋼帶連續(xù)涂鍍和退火疑難對策.北京：化學(xué)工業(yè)出版社2010.

[3] 王聰.Pb對熱鍍鋅鈍化板白銹形成的影響.2007中國鋼鐵年會論文集,2007.

Analysis the Reasons of White Rust Defects on Galvanized Coiled Sheet＆Its Preventive Measures

ZHANGYong-gang
（XinjiangBayi Iron&Steel Co.,Ltd)

That white rust defects will affect the performance of galvanized products for a long time.This paper analyzed and identified the cause and morphology and classic example of white rust defects,a series of mend and preventive measures were proposed.

galvanized coiled sheet;white rust;electrochemical reaction

TG335.86

B

1672—4224（2016）04—0032—03

聯(lián)系人：張永鋼，男，41歲，工程師，烏魯木齊（830022）新疆八一鋼鐵股份有限公司軋鋼廠冷軋分廠

E-mail：zhangyg@bygt.com.cn