CN107022728B - 钢丝镀锌厚度的控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢丝镀锌厚度的控制装置及方法，用于热浸镀锌时对钢丝镀锌厚度的控制，属钢丝热镀锌技术领域，包括镀锌槽，及位于镀锌槽下方、并于镀锌槽经两道管连接的锌液池，所述镀锌槽内设置液位传感器，所述液位传感器与PLC控制系统相连，由液位传感器得到的镀锌槽内锌液的液位情况经PLC控制系统控制位于镀锌槽与锌液池之间的循环泵，以调控镀锌槽内的锌液量，从而保证钢丝在镀锌槽内锌液中的浸没距离相同。本发明可实时监测及调控镀锌槽内锌液量，对钢丝热镀锌过程中锌层厚度能进行实时控制。

Description

钢丝镀锌厚度的控制装置及方法

技术领域

本发明涉及钢丝热镀锌技术领域，特别涉及一种钢丝镀锌厚度的控制装置以及钢丝镀锌厚度的控制方法。

背景技术

镀锌是一种经常采用的经济而有效的防腐方法，全世界锌产量的一半左右均用于此种工艺，镀锌钢丝是为防止钢丝表面遭受腐蚀，延长其使用寿命，在钢丝表面涂以一层金属锌。镀锌的方式多种多样，其中常用的方法是热浸镀锌，即将钢丝浸入溶解的锌槽中，使其表面粘附一层锌。衡量镀锌产品质量的一项重要的技术指标就是镀层厚度及其均匀性。镀层太厚不仅会浪费锌锭等原材料，而且会影响产品的点焊性、附着性、镀层的抗粉化性等使用性能，而镀层太薄则会影响到产品的抗腐蚀性，用户一般不会接受。因此，镀层均匀度系统的控制水平将直接影响到热镀锌的产品质量、产品成本和产品的市场竞争力。但在热镀锌生产过程中，原料钢丝直径及配套抹锌的各个工艺条件不可避免会产生波动，导致热镀锌钢丝的镀层重量波动较大。锌层重量的波动不仅造成了产品质量的不稳定，也会导致锌原料的大量损耗和原辅材料的浪费。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种钢丝镀锌厚度的控制装置及方法，可对钢丝热镀锌过程中锌层厚度的实时控制。

本发明采用的技术方案是，一种钢丝镀锌厚度的控制装置，用于热浸镀锌工艺，所述控制装置包括：镀锌槽，及位于所述镀锌槽下方、并与镀锌槽经两管道连接的锌液池；

所述镀锌槽的侧壁底部开设有锌液进口,所述锌液进口通过管道经由循环泵与锌液池连接；所述镀锌槽的底面开设有锌液出口，所述锌液出口经过管道与锌液池连接；所述镀锌槽和锌液池的内部均设有加热装置；

所述镀锌槽内设置液位传感器，所述液位传感器与PLC控制系统相连，由液位传感器得到的镀锌槽内锌液的液位情况经PLC控制系统控制位于所述锌液进口与锌液池之间的循环泵；

还包括与镀锌槽配合的钢丝引导装置及电磁抹锌装置。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述电磁抹锌装置包括相连接的电磁感应线圈和电流控制装置。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述电磁感应线圈为环形感应线圈。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述液位传感器为环所述镀锌槽内侧壁的周向间隔布置。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述加热装置为电加热板。

一种控制钢丝镀锌厚度的方法，用于对钢丝进行热浸镀锌时控制镀锌层的厚度，该方法包括：

采用上述所述的控制钢丝镀锌厚度的装置，控制热浸镀锌过程镀锌槽内的锌液量，以控制钢丝镀锌厚度。

作为对上述技术方案的进一步限定，PLC控制系统的控制步骤包括：

a、处理所述液位传感器的输出数据以判断所述锌液高度是否大于或小于预设高度；及在所述锌液高度大于或小于所述预设高度时判定所述镀锌槽内锌液量发生变化。

b、所述锌液量发生变化时，PLC控制系统根据高度差调节循环泵，从而调控镀锌槽内的锌液进入量。

采用上述技术，本发明的优点在于：

本发明所述的钢丝镀锌厚度的控制装置及方法，通过镀锌槽内的液位传感器、与液位传感器相连接的PLC控制系统以及与PLC控制相连接的循环泵的设置，可以精确的监测镀锌槽内锌液量的变化，并起到实时调控镀锌槽内锌液量的作用，从而实现控制钢丝在锌液中浸没距离，使钢丝锌层厚度的控制更准确。另外，通过循环泵连接镀锌槽和锌液池，使镀锌槽内的锌液呈不断流动状态，保证了镀锌槽内锌液的流动性，从而可有效防止镀层过厚或产生挂流现象，使钢丝镀层较为均匀；同时，也避免了将锌液加温过高用以提高锌液流动性的目的，如此锌液表面则不会易于氧化而产生浮渣，造成影响锌镀层质量的问题。本发明所述的钢丝镀锌厚度的控制装置及方法无需人工取样检测，大大减少了人员巡视检测频率，从而还可有效降低工人劳动强度和公司生产成本。

本发明所述电磁抹锌装置的设置，利用电磁场瞬间发热的原理，使未完全凝固的锌液融化而回落到锌锅的锌液中，通过调节电流的大小来改变电磁场的强弱，控制镀锌层厚度和光滑度，提高了锌液在钢丝上的流平性，使镀锌层均匀、平整。

附图说明

图1为本发明一示意性实施例的结构示意图。

图中：1-镀锌槽；2-锌液出口；3-锌液进口；4-锌液池；5-循环泵；6-液位传感器；7-电磁抹锌装置。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，一种钢丝镀锌厚度的控制装置及方法，用于钢丝的热浸镀锌工艺，该装置包括镀锌槽1，以及位于所述镀锌槽1下方、并与镀锌槽1经两管道连接的锌液池4，所述镀锌槽1的底面上开设有锌液出口2，锌液出口2通过管道与锌液池4连接，同时于镀锌槽1的侧壁底部开设有锌液进口3，锌液进口3通过管道经由循环泵5与锌液池4连接。如此设置，可使镀锌槽1内的锌液通过锌液出口2以重力作用流至锌液池4中，而锌液池4中的锌液则再经过循环泵5通过锌液进口3流入镀锌槽1内，从而实现镀锌槽1和锌液池4中锌液呈循环流动状态，保证了镀锌槽1内锌液的流动性，从而可有效防止镀层过厚或产生挂流现象，使钢丝镀层较为均匀，同时也避免了将锌液加温过高用以提高锌液流动性的目的，如此锌液表面则不会因为高温氧化而产生浮渣，所以也就不会造成影响镀层质量的问题。

进一步的，所述镀锌槽1和锌液池4内部均设有加热装置，所述加热装置可为电加热板，也可以是燃气加热装置，同时所述加热装置可设于镀锌槽1和锌液池4的底面，也可以设在镀锌槽1和锌液池4的侧壁，加热装置具体设置的位置可按生产实际情况进行操作。

另外，所述镀锌槽1内设置有多个液位传感器6，所述液位传感器6为环镀锌槽1内侧壁的周向间隔布置，且均处于同一高度，液位传感器6用于监测镀锌槽1内锌液高度。所述液位传感器6与PLC控制系统相连，液位传感器6将监测的镀锌槽1内锌液高度传输给PLC控制系统，PLC控制系统对多个液位传感器6的传输数据进行处理，取平均数作为镀锌槽1内锌液实际高度，并将实际高度与PLC控制系统中的预设高度进行对比，若实际高度大于预设高度，PLC控制系统控制位于锌液进口3与锌液池4之间的循环泵5，调控循环泵5以使循环泵5的流出速度相应减小，从而使镀锌槽1内锌液进口3处的锌液流入量小于锌液出口2处的锌液流出量；若实际高度小于预设高度，PLC控制系统控制位于锌液进口3与锌液池4之间的循环泵5，调控循环泵5以使循环泵5的流出速度相应增大，从而使镀锌槽1内锌液进口3处的锌液流入量大于锌液出口2处的锌液流出量，如此起到实时监测镀锌槽1内锌液高度变化情况并对锌液高度进行调控，从而使镀锌槽1内锌液高度呈相对稳定状态，保证钢丝在镀锌槽1内的锌液中浸没距离的统一，以实现对钢丝镀锌厚度的控制。同时，该钢丝镀锌厚度的控制装置及方法不需要人工取样检测，大大减少了工作人员巡视检测频率，从而还可达到降低工人劳动强度和节省公司生产成本的目的。

该钢丝镀锌厚度的控制装置还包括与镀锌槽1配合的钢丝引导装置及电磁抹锌装置7，所述电磁抹锌装置7包括相连接的电磁感应线圈和电流控制装置，电磁感应线圈为环形感应线圈，钢丝从镀锌槽1内的锌液中引出后从电磁抹锌装置7的环形感应线圈中通过，利用环形感应线圈在通电情况下电磁场瞬间发热的原理，可使钢丝上未完全凝固的锌液融化后回落至镀锌槽1中，使钢丝镀锌层均匀且平整。通过调节电流控制装置处的电流大小来改变电磁场的强弱，进而决定抹拭力的大小，以控制镀锌厚度和光滑度，提高锌液在钢丝上的流平性，因此电磁抹锌装置7也可起到辅助控制钢丝镀锌厚度的目的。电磁抹锌装置7在使用时，在其工作腔内可通入一定压力和温度的氮气，用以保护钢丝离开镀锌槽1的锌液面出口处的洁净。

以上所述仅为本发明较佳实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术构思加以等同替换或改变所得的技术方案，都应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种钢丝镀锌厚度的控制装置，用于热浸镀锌工艺，其特征在于，该装置包括：

镀锌槽，及位于所述镀锌槽下方、并与镀锌槽经两管道连接的锌液池；

所述镀锌槽的侧壁底部开设有锌液进口，所述锌液进口通过管道经由循环泵与锌液池连接；所述镀锌槽的底面开设有锌液出口，所述锌液出口通过管道与锌液池连接；所述镀锌槽和锌液池的内部均设有加热装置；

所述镀锌槽内设置液位传感器，所述液位传感器与PLC控制系统相连，由液位传感器得到的镀锌槽内锌液的液位情况经PLC控制系统控制位于所述锌液进口与锌液池之间的循环泵；

还包括与镀锌槽配合的钢丝引导装置及电磁抹锌装置。

2.根据权利要求1所述的一种钢丝镀锌厚度的控制装置，其特征在于：所述电磁抹锌装置包括相连接的电磁感应线圈和电流控制装置。

3.根据权利要求2所述的一种钢丝镀锌厚度的控制装置，其特征在于：所述电磁感应线圈为环形感应线圈。

4.根据权利要求1所述的一种钢丝镀锌厚度的控制装置，其特征在于：所述液位传感器为环所述镀锌槽内侧壁的周向间隔布置。

5.根据权利要求1所述的一种钢丝镀锌厚度的控制装置，其特征在于：所述加热装置为电加热板。

6.一种钢丝镀锌厚度的控制方法，用于对钢丝进行热浸镀锌时控制镀锌层的厚度，其特征在于，该方法包括：

采用如权利要求1所述的一种钢丝镀锌厚度的控制装置，控制热浸镀锌过程镀锌槽内的锌液量，以控制钢丝镀锌厚度。

7.根据权利要求6所述的一种钢丝镀锌厚度的控制方法，其特征在于：PLC控制系统的控制步骤包括：

a、处理所述液位传感器的输出数据以判断所述锌液高度是否大于或小于预设高度；及在所述锌液高度大于或小于所述预设高度时判定所述镀锌槽内锌液量发生变化；

b、所述锌液量发生变化时，PLC控制系统根据高度差调节循环泵，从而调控镀锌槽内的锌液进入量。