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镀锌带钢范文1
关键词：清洗段 电流密度 恒电流控制
中图分类号：TG178 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（c）-0075-01
目前，冷轧板材市场严重过剩，竞争非常激烈，所以客户对产品的各个方面的要求都在不断提高，这也对生产过程中带钢的表面清洁度有了更高的要求[1]。若带钢表面清洁度达不能达到标准，就有可能形成各种缺陷，严重影响成品的质量以及后续处理。给客户的使用带来多种不利的影响，带钢表面的清洁度尤其对热镀锌板材的影响更明显[2]。带钢表面清洁度已逐渐成为冷轧带钢市场竞争的一项关键指标。所以，在已有技术的基础上，通过优化与改进清洗的各个环节，使得带钢的表面清洁度有了较大的改观，为产线的冷轧产品质量的提高做出了很大的贡献。
1 清洗段的作用
清洗段的作用就是通过各种清洗工艺，将冷硬板表面残存的油脂、铁屑以及其他的固体小颗粒，防止这些东西进入退火炉内，造成炉辊受损等问题[3]。清洗质量较好的带钢，在生产过程中较少的产生划伤、夹杂、脱镀等问题，较好的保障板材的镀锌质量。
连续热镀锌线清洗段的功能就是除去金属表面的油脂、金属颗粒和其他污物；但连续生产线的生产特点决定了其对清洗工艺有着较高的要求，清洗过程要求在在短短几十秒的时间内将带钢表面的油污清洗干净。
2 改进清洗质量的方法
2.1 增加电解清洗的电流设定值
电解碱洗原理是把带钢作为一个点击，在带钢的表面电解出氧气或氢气，冲破附着在带钢表面的油膜，因此油污在气泡的冲击作用下从带钢表面崩解，被带到碱液中去了。
电流的设定是根据带钢的宽度、厚度、以及所带油污的实际情形来确定。首钢京唐一镀锌的电流密度最大设定值为12 A/dm2，属于普通电流密度电解清洗工艺（高电流密度电解清洗工艺电流密度在50～200 A/dm2之间），所有在不考虑能耗影响的前提下，电流密度设定越大，清洗效果越好。
在电解清洗槽中，整流电源输入的总电流设为I，它从正极的电解板上输入的电流可以分为两部分，其中一部分电流的路径为：正电极板―碱性电解液―负电极板，设为i1；而另一部分路径为：正电极板―碱性电解液―带钢―碱性电解液―负电极板，设为i2，这两路电流可以等效为一个并联的电路，而在此电路中，只有参与带钢表面电解活动的电流是有效的电流，因此定义电流效率：η=i1/I。影响电解清洗电流效率的因素有很多，主要包括极板间的电压、极板间距离、电解槽中电解液的导电率等。正负极极板组之间增加绝缘板和调整极板间距等手段都可以增加电流效率。
2.2 刷辊进行恒电流控制改造
一般产线，在清洗段刷洗功能投入使用，控制系统会把刷辊达在工作位的刷辊位置设为位置控制的设定值，刷辊以此为中心点，通过传动装置进行位置调整。这就是保持刷辊的设定位置在一定的偏差范围内。持续的清洗过程不断地消耗着刷毛，刷毛磨损后刷辊的位置虽然没有变，但刷辊电流会慢慢变小，这时就等于刷子出力变小，而随着生产投入的时间的增加，带钢的清洗质量就会变的越来越差，这样就会影响带钢的镀锌效果。
在生产过程中，为了克服位置控制的这一个缺点，我们引入了恒电流控制的方法。这种方法是把刷辊在工作位的实时电流值作为控制设定值，并据此设定值，对电流进行自动调节，使得刷辊运行电流稳定的设定值范围内，即：清洗刷辊出力恒定不变，保持在设定范围内，这样就稳定了带钢的清洗效果。这样就由位置控制变为电流控制，也就是说直接控制刷辊出力的大小。当把实际位置大于工作位时的实际电流值作为电流控制的设定值。具体设定如下：
程序设定在电流小于设定值加0.1 A时，开始调紧刷辊，大于0.4 A时，停止调整。在电流大于设定值加1.5 A时，开始调松刷辊，小于1.4 A时停止调整。在0.4值1.4 A区间不动作。从记录的数据可以看出，电流值主要集中在设定值至其上1.5 A之间。
3 结语
首钢京唐1号热镀锌结合生产需要，为了提高清洗质量，主要采取了增加电流密度和刷辊的恒电流控制，清洗后的带钢反射率平均值达到95%以上，清洗效果良好。避免了对退火及后续处理的不利影响，取得了较好的应用效果。
参考文献
[1] 杨响云.带钢表面清洁度的探讨[J].上海金属，2007，29（5）.
镀锌带钢范文2
关键词：热镀锌工艺流程连续退火炉工艺
1、热镀锌连续退火技术发展简析
随着世界经济的发展，工业生产水平的日益进步，市场对于钢板防腐性能的要求逐渐提高，钢板防腐已成为工业生产中重要的研究方向，采用带钢表面进行金属镀层的方法防止带钢腐蚀，其金属镀层原料来源广泛，具有较强的成本优势，广泛应用于工业生产中。当前工业生产中最为普遍的金属镀层方位有电镀法和热镀法。镀锌板用途广泛，主要应用于环境较为恶劣的户外，所以对镀层的厚度有着较高的要求。另外，金属镀层相当于带钢表面产生阳极保护，镀层厚度增加将延长钢板使用寿命，此时对镀层均匀性的要求不是很严格，热镀锌产品正好能够满足以上要求。传统的电镀锌尽管镀层较为均匀，表面没有明显缺陷，同钢板紧密结合，其厚度相当于普通热镀锌厚度的1/5至1/7，但其成本相对较高，市场使用较少。目前，常见的钢板镀金属方法仍是热镀锌。从上世纪30年代，波兰人森吉米尔发明的连续热镀锌技术被沿用至今，具有其自身较为独特的工艺方法。其特点是通过采用直火加热的方法将带钢表面油脂烧掉，并使带钢表面发生氧化，之后在还原气氛中通过此用辐射管间接加热的方式，对带钢进行加热处理，将之前的氧化膜取出，是带钢表面活化，以合适的温度进入锌锅，完成带钢表面的镀锌。
2、生产工艺
2.1 工艺流程
热镀锌生产工艺流程：冷轧卷开卷机五辊矫直机测厚仪双层切头剪半自动窄搭接焊机清洗段入套连续退火炉锌锅气刀小锌花或合金化炉镀后冷却段镀层测厚仪水淬槽热风干燥光整机拉矫机化学处理热风干燥出套静电涂油卷取机。
2.2清洗工艺
热镀锌线中常用的带钢清洗方法有化学清洗法、电解清洗法、物理清洗等，为满足生产线生产的要求，达到较好的清洗效果，通常将上述方法配合使用。其组合方式为：化学清洗+电解清洗+物理清洗。这种组合方式能够使带钢快速通过清洗段，产生较好的清洗效果，满足工艺对带钢表面质量的基本要求。
热镀锌对冷轧带钢进行清洗的目的主要是将带钢表面的碳颗粒和铁粉进行清除，将带钢表面的碳颗粒和铁粉残留量作为清洗效果的依据。通常来说热镀锌机组常见的脱脂清洗工艺流程为碱清洗（化学处理方式），碱刷洗（物理处理方式），电解清洗（电化学处理方式），热水刷洗（物理处理方式），热水漂洗。
2.3连续退火炉相关设备的组成
通常情况下根据用户场地及需求等因素将连续退火炉设计为立式与卧式两种。老式的热镀锌机组以卧式连续退火炉居多。其组成部分为：预热段、加热段、均热段、快冷段以及均衡段。
(1)预热段
在整个退火炉的最前端是预热段，这部分通过炉内的废气以热交换的形式将炉内保护气体预热，而后保护气体可以对带钢进行预热，为保证带钢表面有较好的表面质量，所以，通常情况下不采用直燃的形式加热带钢表面。而且通过对废气的循环利用能够有效地节省能源消耗。
(2)加热段
通常对带钢进行加热的目的有两个：第一，通过对带钢进行加热能够把带钢表面氧化物还原成适合镀锌的纯铁层。第二，将带钢加热后完成再结晶退火程序。为保证带钢表面的清洁度，可采取辐射管间接加热的形式。辐射管被有序的安装在带钢的两侧，目的是使带钢在加热过程中保持均匀。如果生产线设计中没有预热段，这就要控制带钢在加热段的速度，以免带钢产生形变。通常在设计加热段时重点考虑辐射管的安装位置及区域控制。
(3)均热段
要保证退火曲线的完整性，要求带钢在特定的温度下保持一段时间，使带钢完全退火实现再结晶，这就是设计均热段的目的。通常采用电阻加热的形式保证带钢的退火温度，并在均热段与加热段之间设置一通道将两个区域分开，为避免电阻丝被带钢损坏应设计相应的保护措施，保护气体同样在均热段流通。
(4)快冷段
快冷段的主要作用是把经过加热的带钢冷却到人锌锅的温度，并且在保护气体的作用下，保持被还原的活性表面不再氧化。以热镀锌机组为例，快冷段将带钢从均热温度冷却至镀锌温度，在快冷段中循环风机将炉内气体抽到水冷换热器中，冷却后再进入炉内，通过连接风机的喷流装置上的小孔直接喷到带钢表面。由于气流流速高，对流速度快，使带钢能够迅速冷却，以达到控制温度的目的。
(5)均衡段
均衡段在现代热镀锌机组连续退火炉中比较常见，带钢在均衡炉中保温一段时间以保证再结晶完全，该段一般采用电加热保温，空气辐射管加热，以保证带钢表面氧化层彻底还原，而且可以使带钢具有更好的板形，以更好的均匀温度进入锌锅镀锌，提高镀锌质量。
2.4光整工艺
（1）使低碳钢的屈服平台消除或者降低屈服平台的影响，避免之后进行拉伸或深冲时产生滑移现象。
（2）将带钢表面缺陷消除，提高带钢平整度，对板型改善起到好的效果，特别是配合拉矫机的使用，其效果更好。
（3）有效增加热镀锌板表面的粗糙程度。随着用户要求镀锌板面具有一定的粗糙度，通过光整的作用能够提高带钢表面的光洁度和附着力。
2.5后处理工艺
近年来，随着产品的多元化，用户对耐指纹板产品提出了更高的要求。在耐指纹性的同时，还要求接地性，更高的耐蚀性和涂装性能。由此开发了在镀锌钢板铬酸盐膜上形成薄膜型有机复合膜的涂层板。传统型有机耐指纹处理工艺，通常称为铬酸盐系有机复合薄涂层。环保型有机系列膜是现代耐指纹处理的主流，也是目前研究重点。环保型有机系列膜处理工艺的关键技术在于无铬型钝化液的选用。现代耐指纹无铬处理已开发出多种类型，其钝化体系不再仅仅局限于传统酸性体系，在碱性体系下也可以通过化学转化形成钝化膜。
3、结论
随着我国经济的迅猛发展，工业水平的不断提高，用户对热镀锌钢板的质量要求也随之严格，这要求工艺控制更加精确，如何进一步完善热镀锌生产线的工艺控制，改进退火炉的加热水平，减少能源消耗，提高热效率，有待我们进一步研究，是我们今后努力的方向，值得思考。
参考文献：
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镀锌带钢范文3
关键词：rtf段 温度控制 稳定性
0 引言
攀钢2#镀锌线自投产以来，由于其运行和产品质量稳定，在国内冷轧镀锌钢带市场上享有较好的声誉，也给公司带来了巨大的经济效益。近年来，由于科技水平的不断提高，控制技术的不断进步，新建镀锌线生产的产品质量有了更进一步的有了提高，所以市场的需求也对镀锌产品的质量有了更高的要求。目前只有以提高产品质量来提高产品在市场上的竞争力，给公司带来更大的。
提高产品质量，减低生产成本。从生产设备上来讲，就是提高设备控制精度，使得设备所形成的控制模型更加的复合生产所要求的控制模型；提高设备的稳定性，减少停机次数，减少生产过程中的能量消耗。在此是通过提高rtf段的温度稳定性控制来满足提高产品质量和节能降耗的要求。
1 rtf加热方式分析
退火炉是采用美钢联法设计的立式退火炉，在其中运行10层带钢，每一层带钢长28米，为带钢加热的w型辐射管共有128个，分成了a～j共 10列，分配到了7个加热平台上，每一个平台又分成了操作侧和传动侧，在每一个列和每一个加热平台的辐射管分配是不均匀的。在第五层的每一个烧嘴的辐射管上都安装了热电偶，来检测辐射管的温度，对所在列形成辐射管温度的闭环控制；在辐射管加热段rtf段的出口安装了红外高温辐射计，来测量rtf段出口的带钢温度，来形成对带钢温度的闭环控制。在正常生产过程中， rtf温度控制采用了管温控制和带钢温度控制相结合的方法。
管温控制和带钢温度控制相结合形成了对温度的双闭环控制，管温控制对每一列辐射管独立形成了内环控制，而带钢温度控制形成了对整个退火炉带钢加热温度的外环控制，其自动控制原理图如图1所示：对每一列烧嘴都设定
了目标加热温度值，退火炉控制系统将带钢的加热需求分配到了每一列，通过每一列各自的目标温度值计算出了各自的加热需求；在辐射管加热段的出口根据探测到的实际带钢温度和设定的目标带钢温度，也计算出了一个对带钢的总体加热需求，将这个加热需求分配到了每一个列。在管温控制和带钢温度控制中形成的两个加热需求中取较小值，作为目标温度的加热需求分配到了所属列的烧嘴，从而去控制烧嘴的点火和燃烧时间，得到带钢退火所需要的目标温度值。其加热控制原理图如图2所示：
3 两级温度控制系统的形成
两级带钢温度控制系统是在rtf段f列烧嘴的出口处又增加了一个带钢温度检测点，其在rtf段的位置如图3所示：这个温度检测点即可以探测到带钢在此的加热温度值，又可以形成对它之前的列（a—f列）加热需求的分配和温度的控制；对于在rtf段出口探测到的带钢温度，是对带钢最终的一个退火温度
两级控制系统在原来的只有一个带钢温度检测点的系统中，又增加了一个带钢温度检测点，在将带钢加热到退火温度的过程中，采用了层层递进逐步加热的方法，使带钢最终加热到了退火设定温度值。
4 两级温度控制系统分析
两级控制系统在整个退火炉温度控制中形成了更大的优势，其运行稳定可靠，调节时间短，再加之pid调节器在控制系统中的运用，其温度控制所形成的模型更加的接近了带钢退火所需要的数学模型，使得带钢退火更加的均匀稳定。
4.1 提高了带钢退火的均匀性
由于温度控制响应速度缓慢，外界的不确定扰动（外界对一列带钢加热过程带来的扰动如图5所示）对控制系统的影响，使得整个控制系统存在着调节时间长、震荡幅度大的非周期性震荡。这个震荡使得温度的最底点虽然也在钢带退火再结晶温度以上，但它的不稳定依然造成了带钢在不同位置的退火体积分数不稳定，从而也将影响了镀锌带钢的质量的不稳定。两级控制系统的形成使得系统抵抗外界扰动的能力增强，系统更加的稳定。两级控制系统是将原来的系统分成了在控制量上联系在控制中互不影响的两个系统，这也将互补系统震动所引起的温度不稳定，减小温度超调，使得带钢退火温度更加的稳定，从而钢板退火质量也更加稳定。两个系统对钢板退
火体积分数在不同位置的影响如图6 所示：从图中可以看处，在一级控制系统中的大幅度大周期的震荡在二级控制系统中形成了小周期小幅度的震荡从而使得钢带的退火体积分数分数更加的均匀稳定。
4.2 更加接近钢带退火的数学模型
在带钢退火中形成的控制思想是让带钢尽可能快的达到再结晶退火温度，再让带钢在再结晶温度下停留尽可能长的时间，其加热时间与带钢温度的曲线如图7所示。在形成的二级温度控制系统中，在第一级下让带钢快热，快速达到退火所需要的温度值，在第二级下将带钢进一步加热到退火温度，并在退火温度下保持一定的时间让带钢退火更加完全。带钢退火的体积分数—温度—时间关系图如图8所示：
两级温度控制系统形成的数学模型更加接近了图7所示的钢带再结晶的时间—温度模型，使得退火更加完全。
5 辐射管加热功率对控制系统的影响
在不同列的单个辐射管的加热功率的分布是不相同的，在退火炉设计的过程中已经将每一个烧嘴和每一个列的加热功率设计好了，烧嘴的功率分布在rtf段内的分配如下表所示：从图中可以很清楚地看到在每一列烧嘴的数量及其单个
烧嘴和总功率的分配，可以看出在前面的列中辐射管的功率设置的较大，在后面列中设置的较小，这样的功率分配是适应了带钢的受热模型和控制系统稳定控制的要求的，大功率可以让带钢快热，小功率使带钢精细地加热到目标温度值。在现在形成的两级控制系统中，将更大的提高一级系统中的辐射管的加热功率，这样不仅可以得到带钢快速加热的目的，而且较大的加热功率将提高温度的反应速度，从而提高了控制系统的快速性，提高了温度控制的稳定性。
6 结束语
冷轧带钢在退火对带钢产生了以下的影响：一是使钢带在退火炉内消除轧制应力，改善力学性能并使带钢加热到了一定的温度；二是在完成退火过程的同时，带钢表面的一层氧化膜被炉内氢气还原成纯铁层，为热镀锌准备好附着力极强的表面状态；三是完成退火和还原后的带钢在退火炉通过快冷和缓冷，准确地控制进入锌锅是的温度，是带钢在最佳镀锌温度下完成镀层工艺；四是保持或改善镀锌钢带板型。
两级控制系统优化了带钢退火完成的功能，实现了对过程控制系统稳、准、快三要素的要求得到了进一步的改善，适应了工艺质量的要求；系统稳、准、快的三要素也最终体现到了生产的产品上，提高了产品质量，增强产品在市场上的竞争力，提高了经济效益。
参考文献：
【1】 张启富等，热镀锌技术的最新进展【j】，钢铁研究学报，2000.4（14）；
镀锌带钢范文4
摘要：
基于欧拉-拉格朗日方法的离散相模型，针对锌液体外循环系统下连续热镀锌锅中三种不同类型的锌渣，利用数值模拟的方法计算锌锅中锌渣的浓度差分布．分析锌渣扩散得到了锌渣在带钢表面及锌锅中的运动轨迹和分布规律．结果表明:锌渣在带钢上的沉积率随着锌渣粒度的减小而升高;由于锌渣密度的差异，当锌渣直径小于80μm时，沉积率从高到低依次为悬浮渣、面渣和底渣．面渣在带钢出口后侧区域的平均停留时间最长，在该位置设置抽锌管将有利于面渣的去除;在V形区内侧区域带钢上的悬浮渣质量浓度最高，对带钢影响最大;底渣主要运动区域为锌锅底部，基本不会黏附于带钢表面，对带钢质量影响最小．
关键词：
热浸镀锌;锌渣;扩散;除渣;数值模拟
近年来，汽车用高品质热镀锌钢板成为我国钢铁企业开发的主要方向．例如，宝钢、武钢、鞍钢等钢铁企业已经把汽车板尤其是高强度钢板及其热镀锌产品作为重点研发产品［1-2］．汽车板热镀锌过程中产生的锌渣是影响镀锌板表面质量的最重要因素［3］，锌渣在镀锌过程中很容易被镀锌钢板黏附，从而形成锌渣缺陷，控制锌渣的形成对提高热镀锌钢板的表面质量尤为重要［4］．国内外学者关于热镀锌的研究大多数集中于锌锅中锌液流场和温度场．为了更好地认识锌液的流动状态对锌渣去除的影响，陈海瑞等［5］对不同工况下锌锅内流动与传热进行了数值模拟研究．朱翊淳［6］对普通锌锅(无体外锌液净化循环系统)内的锌渣分布进行研究，尝试通过添加挡板的方式减少锌渣在带钢上的附着．赖焕新等［7］提到锌渣的运动轨迹是受到其物理性质的影响，运动轨迹的变化将对带钢镀层质量产生影响，但并没有给出具体的影响规律．因此，研究锌渣的不同物性对带钢附着的影响显得非常必要．董安平［8］尝试将电磁净化分离技术应用到热镀锌锅中锌渣的去除，通过抽取锌锅内的锌液至外加电磁净化流槽中，经体外循环净化后的锌液再经回锌管重新流回锌锅内，达到降低锌锅内锌渣浓度的目的．由于抽锌管、回锌管及锌液泵的安置，导致锌锅的流场、温度场和锌渣浓度场均发生变化，特别是锌渣浓度场的变化可能会为钢板表面质量带来较大的影响．因此，研究体外循环系统下锌渣在带钢上的浓度分布及锌渣在锌锅内的扩散显得很有必要．本文通过AnsysFluent对锌锅内锌渣的扩散和运动规律进行数值模拟，采用基于欧拉-拉格朗日方法的离散相模型，模拟流场中的离散相，可以对锌渣颗粒运动轨迹进行跟踪．假设体外循环系统净化效率0%的情况下，分析通过回锌管的锌渣颗粒的扩散，并且给出不同锌渣颗粒在带钢上的沉积规律及在在锌锅内的扩散轨迹，从而为合理制定体外电磁循环净化分离锌渣的方案提供依据．
1物理和数值计算方法
1.1物理模型
根据某钢厂在役锌锅尺寸建立如图1模型(电磁净化装置不是本文分析重点，故进行简化处理)，其几何尺寸为7.12m×3.64m×2.50m，其中抽锌管与回锌管直径为0.1m．坐标原点位于锌液表面最右侧中心位置A点．
1.2离散相模型
假设锌渣为球形颗粒，锌渣颗粒在Lagrangian坐标系下模拟离散相并弥散在连续相锌液中．根据作用在锌渣颗粒上平衡力，可以得到锌渣颗粒在Lagrangian坐标系下的运动方程(颗粒惯性=作用在颗粒上的各种力)。
2边界条件
2.1壁面条件
锌锅四周及底部按照壁面处理，为无滑移边界条件，锌渣颗粒与锌锅壁及带钢碰撞类型为trap，抽锌管与回锌管设为escape类型．带钢设为移动边界，稳定辊及沉没辊设为旋转边界．锌渣的初始体积分数为0.12%．本实验工况的带钢速度为2m•s－1，带钢宽度为1800mm，带钢进锅温度为465℃，抽锌管和回锌管的质量流量为10t•h
2.2物性参数
采用闭合取样装置在锌锅V形区的表面、中间和底部取锌液，待凝固后利用锌的蒸汽压比较低的特性，在高温真空条件下实现锌渣与纯锌的分离，分离后的锌渣利用PPMS-9T型物性测量系统测量锌渣的物性参数，如表1所示．
2.3锌渣颗粒
图2(a)为在锌锅中间位置取样的锌液经凝固后的金相组织，图中深灰色的颗粒即为锌渣颗粒．采用闭合取样装置在锌锅V形区的表面、中间和底部取样，凝固后进行金相制样观察，每个位置在100倍下分别选取10个视场，采用金相分析软件DT2000进行锌渣粒度分析，锌渣尺寸分布如图2(b)所示．根据锌渣颗粒分布，进行了Rosin--Rammler分布拟合，该拟合假定锌渣颗粒直径与大于此直径的颗粒的质量分数Yd之间存在如式(7)所示的指数关系［10］:Yd=e－(d/d)n．(7)式中，d为Yd=e－1≈0.368时颗粒直径，d为锌渣粒径，n为分布指数．得到如表2所示的锌渣粒径分布参数，配合分布指数n，将最小粒径、平均粒径和最大粒径全部用于数值模拟.
3数值模拟结果及讨论
3.1锌渣沉积规律
图3与图4为V形区内侧带钢(进)与带钢(出)上的锌渣质量浓度．进口带钢中锌渣质量浓度从大到小依次为悬浮渣、面渣和底渣，其中面渣与悬浮渣均在带钢中下部有较多的聚集，该位置对应着回锌管回流出的锌液对带钢的冲刷部位;底渣密度大，在经回锌管后会随锌液向下运动，故底渣在带钢的最下部边缘位置聚集较多，并且该位置的底渣极易被沉没辊碾压，造成带钢表面的点状压痕．出口带钢上锌渣质量浓度从大到小依次为悬浮渣、面渣和底渣，其中面渣在带钢上半部有较多的聚集，悬浮渣在带钢上分布较均匀，底渣在带钢上基本没有聚集．图5为带钢上锌渣质量浓度与锌渣尺寸的关系．锌渣越小，其在带钢上的质量浓度越高，即沉积率越高．锌渣在带钢表面的质量浓度最高的尺寸范围分别是:面渣为30～70μm;悬浮渣为0～30μm;底渣为70～100μm．根据董安平［8］的研究，当锌渣尺寸超过20μm，锌渣经过体外电磁净化装置的去除效率可以达到90%以上．因此，当锌渣粒径小于80μm时，锌渣的沉积率从大到小为:悬浮渣、面渣和底渣．在考虑所有尺寸锌渣的情况下，面渣会略大于悬浮渣0.00049kg•m－3，说明面渣中存在较多的大粒径锌渣．
3.2锌渣分布及运动规律
图6为面渣、悬浮渣和底渣从回锌管流出后的运动轨迹及锌渣的平均停留时间．面渣最终运动至锌锅表面且在带钢出口后侧的平均停留时间最长，即面渣在带钢背面聚集将会增加，这也解释了在带钢V形区内侧悬浮渣浓度高于面渣，但带钢正反面面渣的浓度却略高于悬浮渣的情况，因此该区域放置抽锌管可以通过体外循环装置有效净化面渣;悬浮渣在V形区会有较短的停留，大部分时间在带钢进口前侧运动，其运动轨迹遵循图7中锌液流动的涡流流动;而底渣则大部分在锌锅下半部运动，驻留时间最长的是带钢进口前侧贴近锅底的位置，该位置的底渣对带钢基本不会造成影响．
4结论
(1)锌渣粒径越小，其在带钢上的沉积率越高．在粒径小于80μm的锌渣中，沉积率从大到小依次为悬浮渣、面渣和底渣．
(2)面渣在带钢出口后侧的平均停留时间最长，该位置放置抽锌管将有利于面渣的去除．悬浮渣主要运动区域为带钢进口前侧，其运动轨迹与锌液流动的涡流一致;在V形区内侧悬浮渣在带钢上的质量浓度最高，其对带钢表面质量影响最大．底渣主要贴近锌锅底部运动，基本不会黏附于带钢，对带钢影响最小．
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镀锌带钢范文5
关键词 ：退火炉 节能 余热回收
连续热镀锌退火炉是带钢连续热镀锌机组的心脏，也是带钢连续热镀锌的工艺段。它将完成带钢热镀锌前的退火工艺，对热镀锌板的质量及性能起至关重要的作用。同时，退火炉又是连续热镀锌生产线的重要耗能设备，其能耗占整个工序能耗的35%左右。因此退火炉的节能显得非常重要，是企业降低成本、节约能源、增加经济效益的重要途径。
1、热镀锌连续退火炉主要作用
退火炉在热镀锌线生产工艺中一般有以下4个作用：
1.1将钢带在还原性气氛中加热到退火温度，并保持足够时间，以此来消除冷轧工序产生的加工应力，细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷，改善钢带机械性能。
1.2炉内退火过程是在氮-氢保护气氛中完成的，带钢表面的氧化膜会被还原成活性海绵铁状态，为下一步热镀锌准备好了热基准表面。
1.3对钢带表面进行清洁。在直烧段，钢带表面上以轧制油为主的污染物通过明火焰燃烧挥发掉，可以得到清洁的钢带表面。
1.4完成退火工艺的钢带在退火炉末端通过几台急冷风机进行冷却，迅速将带钢降温至人锌锅前所需的温度，使钢带在最佳温度下完成热镀锌工艺。
2、炉内主要参数与公辅能耗关联
2.1 炉内压力
炉内压力是由分布于炉子各部分（主要是底部）大量保护气体（压力（0.1-0.3bar）注入和炉上各放散阀门的开度调节形成，在整个炉内形成一个正压系统。通过保证炉内为微正压（100-250pa）以达到防止外界气体进入炉内，保证炉内气氛稳定，从而保证产品质量和设备安全的目的。当炉内压力高时，可以通过调整炉上各放散阀门的开度来保证炉内压力正常，但是这增加热保护气体的流失，增加了煤气消耗;当炉内压力低时，可通过增加保护气体注入量来维持炉内压力正常，但这会降低炉温，增加煤气消耗。
2.2 氧含量
虽然炉内为正压，但气体流动极为复杂，无法保证炉内每一处都为正压，所以也就很难杜绝氧气的存在。炉壳焊接质量差、孔盖密封不良、风机抽风口阀门、风机氮气密封没有打开都将使炉内氧含量增多，通过保护气体中的还原性的氢气与氧气发生反应生成水，增加炉内露点;但冷却段由于存在低温负压区，氧气极易渗入，且由于温度低于 500℃（氢气着火点），氢气和氧气反应无法进行，氧气只能与带钢反应，造成带钢氧化。
2.3 露点
露点是在固定气压之下，空气中所含的气态水达到饱和而凝结成液态水所需要降至的温度。露点高低受进入炉内的原料中所含氧化物、以及表面由于挤干和烘干不良导致的水残留影响。由于带钢原料有乳化液残留、中间存放时间过长，带钢表面产生氧化铁。碱液清洗主要是去除带钢表面的油污和悬浮铁粉，带钢表面氧化铁残留。带钢进入炉内时，其表面的氧化铁便与炉内保护气体中的氢气发生反应而生成水，增加炉内露点。炉内露点升高，就需加大保护气体的排放，造成炉内压力降低，为保证炉内压力就必须增加保护气体注入量，带走热量降低炉温，为了保证带钢的退火性能，则炉内温度必须稳定，所以增加了辐射管的燃烧功率，增加了煤气的消耗。
2.4 保温
退火炉保温好坏主要由排出的高温气体及自身的散热所决定，炉壳散热只能通过确保安装时的保温质量来控制，良好的保温质量，可将炉壳温度控制在 70℃以内，而安装工艺落后及安装质量较差的炉壳温度常常在 90℃左右，局部处理不良可能达到 150℃，这些热损失只能通过增加煤气燃烧来弥补，热损失的控制难度多在辐射管支架、炉辊盖、炉顶盖、炉底盖与炉壳的结合处。
年产能为 70 万 t 的退火炉的炉壳面积约 9000m2，按退火炉炉壳面 1%面积超设计温度 30℃来计算增加的煤气消耗为 14Nm3/h，折合年消耗煤气 98000Nm3。
3、节能控制
能源是国民经济最重要的物质资源之一，也是人类社会发展的基础，节能已成为我国经济建的重要国策。而退火炉又是连续热镀锌生产线的重要耗能设备，其能耗占整条生产线的70%～80%左右， 因此退火炉的节能显得非常重要， 是企业降低成本、节约能源、增加经济效益的重要途径。下面，我们着重研究一下退火炉的节能技术。
3.1 余热回收技术
退火炉的排出的废气温度达到900 1050℃，在现代化镀锌线中，不论是改良森吉米尔法还是美钢联法，其节能的主要方向都是如何回收排出废气中的热量。在现代化镀锌线中，主要采用的回收方式有：①在加热段设置废气回收装置，改良森吉米尔法是直接利用高温烟气预热带俐，美钢联法则需先用高温烟气加热保护气体，再用保护气体预热带钢。② 利用高温烟气通过空气预热器加热助燃空气，这样可以提高燃烧效率，降低能源消耗。③ 设置二次燃烧设备。镀锌生产过程中退火炉内气氛为15～20%氢气和8O～85%氮气，且退火炉的NOF（无氧化）段的燃烧是欠氧燃烧（空燃比为0。98以下），气体燃烧不充分，因而有剩余的可燃气体。二次燃烧的实现，主要是控制二次燃烧空气流量，一般燃烧系统的最佳燃烧段在m=1.02～1.10（空气过剩率）左右，空气过剩率如果增大，多余的空气将带走一部分热量，反而降低烟气温度。反之，则燃料不完全燃烧，造成能源浪费。目前大部分的镀锌线都设有上述节能方式，要想提高节能效率，可以更换高效空气预热器，并加强炉壁绝热性能。
但是，最后经过上述换热后的烟气仍有400～500℃的温度，还可以进一步回收利用。例如某一镀锌线在烟气管道上设置了一套翅片管式对流换热器，利用脱盐水产生蒸汽，用于加热镀锌线脱脂槽、干燥器等用途，这样可以节省一部分介质成本，从而降低了吨钢成本。
3.2 在辐射管与烧嘴选型上要求尽量匹配
在退火炉还原段，辐射管与烧嘴选型方面，烧嘴功率与辐射管表面积密切相关，若烧嘴功率选择大了，易造成煤气燃烧不充分，在排烟管道中进行二次燃烧，辐射管寿命大大降低;若烧嘴功率选择小了，辐射管换热效果不好，热效率低，所以尽量做到科学合理匹配，既确保煤气充分燃烧，又保证辐射管充分换热，一般在烧嘴选型时，按照辐射管表面辐射功率：（3-6 ） W/cm2来考虑。
3.3 辐射管蓄热式燃烧技术
在现代化镀锌线上，越来越多地使用了辐射管蓄热式烧嘴。与普通烧嘴相比，蓄热式烧嘴能大幅度降低能耗。这是因为蓄热式燃烧系统能将高温烟气的物理热量最大限度地回收，并同时将助燃空气预热～800～c以上，烟气排放温度降～U200℃ 以下。同时烟气中的NOX和CO2。的排放浓度大幅下降，减少环境污染。此外，蓄热式烧嘴的使用寿命也比普通烧嘴长。
3.4 完善控制系统功能
在生产线调试过程中，完善自动控制系统，增强炉温控制，燃烧控制和炉压控制的快速性、准确性，与先进设备相配合，提高燃料利用率。控制系统应实现以下功能：①根据现场仪表检测调节执行系统以获得炉子工作参数设定值的闭环控制。② 风机启动、停止及退火炉内气氛吹扫程序的逻辑控制，烧嘴点火逻辑控制，煤气、氢气系统和水冷系统的安全监测。③ 操作参数、介质消耗及生产统计的显示和记录。④ 事故、生产报告的逻辑控制。⑤ 完善热工制度，能够根据带钢实际情况和数据库存储自动确定退火炉参数的设定值。实现了以上控制功能可以发挥炉子的最大功效，降低炉子单耗。
结语
能源是国民经济最重要的物质资源之一，也是人类社会发展的基础，节能已成为我国经济建设的重要国策。随着钢材产品深加工的不断发展，退火热处理炉的用途越来越广泛，退火炉的节能技术改造必将引起企业的重视，也将为企业创造良好的经济效益。
参考文献：
[1]张玉琴，李学党，冯山岭，时银朵. 连续热镀锌退火炉设备配置及特点[J]. 中国重型装备. 2008（03）.
[2]郑海燕，陈永弘，唐卫军，杨青. 热轧热镀锌退火炉的选型和退火周期的确定[J]. 河北冶金. 2004（01）.
镀锌带钢范文6
【关键词】跑偏 纠偏 传感器 控制
带钢在连续生产线上主要与各种辊子接触，从力的角度来说，带钢的横向扰动力小于带钢和辊子的横向静摩擦力，带钢是不会发生跑偏的。但当带钢的横向扰动力大于带钢和辊子的横向静摩擦力，带钢将相对于原来的位置发生偏移，此时静摩擦力也会相应改变成动摩擦力，带钢就会发生跑偏，直到横向扰动力再次小于横向动摩擦力，带钢将停止跑偏，在新的中心线上继续运动。在达到动力学平衡的过程中，带钢会趋向于偏向与每个辊垂直的方向，带钢也会受到硬度、压力分布、惯性、摩擦力和负荷分配等一些因素的影响而发生跑偏现象。
Fife纠偏在唐钢镀锌生产线上大致分为两种：CPC（对中纠偏控制）和EPC（对边纠偏控制），其基本纠偏系统都是由探测传感器、控制器、动力执行机构和纠偏方式组成。简单的说，探测传感器监测移动的带钢的准确位置，然后把位置信息传递给控制器之后，控制器发送一个信号给动力执行机构，动力执行机构动作来调整带材，使带材保持在准确的设定位置上。
CPC的感应式传感器基本组成为2个发送线圈和2个接收线圈，根据外界条件，这些线圈被分成2组：主动发送线圈和从动接收线圈。为了检测金属带钢的中心位置，设备采用了两对传感器，这些传感器被安排在同机组中心相对称的位置。每对传感器分别用于检测带钢的一边，其中一个传感器用作发射装置，相对应的另一个用作接收装置，每个传感器本身又可视作有方向的空心变压器，发射线圈作为初级，接收线圈作为次级，带钢在通过发射线圈和接收线圈时，在所连接的线圈之间会产生磁通量差异，该差异就被作为测量结果。发射线圈提供一个有规则的正弦波电压波形，根据带刚在框架中的实际位置，在接收线圈中将感应产生一个相对应的电压波形。2个传感器测量值相减并放大，就可以得出带钢偏离机组中心线的一个连续位置信号，此信号被控制器比较放大后控制伺服阀，伺服阀不间断地控制液压缸，从而让带钢保持在机组中心线上。
EPC主要由抗干扰的高频波光源和探测器组成，其中数字式探测器利用7450个像素感光元件来探测带钢的边缘，当卷取机建张时，带钢遮挡住一部分光源，此时探测器计算出带钢的实际边部位置，并记录此位置，在以后的动作中以此位置作为基准，纵向调节卷取机的实际位置，达到边部整齐的卷曲效果。
在实际应用中，由于生产现场的震动、粉尘、设备老化和人为破坏等，也是需要人为维护的。例如定期清理传感器上的灰尘、油泥，紧固传感器固定螺栓，防止长时间由于震动降低纠偏的灵敏度。在实际工作中遇到的一些问题及解决方法如下：
（1）针对CPC控制画面显示带钢或纠偏框架的位置为0或者100%时，首要测量传感器的供电电源是否正常，如电源正常再检查纠偏控制箱内报警灯是否亮起，顺着报警灯可以查到控制板连接电磁传感器框架的信号线，将此信号线拔下报警灯就会熄灭。打开电磁传感器框架就会发现此信号线由于现场震动绝缘被破坏，导致感应磁场的信号线接地，进而报警，处理好损坏的绝缘，故障就会消除。
（2）针对EPC虽然显示的带钢和框架实际位置均在0到100%之间，但卷曲时带钢依然发生跑偏的现象。这时需要将EPC探头和PC相连接，在没有带钢遮挡的情况下应用DAC04TOOL软件查看相应波形图，就会发现故障时与正常时波形的区别（见图1），造成这种现象的原因同样是由于设备的震动，使探头或者发光源位置发生偏离。
此时需要调节探头和光源的位置，原则就是保证在没有遮挡物的情况下探头接收到的光通量最大，当波形图显示为上图左侧图形时，说明光源和探头的角度不是很理想，需要调节实际位置；当波形图显示为上图右侧的图形时，说明角度正确，调整完毕。之后需要进行位移精准度测试，将一块测试板放置在光源之上，并依次向驱动侧或者操作侧移动相应的距离（如依次移动1cm，5cm，10cm），并依次测量卷取机的位移是否也对应移动相同的距离。如果不同则需要检查传感器安装高度及时校正距离是否正确，如果相同故障才得以解决。
冷轧生产线上高速运行的带钢经常会出现跑偏情况，影响生产线的正常运行，实践经验证明唐钢2#镀锌线采用的美国Fife纠偏完全能够较好的控制带钢跑偏现象，而且其设备免维护、抗干扰能力强、和生产线通讯方式种类多、通讯平台开放性强等优点，维护起来比较简单，应用效果十分理想。
参考文献：
[1] 王傲霜.FIFE纠偏系统（GUIDING SYSTEM）[M].2011.