隨著工業的快速發展，冷軋熱鍍鋅帶鋼憑藉著耐腐蝕性強、力學效能好、表面質量優、尺寸精度高、生產成本較低等諸多優點，在建築、汽車及家電等行業得到了廣泛應用。尤其是近年來熱鍍鋅在技術和裝備上都取得了較大發展，生產成本和質量上的優越性，使其需求越來越大，同時對熱鍍鋅的工藝水平也提出了更高要求。

退火爐是冷軋連續熱鍍鋅生產線中的重要裝置，爐內氣氛直接影響產品的表面質量。鍍鋅線工藝對爐內氣氛的要求很高，例如高階汽車板生產一般要求殘氧量在 10ppm 以下，露點在 -40℃ 以下。爐內氣氛的優劣是決定鋅層粘附性的重要因素。本文重點介紹了退火爐內氣氛分析方法，為生產鍍鋅產品提供優良的爐內氣氛保障。

1 主要工藝流程

連續熱鍍鋅機組工藝包括鍍前處理（脫脂和退火熱處理）、熱鍍鋅、精整和表面處理 4 個主要工序。冷軋後的帶鋼透過脫脂清洗去除表面殘油、殘鐵等，經過再結晶退火，進入約 460℃ 的鋅鍋熱鍍（或再合金化處理），再經過平整拉矯進行矯正，之後進行鈍化或耐指紋、塗油等表面處理。主要工藝流程為：

開卷→焊接→脫脂清洗→退火爐→（預熱→加熱→均熱→冷卻→均衡）→熱浸鍍鋅→（合金化爐）→鍍後冷卻→光整→拉矯→表面處理（鈍化/耐指紋）→切邊→線上質量檢測→塗油→卷取。其流程示意圖如圖1所示。

2 工藝技術特點

2。1入口段

開卷機：一般設定雙開卷裝置，利用開卷機將原料鋼鋼卷開啟，縮短入口停機時間，確保全線連續生產。

焊機：採用鐳射焊機或全自動窄搭接焊機，將前、後鋼帶連線，以保持原料進入下一道工序的連續性。適應高強鋼與軟鋼的生產要求，可自動設定焊接引數，帶有焊縫質量自動監視系統，配套有衝孔與切月牙裝置。

入口活套：最大活套量一般＞450m，以滿足上卷與焊接期間全線的連續生產。

脫脂清洗：採用多級強化清洗工藝，包括鹼噴淋、鹼刷洗、電解清洗、熱水刷洗、熱水漂洗及熱風乾燥，清洗強度大且效果好，有效去除油汙和鐵屑，利於提高鍍層附著力。在鹼洗、電解迴圈系統中設定高效磁過濾器及鹼液濃度自動控制，降低鹼液中雜質含量。

2。2退火爐

預熱段：從加熱及均熱段的煙氣中回收熱量，透過噴吹保護氣氛可將帶鋼加熱到 130~160℃，主要作用，一是在加熱至此溫度區間，帶鋼在停止狀態下也不會氧化腐蝕，二是透過預熱段可以使加熱爐節省約10%的能源。

加熱段與均熱段：加熱段的主要作用是吧帶鋼表面的氧化鐵皮還原為適合熱鍍鋅的活性海綿狀純鐵層，並加熱帶鋼完成再結晶退火；均熱段的作用是將帶鋼保持在規定的退火溫度一段時間，保證帶鋼再結晶退火完全。加熱的控制方式有空氣/燃氣比例調節和 ON/OFF 燒嘴的脈衝式兩種。加熱段與均熱段“共處一室”，其交接處有一部分道次可共用，有利於溫度調節控制且縮短了爐長；輻射管設計溫度可達 980℃，退火爐操作溫度可到920℃，可滿足超深衝鋼與超高強鋼的生產要求。

緩冷段：目的是將帶鋼冷卻到 AR3 以下溫度，進入下一步冷卻前去除奧氏體化，一般冷卻速度不能高於 30℃/s。

快冷段：退貨工序中最關鍵的工藝段，其冷速的大小直接決定帶鋼強度級別。目前已開發使用了很多種冷卻方法，其中高速氣體（H）噴射冷卻是對告訴氣體噴射冷卻技術的又一發展，該冷卻技術就是利用H2的高導熱性來提高帶鋼的冷卻速度，H 的導熱係數是空氣的 1。58 倍，H2-HGJC 冷卻中 H 含量從 HGJC 的 5% 提高到 50%，帶鋼的冷卻速度提高一倍，可達 30~160℃/s。由於該冷卻方式屬於乾式冷卻，具備乾式冷卻的一切優點，且因含氫量的增加帶鋼表面更加潔淨，既保證了帶鋼的表面質量，、版形和良好的操作穩定性，又具有較高的冷卻速度，生產軟鋼的同時生產高強鋼。一般快冷後將帶鋼冷卻低至 440~470℃，以滿足約 460℃ 的熱鍍鋅溫度；而生產 DP 高強鋼時要求快冷至 300℃ 以下，後續再透過均衡段加熱至鍍鋅溫度。

均衡段：均衡段的設定主要是3個方面：一是為了保證出快冷段後厚規格帶鋼橫向溫度均勻；二是對薄規格產品進行補充加熱以保障其入鋅鍋溫度（或 DP 高強鋼的補熱）；三是生產熱鍍鋁鋅矽產品時，如不設均衡段，爐鼻內鋅灰被快冷段風機擾動，吸入爐膛內落至鋼板表面，引起漏鋅。均衡段出口溫度一般在 460℃左右再進入鍍鋅段，以保持鋅液溫度不變。

熱張緊輥：位於退火爐出口與鍍鋅段入口之間，用於對帶鋼張立的調節。

2。3熱鍍鋅

爐鼻子：爐鼻子是連結退火爐與鍍鋅區域的通道。由於鋅液以及鋅渣的汙染作用，往往會使帶鋼表面產生缺陷，所以爐鼻子區域的控制對帶鋼質量有重要影響。爐鼻子內的氣氛控制尤為重要，露點高會造成帶鋼氧化，露點低則鋅液會蒸發，冷凝後會粘附在爐鼻子內或滴落在帶鋼表面，影響帶鋼質量。

鋅鍋：為防止鋅渣對鍍層影響，一般採用加大加深的熔溝式感應加熱陶瓷鋅鍋，帶有溫度控制和鋅鍋液麵探測系統，根據液位訊號向鋅鍋自動喂入鋅錠，並採用線上鋁含量分析儀，監測鋅液成分變化。

鋅層吹掃：在鋅鍋出口採用可控的噴嘴沿一定角度向帶鋼噴吹壓縮空氣（採用高純氮氣更佳），以出去多餘的鋅液。

合金化爐：對於鍍鋅鐵合金（GA）產品必須進行合金化處理，使原板表面形成一層鋅鐵合金，讓它具有良好的延伸性，鍍鋅後的鋼板應透過鍍層退火爐再加熱，加熱溫度為 550℃。

鍍後冷卻：包括心過後冷卻（使表面鋅固化不粘附頂輥）、終冷段（冷卻至 150℃ 以下）、水淬（冷卻至 40℃ 左右）及後乾燥冷卻。

2。4精整段

中間活套：最大活套量一般＞45m，以保證光整機換輥時工藝段的連續穩定執行。

光整機：透過小壓下率（＜3%）改善鍍後帶鋼的機械效能和版型，透過毛化軋輥改變帶鋼表面狀態，提高帶鋼表面的均勻性。

拉矯機：用於改善讀後帶鋼的板形。

表面處理：透過雙頭2輥或3輥式輥塗機（可移動式）對帶鋼表面塗鍍鉻鈍化液或耐指紋液進行鈍化處理，以提高鍍鋅鋼板的防腐效能。

出口活套：最大活套量一般＞450m，以保證出口段降速分卷時工藝段的連續穩定執行。

圓盤剪：對鍍鋅成品帶鋼的寬度進行切邊精度控制。

塗油機：對帶鋼單面或雙面進行高壓靜電塗油，提高成品鋼卷的防鏽能力。

卷取機：一般設定雙卷取裝置，縮短出口停機時間，確保全線連續生產。

3 分析儀配置情況

鍍鋅線退火爐內的保護氣體是由氮氣和氫氣按照一定配比混合而成，起著還原鋼帶表面和防止氧化的作用，氣主要引數指標有氫氣比例、露點、殘氧量等。

3。1氫氣和露點對帶鋼的影響

露點代表的是爐內水蒸氣的含量，通常很低。爐內露點在 -40℃ 左右時，水含量約在 0。19mg/L。帶鋼表面在爐內被氫氣還原生成水，發生如下化學反應：

以上化學反應為可逆反應，當氫氣分壓大於水蒸氣分壓時，反應向右進行，即為還原反應；反之，則向左進行，為氧化反應。通常情況下，希望化學反應向右進行，即進行還原反應。但對於特殊鋼種（如 DP ）為消除表面區域性氧化，則希望縣發生氧化反應，再還原。

3。2殘氧量的影響

爐內殘氧量的影響主要表現在 3 個方面：一是能在低溫區富集，可能會在條件適宜時與氫氣發生劇烈反應；二是對帶鋼表面形成選擇性氧化，影響浸潤性，形成漏鍍或色差；三是對爐內耐火材料產生氧化損害，縮短耐材的使用壽命。

如果加熱爐內氧含量過高將導致帶鋼在加熱過程中變藍、化學活性增加；如果加熱爐內氫含量高將會發生加熱爐爆炸的特大安全事故，可見加熱爐氣體分析儀系統的穩定性、準確性對於保證生產安全，提高產品質量以及提高生產自動化程度都有非常重要的意義。

3。3爐內氣氛分析

監控爐內氣氛只能依靠安裝在爐子上的線上分析儀進行。從這個角度上講，線上分析儀就是看到爐子內部氣氛的眼睛，只有透過這些分析儀才能瞭解到爐內氣氛的真實情況。通常安裝在爐子上的線上分析儀包括氧氣百分含量分析儀，氧氣 ppm 分析儀、氫氣百分含量分析儀和露點分析儀。

鍍鋅線分析儀使用的取樣方式是利用現場氮氣氣源作為引射氣，在整個取樣系統內形成負壓，將現場取樣樣氣抽入分析儀感測器內進行分析。因為分析儀分析管路部分本身就配置有氮氣系統作為參比氣，“因地取材”使用已有的氮氣作為引射氣，不需要另外配置管路，節省了抽氣泵使用費用，杜絕了因抽氣泵堵塞等造成的故障，減少了裝置安裝空間，降低了裝置成本和維護成本，提高了分析儀執行的穩定性和完好率。