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锌锅技术互动：让带钢出产更省“锌”
发布时间：[2015-1-14] 查看次数：1791
锌锅技术互动：让带钢出产更省“锌”
传统带钢镀锌线须耗用大量的锌，由于镀锌工艺的动摇(如带钢的运动)较大，有必要涂镀更多的锌液才干保证一切点面均达到最低需求的镀层。假如带钢运动安稳，便可愈加精确地调整涂锌量，由此节约下来的锌料可使出产成本下降。同时，由于带钢的运动愈加平稳，其运行速度便可提高，带钢与气刀间的触摸风险下降，从而可削减表面缺陷。
动态电磁镀锌优化装置适用于装配气刀的镀锌线，能够起到安稳带钢行走的效果。它经过感应式检测手法控制几个磁力，可同时纠正带钢的各种不良动作或形态。该体系效果于调理镀锌层的气刀的上方区域，以无触摸方式安稳带钢。本文介绍的带钢安稳体系一直在韩国Hysco钢厂的连退镀锌线上成功运行，同时也在荷兰的Wuppermann钢厂、俄罗斯的MMK钢铁厂和德国的TKS钢铁公司投入了运行。
带钢镀锌原理剖析
镀锌板将锌的优秀性能(如抗氧化和高品质表面)与钢的强度相结合，广泛应用于对材料性能需求较高的范畴，如汽车制造业、建筑业、厂房建造和家电制造行业等。经久的耐腐蚀性能是镀锌板的一大优势，因此，有一半以上的冷轧带钢被加工为热镀锌板。
在传统热镀锌出产线中，退火后的带钢被浸入到锌池(锅温约460℃)中，从锌池出来时带钢表面附着一层锌液，具体的锌附着量取决于带钢的行走速度和表面组织，但要显着超出需求的镀层厚度，所以在前后两端设有气刀，选用细薄而强劲的空气或氮气射流吹掉剩余的锌液。除控制镀层厚度以外，气刀还能保证锌液被均匀地涂镀于带钢表面。经气刀吹除后，两侧均涂有锌液的带钢被笔直引向上方。但是，由于带钢的运动和板形不可避免地存在偏差，带钢上有必要保存较多的锌液，以保证整个宽度和长度上取得所需的镀层厚度。
气刀体系在带钢从锌池出来以后用来控制涂层厚度。气刀被安置于两侧，开口极细，以一定的压力将空气或氮气吹到带钢上，体系化地刮去剩余的锌液。以这种方式取得的镀层厚度取决于吹气压力和刀口至带钢的距离。
热镀锌钢可划分为两类不同的商品：一种为镀锌板，或被称为GI板。出产这类镀锌商品时，涂镀有锌液的带钢经冷却后取得闪烁金属光泽的高品质镀锌层。另一种为经扩散退火的镀锌板，又被称为GA板。出产这类商品时，涂有锌液的带钢离开锌池后由一个感应炉加热至500℃以上。这一退火工艺使铁元素扩散至锌层中，形成一种锌与铁的合金镀层，呈现暗然无光的灰色镀层。但是，与GI板的纯锌镀层相比，GA板具有更优的焊接性能和涂饰性能。
在镀锌工艺中，带钢的行走是必不可少的。由于带钢上的锌层仍为液态，带钢有必要在锌锅与上挠曲辊之间(约35米~70米)做无触摸行走，没有任何辊轮起安稳带钢的效果。此外，锌池和冷却塔中发生的动摇与锌池辊轮都影响带钢的行走。因此，带钢在气刀下动摇越小，过分涂镀量就越小。
技术与规划保安稳
无触摸电磁带钢安稳体系的带钢安稳功能是经过几个电磁体和感应传感器实现的。这些电磁体和传感器成对布局，安置在带钢的前后两侧，坐落气刀的上方。该体系测量并控制带钢的位置，将带钢的不良动作削减到最小程度。这些不良动作包括带钢的横向跑偏(即振荡)和纵向跑偏(如横向曲折)。
电磁体的定位和数量确定。电磁体安置在气刀的上方，坐落带钢两侧，且都处于同一水平上。与带钢宽边平行的一对外侧磁体是可移动的，而基地一对磁体是不可移动的。这些磁体选用疾速卡兰便捷地装置到气刀上。经过机械衔接手法，气刀体系的移动功能由带钢安稳体系接收。这样一来，基地对磁体总保持在带钢基地线的位置。
带钢安稳效果随磁体与气刀间的距离增大而减小，假如气刀间隙与磁体基地之间的距离大于带钢宽度的1.5倍~2倍，则体系对气刀中带钢的振荡和形态的效果相当小。磁体与带钢间的距离为20mm~50mm，距离的选择应保证带钢与磁体间高效的磁力冲击。
因为该体系是模块化规划，可根据镀锌带钢的宽度和用户需求选用3对或5对磁体，但至少需要3对线圈来缓冲带钢振荡，消除可能发生的带钢横向曲折，两对外侧磁体可精确定位带钢边部。由于Foen气刀体系的移动功能，基地一对磁体总是坐落带钢的基地。这种布置能够实现最大程度的横向曲折纠正。关于选用5对磁体的扩展型方案，外侧磁体依然安置于带钢边部，其余几对磁体的布置方式应使带钢沿整个宽度受到均匀的控制，从而以安稳的方式行走。对宽度小于1300mm的带钢而言，只需要运用3对磁体。
由于磁体对是可移动的，出产过程中带钢安稳体系在板形校正方面具有极大的灵活性。总体而言，可移式外侧磁体和模块化规划在镀锌过程中为各种标准尺寸的带钢提供最好的安稳效果。
微调。每对磁体装置有一个位置检测体系，可不断地无触摸检测磁体至带钢的距离，由疾速控制回路对该传感器测定的带钢位置与目标位置进行连续对比。该体系经过流经安稳线圈的电流的变化，对带钢的磁吸引力施行体系性控制，使带钢的行走愈加均衡化。这样一来，带钢的运动得到极大的缓冲，从而保证带钢以愈加平稳的方式行走。该动态控制体系的作业响应时间仅为1毫秒~2毫秒。该可移式电磁体沿带钢边部布置，保证了出产过程中实现与带钢边部距离的最佳微调。
提高速度和可靠性。选用该带钢安稳体系以后，镀锌出产线可以更快地运行。该安稳体系还能提高设备可靠性，削减因表面缺陷造成的废品，下降带钢与气刀触摸的风险。将带钢安稳体系装置于感应炉的上游，可使带钢以更高速度平稳地经过感应炉，使上下两面的涂层愈加均匀，从而取得更优异的GA商品。
节约锌料。运用该体系后，锌料的节约量取决于带钢宽度、行进速度和所镀锌层的规格等。一般而言，该体系可为带钢每面节约12g/m2~2g/m2的锌。当镀锌层较厚时，锌的节约量甚至可超过3g/m2。假如带钢每面节约1g/m2的锌，对1500mm宽、160m/min中速的带钢而言，每小时可节约28.8千克的锌。假定每年的出产时间为6500小时，总节约量为185吨。按锌价900欧元/吨~3500欧元/吨计算，选用该带钢安稳体系每年可节约16万~65万欧元。
维护和改造。由于选用了疾速卡兰装置，平时维护时可方便地拆卸电磁体。这样一来，人们可在专门规划的检修台上对体系进行维护，也可调整磁体与测量传感器的距离。另外，检查磁体的线性运动和气动疾速开启功能也很便捷。该带钢安稳体系可经过改造适用一切型号的Foen气刀。这样，该体系便可轻易地装置到配备Foen气刀的原有镀锌线上。
实际出产显效果
韩国Hysco钢厂。该装置的样机体系在韩国Hysco钢厂镀锌线上一直成功运行。Hysco钢厂在Foen气刀上方装置了3对电磁体。
考虑到带钢宽度，两对外侧磁体定坐落带钢边部，而基地对磁体指向带钢的基地。这样一来，可最大程度地消除带钢整个宽度上的横向曲折，实现带钢在气刀间的无振荡行走。气刀间隙与磁体基地之间的距离约为1500mm。实际出产表明，运用电磁带钢安稳体系能削减镀锌板和退火镀锌板的过度涂镀现象。
两方面的原因削减了过度涂镀：一方面，带钢基地部位的振荡幅度削减了40%，边部振荡削减了60%，使带钢的行走愈加平稳;另一方面，外侧磁体的精确定位可消除横向曲折，使带钢宽度上的镀层愈加均匀。该体系使Hysco钢厂带钢镀层的标准偏差平均削减1g/m2~3g/m2。
此外，出产GA板时带钢在感应炉行走愈加平稳，尤其是当带钢速度为140m/min~180m/min时效果最为显着。
Hysco钢厂的现场试验表明，在不运用带钢安稳体系的情况下，带钢的顶面平均须涂镀143.184g/m2的锌，底面平均须涂镀143.192g/m2的锌。启用带钢安稳体系后，这一参数分别下降至141.860g/m2和141.920g/m2。因此，启用安稳体系后带钢的顶面少涂镀1.324g/m2的锌，底面少涂镀1.272g/m2的锌，总体可节约锌2.596g/m2，每吨镀锌板可节约0.5kg锌。
荷兰Wuppermann钢厂。装置于荷兰Wuppermann钢厂热镀锌线上的带钢安稳体系首次运用了5对磁体配置，使超宽型带钢也可进行优化。关于宽度小于1300mm的带钢，只须运用其间的3对磁体。
该装置取得了良好的效果，尤其是应用于超宽型带钢时，5对磁体能够保证带钢平稳行走，以改进带钢的涂镀效果。因为与带钢宽度平行的5对磁体是可移动的，所以可根据一切带钢宽度有效地调整布局，并且能在运行期间施行进一步的微调。
由于带钢安稳体系使带钢的行走愈加平稳，带钢表面涂镀的锌液得以削减，并且因带钢颠簸导致的出产停顿大大削减。5对磁体的规划还使超宽热轧带钢的运行愈加安稳，对优异高产起到了促进效果。
运用该体系可节约锌料，一条镀锌线每年可节约约190吨~370吨的锌，具体数量取决于出产的带钢商品。