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鋅鍋技術互動：讓帶鋼出產更省“鋅”
發布時間：[2015-1-14] 查看次數：1813
鋅鍋技術互動：讓帶鋼出產更省“鋅”
傳統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，便可愈加精確地調整涂鋅量，由此節約下來的鋅料可使出產成本下降。同時，由于帶鋼的運動愈加平穩，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。
動態電磁鍍鋅優化裝置適用于裝配氣刀的鍍鋅線，能夠起到安穩帶鋼行走的效果。它經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。該體系效果于調理鍍鋅層的氣刀的上方區域，以無觸摸方式安穩帶鋼。本文介紹的帶鋼安穩體系一直在韓國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
鍍鋅板將鋅的優秀性能(如抗氧化和高品質表面)與鋼的強度相結合，廣泛應用于對材料性能需求較高的范疇，如汽車制造業、建筑業、廠房建造和家電制造行業等。經久的耐腐蝕性能是鍍鋅板的一大優勢，因此，有一半以上的冷軋帶鋼被加工為熱鍍鋅板。
在傳統熱鍍鋅出產線中，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。經氣刀吹除后，兩側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，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。出產這類鍍鋅商品時，涂鍍有鋅液的帶鋼經冷卻后取得閃爍金屬光澤的高品質鍍鋅層。另一種為經擴散退火的鍍鋅板，又被稱為GA板。出產這類商品時，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，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帶鋼的效果。此外，鋅池和冷卻塔中發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。
技術與規劃保安穩
無觸摸電磁帶鋼安穩體系的帶鋼安穩功能是經過幾個電磁體和感應傳感器實現的。這些電磁體和傳感器成對布局，安置在帶鋼的前后兩側，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)。
電磁體的定位和數量確定。電磁體安置在氣刀的上方，坐落帶鋼兩側，且都處于同一水平上。與帶鋼寬邊平行的一對外側磁體是可移動的，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。經過機械銜接手法，氣刀體系的移動功能由帶鋼安穩體系接收。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劃，可根據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，消除可能發生的帶鋼橫向曲折，兩對外側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。這種布置能夠實現最大程度的橫向曲折糾正。關于選用5對磁體的擴展型方案，外側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，出產過程中帶鋼安穩體系在板形校正方面具有極大的靈活性。總體而言，可移式外側磁體和模塊化規劃在鍍鋅過程中為各種標準尺寸的帶鋼提供最好的安穩效果。
微調。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對比。該體系經過流經安穩線圈的電流的變化，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的方式行走。該動態控制體系的作業響應時間僅為1毫秒~2毫秒。該可移式電磁體沿帶鋼邊部布置，保證了出產過程中實現與帶鋼邊部距離的最佳微調。
提高速度和可靠性。選用該帶鋼安穩體系以后，鍍鋅出產線可以更快地運行。該安穩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。將帶鋼安穩體系裝置于感應爐的上游，可使帶鋼以更高速度平穩地經過感應爐，使上下兩面的涂層愈加均勻，從而取得更優異的GA商品。
節約鋅料。運用該體系后，鋅料的節約量取決于帶鋼寬度、行進速度和所鍍鋅層的規格等。一般而言，該體系可為帶鋼每面節約12g/m2~2g/m2的鋅。當鍍鋅層較厚時，鋅的節約量甚至可超過3g/m2。假如帶鋼每面節約1g/m2的鋅，對1500mm寬、160m/min中速的帶鋼而言，每小時可節約28.8千克的鋅。假定每年的出產時間為6500小時，總節約量為185噸。按鋅價900歐元/噸~3500歐元/噸計算，選用該帶鋼安穩體系每年可節約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，人們可在專門規劃的檢修臺上對體系進行維護，也可調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。該帶鋼安穩體系可經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。實際出產表明，運用電磁帶鋼安穩體系能削減鍍鋅板和退火鍍鋅板的過度涂鍍現象。
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;另一方面，外側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GA板時帶鋼在感應爐行走愈加平穩，尤其是當帶鋼速度為140m/min~180m/min時效果最為顯著。
Hysco鋼廠的現場試驗表明，在不運用帶鋼安穩體系的情況下，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。啟用帶鋼安穩體系后，這一參數分別下降至141.860g/m2和141.920g/m2。因此，啟用安穩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，總體可節約鋅2.596g/m2，每噸鍍鋅板可節約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體系首次運用了5對磁體配置，使超寬型帶鋼也可進行優化。關于寬度小于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，所以可根據一切帶鋼寬度有效地調整布局，并且能在運行期間施行進一步的微調。
由于帶鋼安穩體系使帶鋼的行走愈加平穩，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停頓大大削減。5對磁體的規劃還使超寬熱軋帶鋼的運行愈加安穩，對優異高產起到了促進效果。
運用該體系可節約鋅料，一條鍍鋅線每年可節約約190噸~370噸的鋅，具體數量取決于出產的帶鋼商品。
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