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鍍鋅帶鋼范文1

關鍵詞：清洗段 電流密度 恒電流控制

中圖分類號：TG178 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（c）-0075-01

目前，冷軋板材市場嚴重過剩，競爭非常激烈，所以客戶對產品的各個方面的要求都在不斷提高，這也對生產過程中帶鋼的表面清潔度有了更高的要求[1]。若帶鋼表面清潔度達不能達到標準，就有可能形成各種缺陷，嚴重影響成品的質量以及后續處理。給客戶的使用帶來多種不利的影響，帶鋼表面的清潔度尤其對熱鍍鋅板材的影響更明顯[2]。帶鋼表面清潔度已逐漸成為冷軋帶鋼市場競爭的一項關鍵指標。所以，在已有技術的基礎上，通過優化與改進清洗的各個環節，使得帶鋼的表面清潔度有了較大的改觀，為產線的冷軋產品質量的提高做出了很大的貢獻。

1 清洗段的作用

清洗段的作用就是通過各種清洗工藝，將冷硬板表面殘存的油脂、鐵屑以及其他的固體小顆粒，防止這些東西進入退火爐內，造成爐輥受損等問題[3]。清洗質量較好的帶鋼，在生產過程中較少的產生劃傷、夾雜、脫鍍等問題，較好的保障板材的鍍鋅質量。

連續熱鍍鋅線清洗段的功能就是除去金屬表面的油脂、金屬顆粒和其他污物；但連續生產線的生產特點決定了其對清洗工藝有著較高的要求，清洗過程要求在在短短幾十秒的時間內將帶鋼表面的油污清洗干凈。

2 改進清洗質量的方法

2.1 增加電解清洗的電流設定值

電解堿洗原理是把帶鋼作為一個點擊，在帶鋼的表面電解出氧氣或氫氣，沖破附著在帶鋼表面的油膜，因此油污在氣泡的沖擊作用下從帶鋼表面崩解，被帶到堿液中去了。

電流的設定是根據帶鋼的寬度、厚度、以及所帶油污的實際情形來確定。首鋼京唐一鍍鋅的電流密度最大設定值為12 A/dm2，屬于普通電流密度電解清洗工藝（高電流密度電解清洗工藝電流密度在50～200 A/dm2之間），所有在不考慮能耗影響的前提下，電流密度設定越大，清洗效果越好。

在電解清洗槽中，整流電源輸入的總電流設為I，它從正極的電解板上輸入的電流可以分為兩部分，其中一部分電流的路徑為：正電極板―堿性電解液―負電極板，設為i1；而另一部分路徑為：正電極板―堿性電解液―帶鋼―堿性電解液―負電極板，設為i2，這兩路電流可以等效為一個并聯的電路，而在此電路中，只有參與帶鋼表面電解活動的電流是有效的電流，因此定義電流效率：η=i1/I。影響電解清洗電流效率的因素有很多，主要包括極板間的電壓、極板間距離、電解槽中電解液的導電率等。正負極極板組之間增加絕緣板和調整極板間距等手段都可以增加電流效率。

2.2 刷輥進行恒電流控制改造

一般產線，在清洗段刷洗功能投入使用，控制系統會把刷輥達在工作位的刷輥位置設為位置控制的設定值，刷輥以此為中心點，通過傳動裝置進行位置調整。這就是保持刷輥的設定位置在一定的偏差范圍內。持續的清洗過程不斷地消耗著刷毛，刷毛磨損后刷輥的位置雖然沒有變，但刷輥電流會慢慢變小，這時就等于刷子出力變小，而隨著生產投入的時間的增加，帶鋼的清洗質量就會變的越來越差，這樣就會影響帶鋼的鍍鋅效果。

在生產過程中，為了克服位置控制的這一個缺點，我們引入了恒電流控制的方法。這種方法是把刷輥在工作位的實時電流值作為控制設定值，并據此設定值，對電流進行自動調節，使得刷輥運行電流穩定的設定值范圍內，即：清洗刷輥出力恒定不變，保持在設定范圍內，這樣就穩定了帶鋼的清洗效果。這樣就由位置控制變為電流控制，也就是說直接控制刷輥出力的大小。當把實際位置大于工作位時的實際電流值作為電流控制的設定值。具體設定如下：

程序設定在電流小于設定值加0.1 A時，開始調緊刷輥，大于0.4 A時，停止調整。在電流大于設定值加1.5 A時，開始調松刷輥，小于1.4 A時停止調整。在0.4值1.4 A區間不動作。從記錄的數據可以看出，電流值主要集中在設定值至其上1.5 A之間。

3 結語

首鋼京唐1號熱鍍鋅結合生產需要，為了提高清洗質量，主要采取了增加電流密度和刷輥的恒電流控制，清洗后的帶鋼反射率平均值達到95%以上，清洗效果良好。避免了對退火及后續處理的不利影響，取得了較好的應用效果。

參考文獻

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鍍鋅帶鋼范文2

關鍵詞：熱鍍鋅工藝流程連續退火爐工藝

1、熱鍍鋅連續退火技術發展簡析

隨著世界經濟的發展，工業生產水平的日益進步，市場對于鋼板防腐性能的要求逐漸提高，鋼板防腐已成為工業生產中重要的研究方向，采用帶鋼表面進行金屬鍍層的方法防止帶鋼腐蝕，其金屬鍍層原料來源廣泛，具有較強的成本優勢，廣泛應用于工業生產中。當前工業生產中最為普遍的金屬鍍層方位有電鍍法和熱鍍法。鍍鋅板用途廣泛，主要應用于環境較為惡劣的戶外，所以對鍍層的厚度有著較高的要求。另外，金屬鍍層相當于帶鋼表面產生陽極保護，鍍層厚度增加將延長鋼板使用壽命，此時對鍍層均勻性的要求不是很嚴格，熱鍍鋅產品正好能夠滿足以上要求。傳統的電鍍鋅盡管鍍層較為均勻，表面沒有明顯缺陷，同鋼板緊密結合，其厚度相當于普通熱鍍鋅厚度的1/5至1/7，但其成本相對較高，市場使用較少。目前，常見的鋼板鍍金屬方法仍是熱鍍鋅。從上世紀30年代，波蘭人森吉米爾發明的連續熱鍍鋅技術被沿用至今，具有其自身較為獨特的工藝方法。其特點是通過采用直火加熱的方法將帶鋼表面油脂燒掉，并使帶鋼表面發生氧化，之后在還原氣氛中通過此用輻射管間接加熱的方式，對帶鋼進行加熱處理，將之前的氧化膜取出，是帶鋼表面活化，以合適的溫度進入鋅鍋，完成帶鋼表面的鍍鋅。

2、生產工藝

2.1 工藝流程

熱鍍鋅生產工藝流程：冷軋卷開卷機五輥矯直機測厚儀雙層切頭剪半自動窄搭接焊機清洗段入套連續退火爐鋅鍋氣刀小鋅花或合金化爐鍍后冷卻段鍍層測厚儀水淬槽熱風干燥光整機拉矯機化學處理熱風干燥出套靜電涂油卷取機。

2.2清洗工藝

熱鍍鋅線中常用的帶鋼清洗方法有化學清洗法、電解清洗法、物理清洗等，為滿足生產線生產的要求，達到較好的清洗效果，通常將上述方法配合使用。其組合方式為：化學清洗+電解清洗+物理清洗。這種組合方式能夠使帶鋼快速通過清洗段，產生較好的清洗效果，滿足工藝對帶鋼表面質量的基本要求。

熱鍍鋅對冷軋帶鋼進行清洗的目的主要是將帶鋼表面的碳顆粒和鐵粉進行清除，將帶鋼表面的碳顆粒和鐵粉殘留量作為清洗效果的依據。通常來說熱鍍鋅機組常見的脫脂清洗工藝流程為堿清洗（化學處理方式），堿刷洗（物理處理方式），電解清洗（電化學處理方式），熱水刷洗（物理處理方式），熱水漂洗。

2.3連續退火爐相關設備的組成

通常情況下根據用戶場地及需求等因素將連續退火爐設計為立式與臥式兩種。老式的熱鍍鋅機組以臥式連續退火爐居多。其組成部分為：預熱段、加熱段、均熱段、快冷段以及均衡段。

(1)預熱段

在整個退火爐的最前端是預熱段，這部分通過爐內的廢氣以熱交換的形式將爐內保護氣體預熱，而后保護氣體可以對帶鋼進行預熱，為保證帶鋼表面有較好的表面質量，所以，通常情況下不采用直燃的形式加熱帶鋼表面。而且通過對廢氣的循環利用能夠有效地節省能源消耗。

(2)加熱段

通常對帶鋼進行加熱的目的有兩個：第一，通過對帶鋼進行加熱能夠把帶鋼表面氧化物還原成適合鍍鋅的純鐵層。第二，將帶鋼加熱后完成再結晶退火程序。為保證帶鋼表面的清潔度，可采取輻射管間接加熱的形式。輻射管被有序的安裝在帶鋼的兩側，目的是使帶鋼在加熱過程中保持均勻。如果生產線設計中沒有預熱段，這就要控制帶鋼在加熱段的速度，以免帶鋼產生形變。通常在設計加熱段時重點考慮輻射管的安裝位置及區域控制。

(3)均熱段

要保證退火曲線的完整性，要求帶鋼在特定的溫度下保持一段時間，使帶鋼完全退火實現再結晶，這就是設計均熱段的目的。通常采用電阻加熱的形式保證帶鋼的退火溫度，并在均熱段與加熱段之間設置一通道將兩個區域分開，為避免電阻絲被帶鋼損壞應設計相應的保護措施，保護氣體同樣在均熱段流通。

(4)快冷段

快冷段的主要作用是把經過加熱的帶鋼冷卻到人鋅鍋的溫度，并且在保護氣體的作用下，保持被還原的活性表面不再氧化。以熱鍍鋅機組為例，快冷段將帶鋼從均熱溫度冷卻至鍍鋅溫度，在快冷段中循環風機將爐內氣體抽到水冷換熱器中，冷卻后再進入爐內，通過連接風機的噴流裝置上的小孔直接噴到帶鋼表面。由于氣流流速高，對流速度快，使帶鋼能夠迅速冷卻，以達到控制溫度的目的。

(5)均衡段

均衡段在現代熱鍍鋅機組連續退火爐中比較常見，帶鋼在均衡爐中保溫一段時間以保證再結晶完全，該段一般采用電加熱保溫，空氣輻射管加熱，以保證帶鋼表面氧化層徹底還原，而且可以使帶鋼具有更好的板形，以更好的均勻溫度進入鋅鍋鍍鋅，提高鍍鋅質量。

2.4光整工藝

（1）使低碳鋼的屈服平臺消除或者降低屈服平臺的影響，避免之后進行拉伸或深沖時產生滑移現象。

（2）將帶鋼表面缺陷消除，提高帶鋼平整度，對板型改善起到好的效果，特別是配合拉矯機的使用，其效果更好。

（3）有效增加熱鍍鋅板表面的粗糙程度。隨著用戶要求鍍鋅板面具有一定的粗糙度，通過光整的作用能夠提高帶鋼表面的光潔度和附著力。

2.5后處理工藝

近年來，隨著產品的多元化，用戶對耐指紋板產品提出了更高的要求。在耐指紋性的同時，還要求接地性，更高的耐蝕性和涂裝性能。由此開發了在鍍鋅鋼板鉻酸鹽膜上形成薄膜型有機復合膜的涂層板。傳統型有機耐指紋處理工藝，通常稱為鉻酸鹽系有機復合薄涂層。環保型有機系列膜是現代耐指紋處理的主流，也是目前研究重點。環保型有機系列膜處理工藝的關鍵技術在于無鉻型鈍化液的選用。現代耐指紋無鉻處理已開發出多種類型，其鈍化體系不再僅僅局限于傳統酸性體系，在堿性體系下也可以通過化學轉化形成鈍化膜。

3、結論

隨著我國經濟的迅猛發展，工業水平的不斷提高，用戶對熱鍍鋅鋼板的質量要求也隨之嚴格，這要求工藝控制更加精確，如何進一步完善熱鍍鋅生產線的工藝控制，改進退火爐的加熱水平，減少能源消耗，提高熱效率，有待我們進一步研究，是我們今后努力的方向，值得思考。

參考文獻：

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鍍鋅帶鋼范文3

關鍵詞：rtf段 溫度控制 穩定性

0 引言

攀鋼2#鍍鋅線自投產以來，由于其運行和產品質量穩定，在國內冷軋鍍鋅鋼帶市場上享有較好的聲譽，也給公司帶來了巨大的經濟效益。近年來，由于科技水平的不斷提高，控制技術的不斷進步，新建鍍鋅線生產的產品質量有了更進一步的有了提高，所以市場的需求也對鍍鋅產品的質量有了更高的要求。目前只有以提高產品質量來提高產品在市場上的競爭力，給公司帶來更大的。

提高產品質量，減低生產成本。從生產設備上來講，就是提高設備控制精度，使得設備所形成的控制模型更加的復合生產所要求的控制模型；提高設備的穩定性，減少停機次數，減少生產過程中的能量消耗。在此是通過提高rtf段的溫度穩定性控制來滿足提高產品質量和節能降耗的要求。

1 rtf加熱方式分析

退火爐是采用美鋼聯法設計的立式退火爐，在其中運行10層帶鋼，每一層帶鋼長28米，為帶鋼加熱的w型輻射管共有128個，分成了a～j共 10列，分配到了7個加熱平臺上，每一個平臺又分成了操作側和傳動側，在每一個列和每一個加熱平臺的輻射管分配是不均勻的。在第五層的每一個燒嘴的輻射管上都安裝了熱電偶，來檢測輻射管的溫度，對所在列形成輻射管溫度的閉環控制；在輻射管加熱段rtf段的出口安裝了紅外高溫輻射計，來測量rtf段出口的帶鋼溫度，來形成對帶鋼溫度的閉環控制。在正常生產過程中， rtf溫度控制采用了管溫控制和帶鋼溫度控制相結合的方法。

管溫控制和帶鋼溫度控制相結合形成了對溫度的雙閉環控制，管溫控制對每一列輻射管獨立形成了內環控制，而帶鋼溫度控制形成了對整個退火爐帶鋼加熱溫度的外環控制，其自動控制原理圖如圖1所示：對每一列燒嘴都設定

了目標加熱溫度值，退火爐控制系統將帶鋼的加熱需求分配到了每一列，通過每一列各自的目標溫度值計算出了各自的加熱需求；在輻射管加熱段的出口根據探測到的實際帶鋼溫度和設定的目標帶鋼溫度，也計算出了一個對帶鋼的總體加熱需求，將這個加熱需求分配到了每一個列。在管溫控制和帶鋼溫度控制中形成的兩個加熱需求中取較小值，作為目標溫度的加熱需求分配到了所屬列的燒嘴，從而去控制燒嘴的點火和燃燒時間，得到帶鋼退火所需要的目標溫度值。其加熱控制原理圖如圖2所示：

3 兩級溫度控制系統的形成

兩級帶鋼溫度控制系統是在rtf段f列燒嘴的出口處又增加了一個帶鋼溫度檢測點，其在rtf段的位置如圖3所示：這個溫度檢測點即可以探測到帶鋼在此的加熱溫度值，又可以形成對它之前的列（a—f列）加熱需求的分配和溫度的控制；對于在rtf段出口探測到的帶鋼溫度，是對帶鋼最終的一個退火溫度

兩級控制系統在原來的只有一個帶鋼溫度檢測點的系統中，又增加了一個帶鋼溫度檢測點，在將帶鋼加熱到退火溫度的過程中，采用了層層遞進逐步加熱的方法，使帶鋼最終加熱到了退火設定溫度值。

4 兩級溫度控制系統分析

兩級控制系統在整個退火爐溫度控制中形成了更大的優勢，其運行穩定可靠，調節時間短，再加之pid調節器在控制系統中的運用，其溫度控制所形成的模型更加的接近了帶鋼退火所需要的數學模型，使得帶鋼退火更加的均勻穩定。

4.1 提高了帶鋼退火的均勻性

由于溫度控制響應速度緩慢，外界的不確定擾動（外界對一列帶鋼加熱過程帶來的擾動如圖5所示）對控制系統的影響，使得整個控制系統存在著調節時間長、震蕩幅度大的非周期性震蕩。這個震蕩使得溫度的最底點雖然也在鋼帶退火再結晶溫度以上，但它的不穩定依然造成了帶鋼在不同位置的退火體積分數不穩定，從而也將影響了鍍鋅帶鋼的質量的不穩定。兩級控制系統的形成使得系統抵抗外界擾動的能力增強，系統更加的穩定。兩級控制系統是將原來的系統分成了在控制量上聯系在控制中互不影響的兩個系統，這也將互補系統震動所引起的溫度不穩定，減小溫度超調，使得帶鋼退火溫度更加的穩定，從而鋼板退火質量也更加穩定。兩個系統對鋼板退

火體積分數在不同位置的影響如圖6 所示：從圖中可以看處，在一級控制系統中的大幅度大周期的震蕩在二級控制系統中形成了小周期小幅度的震蕩從而使得鋼帶的退火體積分數分數更加的均勻穩定。

4.2 更加接近鋼帶退火的數學模型

在帶鋼退火中形成的控制思想是讓帶鋼盡可能快的達到再結晶退火溫度，再讓帶鋼在再結晶溫度下停留盡可能長的時間，其加熱時間與帶鋼溫度的曲線如圖7所示。在形成的二級溫度控制系統中，在第一級下讓帶鋼快熱，快速達到退火所需要的溫度值，在第二級下將帶鋼進一步加熱到退火溫度，并在退火溫度下保持一定的時間讓帶鋼退火更加完全。帶鋼退火的體積分數—溫度—時間關系圖如圖8所示：

兩級溫度控制系統形成的數學模型更加接近了圖7所示的鋼帶再結晶的時間—溫度模型，使得退火更加完全。

5 輻射管加熱功率對控制系統的影響

在不同列的單個輻射管的加熱功率的分布是不相同的，在退火爐設計的過程中已經將每一個燒嘴和每一個列的加熱功率設計好了，燒嘴的功率分布在rtf段內的分配如下表所示：從圖中可以很清楚地看到在每一列燒嘴的數量及其單個

燒嘴和總功率的分配，可以看出在前面的列中輻射管的功率設置的較大，在后面列中設置的較小，這樣的功率分配是適應了帶鋼的受熱模型和控制系統穩定控制的要求的，大功率可以讓帶鋼快熱，小功率使帶鋼精細地加熱到目標溫度值。在現在形成的兩級控制系統中，將更大的提高一級系統中的輻射管的加熱功率，這樣不僅可以得到帶鋼快速加熱的目的，而且較大的加熱功率將提高溫度的反應速度，從而提高了控制系統的快速性，提高了溫度控制的穩定性。

6 結束語

冷軋帶鋼在退火對帶鋼產生了以下的影響：一是使鋼帶在退火爐內消除軋制應力，改善力學性能并使帶鋼加熱到了一定的溫度；二是在完成退火過程的同時，帶鋼表面的一層氧化膜被爐內氫氣還原成純鐵層，為熱鍍鋅準備好附著力極強的表面狀態；三是完成退火和還原后的帶鋼在退火爐通過快冷和緩冷，準確地控制進入鋅鍋是的溫度，是帶鋼在最佳鍍鋅溫度下完成鍍層工藝；四是保持或改善鍍鋅鋼帶板型。

兩級控制系統優化了帶鋼退火完成的功能，實現了對過程控制系統穩、準、快三要素的要求得到了進一步的改善，適應了工藝質量的要求；系統穩、準、快的三要素也最終體現到了生產的產品上，提高了產品質量，增強產品在市場上的競爭力，提高了經濟效益。

參考文獻：

【1】 張啟富等，熱鍍鋅技術的最新進展【j】，鋼鐵研究學報，2000.4（14）；

鍍鋅帶鋼范文4

摘要：

基于歐拉-拉格朗日方法的離散相模型，針對鋅液體外循環系統下連續熱鍍鋅鍋中三種不同類型的鋅渣，利用數值模擬的方法計算鋅鍋中鋅渣的濃度差分布．分析鋅渣擴散得到了鋅渣在帶鋼表面及鋅鍋中的運動軌跡和分布規律．結果表明:鋅渣在帶鋼上的沉積率隨著鋅渣粒度的減小而升高;由于鋅渣密度的差異，當鋅渣直徑小于80μm時，沉積率從高到低依次為懸浮渣、面渣和底渣．面渣在帶鋼出口后側區域的平均停留時間最長，在該位置設置抽鋅管將有利于面渣的去除;在V形區內側區域帶鋼上的懸浮渣質量濃度最高，對帶鋼影響最大;底渣主要運動區域為鋅鍋底部，基本不會黏附于帶鋼表面，對帶鋼質量影響最小．

關鍵詞：

熱浸鍍鋅;鋅渣;擴散;除渣;數值模擬

近年來，汽車用高品質熱鍍鋅鋼板成為我國鋼鐵企業開發的主要方向．例如，寶鋼、武鋼、鞍鋼等鋼鐵企業已經把汽車板尤其是高強度鋼板及其熱鍍鋅產品作為重點研發產品［1-2］．汽車板熱鍍鋅過程中產生的鋅渣是影響鍍鋅板表面質量的最重要因素［3］，鋅渣在鍍鋅過程中很容易被鍍鋅鋼板黏附，從而形成鋅渣缺陷，控制鋅渣的形成對提高熱鍍鋅鋼板的表面質量尤為重要［4］．國內外學者關于熱鍍鋅的研究大多數集中于鋅鍋中鋅液流場和溫度場．為了更好地認識鋅液的流動狀態對鋅渣去除的影響，陳海瑞等［5］對不同工況下鋅鍋內流動與傳熱進行了數值模擬研究．朱翊淳［6］對普通鋅鍋(無體外鋅液凈化循環系統)內的鋅渣分布進行研究，嘗試通過添加擋板的方式減少鋅渣在帶鋼上的附著．賴煥新等［7］提到鋅渣的運動軌跡是受到其物理性質的影響，運動軌跡的變化將對帶鋼鍍層質量產生影響，但并沒有給出具體的影響規律．因此，研究鋅渣的不同物性對帶鋼附著的影響顯得非常必要．董安平［8］嘗試將電磁凈化分離技術應用到熱鍍鋅鍋中鋅渣的去除，通過抽取鋅鍋內的鋅液至外加電磁凈化流槽中，經體外循環凈化后的鋅液再經回鋅管重新流回鋅鍋內，達到降低鋅鍋內鋅渣濃度的目的．由于抽鋅管、回鋅管及鋅液泵的安置，導致鋅鍋的流場、溫度場和鋅渣濃度場均發生變化，特別是鋅渣濃度場的變化可能會為鋼板表面質量帶來較大的影響．因此，研究體外循環系統下鋅渣在帶鋼上的濃度分布及鋅渣在鋅鍋內的擴散顯得很有必要．本文通過AnsysFluent對鋅鍋內鋅渣的擴散和運動規律進行數值模擬，采用基于歐拉-拉格朗日方法的離散相模型，模擬流場中的離散相，可以對鋅渣顆粒運動軌跡進行跟蹤．假設體外循環系統凈化效率0%的情況下，分析通過回鋅管的鋅渣顆粒的擴散，并且給出不同鋅渣顆粒在帶鋼上的沉積規律及在在鋅鍋內的擴散軌跡，從而為合理制定體外電磁循環凈化分離鋅渣的方案提供依據．

1物理和數值計算方法

1.1物理模型

根據某鋼廠在役鋅鍋尺寸建立如圖1模型(電磁凈化裝置不是本文分析重點，故進行簡化處理)，其幾何尺寸為7.12m×3.64m×2.50m，其中抽鋅管與回鋅管直徑為0.1m．坐標原點位于鋅液表面最右側中心位置A點．

1.2離散相模型

假設鋅渣為球形顆粒，鋅渣顆粒在Lagrangian坐標系下模擬離散相并彌散在連續相鋅液中．根據作用在鋅渣顆粒上平衡力，可以得到鋅渣顆粒在Lagrangian坐標系下的運動方程(顆粒慣性=作用在顆粒上的各種力)。

2邊界條件

2.1壁面條件

鋅鍋四周及底部按照壁面處理，為無滑移邊界條件，鋅渣顆粒與鋅鍋壁及帶鋼碰撞類型為trap，抽鋅管與回鋅管設為escape類型．帶鋼設為移動邊界，穩定輥及沉沒輥設為旋轉邊界．鋅渣的初始體積分數為0.12%．本實驗工況的帶鋼速度為2m•s－1，帶鋼寬度為1800mm，帶鋼進鍋溫度為465℃，抽鋅管和回鋅管的質量流量為10t•h

2.2物性參數

采用閉合取樣裝置在鋅鍋V形區的表面、中間和底部取鋅液，待凝固后利用鋅的蒸汽壓比較低的特性，在高溫真空條件下實現鋅渣與純鋅的分離，分離后的鋅渣利用PPMS-9T型物性測量系統測量鋅渣的物性參數，如表1所示．

2.3鋅渣顆粒

圖2(a)為在鋅鍋中間位置取樣的鋅液經凝固后的金相組織，圖中深灰色的顆粒即為鋅渣顆粒．采用閉合取樣裝置在鋅鍋V形區的表面、中間和底部取樣，凝固后進行金相制樣觀察，每個位置在100倍下分別選取10個視場，采用金相分析軟件DT2000進行鋅渣粒度分析，鋅渣尺寸分布如圖2(b)所示．根據鋅渣顆粒分布，進行了Rosin--Rammler分布擬合，該擬合假定鋅渣顆粒直徑與大于此直徑的顆粒的質量分數Yd之間存在如式(7)所示的指數關系［10］:Yd=e－(d/d)n．(7)式中，d為Yd=e－1≈0.368時顆粒直徑，d為鋅渣粒徑，n為分布指數．得到如表2所示的鋅渣粒徑分布參數，配合分布指數n，將最小粒徑、平均粒徑和最大粒徑全部用于數值模擬.

3數值模擬結果及討論

3.1鋅渣沉積規律

圖3與圖4為V形區內側帶鋼(進)與帶鋼(出)上的鋅渣質量濃度．進口帶鋼中鋅渣質量濃度從大到小依次為懸浮渣、面渣和底渣，其中面渣與懸浮渣均在帶鋼中下部有較多的聚集，該位置對應著回鋅管回流出的鋅液對帶鋼的沖刷部位;底渣密度大，在經回鋅管后會隨鋅液向下運動，故底渣在帶鋼的最下部邊緣位置聚集較多，并且該位置的底渣極易被沉沒輥碾壓，造成帶鋼表面的點狀壓痕．出口帶鋼上鋅渣質量濃度從大到小依次為懸浮渣、面渣和底渣，其中面渣在帶鋼上半部有較多的聚集，懸浮渣在帶鋼上分布較均勻，底渣在帶鋼上基本沒有聚集．圖5為帶鋼上鋅渣質量濃度與鋅渣尺寸的關系．鋅渣越小，其在帶鋼上的質量濃度越高，即沉積率越高．鋅渣在帶鋼表面的質量濃度最高的尺寸范圍分別是:面渣為30～70μm;懸浮渣為0～30μm;底渣為70～100μm．根據董安平［8］的研究，當鋅渣尺寸超過20μm，鋅渣經過體外電磁凈化裝置的去除效率可以達到90%以上．因此，當鋅渣粒徑小于80μm時，鋅渣的沉積率從大到小為:懸浮渣、面渣和底渣．在考慮所有尺寸鋅渣的情況下，面渣會略大于懸浮渣0.00049kg•m－3，說明面渣中存在較多的大粒徑鋅渣．

3.2鋅渣分布及運動規律

圖6為面渣、懸浮渣和底渣從回鋅管流出后的運動軌跡及鋅渣的平均停留時間．面渣最終運動至鋅鍋表面且在帶鋼出口后側的平均停留時間最長，即面渣在帶鋼背面聚集將會增加，這也解釋了在帶鋼V形區內側懸浮渣濃度高于面渣，但帶鋼正反面面渣的濃度卻略高于懸浮渣的情況，因此該區域放置抽鋅管可以通過體外循環裝置有效凈化面渣;懸浮渣在V形區會有較短的停留，大部分時間在帶鋼進口前側運動，其運動軌跡遵循圖7中鋅液流動的渦流流動;而底渣則大部分在鋅鍋下半部運動，駐留時間最長的是帶鋼進口前側貼近鍋底的位置，該位置的底渣對帶鋼基本不會造成影響．

4結論

(1)鋅渣粒徑越小，其在帶鋼上的沉積率越高．在粒徑小于80μm的鋅渣中，沉積率從大到小依次為懸浮渣、面渣和底渣．

(2)面渣在帶鋼出口后側的平均停留時間最長，該位置放置抽鋅管將有利于面渣的去除．懸浮渣主要運動區域為帶鋼進口前側，其運動軌跡與鋅液流動的渦流一致;在V形區內側懸浮渣在帶鋼上的質量濃度最高，其對帶鋼表面質量影響最大．底渣主要貼近鋅鍋底部運動，基本不會黏附于帶鋼，對帶鋼影響最小．

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鍍鋅帶鋼范文5

關鍵詞 ：退火爐 節能 余熱回收

連續熱鍍鋅退火爐是帶鋼連續熱鍍鋅機組的心臟，也是帶鋼連續熱鍍鋅的工藝段。它將完成帶鋼熱鍍鋅前的退火工藝，對熱鍍鋅板的質量及性能起至關重要的作用。同時，退火爐又是連續熱鍍鋅生產線的重要耗能設備，其能耗占整個工序能耗的35%左右。因此退火爐的節能顯得非常重要，是企業降低成本、節約能源、增加經濟效益的重要途徑。

1、熱鍍鋅連續退火爐主要作用

退火爐在熱鍍鋅線生產工藝中一般有以下4個作用：

1.1將鋼帶在還原性氣氛中加熱到退火溫度，并保持足夠時間，以此來消除冷軋工序產生的加工應力，細化晶粒，調整組織，消除組織缺陷，改善鋼帶機械性能。

1.2爐內退火過程是在氮-氫保護氣氛中完成的，帶鋼表面的氧化膜會被還原成活性海綿鐵狀態，為下一步熱鍍鋅準備好了熱基準表面。

1.3對鋼帶表面進行清潔。在直燒段，鋼帶表面上以軋制油為主的污染物通過明火焰燃燒揮發掉，可以得到清潔的鋼帶表面。

1.4完成退火工藝的鋼帶在退火爐末端通過幾臺急冷風機進行冷卻，迅速將帶鋼降溫至人鋅鍋前所需的溫度，使鋼帶在最佳溫度下完成熱鍍鋅工藝。

2、爐內主要參數與公輔能耗關聯

2.1 爐內壓力

爐內壓力是由分布于爐子各部分（主要是底部）大量保護氣體（壓力（0.1-0.3bar）注入和爐上各放散閥門的開度調節形成，在整個爐內形成一個正壓系統。通過保證爐內為微正壓（100-250pa）以達到防止外界氣體進入爐內，保證爐內氣氛穩定，從而保證產品質量和設備安全的目的。當爐內壓力高時，可以通過調整爐上各放散閥門的開度來保證爐內壓力正常，但是這增加熱保護氣體的流失，增加了煤氣消耗;當爐內壓力低時，可通過增加保護氣體注入量來維持爐內壓力正常，但這會降低爐溫，增加煤氣消耗。

2.2 氧含量

雖然爐內為正壓，但氣體流動極為復雜，無法保證爐內每一處都為正壓，所以也就很難杜絕氧氣的存在。爐殼焊接質量差、孔蓋密封不良、風機抽風口閥門、風機氮氣密封沒有打開都將使爐內氧含量增多，通過保護氣體中的還原性的氫氣與氧氣發生反應生成水，增加爐內露點;但冷卻段由于存在低溫負壓區，氧氣極易滲入，且由于溫度低于 500℃（氫氣著火點），氫氣和氧氣反應無法進行，氧氣只能與帶鋼反應，造成帶鋼氧化。

2.3 露點

露點是在固定氣壓之下，空氣中所含的氣態水達到飽和而凝結成液態水所需要降至的溫度。露點高低受進入爐內的原料中所含氧化物、以及表面由于擠干和烘干不良導致的水殘留影響。由于帶鋼原料有乳化液殘留、中間存放時間過長，帶鋼表面產生氧化鐵。堿液清洗主要是去除帶鋼表面的油污和懸浮鐵粉，帶鋼表面氧化鐵殘留。帶鋼進入爐內時，其表面的氧化鐵便與爐內保護氣體中的氫氣發生反應而生成水，增加爐內露點。爐內露點升高，就需加大保護氣體的排放，造成爐內壓力降低，為保證爐內壓力就必須增加保護氣體注入量，帶走熱量降低爐溫，為了保證帶鋼的退火性能，則爐內溫度必須穩定，所以增加了輻射管的燃燒功率，增加了煤氣的消耗。

2.4 保溫

退火爐保溫好壞主要由排出的高溫氣體及自身的散熱所決定，爐殼散熱只能通過確保安裝時的保溫質量來控制，良好的保溫質量，可將爐殼溫度控制在 70℃以內，而安裝工藝落后及安裝質量較差的爐殼溫度常常在 90℃左右，局部處理不良可能達到 150℃，這些熱損失只能通過增加煤氣燃燒來彌補，熱損失的控制難度多在輻射管支架、爐輥蓋、爐頂蓋、爐底蓋與爐殼的結合處。

年產能為 70 萬 t 的退火爐的爐殼面積約 9000m2，按退火爐爐殼面 1%面積超設計溫度 30℃來計算增加的煤氣消耗為 14Nm3/h，折合年消耗煤氣 98000Nm3。

3、節能控制

能源是國民經濟最重要的物質資源之一，也是人類社會發展的基礎，節能已成為我國經濟建的重要國策。而退火爐又是連續熱鍍鋅生產線的重要耗能設備，其能耗占整條生產線的70%～80%左右， 因此退火爐的節能顯得非常重要， 是企業降低成本、節約能源、增加經濟效益的重要途徑。下面，我們著重研究一下退火爐的節能技術。

3.1 余熱回收技術

退火爐的排出的廢氣溫度達到900 1050℃，在現代化鍍鋅線中，不論是改良森吉米爾法還是美鋼聯法，其節能的主要方向都是如何回收排出廢氣中的熱量。在現代化鍍鋅線中，主要采用的回收方式有：①在加熱段設置廢氣回收裝置，改良森吉米爾法是直接利用高溫煙氣預熱帶俐，美鋼聯法則需先用高溫煙氣加熱保護氣體，再用保護氣體預熱帶鋼。② 利用高溫煙氣通過空氣預熱器加熱助燃空氣，這樣可以提高燃燒效率，降低能源消耗。③ 設置二次燃燒設備。鍍鋅生產過程中退火爐內氣氛為15～20%氫氣和8O～85%氮氣，且退火爐的NOF（無氧化）段的燃燒是欠氧燃燒（空燃比為0。98以下），氣體燃燒不充分，因而有剩余的可燃氣體。二次燃燒的實現，主要是控制二次燃燒空氣流量，一般燃燒系統的最佳燃燒段在m=1.02～1.10（空氣過剩率）左右，空氣過剩率如果增大，多余的空氣將帶走一部分熱量，反而降低煙氣溫度。反之，則燃料不完全燃燒，造成能源浪費。目前大部分的鍍鋅線都設有上述節能方式，要想提高節能效率，可以更換高效空氣預熱器，并加強爐壁絕熱性能。

但是，最后經過上述換熱后的煙氣仍有400～500℃的溫度，還可以進一步回收利用。例如某一鍍鋅線在煙氣管道上設置了一套翅片管式對流換熱器，利用脫鹽水產生蒸汽，用于加熱鍍鋅線脫脂槽、干燥器等用途，這樣可以節省一部分介質成本，從而降低了噸鋼成本。

3.2 在輻射管與燒嘴選型上要求盡量匹配

在退火爐還原段，輻射管與燒嘴選型方面，燒嘴功率與輻射管表面積密切相關，若燒嘴功率選擇大了，易造成煤氣燃燒不充分，在排煙管道中進行二次燃燒，輻射管壽命大大降低;若燒嘴功率選擇小了，輻射管換熱效果不好，熱效率低，所以盡量做到科學合理匹配，既確保煤氣充分燃燒，又保證輻射管充分換熱，一般在燒嘴選型時，按照輻射管表面輻射功率：（3-6 ） W/cm2來考慮。

3.3 輻射管蓄熱式燃燒技術

在現代化鍍鋅線上，越來越多地使用了輻射管蓄熱式燒嘴。與普通燒嘴相比，蓄熱式燒嘴能大幅度降低能耗。這是因為蓄熱式燃燒系統能將高溫煙氣的物理熱量最大限度地回收，并同時將助燃空氣預熱～800～c以上，煙氣排放溫度降～U200℃ 以下。同時煙氣中的NOX和CO2。的排放濃度大幅下降，減少環境污染。此外，蓄熱式燒嘴的使用壽命也比普通燒嘴長。

3.4 完善控制系統功能

在生產線調試過程中，完善自動控制系統，增強爐溫控制，燃燒控制和爐壓控制的快速性、準確性，與先進設備相配合，提高燃料利用率。控制系統應實現以下功能：①根據現場儀表檢測調節執行系統以獲得爐子工作參數設定值的閉環控制。② 風機啟動、停止及退火爐內氣氛吹掃程序的邏輯控制，燒嘴點火邏輯控制，煤氣、氫氣系統和水冷系統的安全監測。③ 操作參數、介質消耗及生產統計的顯示和記錄。④ 事故、生產報告的邏輯控制。⑤ 完善熱工制度，能夠根據帶鋼實際情況和數據庫存儲自動確定退火爐參數的設定值。實現了以上控制功能可以發揮爐子的最大功效，降低爐子單耗。

結語

能源是國民經濟最重要的物質資源之一，也是人類社會發展的基礎，節能已成為我國經濟建設的重要國策。隨著鋼材產品深加工的不斷發展，退火熱處理爐的用途越來越廣泛，退火爐的節能技術改造必將引起企業的重視，也將為企業創造良好的經濟效益。

參考文獻：

[1]張玉琴，李學黨，馮山嶺，時銀朵. 連續熱鍍鋅退火爐設備配置及特點[J]. 中國重型裝備. 2008（03）.

[2]鄭海燕，陳永弘，唐衛軍，楊青. 熱軋熱鍍鋅退火爐的選型和退火周期的確定[J]. 河北冶金. 2004（01）.

鍍鋅帶鋼范文6

【關鍵詞】跑偏 糾偏 傳感器 控制

帶鋼在連續生產線上主要與各種輥子接觸，從力的角度來說，帶鋼的橫向擾動力小于帶鋼和輥子的橫向靜摩擦力，帶鋼是不會發生跑偏的。但當帶鋼的橫向擾動力大于帶鋼和輥子的橫向靜摩擦力，帶鋼將相對于原來的位置發生偏移，此時靜摩擦力也會相應改變成動摩擦力，帶鋼就會發生跑偏，直到橫向擾動力再次小于橫向動摩擦力，帶鋼將停止跑偏，在新的中心線上繼續運動。在達到動力學平衡的過程中，帶鋼會趨向于偏向與每個輥垂直的方向，帶鋼也會受到硬度、壓力分布、慣性、摩擦力和負荷分配等一些因素的影響而發生跑偏現象。

Fife糾偏在唐鋼鍍鋅生產線上大致分為兩種：CPC（對中糾偏控制）和EPC（對邊糾偏控制），其基本糾偏系統都是由探測傳感器、控制器、動力執行機構和糾偏方式組成。簡單的說，探測傳感器監測移動的帶鋼的準確位置，然后把位置信息傳遞給控制器之后，控制器發送一個信號給動力執行機構，動力執行機構動作來調整帶材，使帶材保持在準確的設定位置上。

CPC的感應式傳感器基本組成為2個發送線圈和2個接收線圈，根據外界條件，這些線圈被分成2組：主動發送線圈和從動接收線圈。為了檢測金屬帶鋼的中心位置，設備采用了兩對傳感器，這些傳感器被安排在同機組中心相對稱的位置。每對傳感器分別用于檢測帶鋼的一邊，其中一個傳感器用作發射裝置，相對應的另一個用作接收裝置，每個傳感器本身又可視作有方向的空心變壓器，發射線圈作為初級，接收線圈作為次級，帶鋼在通過發射線圈和接收線圈時，在所連接的線圈之間會產生磁通量差異，該差異就被作為測量結果。發射線圈提供一個有規則的正弦波電壓波形，根據帶剛在框架中的實際位置，在接收線圈中將感應產生一個相對應的電壓波形。2個傳感器測量值相減并放大，就可以得出帶鋼偏離機組中心線的一個連續位置信號，此信號被控制器比較放大后控制伺服閥，伺服閥不間斷地控制液壓缸，從而讓帶鋼保持在機組中心線上。

EPC主要由抗干擾的高頻波光源和探測器組成，其中數字式探測器利用7450個像素感光元件來探測帶鋼的邊緣，當卷取機建張時，帶鋼遮擋住一部分光源，此時探測器計算出帶鋼的實際邊部位置，并記錄此位置，在以后的動作中以此位置作為基準，縱向調節卷取機的實際位置，達到邊部整齊的卷曲效果。

在實際應用中，由于生產現場的震動、粉塵、設備老化和人為破壞等，也是需要人為維護的。例如定期清理傳感器上的灰塵、油泥，緊固傳感器固定螺栓，防止長時間由于震動降低糾偏的靈敏度。在實際工作中遇到的一些問題及解決方法如下：

（1）針對CPC控制畫面顯示帶鋼或糾偏框架的位置為0或者100%時，首要測量傳感器的供電電源是否正常，如電源正常再檢查糾偏控制箱內報警燈是否亮起，順著報警燈可以查到控制板連接電磁傳感器框架的信號線，將此信號線拔下報警燈就會熄滅。打開電磁傳感器框架就會發現此信號線由于現場震動絕緣被破壞，導致感應磁場的信號線接地，進而報警，處理好損壞的絕緣，故障就會消除。

（2）針對EPC雖然顯示的帶鋼和框架實際位置均在0到100%之間，但卷曲時帶鋼依然發生跑偏的現象。這時需要將EPC探頭和PC相連接，在沒有帶鋼遮擋的情況下應用DAC04TOOL軟件查看相應波形圖，就會發現故障時與正常時波形的區別（見圖1），造成這種現象的原因同樣是由于設備的震動，使探頭或者發光源位置發生偏離。

此時需要調節探頭和光源的位置，原則就是保證在沒有遮擋物的情況下探頭接收到的光通量最大，當波形圖顯示為上圖左側圖形時，說明光源和探頭的角度不是很理想，需要調節實際位置；當波形圖顯示為上圖右側的圖形時，說明角度正確，調整完畢。之后需要進行位移精準度測試，將一塊測試板放置在光源之上，并依次向驅動側或者操作側移動相應的距離（如依次移動1cm，5cm，10cm），并依次測量卷取機的位移是否也對應移動相同的距離。如果不同則需要檢查傳感器安裝高度及時校正距離是否正確，如果相同故障才得以解決。

冷軋生產線上高速運行的帶鋼經常會出現跑偏情況，影響生產線的正常運行，實踐經驗證明唐鋼2#鍍鋅線采用的美國Fife糾偏完全能夠較好的控制帶鋼跑偏現象，而且其設備免維護、抗干擾能力強、和生產線通訊方式種類多、通訊平臺開放性強等優點，維護起來比較簡單，應用效果十分理想。

參考文獻：

[1] 王傲霜.FIFE糾偏系統（GUIDING SYSTEM）[M].2011.