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乐投体育电镀锌耐指纹板表面黑斑缺陷产生原因与控制
发布时间:2020-07-27 返回

  第二届钢材质量控制技术学术研讨会文集 311电镀锌耐指纹板表面黑斑缺陷产生原因与控制 吝章国1 ,刘红艳 1 ,乐投体育平台孙洪利 1 ,谭宏利 2 (1.河北钢铁集团邯钢技术中心,2.河北钢铁集团邯钢冷轧厂) 摘 要:通过前期大量的基础研究和现场生产跟踪,对产生黑白斑缺陷的电镀锌板进行体式显微镜分析、共聚焦显微镜三维高度检测分析、扫描电镜检测检测等手段,确定黑斑位置为缺陷部位。通过工艺改进,提高了镀液的稳定性,减少了镀液残留量,带钢出镀槽后清洗较干净,大宗黑斑缺陷得到了很好的控制。 关键词:电镀锌;黑斑缺陷;扫描电镜 The reason and control of Electricity galvan...

  第二届钢材质量控制技术学术研讨会文集 311电镀锌耐指纹板表面黑斑缺陷产生原因与控制 吝章国1 ,刘红艳 1 ,孙洪利 1 ,谭宏利 2 (1.河北钢铁集团邯钢技术中心,2.河北钢铁集团邯钢冷轧厂) 摘 要:通过前期大量的基础研究和现场生产跟踪,对产生黑白斑缺陷的电镀锌板进行体式显微镜分析、共聚焦显微镜三维高度检测分析、扫描电镜检测检测等手段,确定黑斑位置为缺陷部位。通过工艺改进,提高了镀液的稳定性,减少了镀液残留量,带钢出镀槽后清洗较干净,大宗黑斑缺陷得到了很好的控制。 关键词:电镀锌;黑斑缺陷;扫描电镜 The reason and control of Electricity galvanization bears refers to the plate black spot flaw Lnzhangguo1 , Liu Hong-yan1 , Sun Hong-li1 , Tanhongli2 (1. Hebei Steel and Iron Group Handan Iron and Steel Group Co., Ltd. Corporation Technique centure,Hebei,Handan,056015;2.Hebei steel and iron group Handan Iron and Steel Group Co., Ltd. Corporation CSP,Hebei,Handan,056015) Abstract: Through earlier period massive basic research and scene production track, the pair process black floccosoids flaws galvanization zinc plate carries on the writing style microscopic analysis, altogether to focus the microscope three dimensional to examine the analysis, methods and so on scanning electron microscope examination examination highly, definite black spot position for flaw spot. After improving the new craft to enhance has plated the fluid the stability, to reduce has plated the fluid residual question, the hoop left plate the trough, cleans cleanly, the large amount black spot flaw was under control. key word: Electricity galvanization;black spot flaw;Scanning Electron Microscope 前言 2009年8月28日邯钢冷轧厂电镀锌生产线mm的电镀锌板54.8吨,2010年1月份至今生产的耐指纹板、磷化板、钝化板等产品。自从投产以来,电镀锌产品的锌层质量、性能、盐雾试验等均符合国家标准以及用户标准,但是电镀锌产品表面质量较差,出现了水印(轻微时叫色差)、丝状斑、氧化边、黑白斑(即目前焦点问题)等缺陷。电镀锌表面缺陷中,以黑白斑缺陷最为严重,缺陷中黑色、白色何为缺陷何为基板,缺陷是什么物质,产生机理等一系列问题一 第二届钢材质量控制技术学术研讨会文集 312直困扰了广大工艺人员,为此对该缺陷进行了分析和控制。 1 取样方案与检测方案 1.1 取样方案 通过对生产现场的长期跟踪,根据不同生产阶段的特点,结合生产数据,制定了在不同位置出现黑白斑缺陷处取典型试样方案,具体如下: (1) 电镀锌后、耐指纹前取样,主要检测表面黑、白斑点是何种物质,其组成为何种成分,电镜分析成分。 (2) 在耐指纹工序后取样,部分试样局部用橡皮擦拭,可以去掉耐指纹膜及斑点;部分试样表面有线 检测方案 针对电镀锌生产线镀锌后工序出现的黑白斑点缺陷,通过相关分析检测,确定黑斑、白斑找出黑白斑点为何物质,寻求产生原因,提出改进方案。 (1)对所取的试样黑斑、白斑部位进行体式显微镜分析; (2)利用共聚焦显微镜分别对黑斑、白斑缺陷进行检测; (3)对多组黑白斑点缺陷的电镀锌板进行扫描电镜检测。 2检测结果分析 (1)体式显微镜检测结果认为:缺陷属于流体特征,跟液体有关,并非锌层结构问题。 (2)共聚焦显微镜分别对黑斑、白斑缺陷检测结果为:通过三维高度检测,对比其粗糙度的差别,结果显示黑斑、白斑的粗糙度数据并无规律性可言。 (3)扫描电镜检测结果显示: 白色部分未见其他杂质元素出现,而黑色斑点部分有O2-、Fe2+、Cl-等离子出现。由此确定黑色斑点区域为缺陷部位,而白色部分为正常区域(解决了现场一直不能确定的黑斑、白斑何为正常区域的问题)。黑色斑点区域面扫描能谱分析图如图1所示,黑色斑点区域点扫描能谱分析图如图2所示。 第二届钢材质量控制技术学术研讨会文集 313 (a) (b) (c) 图1 黑色斑点区域面扫描能谱分析 (c) 图1 黑色斑点区域面扫描能谱分析 (a) (b) (c) 图2 黑色斑点区域点扫描能谱分析 (c) 图2 黑色斑点区域点扫描能谱分析 第二届钢材质量控制技术学术研讨会文集 314通过对电镀锌生产线每次生产情况的跟踪,发现每次事故停车或者检修后一段时间,再次开车生产时,电镀锌产品表面黑斑缺陷相对较严重一些,同时,结合检测结果,电镀锌表面出现的黑色斑点,能谱看分析可以看出,含量最大的是O2-,其次是Fe2+。含O2-说明锌层出镀槽后与空气接触被氧化,含Fe2+说明带钢板面镀液有残留,因为镀液中含有Fe2+,Fe2+存在说明带钢出镀槽后清洗不干净或者挤干效果不好,导致镀液残留。 3技术措施 在电镀锌生产过程中,镀液、各类辊作为与带钢直接接触的工具,镀液、辊子的状况直接影响着电镀锌产品的表面质量情况[1]。因此,为了解决电镀锌产品表面黑斑缺陷,就必须解决镀液问题、挤干辊表面质量控制问题。 3.1 控制镀液稳定性 通过扫描电镜图片分析可知,黑斑的产生与镀液中过多Fe2+残留有关,所以控制镀液的稳定性十分关键。针对镀液稳定性的问题,对现场生产工艺做出了如下改进: (1)针对现场事故停车较频繁的现象,以前跑过渡带时现场不对过渡带镀锌,镀液中无电流,溶液中H2SO4直接与基板反应,反应式为: Fe+ H2SO4FeSO4+ H2 这样就容易使溶液中Fe2+增加,导致镀液不稳定。改进的工艺是对于现场事故停车,对过渡带镀锌2g/m2,此时保证镀液中有电流,H2SO4与带钢基体几乎不反应,使镀液中的Fe2+浓度大大降低,保证了事故停车时镀液的稳定性不至于有较大的波动。 (2)在出现事故停车或者检修时,停止镀液循环泵,来增加镀液的稳定性。 3.2 改进挤干辊 原有挤干辊:使用的是河北某公司的挤干辊,使用过程中发现其耐酸性较差,挤干辊挤干效果差。 更换后挤干辊:在不改变挤干辊材质的前提下,成本与原有挤干辊相当的前提下,我们对挤干辊性能提出要求:挤干辊要有足够的耐酸性能,表面质量均匀无凸凹,挤干效果更好。南京金三丽公司根据要求,提供了一批新型挤干辊。很好的解决了镀液残留问题。 4实施效果及经济效益 4.1 实施效果 原有工艺电镀锌板表面黑斑点缺陷宏观照片如图3所示,改进工艺后电镀锌表面宏观图片如图4所示。 第二届钢材质量控制技术学术研讨会文集 315 图3 原有工艺电镀锌板表面黑、白斑点缺陷宏观照片 图4 改进工艺后电镀锌表面质量宏观图片 由图4可以看出,采用新工艺、新型挤干辊对冷轧厂电镀锌生产线进行精准控制后,取得了较好的效果: (1)带钢表面质量明显提高,无黑斑缺陷; (2)带钢大部分区域颜色均匀呈淡蓝色; 采用新工艺生产后,对电镀锌生产线镀液稳定性、挤干辊挤干效果等方面进行长期跟踪,同样取得的较好的效果: (1)提高了镀液的稳定性; (2)带钢出镀槽后清洗较干净; (3)挤干辊挤干效果较好,降低了镀液O2-、Fe2+残留量。 4.2 经济效益 (1) 按照新工艺技术生产的电镀锌产品,平均每月降低黑斑缺陷约250吨左右,由一级品降级二级品每月平均150吨,每吨损失200元;降为三级品平均每月100吨,每吨损失300元;降为四级品每吨损失500元;每月平均减少降级损失为:150吨×200元+100吨×300元=60000元。乐投体育年创效60000×12=72万元/年。 (2) 节约镀液、降低镀液维护费每月12000元,年降低镀液成本12000元×12月=14.4万/年。 (3) 减少了设备维护费用9000元/月,年降低成本9000元×12月=10.8万元/年。 第二届钢材质量控制技术学术研讨会文集 316(4) 通过黑斑点表面质量攻关提升了电镀锌生产线整体工艺技术水平,保证了交货周期为品种钢开发拓展空间。按照电镀锌生产线元计算,年可创社会效益:12万吨×8%×150元=144万元。 四项合计为:72+14.4+10.8+144=241.2万元/年。 5结语 (1) 通过前期大量的基础工作和现场跟踪,对产生黑白斑缺陷的电镀锌板进行多方面检测,确定黑斑位置为缺陷部位。 (2) 对局部工艺进行调整,包括事故停车时对过渡带镀锌2g/m2,保证H2SO4与带钢基体不反应,降低Fe2+浓度,同时停止镀液循环泵增加镀液的稳定性;更换具有足够的耐酸性能、表面质量好、挤干效果更好的挤干辊。改进新工艺提高了镀液的稳定性、减少了镀液残留问题、带钢出镀槽后清洗较干净,大宗黑斑缺陷得到了很好的控制。 (3) 按照新工艺技术生产的电镀锌产品,通过减少降级改判损失,节约镀液,降低镀液维护费,以及品种钢创效等因素,经过核算创效241.2万元/年。 参考文献 [1] Sakai H, Miki K, Nakamoto T, et a1. Development of thin organic composite coated steel sheet with a fingerprint resistance ZIN KOB EuA K2-COAT[J].Kobel Co Technology Review,1991(10):5-8.


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