CN114182189B - 一种热镀铝锌生产线自动熔锌方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热镀铝锌生产线自动熔锌方法，包括：熔锌条件的检测与预警、自动熔锌、自动挂锭等步骤。本发明提供的热镀铝锌生产线自动熔锌方法，通过基于主锌锅液位、溜槽液位双闭环的大流量、恒流、间隙性循环熔锌的方法，有效避免了现有技术加锌技术以主锌锅液位反馈或以主锌锅锌液流失量为参照加锌作业时，小流量溢流加锌导致溜槽熔沟结渣严重、堵塞外溢等事故发生，同时实现主锌锅液位的快速闭环控制。

Description

一种热镀铝锌生产线自动熔锌方法

技术领域

本发明涉及一种热镀铝锌生产线自动熔锌方法，属于冶炼技术领域。

背景技术

热镀铝锌合金镀层产品是美国伯利恒钢铁司于20世纪70年代开发的高耐蚀性镀层产品，它综合了铝的优异耐蚀性与锌的阴极腐蚀保护性，具有优良的耐大气腐蚀能力，其耐蚀性是同样镀层厚度的热镀锌钢板的2～6倍。此外，热镀铝锌镀层还表现出良好的涂装性、加工成形性和优良的热反射性能。正是由于其良好的综合性能，热镀铝锌产品的发展非常迅速，并广泛应用于建筑、汽车、农业、家用电器等行业。但热镀铝锌技术含量高、生产难度大。镀铝锌卷镀层的名义成分为55％A1，43.4％Zn，1.6％Si，生产中采用名义成分的铝锌锭和高铝锭调配铝锌液成分至上述成分附近。如果将铝锌锭直接加入主锌锅(铝锌锅)，会引起铝锌液液位、温度及成分的频繁波动，进而导致产渣量增加，影响生产线稳定运行，同时铝锌液液位的波动也会造成产品表面锌花不均和粘渣等表面质量缺陷。参见图2，为保证在带钢热镀过程中铝锌液液位、温度及成分的稳定，现有热镀铝锌生产线普遍采用双锌锅进行生产，即将主锌锅1与预熔锅2间通过溜槽3连接，用电动葫芦5将铝锌锭4在预熔锅2内熔化，预熔锅2内的铝锌液通过溢流口经溜槽3熔沟注入主锌锅1，以补充主锌锅1生产时消耗的铝锌液，保持主锌锅1内铝锌液液位、温度及成分稳定。

因此，溜槽3就是将预熔锅内熔化的铝锌液输送至主锌锅的装置，其稳定运行是保证主锌锅液位乃至生产线稳定顺行的关键，并在很大程度上影响产品的表面质量。现有熔锌作业主要依靠人工通过控制电动葫芦将铝锌锭分次加入预熔锅内。但在热镀铝锌双锅实际生产的熔锌过程中，当熔锌分次过少时，铝锌锭快速大量浸入预熔锅时，铝锌锭的快速融化会使预熔锅内的铝锌液温度急速下降并伴随锌渣大量产生和锌液流动性变差，导致从预熔锅溢流出加入溜槽熔沟内的铝锌液流动慢继而出现堵塞锌液外溢事故。

当熔锌分次过多时，每次从预熔锅溢流口流入溜槽熔沟内的铝锌液流量偏小，会导致在通过溜槽过程中热量散发、温度降低，导致在溜槽熔沟内出现结渣，久之会导致溜槽熔沟结渣情况日益严重，继而进一步导致溜槽出现堵塞事故。

一旦溜槽发生堵塞，如果未及时发现并处理，在向主锅补充铝锌液过程中，高温(＞600℃）铝锌液会沿溜槽上部边沿缝隙涌出，损害周边设备，严重时可能造成人员伤害。

一旦溜槽发生堵塞，生产线就会被迫停机处理，同时溜槽更换及外溢铝锌液处理作业十分费力耗时，这将严重影响到生产线安全和稳定生产。

发明内容

本发明要解决技术问题是：克服上述技术的缺点，提供一种稳定的加入铝锌液的自动熔锌方法。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种热镀铝锌生产线自动熔锌方法，包括如下步骤：

步骤1：熔锌条件的检测与预警；

步骤2：自动熔锌；

步骤3；自动挂锭；

所述步骤1包括如下流程：

a:当溜槽熔沟结渣厚度L1＞25mm时，输出溜槽结渣报警，并控制电动葫芦升至预设高度；当溜槽熔沟结渣厚度L1≤25mm时，则输出溜槽熔沟结渣值为1至逻辑与门的输入；

b:当预熔锅温度T0＜610℃时，输出预熔锅低温报警，并控制电动葫芦升至预设高度；当预熔锅温度T0≥610℃时，则输出预熔锅温度值为1至所述逻辑与门的输入；

c：采集各组加热器的温度，对于温度≤850℃的加热器组，输出该组加热器低温报警，并控制电动葫芦升至预设高度；对于温度＞850℃的加热器，输出该组加热器温度值为1至所述逻辑与门的输入；

d：采集各组溜槽外壳温度，对于任一组温度溜槽外壳温度≥100℃，输出溜槽外溢报警，并控制电动葫芦上升至预设高度；如所有组溜槽外壳温度均＜100℃则输出溜槽外溢值为1至逻辑与门的输入；

e.采集熔沟液位值L2；当熔沟液位值L2＞0.9H时，输出熔沟液位高报警，并控制电动葫芦升至预设高度；当熔沟液位值L2≤0.9H则输出熔沟液位值为1至所述逻辑与门的输入；H为溜槽熔沟净高；

所述步骤2包括如下流程：

a：铝锌锭位于熔锌等待位置；

b：加锌条件确认；获取电动葫芦的吊物重量G0，单位为kg、所述逻辑与门的输出值K、主锌锅液位差L0的值，如果G0≥50且K=1且L0≥2，则进入下一流程；

c：加锌作业；控制电动葫芦下降5秒后立即上升，至预熔锅溢流口液位值L3=0时停止上升；判定G0＞1.2M且 K=1且L0≥2条件是否满足，如果条件满足则再次控制电动葫芦下降5秒后立即上升，至预熔锅溢流口液位值L3=0时停止上升，并再次判定G0＞1.2M且 K=1且L0≥2条件是否满足，直至G0≤1.2M停止；

所述步骤3包括如下流程：

a：挂锭准备，电动葫芦沿轨道移至挂锭位；

b：挂锭作业，通过吊具将铝锌锭吊起至安全高度，随后电动葫芦沿轨道横移至预熔锅的熔锌等待位置并进行下一次步骤2。

上述方案进一步的改进在于：所述步骤1中，控制电动葫芦升至预设高度时以最高速度进行，所述预设高度为所述电动葫芦的上限位。

上述方案进一步的改进在于：所述步骤2中，所述电动葫芦钩头下降5秒后立即上升中，钩头上升速度以最高速度进行，钩头下降5秒过程中，当L2≤0.5H时，N1=N；当0.5H＜L2≤0.6H，N1=(0.7到0.8)*N；当0.6H＜L2≤0.8H时，N1=(0.5到0.7)*N；当L2=0.8H时,N1=0，其中，N1为所述电动葫芦钩头下降速度，N为所述电动葫芦钩头额定速度。

上述方案进一步的改进在于：所述步骤2中，当L2≤0.5H时，N1=6m/min；当0.5H＜L2≤0.6H，N1=4m/min；当0.6H＜L2≤0.8H时，N1=3m/min；当L2=0.8H时,N1=0，其中N1为所述电动葫芦钩头下降速度。

上述方案进一步的改进在于：所述步骤3中，所述安全高度位置是指铝锌锭能无障碍从挂锭位置移动到预熔锅的熔锌等待位置的最低高度。

本发明提供的热镀铝锌生产线自动熔锌方法，通过基于主锌锅液位、溜槽液位双闭环的大流量、恒流、间隙性循环熔锌的方法，有效避免了现有技术加锌技术以主锌锅液位反馈或以主锌锅锌液流失量为参照加锌作业时，小流量溢流加锌导致溜槽熔沟结渣严重、堵塞外溢等事故发生，同时实现主锌锅液位的快速闭环控制。通过在检测加热器温度、外壳温度、熔沟液位、熔沟结渣厚度等数据，实现了对溜槽熔锌条件的检测与高效预警，有效杜绝了现有技术加锌技术中因溜槽熔沟结渣、加热器故障、加锌过快等导致的锌液外溢事故。通过检测预熔锅锌液温度、溢流口液位等数据，有效杜绝了现有技术加锌技术中锌锭大量浸入预熔锌锅导致预熔锅锌液低温危险工况的发生。

附图说明

图1是本发明一个优选的实施例结构示意图。

图2是本发明一个优选的实施例流程图。

图3是现有技术中的锌锅结构示意图。

图4是溜槽熔沟截面示意图。

实施方式

实施例

本实施例的热镀铝锌生产线自动熔锌方法，应用于如图1所示的热镀锌生产线加锌系统中，该系统包括：溜槽3、电动葫芦5、控制器6、主锌锅液位计7、溜槽渣厚检测仪8、溜槽熔沟液位计9、溜槽加热器10、加热器热电偶11、溢流口液位计12、溜槽外壳测温计13、称重传感器14、预熔锅热电偶15、人机界面16。其中，溜槽3设置在主锌锅1与预熔锅2之间，溜槽3前端与预熔锅2的溢流口相连接，其末端置于主锌锅1锅沿上方。

溜槽加热器10至少有3组覆盖在溜槽3上方对溜槽熔沟进行加热，在每组加热器10本体上均分别设置有加热器热电偶11用来检测加热器的实际温度。在溜槽3上部外壳两侧边沿下方沿溜槽长度方向设置有不少于12只溜槽外壳测温计13用来检测溜槽外壳温度。电动葫芦5通过轨道设置在预熔锅2与铝锌锭存放区上方区域，电动葫芦5的行走及升降变频电机均通过控制器6进行控制，在电动葫芦5的钩头上设置有称重传感器14用来检测钩头上所挂物品的重量。

锌锅液位计7、溜槽渣厚检测仪8、溜槽熔沟液位计9、溢流口液位计12均采用非接触式激光测距仪进行测量并将信号输送到控制器6来实现实时检测与功能控制。其中主锌锅液位计7设置在主锌锅1液面正上方，用来检测主锌锅1实时液位。溜槽渣厚检测仪8设置在溜槽末端弧线熔沟正上方区域，用来实时检测溜槽3末端弧线熔沟区域结渣厚度。溜槽熔沟液位9计设置在溜槽3末端两组加热器间的正上方区域，用来实时检测流过溜槽3熔沟内铝锌液的液位。溢流口液位计12设置在预熔锅2的溢流口正上方，用来检测预熔锅溢流口内流过的铝锌液的液位。预熔锅热电偶15设置在预熔锅2锅沿区域用来检测预熔锅2内铝锌液的实时温度。所用加热器热电偶11、溜槽外壳测温计13、预熔锅热电偶15、称重传感器14检测信号均实时输送到控制器6进行逻辑功能运算控制。人机界面16与控制器6连接，用来显示锌锅加锌系统各部件运行状态、参数设置及报警记录和提示。

本实施例的热镀铝锌生产线自动熔锌方法包括如下步骤：

步骤S1：熔锌条件的检测与预警；

步骤S2：自动熔锌；

步骤S3；自动挂锭；

其中，步骤S1包括如下流程：

a: 溜槽熔沟结渣实时检测；即控制器6通过采集溜槽渣厚检测仪8的数据计算出溜槽熔沟结渣厚度；当溜槽熔沟结渣厚度L1＞25mm时，控制器6延时0.5秒输出“溜槽结渣报警”信息到人机界面16，并控制电动葫芦升至预设高度；当溜槽熔沟结渣厚度L1≤25mm时，控制器6则输出溜槽熔沟结渣值为1至逻辑与门的输入；

b: 预熔锅温度实时检测；即控制器6通过采集预熔锅热电偶15温度信号数据；当预熔锅温度T0＜610℃时，控制器6延时0.5秒输出“预熔锅低温报警”信息到人机界面16，并控制电动葫芦升至预设高度；当预熔锅温度T0≥610℃时，控制器6则输出预熔锅温度值为1至逻辑与门的输入；

c：加热器温度实时检测。=，即控制器6通过采集各组加热器热电偶11对应温度信号数据T1-T3，对于温度≤850℃的加热器组，控制器6延时0.5秒输出该组“加热器低温报警”信息到人机界面16，并控制电动葫芦升至预设高度；对于温度＞850℃的加热器，控制器6输出该组加热器温度值为1至逻辑与门的输入；

d：溜槽外溢实时检测，即控制器6通过采集各组溜槽外壳测温计13温度信号数据T4-T15，对于任一组温度溜槽外壳温度≥100℃，控制器6延时0.5秒输出“溜槽外溢报警”信息到人机界面16，并控制电动葫芦上升至预设高度；如所有组溜槽外壳温度均＜100℃，控制器6则输出溜槽外溢值为1至逻辑与门的输入；

e. 熔沟液位实时检测，即控制器6通过采集溜槽熔沟液位计9数据L2；当熔沟液位值L2＞0.9H时，控制器6延时0.5秒输出“熔沟液位高报警”信息到人机界面，并控制电动葫芦升至预设高度；当熔沟液位值L2≤0.9H则输出熔沟液位值为1至逻辑与门的输入；H为溜槽熔沟净高；

上述的步骤中，控制电动葫芦升至预设高度时以最高速度进行，预设高度为电动葫芦的上限位。

步骤S2包括如下流程：

a：铝锌锭位于熔锌等待位置；即控制器6控制电动葫芦5钩头通过吊具将铝锌锭4从锌锭存放区吊运至预熔锅2正上方位置，并下降钩头让铝锌锭4底部端面与预熔锅2溢流口在同一水平高度位置；

b：加锌条件确认；获取电动葫芦的吊物重量G0，单位为kg、逻辑与门的输出值K、主锌锅液位差L0的值，如果G0≥50且K=1且L0≥2，则进入下一流程；

c：加锌作业；控制电动葫芦下降5秒后立即上升，至预熔锅溢流口液位值L3=0时停止上升；判定G0＞1.2M且 K=1且L0≥2条件是否满足，如果条件满足则再次控制电动葫芦下降5秒后立即上升，至预熔锅溢流口液位值L3=0时停止上升，并再次判定G0＞1.2M且 K=1且L0≥2条件是否满足，直至G0≤1.2M停止；

上述的步骤中，当L2≤0.5H时，N1=N；当0.5H＜L2≤0.6H，N1=(0.7到0.8)*N；当0.6H＜L2≤0.8H时，N1=(0.5到0.7)*N；当L2=0.8H时,N1=0，其中，N1为电动葫芦钩头下降速度，N为电动葫芦钩头额定速度。

更优选的，当L2≤0.5H时，N1=6m/min；当0.5H＜L2≤0.6H，N1=4m/min；当0.6H＜L2≤0.8H时，N1=3m/min；当L2=0.8H时,N1=0，其中N1为电动葫芦钩头下降速度。

步骤S3包括如下流程：

a：挂锭准备，电动葫芦沿轨道移至挂锭位；当步骤S2分次循环加锌作业直至G0≤1.2M停止循环加锌作业，接着控制器6控制电动葫芦5上升至钩头到达与预设定高度位置后，电动葫芦5沿轨道横移至挂锭位。其中，预设定高度位置是指吊具能从预熔锅内无障碍移出至挂锭位的最低高度；

b：挂锭作业，通过吊具将铝锌锭吊起至安全高度，随后电动葫芦沿轨道横移至预熔锅的熔锌等待位置并进行下一次步骤2；其中，安全高度位置是指铝锌锭能无障碍从挂锭位置移动到预熔锅的熔锌等待位置的最低高度。

本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种热镀铝锌生产线自动熔锌方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：熔锌条件的检测与预警；

步骤2：自动熔锌；

步骤3；自动挂锭；

所述步骤1包括如下流程：

a:当溜槽熔沟结渣厚度L1＞25mm时，输出溜槽结渣报警，并控制电动葫芦升至预设高度；当溜槽熔沟结渣厚度L1≤25mm时，则输出溜槽熔沟结渣值为1至逻辑与门的输入；

b:当预熔锅温度T0＜610℃时，输出预熔锅低温报警，并控制电动葫芦升至预设高度；当预熔锅温度T0≥610℃时，则输出预熔锅温度值为1至所述逻辑与门的输入；

c：采集各组加热器的温度，对于温度≤850℃的加热器组，输出该组加热器低温报警，并控制电动葫芦升至预设高度；对于温度＞850℃的加热器，输出该组加热器温度值为1至所述逻辑与门的输入；

d：采集各组溜槽外壳温度，对于任一组温度溜槽外壳温度≥100℃，输出溜槽外溢报警，并控制电动葫芦上升至预设高度；如所有组溜槽外壳温度均＜100℃则输出溜槽外溢值为1至逻辑与门的输入；

e.采集熔沟液位值L2；当熔沟液位值L2＞0.9H时，输出熔沟液位高报警，并控制电动葫芦升至预设高度；当熔沟液位值L2≤0.9H则输出熔沟液位值为1至所述逻辑与门的输入；H为溜槽熔沟净高；

所述步骤2包括如下流程：

a：铝锌锭位于熔锌等待位置；

b：加锌条件确认；获取电动葫芦的吊物重量G0，单位为kg、所述逻辑与门的输出值K、主锌锅液位差L0的值，如果G0≥50且K=1且L0≥2，则进入下一流程；

c：加锌作业；控制电动葫芦下降5秒后立即上升，至预熔锅溢流口液位值L3=0时停止上升；判定G0＞1.2M且 K=1且L0≥2条件是否满足，如果条件满足则再次控制电动葫芦下降5秒后立即上升，至预熔锅溢流口液位值L3=0时停止上升，并再次判定G0＞1.2M且 K=1且L0≥2条件是否满足，直至G0≤1.2M停止；

所述步骤3包括如下流程：

a：挂锭准备，电动葫芦沿轨道移至挂锭位；

b：挂锭作业，通过吊具将铝锌锭吊起至安全高度，随后电动葫芦沿轨道横移至预熔锅的熔锌等待位置并进行下一次步骤2。

2.根据权利要求1所述的热镀铝锌生产线自动熔锌方法，其特征在于：所述步骤1中，控制电动葫芦升至预设高度时以最高速度进行，所述预设高度为所述电动葫芦的上限位。

3.根据权利要求1所述的热镀铝锌生产线自动熔锌方法，其特征在于：所述步骤2中，所述电动葫芦钩头下降5秒后立即上升中，钩头上升速度以最高速度进行，钩头下降5秒过程中，当L2≤0.5H时，N1=N；当0.5H＜L2≤0.6H，N1=(0.7到0.8)*N；当0.6H＜L2≤0.8H时，N1=(0.5到0.7)*N；当L2=0.8H时,N1=0，其中，N1为所述电动葫芦钩头下降速度，N为所述电动葫芦钩头额定速度。

4.根据权利要求3所述的热镀铝锌生产线自动熔锌方法，其特征在于：所述步骤2中，当L2≤0.5H时，N1=6m/min；当0.5H＜L2≤0.6H，N1=4m/min；当0.6H＜L2≤0.8H时，N1=3m/min；当L2=0.8H时,N1=0，其中N1为所述电动葫芦钩头下降速度。

5.根据权利要求1所述的热镀铝锌生产线自动熔锌方法，其特征在于：所述步骤3中，所述安全高度位置是指铝锌锭能无障碍从挂锭位置移动到预熔锅的熔锌等待位置的最低高度。