镀锌辊对热镀锌带钢表面划伤缺陷的研究

时间：2015-12-20 23:52:25 所属分类：金属学与金属工艺 浏览量:

摘 要：本文对连续热镀锌生产机组生产过程中出现的带钢表面划伤进行全面分析，着重分析此行业中制约产品表面质量的镀锌辊对带钢表面划伤缺陷的产生原因及解决具体措施，对热镀锌机组的顺利生产，提高产品质量及等级率有较强的指导意义。 关键词：热镀锌带钢;

摘　要：本文对连续热镀锌生产机组生产过程中出现的带钢表面划伤进行全面分析，着重分析此行业中制约产品表面质量的镀锌辊对带钢表面划伤缺陷的产生原因及解决具体措施，对热镀锌机组的顺利生产，提高产品质量及等级率有较强的指导意义。

关键词：热镀锌带钢; 镀锌辊; 表面划伤; 原因分析; 解决措施
前言
　　热镀锌钢板是一种基础工业材料，广泛运用于建筑、汽车、家电等行业，其表面质量的好坏直接影响下游加工及应用，影响使用寿命。热镀锌钢板表面划伤是连续热镀锌板卷生产时产品表面缺陷的一种，它不仅直接影响了热镀锌产品的外观，而且影响热镀锌产品的使用性能，它还会使热镀锌产品的抗腐蚀性降低，使产品在使用或运输时，在划伤处首先发生腐蚀，失去了热镀锌产品应具有的特性；另外有表面划伤的热镀锌板不能作为彩涂板的生产基板，总之热镀锌钢板表面划伤对于我们热镀锌生产企业危害是很大的。所以，我们必须清楚表面划伤产生的机理，这样才能采取最有效的措施预防和控制表面划伤缺陷的产生。那么什么是钢板表面划伤？它是如何产生的？钢板表面划伤是带钢与作业线各种工作辊之间在相互运动中，两者的速度不一致，发生了相对滑动，带钢表面被工作辊辊面擦伤。这种生产线的工作辊可以分为两种，一种是与带钢相互接触作用是显而易见，发生滑动的问题易分析、好排除的，比如夹送辊、挤干辊、张力辊、炉底辊等等，另一种工作辊是浸没在锌锅的锌液中的镀锌辊，包括沉没辊、稳定辊，钢带靠他们完成表面镀锌工艺，他们与带钢的接触与作用看不见、摸不着，发生滑动的问题难分析、不好排除，本文着重分析镀锌辊对钢带表面划伤缺陷的研究。
　　1 镀锌辊划伤产生原因分析
　　1.1 产生原因
　　具体地讲，就是带钢从退火炉炉鼻处入锌锅进行热镀锌，并且要经过镀锌辊转向出锌锅，由于镀锌辊处于锌液之中的特殊位置，不利于安装电机进行传动，所以大多数的镀锌辊是被动辊，完全靠带钢表面与镀锌辊辊面之间的摩擦力使镀锌辊与带钢同速运动；但有时由于机械设备，生产工艺控制，镀锌辊的使用等多方面因素的影响，致使带钢与镀锌辊之间的传动摩擦力不足，带钢与镀锌辊发生相对滑动，于是就产生了热镀锌产品的镀锌辊划伤表面缺陷。下面就各影响因素逐一分析，了解镀锌辊划伤缺陷的产生过程，在这个过程中那些因素起主要作用，那些因素起一定的影响作用，只有这样我们才能有针对性地采取最有效的预防和控制措施，避免和减少镀锌辊划伤缺陷的产生，取得最佳的产品质量和经济效益．
　　1.2 影响因素
　　1.2.1 设备方面: 在机械设备方面，影响镀锌辊划伤缺陷产生的主要因素有以下几点
　　a.镀锌辊辊身结构，从增大摩擦力的角度考虑，镀锌辊辊面一般加工成从里往外的双向螺旋沟槽,其原因为以下两点:其一锌是重金属,其锌液的流动性不好,粘稠度较大,在带钢与镀锌辊的高速运动中,在带钢与镀锌辊之间容易形成一层锌液薄膜,起到一定的润滑作用,降低了带钢与镀锌辊之间的传动摩擦力,易造成镀锌辊划伤缺陷.所以沟槽一定要有利于带钢与镀锌辊之间锌液的流动,防止锌液滑动薄膜的形成．其二在设计镀锌辊辊面沟槽时要从力学角度出发，使镀锌辊与带钢之间处于最佳的受力状态下，尽量提高两者之间的传动摩擦力．由此可见，在设计镀锌辊辊面沟槽时,一定要考虑以上两点。
　　b.辊面材质的要求；
　　由于镀锌辊所处的工作位置特殊，所以辊面的材质应满足以下三点要求：1.抗腐蚀性，镀锌辊要长期经受锌液的侵蚀，所以材质应具有较高的抗腐蚀性2.硬度要求。带钢要经过镀锌辊转向出锌锅，辊面材质硬度不能太高，硬度过大，虽然辊面的耐磨性较好，但若辊面的粗糙度达不到要求时，带钢与其接触时容易被划伤.3 粗糙度要求。由于带钢与镀锌辊之间受张力的作用，镀锌辊辊面的粗糙度不能过大，过大容易划伤带钢；在保证不产生划伤的情况下，辊面还要有一定的粗糙度，这样有利于增加带钢与镀锌辊之间的传动摩擦系数，即增加传动摩擦力，有利于镀锌辊的转动。
　　c.镀锌辊自重的影响
　　从动力学角度讲，影响镀锌辊传动的另一个重要因素是沉没辊的自重。在正常的生产的状态下，镀锌辊受带钢的正压力，带钢与镀锌辊之间的摩擦力，与轴瓦套之间力的作用，和自身的自重。由力的合成与分解可知，以上四个力的合力可分解成径向正压力和径向切向力，其中径向切向力是镀锌辊转动的动力,其大小直接影响到镀锌辊的转动情况.由于大多数热镀锌机组切向力的调整范围不是很大,所以选择合理自重的镀锌辊就显得十分重要，因为在传动摩擦力一定的情况下，镀锌辊的自重直接影响其转动的好坏。
　　d.镀锌辊成套装置结构设计要求
　　镀锌辊包括沉没辊、稳定辊成套设备装置在设计方面要考虑三点：其一，要解决轴向的固定问题，防止镀锌辊在转动过程中发生轴向的滑动；特别对于一些板形不好带钢，如薄厚不均等的带钢，它们与带钢接触传动时，带钢与镀锌辊之间的受力不均，使带钢发生跑偏，产生轴向分力，导致带钢在镀锌辊上发生轴向滑动，产生镀锌辊的划伤缺陷．其二，镀锌辊的轴套与轴衬瓦之间的间隙要尽可能的小些，一般在4—8mm之间；间隙过大容易造成镀锌辊的径向跳动。第三，要合理设计好带钢与各镀锌辊也就是一个沉没辊、两个稳定辊之间形成包角的大小，因为包角所产生的摩擦力是各镀锌辊转动的带动力，一般设计成一个沉没辊、两个稳定辊之间交错布置，稳定辊包角可调。
　　1.2.2 工艺方面:
　　a.机组速度
　　热镀锌机组生产作业时，按工艺要求，不同规格的带钢对应不同的机组速度．所以在换规格生产时，要对机组速度进行调整。同时由于带钢规格的变化，机组工艺段的张力也随之做相应的调整，由于张力的调整变化，导致了带钢与镀锌辊之间受力状态的变化，也就导致了带钢与镀锌辊之间的传动摩擦力的变化。但带钢与镀锌辊之间的传动摩擦力变化是一个连续变化过程，需要一定的时间,此时若带钢的速度调整过快，镀锌辊与带钢之间的传动摩擦力还没调整到相应的大小，带钢与镀锌辊就会产生相对滑动，造成镀锌辊划伤缺陷的产生，这种现象稳定辊更为严重。
　　b.工艺段张力
　　带钢与镀锌辊之间的传动摩擦力，很大程度上取决于热镀锌机组工艺段的张力，且传动摩擦力的大小与工艺段的张力大小成正比的关系；有些镀锌辊划伤缺陷

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