一种SS50-1高强镀锌板的生产方法与流程

一种ss50
‑
1高强镀锌板的生产方法
技术领域
1.本发明涉及镀锌板技术领域，具体涉及一种热轧产线和连续酸洗镀锌产线生产ss50
‑
1高强度镀锌板的生产方法。


背景技术：

2.美标热镀锌高强钢ss50
‑
1针对国外高强制管行业而研发，据不完全统计镀锌制管年需求量约3000万吨，普遍被用在太阳能支架、光伏支架、建筑檩条等行业。
3.传统的ss50
‑
1无花高强度镀锌板，必须要经过冷轧、退火等工序，在冷轧过程中，需要经过5机架的精轧或者单机架轧制，不可避免的存在轧制油，镀锌前，需要通过碱洗、漂洗等，污染环境、增加成本，且经过多道次轧制后，板形控制难度加大，在镀锌时，容易跑偏造成锌层不均和损坏气刀；退火时，由于温度高，会对带钢造成氧化，镀锌的时候容易造成漏镀缺陷，产品合格率低等。
4.因此，业内目前更多的研究在ss50
‑
1镀锌高强钢领域引入薄板坯连铸连轧技术生产薄规格热镀锌卷板，但生产≤2.0mm薄规格时，该技术存在板形差、排产过渡困难、成本高、轧辊磨损大等问题。因此，急需开发一种新型的0.8
‑
2.0mm规格的ss50
‑
1高强度镀锌板生产方法。


技术实现要素：

5.本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种ss50
‑
1高强镀锌板的生产方法，基于热轧生产线和连续酸洗镀锌生产线生产热基无锌花高强度镀锌板，以求稳定实现该产品的“以热代冷”，节能降耗。
6.本发明解决其技术问题的技术方案是：一种ss50
‑
1高强镀锌板的生产方法，其特征在于：由热轧生产线提供厚度0.8
‑
2.0mm镀锌原料，然后进行矫直、破磷、酸洗、漂洗、平整、加热、镀锌、光整、钝化、拉矫、卷取生产热镀锌卷板；其中：
7.(1)铁水成分设计：铁水组分质量百分比为：c 0.038％～0.045％，si 0.03％～0.07％，mn 0.60％～0.70％，p≤0.015％，s≤0.003％，als 0.020％～0.030％，余量为fe；按照所述的铁水成分设计进行铁水预处理、脱碳炉炼钢、lf炉精炼；
8.(3)连铸连轧：lf炉精炼后，经由连铸、热轧，提供厚度0.8
‑
2.0mm热轧镀锌原料，平直度≤200；
9.(3)连续酸洗镀锌：步骤(2)所得的经过矫直、破磷、酸洗、漂洗、平整、加热、镀锌、光整、钝化、拉矫、卷取制得高强度热镀锌卷板。
10.优化方案中，上述步骤(3)通过连续酸洗镀锌生产线生产。
11.优化方案中，上述步骤(2)中拉速4.8
‑
5.5m/min。
12.优化方案中，上述步骤(2)中ih出口温度1135～1140℃，精轧终轧温度830
±
20℃，卷取温度530
±
15℃。
13.优化方案中，上述步骤(2)中层流冷却段采用上下冷速50％、前段冷却模式。
14.优化方案中，上述步骤(3)的酸洗工艺中酸槽hcl含量60
‑
85g/l，总酸度185
‑
225g/l，酸洗温度70
‑
90℃；漂洗工艺中：漂洗水流量6500l/h，漂洗泵压力250
‑
300mpa，烘干箱温度70
‑
100℃，漂洗水温45
‑
55℃，电导率30
‑
50(ms/cm)。
15.优化方案中，上述步骤(3)的加热工艺中：采用电磁感应加热炉高温加热工艺，辐射管均热段480
‑
520℃，提高入锅板温，入锌锅前板温470
‑
510℃，在炉时间20
‑
50s；感应保温段使用高压风机；感应加热炉露点≤
‑
35℃，炉压：0.4
‑
1.0mbar，氢气含量：＞5％。
16.优化方案中，上述步骤(3)的镀锌工艺中：锌锅中锌液成分zn＞99％，al：0.2
±
0.05％，sb≤0.02％，fe≤0.03％，其他≤0.015％，锌液温度：460℃
±
2℃；风量48000
‑
53000m3/h，距锌锅高度3
‑
5米.
17.优化方案中，上述步骤(3)中破鳞机延伸率0.8
‑
1.2％；所述的平整工艺中，平整机延伸率3％，镀后光整机延伸率2.5～3.5％，拉矫机延伸率0.5％。
18.优化方案中，上述步骤(3)还包括表面处理工序。
19.与现有技术相比较，本发明具有以下突出的有益效果：
20.1、本发明通过层冷快冷技术、冷速上下50％、前段冷却模式、低温卷取、镀锌工序采用镀前大平整+镀后大光整工艺等代nb、ti等合金的添加，无需冷轧、退火等工序，可直接由热轧目标厚度进行热镀锌生产，实现“以热代冷”，显著降低了生产成本；
21.2、本发明吨钢降本≥80元，且产品表面质量良好，性能及尺寸偏差稳定，镀层结合力优异，可应用于钢板仓、汽车、建筑、高强制管等行业，满足质量要求及下游客户使用需求，应用前景广泛；
22.3、采用前段冷却技术、快速冷却技术细化晶粒，优化镀层冷却模式及强度和pgl酸镀连续生产线提高入锅板温至470
‑
510℃、平整工艺3％、光整工艺3％，满足表面质量、锌层结合力、性能、尺寸公差等标准；
23.2、本发明可以稳定生产0.8
‑
2.0mm规格，镀层重量60
‑
600g/
㎡
，产品性能σs≥350mpa，σb≥450mpa，δ≥15％的热基无锌花高强度镀锌板，产品表面质量优异、尺寸精度高，物理性能稳定，满足市场要求。
附图说明
24.图1是本发明实施例1所生产钢板金相组织图。
25.图2是本发明实施例2所生产钢板金相组织图。
26.图3是本发明实施例3所生产钢板金相组织图。
27.图4是本发明实施例1所生产钢板成品照片。
28.图5是本发明实施例1所生产钢板经过0a冷弯后照片。
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
30.本发明公开的一种ss50
‑
1高强镀锌板的生产方法，主要利用铁水
→
脱碳炉
→
精炼
→
连铸
→
热轧
→
pgl镀锌的流程特点，通过成分设计和生产工艺控制，实现0.8
‑
2.0mm镀锌产品的稳定生产。无需经冷轧及连退工艺，可直接由热轧目标厚度进行热镀锌生产，实现“以热代冷”，具有可观的经济效益及重大的社会意义。
31.本发明由热轧生产线提供厚度0.8
‑
2.0mm镀锌原料，然后通过连续酸洗镀锌生产线进行矫直、破磷、酸洗、漂洗、平整、加热、镀锌、光整、钝化、拉矫、卷取生产热镀锌卷板。
32.(1)铁水成分设计
33.铁水成分设计，组分质量百分比为：c 0.038％～0.045％，si 0.03％～0.07％，mn 0.60％～0.70％，p≤0.015％，s≤0.003％，als 0.020％～0.030％，余量为fe。
34.优化方案中，铁水组分质量百分比为：c 0.04％，si：0.05％，mn 0.65％，p≤0.012％，s≤0.002％，als 0.025％，余量为fe。
35.按照所述的铁水成分设计进行铁水预处理、脱碳炉炼钢、lf炉精炼；
36.(4)连铸连轧
37.lf炉精炼后，经由连铸、热轧，提供厚度0.8
‑
2.0mm热轧镀锌原料。
38.其中参数控制：拉速4.8
‑
5.5m/min，ih出口温度1135～1140℃，精轧终轧温度830
±
20℃，卷取温度530
±
15℃；
39.层流冷却段采用上下冷速50％、前段冷却模式。通过前段冷却，使带钢快速冷却、晶粒来不及长大，增加了晶界细化了晶粒，同时卷取阶段采取低温卷取模式，也细化了晶粒，提高了晶粒度，可降低mn合金含量，在没有nb、ti等合金的参与下，仍能够稳定的满足产品要求，显著降低了成本。
40.作为镀锌基料的热轧带钢要求厚度0.8
‑
2.0mm、平直度≤200i，不得存在氧化铁皮凹坑等缺陷。
41.(3)连续酸洗镀锌
42.步骤(2)所得的热基镀锌原料进入pgl酸镀连续产线经过矫直、破磷、酸洗、漂洗、平整、加热、镀锌、光整、钝化、拉矫、卷取制得高强度热镀锌卷板。
43.所述的酸洗工艺中：酸槽hcl含量60
‑
85g/l，总酸度185
‑
225g/l，酸洗温度70
‑
90℃。
44.所述的漂洗工艺中：漂洗水流量6500l/h，漂洗泵压力250
‑
300mpa，烘干箱温度70
‑
100℃，漂洗水温45
‑
55℃，电导率30
‑
50(ms/cm)。
45.所述的加热工艺中：采用电磁感应加热炉高温加热工艺，辐射管均热段480
‑
520℃，提高入锅板温，入锌锅前板温470
‑
510℃，在炉时间20
‑
50s；感应保温段使用高压风机。感应加热炉露点≤
‑
35℃，炉压：0.4
‑
1.0mbar，氢气含量：＞5％。
46.镀锌后，优化镀层冷却模式，采用加大风量，降低风机高度等措施，细化锌层晶粒，提高镀层结合力，具体为：风量48000
‑
53000m3/h，距锌锅高度3
‑
5米。
47.所述的镀锌工艺中：锌锅中锌液成分zn＞99％，al：0.2
±
0.05％，sb≤0.02％，fe≤0.03％，其他≤0.015％，锌液温度：460℃
±
2℃。
48.采用镀前大平整+大光整工艺：破鳞机延伸率0.8
‑
1.2％。所述的平整工艺中，平整机延伸率3％，镀后光整机延伸率2.5～3.5％，拉矫机延伸率0.5％。以上环节的配合，获得良好板型及力学性能。
49.此外，还可以包括表面处理，也就是根据客户需求进行铬酸钝化、无铬酸钝化、耐指纹、涂油等表面处理。
50.实施例1
51.一种生产ss50
‑
1高强钢的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
52.(1)配制铁水，其组分质量百分比为：c：0.038％，si：0.05％，mn：0.62％，p：≤0.009％，s：≤0.001％，als：0.020％，余量为fe；
53.(2)将步骤(1)的铁水进行铁水预处理、脱碳炉炼钢、lf炉精炼；
54.(3)lf炉处理后经连铸、热轧，制得0.8mm规格镀锌原料；
55.(4)步骤(3)制得的镀锌原料经检验后转pgl酸镀连续生产线进行热镀锌，经过矫直、破磷、酸洗、漂洗、平整、加热、镀锌、光整、钝化、拉矫、卷取制得热镀锌卷板。
56.在热轧工艺中，ih出口温度1140℃，终轧温度目标为830℃，层流冷却强度上下50％、前段冷却，卷取温度目标515℃，拉速控制为5m/min。
57.在pgl酸镀连续生产线漂洗工艺中，漂洗水流量6500l/h，漂洗泵压力280mpa，烘干箱温度80℃，漂洗水温45℃，电导率35(ms/cm)。
58.在pgl酸镀连续生产线破鳞工艺中，破鳞机延伸率0.8％，平整机延伸率3％，镀后光整机延伸率2.5％，拉矫机延伸率0.5％。采用镀前大平整+大光整工艺，以获得良好板型及力学性能。
59.在pgl酸镀连续生产线酸洗工艺中：酸槽hcl含量目标60g/l，总酸度目标200g/l，酸洗温度目标80℃。
60.在pgl酸镀连续生产线，采用电磁感应加热炉进行加热工艺：辐射管均热段目标490℃，入锌锅前板温目标480℃，在炉时间30s；感应保温段使用高压风机。
61.在pgl酸镀连续生产线，感应加热炉露点：
‑
40℃，炉压：0.6mbar，氢气含量：8％。
62.在pgl酸镀连续生产线，锌锅中锌液成分：zn＞99％，al：0.25％，sb≤0.02％，fe≤0.03％，其他≤0.015％，锌液温度：462℃。
63.作为镀锌基料的热轧带钢要求平直度为200i。
64.在pgl酸镀连续生产线，镀锌后优化镀层冷却模式，风机风量48000m3/h，风机距锌锅高度3米，细化锌层晶粒，提高镀层结合力。
65.实施例2
66.一种基于热轧产线和连续酸洗镀锌产线生产镀锌高强度镀锌板的方法，其特征在于，包括以下步骤：
67.(1)配制铁水，其组分质量百分比为：c：0.04％，si：0.06％，mn：0.65％，p：≤0.012％，s：≤0.002％，als：0.025％，余量为fe；
68.(2)将步骤(1)的铁水进行铁水预处理、脱碳炉炼钢、lf炉精炼；
69.(3)lf炉处理后经连铸
→
热轧，制得1.0mm规格镀锌原料；
70.(4)步骤(3)制得的镀锌原料经检验后转pgl酸镀连续生产线进行热镀锌，经过矫直、破磷、酸洗、漂洗、平整、加热、镀锌、光整、钝化、拉矫、卷取制得热镀锌卷板。
71.在热轧工艺中，ih出口温度1140℃，终轧温度840℃，层流冷却强度上下50％、前段冷却，卷取温度530℃，拉速5.2/min。
72.在pgl酸镀连续生产线漂洗工艺中，漂洗水流量6500l/h，漂洗泵压力290mpa，烘干
箱温度90℃，漂洗水温50℃，电导率40(ms/cm)。
73.在pgl酸镀连续生产线破鳞工艺中，破鳞机延伸率1.0％，平整机延伸率3％，镀后光整机延伸率3％，拉矫机延伸率0.5％。采用镀前大平整+镀后大光整工艺，以获得良好板型及力学性能。
74.在pgl酸镀连续生产线酸洗工艺中：酸槽hcl含量72g/l，总酸度210g/l，酸洗温度85℃。
75.在pgl酸镀连续生产线，采用电磁感应加热炉进行加热工艺：辐射管均热段500℃，入锌锅前板温490℃，在炉时间35s；感应保温段使用高压风机。
76.在pgl酸镀连续生产线，感应加热炉露点：
‑
50℃，炉压：0.7mbar，氢气含量：9％。
77.在pgl酸镀连续生产线，锌锅中锌液成分：zn＞99％，al：0.15％，sb≤0.02％，fe≤0.03％，其他≤0.015％，锌液温度：460℃。
78.步骤(3)中作为镀锌基料的热轧带钢要求平直度190i。
79.在pgl酸镀连续生产线，镀锌后优化镀层冷却模式，风机风量50000m3/h，风机距锌锅高度4米。
80.实施例3
81.一种生产ss50
‑
1高强钢的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
82.(1)配制铁水，其组分质量百分比为：c：0.045％，si：0.03％，mn：0.59％，p：≤0.015％，s：≤0.003％，als：0.030％，余量为fe；
83.(2)将步骤(1)的铁水进行铁水预处理、脱碳炉炼钢、lf炉精炼；
84.(3)lf炉处理后经连铸
→
热轧，制得1.8mm规格镀锌原料；
85.(4)步骤(3)制得的镀锌原料经检验后转pgl酸镀连续生产线进行热镀锌，经过矫直、破磷、酸洗、漂洗、平整、加热、镀锌、光整、钝化、拉矫、卷取制得热镀锌卷板。
86.在热轧工艺中，ih出口温度1135℃，终轧温度850℃，卷取温度545℃，拉速5.5m/min。
87.在pgl酸镀连续生产线漂洗工艺中，漂洗水流量6500l/h，漂洗泵压力300mpa，烘干箱温度100℃，漂洗水温55℃，电导率50(ms/cm)。
88.在pgl酸镀连续生产线破鳞工艺中，破鳞机延伸率1.1％，平整机延伸率3％，镀后光整机延伸率3.5％，拉矫机延伸率0.5％。采用镀前大平整+大光整工艺，以获得良好板型及力学性能。
89.在pgl酸镀连续生产线酸洗工艺中：酸槽hcl含量85g/l，总酸度225g/l，酸洗温度90℃。
90.在pgl酸镀连续生产线，采用电磁感应加热炉进行加热工艺：辐射管均热段520℃，入锌锅前板温500℃，在炉时间40s；感应保温段使用高压风机。
91.在pgl酸镀连续生产线，感应加热炉露点：
‑
45℃，炉压：1.0mbar，氢气含量：11％。
92.在pgl酸镀连续生产线，锌锅中锌液成分：zn＞99％，al：0.2％，sb≤0.02％，fe≤0.03％，其他≤0.015％，锌液温度：458℃。
93.步骤(3)中作为镀锌基料的热轧带钢要求平直度180i。
94.在pgl酸镀连续生产线，镀锌后优化镀层冷却模式，风机风53000m3/h，风机距锌锅高度5米。
95.通过金相实验，得到实施例1所生产钢板金相组织如图1，得到实施例2所生产钢板金相组织如图2，得到实施例3所生产钢板金相组织如图3。
96.实施例1
‑
3所生产钢板性能实验数据如下表：
[0097][0098][0099]
从上述图表中可以看出，采用本方法可以稳定生产0.8
‑
2.0mm规格，尺寸偏差符合标准，镀层重量60
‑
600g/
㎡
，产品性能σs≥350mpa，σb≥450mpa，δ≥15％的热基无锌花高强度镀锌板，性能满足标准要求。
[0100]
如图4所示，表面质量无漏镀、锌流纹等缺陷，产品质量满足客户要求。
[0101]
如图5所示，经过0a冷弯后，冷弯处无开裂掉锌现象，锌层质量满足客户要求。
[0102]
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。