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鋅鍋技術(shù)互動：讓帶鋼出產(chǎn)更省“鋅”
發(fā)布時間：[2015-1-14] 查看次數(shù)：1862
鋅鍋技術(shù)互動：讓帶鋼出產(chǎn)更省“鋅”
傳統(tǒng)帶鋼鍍鋅線須耗用大量的鋅，由于鍍鋅工藝的動搖(如帶鋼的運動)較大，有必要涂鍍更多的鋅液才干保證一切點面均達到最低需求的鍍層。假如帶鋼運動安穩(wěn)，便可愈加精確地調(diào)整涂鋅量，由此節(jié)約下來的鋅料可使出產(chǎn)成本下降。同時，由于帶鋼的運動愈加平穩(wěn)，其運行速度便可提高，帶鋼與氣刀間的觸摸風險下降，從而可削減表面缺陷。
動態(tài)電磁鍍鋅優(yōu)化裝置適用于裝配氣刀的鍍鋅線，能夠起到安穩(wěn)帶鋼行走的效果。它經(jīng)過感應式檢測手法控制幾個磁力，可同時糾正帶鋼的各種不良動作或形態(tài)。該體系效果于調(diào)理鍍鋅層的氣刀的上方區(qū)域，以無觸摸方式安穩(wěn)帶鋼。本文介紹的帶鋼安穩(wěn)體系一直在韓國Hysco鋼廠的連退鍍鋅線上成功運行，同時也在荷蘭的Wuppermann鋼廠、俄羅斯的MMK鋼鐵廠和德國的TKS鋼鐵公司投入了運行。
帶鋼鍍鋅原理剖析
鍍鋅板將鋅的優(yōu)秀性能(如抗氧化和高品質(zhì)表面)與鋼的強度相結(jié)合，廣泛應用于對材料性能需求較高的范疇，如汽車制造業(yè)、建筑業(yè)、廠房建造和家電制造行業(yè)等。經(jīng)久的耐腐蝕性能是鍍鋅板的一大優(yōu)勢，因此，有一半以上的冷軋帶鋼被加工為熱鍍鋅板。
在傳統(tǒng)熱鍍鋅出產(chǎn)線中，退火后的帶鋼被浸入到鋅池(鍋溫約460℃)中，從鋅池出來時帶鋼表面附著一層鋅液，具體的鋅附著量取決于帶鋼的行走速度和表面組織，但要顯著超出需求的鍍層厚度，所以在前后兩端設有氣刀，選用細薄而強勁的空氣或氮氣射流吹掉剩余的鋅液。除控制鍍層厚度以外，氣刀還能保證鋅液被均勻地涂鍍于帶鋼表面。經(jīng)氣刀吹除后，兩側(cè)均涂有鋅液的帶鋼被筆直引向上方。但是，由于帶鋼的運動和板形不可避免地存在偏差，帶鋼上有必要保存較多的鋅液，以保證整個寬度和長度上取得所需的鍍層厚度。
氣刀體系在帶鋼從鋅池出來以后用來控制涂層厚度。氣刀被安置于兩側(cè)，開口極細，以一定的壓力將空氣或氮氣吹到帶鋼上，體系化地刮去剩余的鋅液。以這種方式取得的鍍層厚度取決于吹氣壓力和刀口至帶鋼的距離。
熱鍍鋅鋼可劃分為兩類不同的商品：一種為鍍鋅板，或被稱為GI板。出產(chǎn)這類鍍鋅商品時，涂鍍有鋅液的帶鋼經(jīng)冷卻后取得閃爍金屬光澤的高品質(zhì)鍍鋅層。另一種為經(jīng)擴散退火的鍍鋅板，又被稱為GA板。出產(chǎn)這類商品時，涂有鋅液的帶鋼離開鋅池后由一個感應爐加熱至500℃以上。這一退火工藝使鐵元素擴散至鋅層中，形成一種鋅與鐵的合金鍍層，呈現(xiàn)暗然無光的灰色鍍層。但是，與GI板的純鋅鍍層相比，GA板具有更優(yōu)的焊接性能和涂飾性能。
在鍍鋅工藝中，帶鋼的行走是必不可少的。由于帶鋼上的鋅層仍為液態(tài)，帶鋼有必要在鋅鍋與上撓曲輥之間(約35米~70米)做無觸摸行走，沒有任何輥輪起安穩(wěn)帶鋼的效果。此外，鋅池和冷卻塔中發(fā)生的動搖與鋅池輥輪都影響帶鋼的行走。因此，帶鋼在氣刀下動搖越小，過分涂鍍量就越小。
技術(shù)與規(guī)劃保安穩(wěn)
無觸摸電磁帶鋼安穩(wěn)體系的帶鋼安穩(wěn)功能是經(jīng)過幾個電磁體和感應傳感器實現(xiàn)的。這些電磁體和傳感器成對布局，安置在帶鋼的前后兩側(cè)，坐落氣刀的上方。該體系測量并控制帶鋼的位置，將帶鋼的不良動作削減到最小程度。這些不良動作包括帶鋼的橫向跑偏(即振蕩)和縱向跑偏(如橫向曲折)。
電磁體的定位和數(shù)量確定。電磁體安置在氣刀的上方，坐落帶鋼兩側(cè)，且都處于同一水平上。與帶鋼寬邊平行的一對外側(cè)磁體是可移動的，而基地一對磁體是不可移動的。這些磁體選用疾速卡蘭便捷地裝置到氣刀上。經(jīng)過機械銜接手法，氣刀體系的移動功能由帶鋼安穩(wěn)體系接收。這樣一來，基地對磁體總保持在帶鋼基地線的位置。
帶鋼安穩(wěn)效果隨磁體與氣刀間的距離增大而減小，假如氣刀間隙與磁體基地之間的距離大于帶鋼寬度的1.5倍~2倍，則體系對氣刀中帶鋼的振蕩和形態(tài)的效果相當小。磁體與帶鋼間的距離為20mm~50mm，距離的選擇應保證帶鋼與磁體間高效的磁力沖擊。
因為該體系是模塊化規(guī)劃，可根據(jù)鍍鋅帶鋼的寬度和用戶需求選用3對或5對磁體，但至少需要3對線圈來緩沖帶鋼振蕩，消除可能發(fā)生的帶鋼橫向曲折，兩對外側(cè)磁體可精確定位帶鋼邊部。由于Foen氣刀體系的移動功能，基地一對磁體總是坐落帶鋼的基地。這種布置能夠?qū)崿F(xiàn)最大程度的橫向曲折糾正。關(guān)于選用5對磁體的擴展型方案，外側(cè)磁體依然安置于帶鋼邊部，其余幾對磁體的布置方式應使帶鋼沿整個寬度受到均勻的控制，從而以安穩(wěn)的方式行走。對寬度小于1300mm的帶鋼而言，只需要運用3對磁體。
由于磁體對是可移動的，出產(chǎn)過程中帶鋼安穩(wěn)體系在板形校正方面具有極大的靈活性。總體而言，可移式外側(cè)磁體和模塊化規(guī)劃在鍍鋅過程中為各種標準尺寸的帶鋼提供最好的安穩(wěn)效果。
微調(diào)。每對磁體裝置有一個位置檢測體系，可不斷地無觸摸檢測磁體至帶鋼的距離，由疾速控制回路對該傳感器測定的帶鋼位置與目標位置進行連續(xù)對比。該體系經(jīng)過流經(jīng)安穩(wěn)線圈的電流的變化，對帶鋼的磁吸引力施行體系性控制，使帶鋼的行走愈加均衡化。這樣一來，帶鋼的運動得到極大的緩沖，從而保證帶鋼以愈加平穩(wěn)的方式行走。該動態(tài)控制體系的作業(yè)響應時間僅為1毫秒~2毫秒。該可移式電磁體沿帶鋼邊部布置，保證了出產(chǎn)過程中實現(xiàn)與帶鋼邊部距離的最佳微調(diào)。
提高速度和可靠性。選用該帶鋼安穩(wěn)體系以后，鍍鋅出產(chǎn)線可以更快地運行。該安穩(wěn)體系還能提高設備可靠性，削減因表面缺陷造成的廢品，下降帶鋼與氣刀觸摸的風險。將帶鋼安穩(wěn)體系裝置于感應爐的上游，可使帶鋼以更高速度平穩(wěn)地經(jīng)過感應爐，使上下兩面的涂層愈加均勻，從而取得更優(yōu)異的GA商品。
節(jié)約鋅料。運用該體系后，鋅料的節(jié)約量取決于帶鋼寬度、行進速度和所鍍鋅層的規(guī)格等。一般而言，該體系可為帶鋼每面節(jié)約12g/m2~2g/m2的鋅。當鍍鋅層較厚時，鋅的節(jié)約量甚至可超過3g/m2。假如帶鋼每面節(jié)約1g/m2的鋅，對1500mm寬、160m/min中速的帶鋼而言，每小時可節(jié)約28.8千克的鋅。假定每年的出產(chǎn)時間為6500小時，總節(jié)約量為185噸。按鋅價900歐元/噸~3500歐元/噸計算，選用該帶鋼安穩(wěn)體系每年可節(jié)約16萬~65萬歐元。
維護和改造。由于選用了疾速卡蘭裝置，平時維護時可方便地拆卸電磁體。這樣一來，人們可在專門規(guī)劃的檢修臺上對體系進行維護，也可調(diào)整磁體與測量傳感器的距離。另外，檢查磁體的線性運動和氣動疾速開啟功能也很便捷。該帶鋼安穩(wěn)體系可經(jīng)過改造適用一切型號的Foen氣刀。這樣，該體系便可輕易地裝置到配備Foen氣刀的原有鍍鋅線上。
實際出產(chǎn)顯效果
韓國Hysco鋼廠。該裝置的樣機體系在韓國Hysco鋼廠鍍鋅線上一直成功運行。Hysco鋼廠在Foen氣刀上方裝置了3對電磁體。
考慮到帶鋼寬度，兩對外側(cè)磁體定坐落帶鋼邊部，而基地對磁體指向帶鋼的基地。這樣一來，可最大程度地消除帶鋼整個寬度上的橫向曲折，實現(xiàn)帶鋼在氣刀間的無振蕩行走。氣刀間隙與磁體基地之間的距離約為1500mm。實際出產(chǎn)表明，運用電磁帶鋼安穩(wěn)體系能削減鍍鋅板和退火鍍鋅板的過度涂鍍現(xiàn)象。
兩方面的原因削減了過度涂鍍：一方面，帶鋼基地部位的振蕩幅度削減了40%，邊部振蕩削減了60%，使帶鋼的行走愈加平穩(wěn);另一方面，外側(cè)磁體的精確定位可消除橫向曲折，使帶鋼寬度上的鍍層愈加均勻。該體系使Hysco鋼廠帶鋼鍍層的標準偏差平均削減1g/m2~3g/m2。
此外，出產(chǎn)GA板時帶鋼在感應爐行走愈加平穩(wěn)，尤其是當帶鋼速度為140m/min~180m/min時效果最為顯著。
Hysco鋼廠的現(xiàn)場試驗表明，在不運用帶鋼安穩(wěn)體系的情況下，帶鋼的頂面平均須涂鍍143.184g/m2的鋅，底面平均須涂鍍143.192g/m2的鋅。啟用帶鋼安穩(wěn)體系后，這一參數(shù)分別下降至141.860g/m2和141.920g/m2。因此，啟用安穩(wěn)體系后帶鋼的頂面少涂鍍1.324g/m2的鋅，底面少涂鍍1.272g/m2的鋅，總體可節(jié)約鋅2.596g/m2，每噸鍍鋅板可節(jié)約0.5kg鋅。
荷蘭Wuppermann鋼廠。裝置于荷蘭Wuppermann鋼廠熱鍍鋅線上的帶鋼安穩(wěn)體系首次運用了5對磁體配置，使超寬型帶鋼也可進行優(yōu)化。關(guān)于寬度小于1300mm的帶鋼，只須運用其間的3對磁體。
該裝置取得了良好的效果，尤其是應用于超寬型帶鋼時，5對磁體能夠保證帶鋼平穩(wěn)行走，以改進帶鋼的涂鍍效果。因為與帶鋼寬度平行的5對磁體是可移動的，所以可根據(jù)一切帶鋼寬度有效地調(diào)整布局，并且能在運行期間施行進一步的微調(diào)。
由于帶鋼安穩(wěn)體系使帶鋼的行走愈加平穩(wěn)，帶鋼表面涂鍍的鋅液得以削減，并且因帶鋼顛簸導致的出產(chǎn)停頓大大削減。5對磁體的規(guī)劃還使超寬熱軋帶鋼的運行愈加安穩(wěn)，對優(yōu)異高產(chǎn)起到了促進效果。
運用該體系可節(jié)約鋅料，一條鍍鋅線每年可節(jié)約約190噸~370噸的鋅，具體數(shù)量取決于出產(chǎn)的帶鋼商品。
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