吳旻 河鋼股份有限公司唐山分公司冷軋薄板廠

引言：冷軋薄板廠面對如此嚴峻的市場危機，通過在確保產品質量的前提下降低生產成本，正逐步走上具有較強競爭力的精品加工廠行列。

1.推行強化技術攻關管理，降低生產成本的背景

冷軋廠共有3條鍍鋅生產線，經過幾年的艱苦摸索，3條鍍鋅生產線產品質量較好獲得很大提高，已經開始達產達效，但是面對激烈的市場競爭，如何在提高產品質量的前提下進一步降低生產成本是鍍鋅科技工作者共同面對的課題。

冷軋廠一年鍍鋅產量可達到100萬噸，而鍍鋅生產線鋅耗的成本占據了總成本的70%左右。但由于鋅層控制精度低，正公差是鋅耗損失的主要因素（正公差是指在滿足用戶的要求前提下多提供給用戶的鋅層重量，比如說用戶要求鋅層重量為80g/m2，但實際我們給用戶提供的是90g/m2甚至更多；），另一小部分是鍍鋅生產中不可避免的鋅渣，再加上鋅層不合降判鋼卷以及鋅層重量不夠造成的質量異議損失，預計每年造成的鋅耗損失近1000萬元。優(yōu)化鍍鋅工藝，提高鋅層精度控制，降低鋅液消耗提升產品質量已經到了刻不容緩的地步。

2.推行強化技術攻關管理，降低生產成本的主要內容

2.1 鋅層控制攻關

2.1.1 提高鋅層控制精度攻關

（1）原料清潔度的控制

1）提高鍍鋅原料的清潔度

帶鋼表面殘存的油污，鐵粉以及鐵的氧化物對鋅液度帶鋼表面的親潤性影響非常大不僅會造成鍍層不均嚴重時會造成爆鋅等缺陷。針對這一情況與設備科、點檢中心及車間等相關單位共同分析，通過提高擠干輥質量、降低乳化液氯離子含量、乳化液系統(tǒng)改造、改善串液和第一機架工作輥鍍鉻等措施，徹底解決了鍍鋅產品來料殘油殘鐵多，表面清潔性差的問題。

2）合理優(yōu)化清洗段各輥系位置，提高清洗效果

清洗段在鍍鋅線上尤為重要，清洗效果好壞直接影響著鋅層的粘附性，爐輥、爐內氣氛、鋅液成分的潔凈度以及鋅花的均勻性。以前3#鍍鋅線清洗段生產事故頻發(fā)，副輥磨損嚴重、電機發(fā)電掉閘現象天天都有，嚴重時每班都有幾次，還造成過連鎖停車，極大影響了產量和質量。因為原設計中支撐輥和擠干輥位置不正確，兩個或三個輥之間形成“S”型張力輥效應，導致刷輥磨損嚴重和電機超負荷跳閘。通過觀察和摸索，采取措施：（1）停車檢修后，將帶鋼建張，將清洗段各刷輥的支撐輥調整到合適位置，具體操作就是通過手搖絲杠將清洗段所有刷輥的支撐輥調整到與帶鋼相切的位置，同時將清洗段所有的擠干輥調整到與帶鋼相切的位置，將這些輥子的位置固定。（2）取消清洗段各輥子因掉閘引起的停車連鎖條件。

采取措施后由每月平均更換5只（刷輥+擠干輥），改為每4個月更換5只（刷輥+擠干輥）；每月因掉閘影響產量400噸，取消連鎖后，即使掉閘也不停車，保證了工藝的穩(wěn)定性。

3）攻關前后工藝參數對比見表1

表1 清洗段攻關前后工藝參數對比值

（2）鋅液成分的控制

無鋅花產品的在鍍鋅時鐵的溶解量與鋅液中鋁的含量有密切的關系，生產實踐表明在鋁含量為0.2%-0.22%時鐵的溶解量最小，而且鋁還能有效的抑制底渣的產生。所以合理的控制鋅液中的鋁含量對減少鋅渣有積極的作用。為了達到將鋁含量控制在0.2%-0.22%范圍內，車間結合技術科對不同鋅層厚度以及不同規(guī)格帶鋼進行了一系列的實驗，通過添加不同鋁含量的鋅錠，最終將鋁含量控制在了0.2%-0.22%。

（3）帶鋼板型及抖動控制

鍍后冷卻段隨著帶鋼抖動會造成前后氣刀與帶鋼之間距離發(fā)生變化，鋅層厚度亦會隨之變化，造成鋅層厚度的不均勻。

為降低生產成本，與設備科、技術科、技術中心及車間等相關單位共同分析，通過提高合理優(yōu)化鍍后冷卻張力、調整鍍后冷卻風機開度等措施徹底解決了帶鋼抖動的問題。

（4）鋅層測厚儀測量位置改變，提高鋅層厚度精確控制技術

在實際生產中，不同厚度規(guī)格鍍鋅帶鋼生產速度一般控制在65m/min～140 m/min，不同厚度和不同寬度規(guī)格帶鋼張力控制也不同，張力的變化和高速運行使帶鋼在軋制線上下發(fā)生劇烈振動。而X-ray測厚儀測量原理要求X射線熒光測量對測量頭與帶鋼的角度要求很嚴格（＜0.5°），劇烈振動使測量頭與帶鋼的角度≥0.5°，導致實際測量結果不準，直接導致鋅耗上升。

目前在3#鍍鋅線已將測厚儀測量位置變到4#張力輥1#輥和2#輥面上，可以減低帶鋼振動，提高鋅層測厚儀準確度，降低能耗和成本

（5）自制標準樣板，提高鋅層厚度精確控制技術

目前各大鋼廠所使用的鋅層標準樣板都是購買國外生產的標準樣板，不但價格昂貴，有時國外提供的標準樣板的系列化與我國標準不符，給使用帶來不便，而且標準樣板的標定比較費時。

通過制作出不同鋅層厚度的標準樣板，每班標定鋅層測厚儀，換鋅層厚度時重新標定鋅層儀，確保了鋅層檢測準確。精確校準在線鋅層測厚儀和物理室X-RAY熒光檢測系統(tǒng)，縮小兩者的差值。用于GI和GL產品的在線X-RAY的標定，從而實現在線鋅層測厚儀可以實時、快速、準確地測量鋅層重量，達到降低鋅耗正差率提高產品質量的目的。

其制作方法如下：

1）制取樣片：根據具體生產要求制取各個規(guī)格樣板，裁剪后制作大小為200×200mm的樣板（適合2#鍍鋅線）和110×110mm（適合1#和3#鍍鋅線）兩種。

2）均勻性測試：用X-RAY分析儀對200×200mm（適合2#鍍鋅線）和110×110mm（適合1#和3#鍍鋅線）樣板表面進行掃描，選出鋅層均勻性＜1g/m2，共3套，每套24個規(guī)格；

（3）基準曲線制作：采用X-RAY分析儀對第一套樣板進行測量，記錄樣板電壓，再對該套樣板進行破壞性化學分析，得到樣板涂層真實性，利用最小二乘法擬合在線涂層測厚儀的測量基準

老形式氣刀開口度為：數字1、2、3處開口度均為1mm其長度為400mm，數字4、5、6、7、8、9處開口度為等差遞增最大為1.6mm。

新形式氣刀開口度為：數字1、2、3、4、5處開口度均為1mm其長度為800mm，數字6、7、8、9處開口度為等差遞增最大為1.4mm。

目前采用 “新形式”氣刀已經進行了一年多的的生產，不同鋅層厚度、不同厚度規(guī)格鋅層均勻性比以前更好。

鋅層均勻性的比較

1）、以下為老形式氣刀開口度時鋅層均勻性

采用“老形式”氣刀，生產鋅層厚度為 275g/m2，化驗室檢測帶鋼橫向鋅層實際厚度數據。

表1 鋅層實測值

圖1 鋅層橫向均勻性分布

2）、以下為老形式氣刀開口度時鋅層均勻性

氣刀開口度采用新形式后，鋅層厚度為 275g/m2化驗室檢測

圖2 鋅層橫向均勻性分布

2.2.1 熱鍍鋅鋅渣形成的過程

在帶剛表面的鐵原子溶入鋅液之中，鋅鍋鋅液中的溫度和濃度分布不均勻，存在著一定的溫度起伏和濃度起伏，。鋅渣便會在鐵的濃度較高和鋅液溫度較低處首先形成。初期反應生成的是FeZn7。剛形成的鋅渣質點很小，也很不穩(wěn)定，可能隨鋅液的溫度升高或濃度降低而重新融入鋅液中。有一部分初期形成的鋅渣會通過布朗運動相互碰撞，或通過后續(xù)的鋅鐵反應，體積迅速長大，當其直徑超過一定的臨界尺寸時，便會形成永久的固體，不再溶入鋅液中，便形成底渣，當鋅液中鋁含量達到0.135%時底渣會與呂反應生成含鋁的鐵鋁化合物和鋅在一起的浮渣。其反應式為：2FeZn7+5Al===Fe2Al5+14Zn.

2.2.2 鋅渣生成量控制

(1)控制鋅液中的鐵含量

鋅液中鐵含量是影響鋅渣生成量的主要因素。鋅液溫度為450--460℃時，鐵在鋅液中的飽和濃度為0.03%，若是超過此值便會從過飽和的鋅液中析出，生成鐵鋅合金，俗稱硬鋅，其金屬間化合物為Fe2A15，FeZn13，?；騀eZn25。帶入鋅鍋中1kg鐵粉，可平均生成13kg鋅渣。

(2)強化脫脂工序

鋅渣是由鐵反應生成的，鋅鍋中鐵含量增高，其90%的原因在于不良的脫脂工序。所以要減少鋅渣就必須強化脫脂工序。前文已經對提高原料的清潔度做了闡述。

（3）控制退火爐內氣氛，減少帶鋼表面氧化

目前3#鍍鋅線采用輻射管加熱，氮氫混合氣體做保護的全封閉式退火爐。因此合理控制氮氣混合保護氣的含量，控制好爐內氣氛的氧含量，避免帶鋼表面的氧化，減少因氧化物與鋅液中的鋁反應生成鋅渣。

結合三鍍鋅現有生成情況適當提高爐內保護氣的含量加大密封氣體的用量從而保證退火爐內氣氛。提高氮氫混合氣中氫氣的比例，目前三鍍鋅一律采用10%氫氣確保帶鋼在爐內的還原效果。

(4)避免鋅液溫度超高

鋅鍋中鐵含量增高，其10%的原因是鋅液溫度超高。帶鋼最佳熱鍍鋅溫度應為455～465℃， 475℃為極限點。由鐵、鋅反應曲線（圖8）可知，若超過此溫度，鐵在鋅液中的溶解度呈拋物線關系增長，從而形成大量鋅渣，并可造成以下危害：①由于底渣、表渣增多，直接增加10%～15%的鋅消耗；②增加10%～15%的含鋁

2.2 降低鋅渣量的技術攻關

合金消耗；③生成大量底渣，每隔一段時間須撈取底渣，降低了生產作業(yè)率；撈取底渣會對耐火磚砌制的工頻感應鋅鍋造成碰撞，減少了鋅鍋使用壽命；④會使熱鍍鋅板表面出現鋅粒缺陷，嚴重影響產品質量。通過加強工藝管理將鋅液溫度控制在了460-465℃之間，決定不允許超過475℃。從而有效的遏制了鋅液中的溶鐵量，進一步的減少鋅渣的產生。

(5)避免撈渣帶鋅

①實施前勤后懶的操作方法，具體做法是在前面氣刀下方要勤快扒渣，把氣刀噴吹造成的表渣及時向鋅鍋后部扒，不讓表渣粘在運行的帶鋼上。鋅鍋后部應讓表渣全部遮蓋，這樣可防止鋅液面被氧化。鋅鍋后部每8h撈表渣1次，且應撈去2／3的表渣，留1／3繼續(xù)覆蓋表面，做到表面不結硬殼為佳；

②撈渣勺子應呈淺片稍帶弧形，撈表渣時只取表渣不接觸鋅液，要做到這一點，表渣層必須積存一定厚度；

③撈表渣時取渣不能過快，必須讓純鋅液從撈渣勺的孔中流回鋅鍋，不讓渣中夾帶純鋅。

(6)加強鋅渣管理

①鋅渣生成量必須有專人管理；

②應計算出每月噸鋼的鋅渣生成量；

③ 年度列表統(tǒng)計，找出每月鋅渣生成量產生差異的原因，從而得出最好的控制方法。

3.效益

(一)經濟效益：

目前冷軋薄板廠全年鍍鋅產品產量已經超越100萬噸，鋅耗正差率已經有2013年的16%下降致2014年的14%

（二）人文效益通過上述技術攻關辦法的實施，取得了明顯的效果，產能得以釋放，生產成本進一步降低，職工參與技術攻關的意識也有很大提高，打造精品唐鋼，幸福冷軋的觀念已經深入人心。

4.結束語

縱觀整體鍍鋅行業(yè)的走勢，發(fā)展得非常迅猛，近十幾年國內相繼建設多家大型的冷軋廠。在鍍鋅市場競爭激烈的今天，產品一定要經得起市場的考驗，鋼鐵企業(yè)能在國內乃至國際市場有影響力，關鍵是要有過硬的產品，而過硬的產品關鍵又取決于管理，能夠有效發(fā)揮每個勞動者的工作潛能，冷軋廠現代化管理理念是： A快樂生產 B健康生產 C大家庭生產 D科技生產 E環(huán)保生產 F推進5S建設。

經過一年來的努力，在廠領導的大力支持下，鍍鋅彩涂車間完成了強化技術攻關管理，降低鋅錠消耗控制項目的實施工作。該項目的實施，在企業(yè)基層組織管理、創(chuàng)建學習型組織、構建基層高效團隊、強化技術攻關等方面進行了有益的探索，總結了一些經驗，為企業(yè)創(chuàng)造了一定的經濟效益，也為企業(yè)基層單位現代化管理建設提供了一種借鑒模式。現代化管理方法綜合運用是企業(yè)提高經濟效益的最有效的手段之一。

今后我們要做到技術現代化和管理現代化同步發(fā)展，工作要作細作強，立足現有裝備，實施技術改造升級和功能完善，加快現有產品的提檔晉級。使現代化管理方法深入到各個車間、各個部門，最大限度地發(fā)揮各自的潛力，多創(chuàng)效益，全力打造精品冷軋，建設最具競爭力鋼鐵企業(yè)。