马口铁常见缺陷产生原点分析及防治研究

1、（河北钢铁集团衡水薄板有限责任公司，河北衡水053000）摘 要 目前马口铁厂镀锡产品存在的主要缺陷有：板面污染 （板面油污、脱脂污染、板面小白点、淬水斑、板面黄斑）；板型缺陷 （边浪、肋浪、中浪）；擦划伤、垫伤、黑灰、木纹、锡渣、电极灼伤等。对产品缺陷产生原因进行有效分析，制定相应的措施加以整改，达到有针对性、实效性，确实解决实际生产中遇到的问题，不断的提高产品质量。关键词 工艺流程；产品质量缺陷；缺陷产生点；防治措施马口铁是两面镀有纯锡的冷轧低碳薄钢板或钢带，广泛应用于制罐，食品包装，材料包装，冲压容器等行业。马口铁厂投产一年多以 来，各项规章、制度、工艺规程、操作规程不断修订逐步趋于完善

2、，各项经济技术指标不断提高，尤其产量突飞猛进，随产量的不断提高必然会产生各类设备故障、操作失误以及工艺问题，带来各种产品质量问 题，面临的问题逐渐增多，尤其各种质量问题随产量的提高而不断增多。保证产品质量是一个企业生存发展之本，所以必须控制产品质量使之不断提高，才能使企业立于不败之地。在镀锡生产过程中会产生各类 产品缺陷，就各类缺陷的产生点进行分析，并制定相应的防治措施。1 以下按工艺流程逐一分析，产品缺陷的产生点及防治措施工艺流程：1#、2# 开卷机组缝焊机组1# 张紧机组拉矫机 组2# 张紧机组前活套1# 对中机构3# 张紧机组化学脱脂（槽） 化脱喷淋刷洗 （槽） 电解脱脂 （槽） 电解喷

3、淋刷洗 （槽）电解酸洗 （槽） 电酸冲洗 （槽） 电镀 1# （槽）、2# （槽）、3#（槽） 4# （槽） 5# （槽） 回收 （槽） 助熔 （槽） 1# 烘干装置软 熔装置淬水 （槽） 钝化 （槽） 钝化 1#、2# 冲洗 （槽） 涂油 机针孔检测仪4# 张紧机组后活套2# 对中机构5# 张紧机组收卷机。1.1 开卷段 （产品缺陷的产生点及防治措施）1.1.1 带卷的磕碰、硌伤 上卷过程中操作不当可造成带卷端侧的磕碰以及正面的硌伤 （垫伤），严重的端侧磕碰可造成二级品的产生。带钢正面的硌伤 （垫伤） 会造成头尾大量的甩废，影响成材率。防治措施：可在带卷上垫护毛毡。操作上要求，天车要轻、慢、

4、稳；上卷时要点动，精细操作。管理上规范操作、严格要求，定期巡 查，严格考核。1.1.2 内芯松弛板面擦伤 内芯松弛或上卷不当可造成带卷内芯松动，生产时带钢芯部层间打滑造成板面大面积擦伤，此种情况可造成 1 3 吨的带钢严重擦伤，一般均为废品，严重影响产品质量，今年就造成多起带卷内芯松弛层间 打滑擦伤甩废。防治措施：内圈松动：生产时抽出松动纸筒，利用割具或剪刀去 掉不合格的带钢，换上预先准备的制备纸筒。涨径后用上卷小车顶动带卷，检查内圈是否还松动，若内圈仍然松动打反转可解决此问题。1.1.3 开卷张力的调节 张力过大易使带卷内芯层间打滑，造成板面擦伤；开卷张力过小则易造成 1# 张紧机组打滑，拉

5、矫段张力不稳影响拉矫效果不能保证产 品板型质量，必须结合基板规格尺寸合理调整开卷张力。防 治 措 施 ：一 般 开 卷 张 力 一 般 在 300kg，可 根 据 规 格 调 整200 400kg 之间。1.2 拉矫段产生的垫伤、擦划伤 （滑伤）、辊痕以及板型缺陷1.2.1 垫伤 目前拉矫垫伤较为严重，几乎每卷产品的头部都有拉矫垫伤。主要为焊渣，基板铁屑以及带钢头、尾粘附异物造成的。1.2.2 擦划伤在生产时拉矫机的弯曲量、矫平量较小会造成，工作辊与带钢板 面打滑以及工作辊与中间辊、中间辊与支撑辊之间打滑，这样会造成板面的擦划伤并且辊系之间磨损较大，降低辊系使用寿命。弯曲量、矫平量过大不仅不会

6、改善板型反而会造成板型较差，在后续的生产中易造成 板面电极灼伤，造成二级品。防治措施：合理调整拉矫辊系的弯曲量、矫平量以及张力的配合。详见： 拉矫机工艺、操作规程。1.3 前、后活套 主要是垫伤的产生，带钢的跑偏。防治措施：手工研磨和压缩空气吹扫，目前没有更好的防范手段，有待进一步观察研究。前活套的轻微跑偏：由于 1# 对中机构的纠偏作 用，前活套的轻微跑偏对后续影响不大，如跑偏严重则严重影响后面各段带钢的运行方向，也影响着带钢的边缘镀锡量，更甚者会造成带钢卡边，甚至断带的发生。1#、2# 对中机构起到了很好的纠偏作用，现此 处无异常发生。1.4 前处理段： （产品缺陷的产生点及防治措施）工艺

7、流程： （化学脱脂 （槽） 化脱喷淋刷洗 （槽） 电解脱脂（槽） 电解喷淋刷洗 （槽） 电解酸洗 （槽） 电酸冲洗 （槽）1） 脱洗不净板面污染：是我厂亟待解决的问题之一，由此造成产 品降级的量较大。2） 前处理各辊面伤以及挤干不良、循环管路不畅等都可能造成板 面残留脱洗污染。3） 脱脂液老化，脱洗能力下降，脱洗效果差可造成板面污染。4） 喷嘴堵塞、刷辊脱毛老化，造成刷洗不良，不能很好的去除板 面的脱脂残液。5） 电解脱脂槽电极板长期不切换，基板大量附集杂质离子，影响电极板的电流密度从而影响带钢板面脱脂效果 防治措施：严格控制化脱、电脱槽液温度、浓度，每班排放和补充相应量的槽液，确保槽液的清洗

8、效果。另建议：1） 电脱极板可由手动 改为自动切换。2） 化脱、电脱槽液按两个生产周期或至少一个月完全排放，重新配制更换新槽液，每月对电脱极板、化脱喷淋刷洗、电脱喷 淋刷洗的喷嘴、刷辊，进行彻底的清理，有专人检查督导此项工作的完成、并做好记录。 （可制定相应的考核管理制度配合执行）1.5 电镀段 此处产生的产品缺陷主要为：黑灰、电极板灼伤、粘锡 （锡渣）、小白点 （烧灼点）。1） 黑灰是指电镀锡钢板在镀锡过程中产生的板面附着物、呈高度 弥散状；严重时，未钝化镀锡板表面呈棕黄色雾状、分布不均匀、擦拭到测试纸上则为土黄色粉末，钝化后镀锡板成灰黑色雾状、分布不均匀、擦拭到测试纸上则为黑色粉末。黑灰的

9、产生与存在不仅影响产品的 外观，还严重影响锡层与钝化膜之间、钝化膜与涂料之间的结合力，特别是当黑灰严重时在涂漆覆盖后 （如制饮料罐），将诱导点腐蚀的产生。黑灰的产生降低了镀锡板的耐蚀性。微粒表面荷电，于静电场作用下作定向运动。镀液中的微粒是通过两步表面均匀的粗糙度。2） 木纹的出现与软熔条件有关，增加感应软熔电吸附嵌入镀层中的。首先通过弱吸附力吸附在电极表面，其后通过强吸附力在电镀过程中以共沉积方式嵌入镀层。吸附共沉淀理论可以很好地 解释镀液中锡泥的浓度与镀层表面黑灰程度的定量关系，也能很好地解释锡泥的成分与黑灰成分的对应关系。这说明镀液中的锡泥是导致镀层 表面产生黑灰的一个重要因素：一是黑灰

10、程度随锡泥在镀液中的量的增加而增加。二是锡泥的主要成分为二氧化锡，与此相应镀层在高温软熔 后产生的黑灰的主要成分也为二氧化锡。防治措施：a.控制锡泥的过量产生可以在电镀阶段减少黑灰的产 生。b.与淬水水质、温度有关，在淬水段带钢表面流动的锡层迅速冷却 可吸附淬水槽内的 sn2+ 、sn4+、等杂质也可产生黑灰，因此控制淬水水质、水温，并保证脱盐水的电导率、以及淬水槽的正常溢流。c.在阴极 电解钝化阶段，钝化液浓度、ph 值、温度、老化程度、阴极钝化电量 以及杂质离子均对黑灰的产生有不同程度的影响。d.调整涂油量可减轻板面黑灰，可使其弱化。2） 电极板灼伤：一般为带钢板型差或电极位置不当，板面与

11、基板 接触放电烧灼。产生位置：电解脱脂电极板、电解酸洗电极板、电镀锡阳极、不溶性阳极板、钝化电极板。防治措施：合理调节拉矫机保证产品板型；保证电极板的合理位 置，可避免灼伤的产生。3） 小白点：是一种因导电辊粗糙度降低，在大电流下，导电辊、 钢板、挤干辊挤压不良或槽液带入的微小异物，导致导电辊与带钢之间 水膜局部击穿后产生的镀层表面的点状板面烧灼的致命缺陷。小白点实际上就是烧点，确切的说是一种“准烧点”是已将锡层烧损伤或未完全 伤及合金层的致命缺陷，直接影响镀锡板的耐蚀性能、涂层性能。产生的位置：电镀导电辊、软熔导电辊。防治措施：改善导电辊粗糙度形态；提高耐磨性；改善导电辊工 况；改善导电辊压

12、辊挤干效果；控制回收、助熔槽液浓度，减少导电辊粘锡的产生。1.6 软熔、淬水段1.6.1 木纹镀锡层厚为 2.8 g/m 2 以下的马口铁产品中，表面往往会出现木纹 状条纹.这种缺陷表现为表面锡层呈明暗相间的条纹，但明、暗条纹的锡层厚度却一样.虽然它不影响马口铁的使用，但影响外观。此种缺陷我厂镀锡线基本消除，但今年又反复出现几次，产生了部分二级品。产生的主要原因：木纹的出现与原板表面条件不好、酸洗不当以 及软熔条件、车速有关。防治措施：严格酸洗的操作，因为任何不均匀的酸洗都会在最终 产品的外观上显示出来。酸洗的目的是清除钢带表面铁的氧化物，而过 度的酸洗反而使硫酸对氧化铁的溶解能力下降，使钢带

13、带有不规则的氧化膜。在软熔过程中由于钢带通入的是交流电，于是在每个电流周波中 出现了 2 次电流为零的状态，此时由于电流为零，产生的热量不足，锡不能充分熔融，流动性差。而此时带有不规则氧化膜的钢带经过电镀锡 后进入软熔，带有粗糙表面的氧化膜更进一步妨碍了已是熔融不良的锡层的流动，使锡很快凝固起来。这样随着电流的变化，在钢带表面交替 出现熔融(表面平整)熔融不充分 （表面不平整） 的现象；表观则为一 明一暗呈连续的一条条木纹状。钢带的生产速度一般为 85 m /m in，交流电的频率为 50 hz，按此计算木纹的距离 （明条与明条间或暗条与暗 条间） 为 1.4 cm；这与现场实测 12 cm

14、的数字接近。但是有时钢带表面没有氧化膜，就不会产生木纹缺陷，或者是在钢带表面有不规则的氧 化膜出现，而木纹缺陷只发生在这些氧化膜表面。这样就出现木纹缺陷 时有时无的情形。另外即使酸洗清除了氧化膜，也要避免干净的钢带再次被氧化，这样就要使钢带尽快地进人镀槽；同时也要考虑酸洗后冲洗 钢带的冲洗水水质。若酸洗段离电镀段远，这样钢带容易被再度氧化，不利于电镀。流，降低电阻软熔电流。1.6.2 淬水斑 发生于电镀锡板的常见缺陷。镀锡层表面上有象沾附了污水又干燥了的残迹那样的污斑。有的很大，象地图状，有的很小象霜花状但遍 布整个板面。大多发生在镀锡量较少的电镀锡板上。淬水斑系由波纹状凹凸不平的小斑点的群落

15、组成，和正常镀锡板的光亮表面相比，因其凹 凸不平造成的光散射使其较正常镀锡板光亮表面暗些 （但在显微镜下侧面光照时为亮斑点）。分析认为，淬水斑的形成是由淬水槽中杂质微粒 和带钢入水瞬间水面的不稳定沸腾的双重影响造成。防治措施：1） 控制软熔水槽的距离，使镀锡板尽可能短时间内淬水，以防氧 化；2） 对淬水槽的喷水型式要求喷水软着落，不能直接喷在带钢表面；3） 喷嘴的流量在带钢宽度方向上尽可能均匀；4） 淬水槽的水的表面尽可能平滑，确保带钢进入淬水槽时温度一 致；5） 控制淬水槽温度：水温太低导致粗糙的纵向条纹，水温太高导致窄的白的不规则的线条和圆圈；6） 水质要求，采用去离子水，确保脱盐水电导率

16、。1.7 边浪 在镀锡生产过程中产生的板型缺陷，带钢边部波浪型或荷叶边。缺陷产生原点：1） 基板原始板型差，来料边浪严重；2） 拉矫机操作不当；3） 在线沉没辊、转向辊、压辊辊面磨损、坑槽、鼓包；4） 淬水槽 内水温、喷嘴角度、流量以及车速的影响；5） 在线辊的平行度，等均可造成产品边浪的产生。1.8 钝化段1） 合理调整钝化可减轻产品板面的黑灰。2） 合理调整钝化电流，可以很好的控制镀锡产品板面的表面铬、附着铬。2 结论2.1 重点防治对象1） 产品板面污染的防治；2） 产品板面擦划伤的防治；3） 产品板面小白点的防治；4） 产品板型的防治；5） 木纹、淬水斑的防治。2.2 重点监控对象1） 加强对前处理的温度、浓度以及调整的监控、管理力度。2） 确保在线胶辊的平行度、挤干辊的挤干效果。3） 加强对拉矫机使用、调整、保养、维护的管控。4） 加强电镀导电辊、软熔导电辊辊面状态的监控。5） 注意软熔及淬水的及时调整。经过两