Staalplaat neemt een zinkbad

De zinklaagdikteregeling bij dompelverzinken

Aangezien automobielconstructeurs al gauw tot 10 jaar garantie geven tegen roest, levert ArcelorMittal Gent steeds meer verzinkte staalplaat.
Zink vormt inderdaad een doeltreffende beschermlaag voor het corrosiegevoelige staal. Daarbij is een regelmatige zinklaagdikte van doorslaggevend belang.
Bij ArcelorMittal Gent ontwikkelden wij daarom een methode om de homogeniteit van de zinklaagdikte te meten tot op minder dan één duizendste millimeter (micron) nauwkeurig.

Bij dompelverzinken of galvaniseren wordt de staalplaat kort ondergedompeld in een bad gesmolten zink (460°C) en wanneer ze het bad weer verlaat, voert ze zink mee uit het bad. Meteen daarna loopt de plaat tussen twee luchtmessen die de overtollige zink afblazen tot de gewenste zinklaagdikte. De blaasdruk, de transportsnelheid van de plaat en de afstand tussen de luchtmessen en de plaat zijn bepalend voor de zinklaagdikte. Deze verhoudingen kunnen nauwkeurig worden berekend. De term ‘luchtmes’ is wat misleidend, want geregeld wordt ook stikstof gebruikt om de overtollige zink weg te blazen.


Klik om te vergroten


Het meetproces

Zodra de plaat de luchtmessen voorbij is, wordt ze gekoeld, en wordt ze langs zinklaagdiktemeters geleid.  Een diktemeter aan elke zijde van de plaat bepaalt online de dikte van de zinklaag op basis van de registratie van de mate waarin radio-actieve straling werd geabsorbeerd.



Figuur 2: principe van de automatisering

Sidgal, de dompelverzinklijn van ArcelorMittal Gent, brengt standaard een zinklaag aan van gemiddeld 10 micron dik. Volgens de specificaties van de klant mag maximaal 0,6 µm van die waarde worden afgeweken. De bekledingslaag moet dus zo homogeen mogelijk over het hele oppervlak zijn verdeeld. Om aan deze strenge eisen te kunnen voldoen, is de meting gekoppeld aan een geautomatiseerde zinklaagdiktesturing.


Het principe is eenvoudig. Op basis van de bandsnelheid en de door de klant gevraagde zinklaagdikte, wordt de vereiste druk van de blaaslucht berekend en ook toegepast wanneer de staalplaat de luchtmessen passeert. Wanneer ze enkele minuten later de zinklaagdiktemeters bereikt, kan worden gecontroleerd of de gevraagde zinklaagdikte effectief werd gehaald. Afhankelijk van de grootte van de afwijking tussen de gevraagde en de werkelijke zinklaagdikte, wijzigt de geautomatiseerde regeling de druk van de blaaslucht.


Niet alleen de druk, maar ook de posities van de blaasmessen kunnen worden bijgesteld op basis van de meetresultaten. De zinklaagdikte is immers ook afhankelijk van de afstand tussen de plaat en de blaasmessen. Die afstand verandert continu als gevolg van de trillingen en torsies die ontstaan tijdens het productieproces. Het wiskundige model waarop de automatische regeling is gebaseerd, houdt hiermee rekening. Zo garandeert ze de beste homogeniteit van de zinklaagdikte aan de beide zijden van de plaat.
De afstand tussen de messen en de plaat kan verschillend zijn aan beide zijden van de plaat. Daarom regelt het model de afstand (en druk) afzonderlijk aan beide zijden.