合金化爐內(nèi)帶鋼抖動抑制和糾偏方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱鍍鋅帶鋼制造領(lǐng)域，具體地指一種合金化爐內(nèi)帶鋼抖動抑制和糾偏方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為帶鋼熱鍍工藝段的帶鋼穩(wěn)定技術(shù)的一部分，除了氣刀引起的擾動外，另一個造成帶鋼熱鍍和合金化過程不均勻的工藝點在于合金化爐冷卻段的冷卻風機引起的帶鋼抖動。武鋼冷軋的合金化爐主要由感應加熱段、均熱保溫段和冷卻段三大部分組成。如圖1所示，帶鋼從鋅鍋完成熱鍍鋅過程后，依次通過上述加熱段的高頻感應加熱，在5S時間內(nèi)將帶鋼由出鋅鍋時的460 0C加熱到550°C左右，再通過均熱段和冷卻段按照均熱和冷卻曲線要求完成合金化過程。
[0003]合金化爐呈立式布置，其冷卻段采用風機吹掃的風冷方式實現(xiàn)帶鋼的高強度冷卻。由于冷卻段冷卻強度大，冷卻段距離相對有限，在短距離的有限空間內(nèi)，必然引起較為強烈的紊流發(fā)生。冷卻風機產(chǎn)生的紊流作用于帶鋼上，引起整段合金化爐的帶鋼在冷卻段產(chǎn)生最大振幅，合金化過程中帶鋼沿爐體中心線位置發(fā)生劇烈振動，一方面導致了溫度不均勻的發(fā)生，另外引起帶鋼的劇烈抖動，傳遞到加熱段和均熱段，直接導致合金化不均缺陷的發(fā)生，甚至對帶鋼的熱鍍過程也產(chǎn)生不利影響。如圖2所示，目前的冷卻風機采用開環(huán)控制方式。整套冷卻系統(tǒng)僅起到壓縮空氣吹掃和冷卻功能，即使發(fā)現(xiàn)了帶鋼抖動嚴重引起均熱段帶鋼偏移的情況也無法通過對風機的調(diào)節(jié)實現(xiàn)對帶鋼位置的改善，從而導致合金化不均的情況無法得到修正。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是要提供一種能夠抑制帶鋼在合金化爐冷卻段抖動、達到帶鋼的冷卻要求、確保所得產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的合金化爐內(nèi)帶鋼抖動抑制和糾偏方法及其裝置。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種合金化爐內(nèi)帶鋼抖動抑制和糾偏方法，是在合金化爐的底部加熱段、中部保溫段和上部冷卻段對經(jīng)過熱鍍鋅處理后的帶鋼依次進行加熱、保溫和冷卻，最終實現(xiàn)帶鋼合金化的過程，其特殊之處在于，它包括如下步驟:
[0006]I)在合金化爐的上部冷卻段從兩側(cè)向帶鋼表面噴射冷卻氣體，控制冷卻氣體的噴射流量為400?800m3/h，噴射壓力為0.5?1.4MPa ；
[0007]2)采集帶鋼相對于合金化爐的上部冷卻段的中心線的振動偏移量，并將所采集的振動偏移量與預設(shè)偏移量相比較；
[0008]3)當所采集的振動偏移量大于預設(shè)偏移量時，向帶鋼兩側(cè)噴射冷卻汽霧，控制冷卻汽霧的噴射距離為250?400mm，噴射流量為280?720m3/h，噴射壓力為0.25?1.0Mpa,直至帶鋼的振動偏移量自適應恢復到預設(shè)偏移量以內(nèi)。
[0009]優(yōu)選地，所述預設(shè)偏移量為5_。帶鋼的振動偏移量在5_以內(nèi)不會造成溫度不均，當振動偏移量大于5_時需要采取措施干預。
[0010]優(yōu)選地，所述步驟3)中，當振動偏移量為5?1mm時，控制冷卻汽霧的噴射流量為280?380m3/h，噴射壓力為0.25?0.8MPa，同時控制冷卻氣體的噴射流量為420?540m3/h，噴射壓力為0.5?0.8MPa，直至帶鋼的振動偏移量恢復到預設(shè)偏移量以內(nèi)。當帶鋼的振動偏移量大于預設(shè)偏移量的在一定范圍時，米取向帶鋼兩側(cè)噴射冷卻汽霧，以冷卻氣體和冷卻氣霧耦合方式對帶鋼進行冷卻工藝，減少冷卻氣體對爐內(nèi)氣流的影響。
[0011]優(yōu)選地，所述步驟3)中，當振動偏移量大于1mm時，控制冷卻汽霧的噴射流量為500?720m3/h，噴射壓力為0.6?1.0MPa,并暫停向帶鋼兩側(cè)噴射冷卻氣體，直至帶鋼的振動偏移量恢復到預設(shè)偏移量以內(nèi)。當帶鋼的振動偏移量大于預設(shè)偏移量超過一定程度時，完全采用冷卻汽霧的方式進行冷卻工藝，使帶鋼在張力作用下回到合金化爐中心位置。
[0012]最佳地，所述步驟3)中，當振動偏移量小于預設(shè)偏移量時，控制冷卻氣體的噴射流量為600?800m3/h，噴射壓力為0.8?1.4MPa，并停止向帶鋼兩側(cè)噴射冷卻汽霧，以使帶鋼的振動偏移量保持在預設(shè)偏移量以內(nèi)。當帶鋼的振動偏移量較小時，可直接通過調(diào)節(jié)帶鋼兩側(cè)冷卻氣體的噴射流量抑制帶鋼抖動。
[0013]一種為實現(xiàn)上述方法而設(shè)計的合金化爐冷卻段組合式噴射裝置，包括壓縮空氣源，其特殊之處在于，所述壓縮空氣源的輸出端通過第一可調(diào)節(jié)氣閥與第一進氣風機的輸入端相連，所述第一進氣風機的輸出端通過第一傳輸管系同時與安裝在合金化爐的上部冷卻段上的多組氣體冷卻噴嘴的輸入端相連，每組氣體冷卻噴嘴的數(shù)量為兩個，對稱布置在穿越上部冷卻段的帶鋼兩側(cè)，
[0014]所述壓縮空氣源的輸出端還通過第三可調(diào)節(jié)氣閥與第三進氣風機的輸入端相連，所述第三進氣風機的輸出端與汽霧發(fā)生裝置的進口相連，所述汽霧發(fā)生裝置的出口通過第二可調(diào)節(jié)氣閥與第二進氣風機的輸入端相連，所述第二進氣風機的輸出端通過第二傳輸管系同時與安裝在合金化爐的上部冷卻段上的多組汽霧冷卻噴嘴的輸入端相連，每組汽霧冷卻噴嘴的數(shù)量為兩個，對稱布置在穿越上部冷卻段的帶鋼兩側(cè)；
[0015]它還包括設(shè)置在合金化爐的上部冷卻段用于檢測帶鋼與合金化爐中心線之間振動偏移量的激光測距儀，所述激光測距儀的檢測信號輸出端與PLC控制器的數(shù)據(jù)輸入端相連，所述PLC控制器的數(shù)據(jù)輸出端分別與第一進氣風機、第一可調(diào)節(jié)氣閥、第二進氣風機、第二可調(diào)節(jié)氣閥、第三進氣風機和第三可調(diào)節(jié)氣閥的控制信號輸入端相連，從而實時調(diào)節(jié)冷卻氣體和冷卻汽霧的噴射參數(shù)。
[0016]進一步地，所述氣體冷卻噴嘴設(shè)置有3?6組，每組的兩個冷卻氣體噴嘴與帶鋼的直線距離為150?300mm，此布置方案具有更好的冷卻效果。
[0017]更進一步地，所述汽霧冷卻噴嘴設(shè)置有2?4組，每組的兩個汽霧冷卻噴嘴與帶鋼的直線距離為150?300mm，此布置方案具有更好的冷卻效果。
[0018]更進一步地，所述氣體冷卻噴嘴和汽霧冷卻噴嘴在同一側(cè)均勻間隔布置，使氣體冷卻噴嘴噴射的冷卻氣體和汽霧冷卻噴嘴噴射的冷卻汽霧均勻地噴射在帶鋼表面，因而具有更好的糾偏效果。
[0019]更進一步地，所述激光測距儀設(shè)置有三個，分別布置在合金化爐的上部冷卻段內(nèi)帶鋼一側(cè)的上部、中部和下部，分別采集三個部位的帶鋼的振動偏移量，使測量結(jié)果更準確。
[0020]本發(fā)明在現(xiàn)有冷卻段冷卻風機的基礎(chǔ)上，對帶鋼位移進行閉環(huán)控制，并通過調(diào)節(jié)帶鋼兩側(cè)的冷卻風機壓力使帶鋼的偏移得到修正，通過增設(shè)汽霧冷卻噴嘴，并根據(jù)激光測距儀采集的帶鋼在合金化爐上部冷卻段內(nèi)的振動偏移量，通過PLC控制器控制帶鋼兩側(cè)氣體冷卻噴嘴和汽霧冷卻噴嘴的噴射流量，以彌補冷卻風機在調(diào)節(jié)過程中冷卻能力的不足。同時將冷卻風機的送風量設(shè)置成與激光測距儀聯(lián)鎖并可自動調(diào)節(jié)，利用對帶鋼對中位置的測量確保帶鋼抖動受到有效控制。
[0021]本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明設(shè)計用于實現(xiàn)帶鋼冷卻段風機引起的振動，可大幅度降低由于冷卻段風機吹掃過程中引起的帶鋼抖動傳遞到均熱段和加熱段引起的合金化不均問題，提高中高端合金化產(chǎn)品的成材率，增強產(chǎn)品的市場競爭力。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明帶有抑制帶鋼抖動功能的合金化爐在鍍鋅生產(chǎn)線上的布局方位示意圖。
[0023]圖2為現(xiàn)有合金化爐冷卻段冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
[0024]圖3為本發(fā)明帶有抑制帶鋼抖動功能的合金化爐冷卻段冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中:底部加熱段1，中部保溫段2，上部冷卻段3，氣體冷卻噴嘴4，汽霧冷卻噴嘴5，壓縮空氣源6，第一進氣風機7-1，第二進氣風機7-2，第三進氣風機7-3，第一可調(diào)節(jié)氣閥
8-1，第二可調(diào)節(jié)氣閥8-2，第三可調(diào)節(jié)氣閥8-3，汽霧發(fā)生裝置9，激光測距儀10，PLC控制器11，感應加熱器12，電阻加熱器13，帶鋼14，第一傳輸管系15，第二傳輸管系16。
【具體實施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0027]如圖3所示，本發(fā)明的一種合金化爐冷卻段組合式噴射裝置，包括壓縮空氣源6，壓縮空氣源6的輸出端通過第一可調(diào)節(jié)氣閥8-1與第一進氣風機7-1的輸入端相連，第一進氣風機7-1的輸出端通過第一傳輸管系15同時與安裝在合金化爐的上部冷卻段3上的三組氣體冷卻噴嘴4的輸入端相連，每組氣體冷卻噴嘴4的數(shù)量為兩個，對稱布置在穿越上部冷卻段3的帶鋼17兩側(cè)，每組兩個冷卻氣體噴嘴4與帶鋼14的直線距離為150?300mm。
[0028]壓縮空氣源6的輸出端還通過第三可調(diào)節(jié)氣閥8-3與第三進氣風機7-3的輸入端相連，第三進氣風機7-3的輸出端與汽霧發(fā)生裝置9的進口相連，汽霧發(fā)生裝置9的出口通過第二可調(diào)節(jié)氣閥8-2與第二進氣風機7-2的輸入端相連，第二進氣風機7-2的輸出端通過第二傳輸管系16同時與安裝在合金化爐的上部冷卻段3上的兩組汽霧冷卻噴嘴5的輸入端相連，每組汽霧冷卻噴嘴5的數(shù)量為兩個，對稱布置在穿越上部冷卻段3的帶鋼17兩偵牝每組兩個的汽霧冷卻噴嘴5與帶鋼14的直線距離為150?300mm。氣體冷卻噴嘴4和汽霧冷卻噴嘴5在同一側(cè)均勾間隔布置。
[0029]它還包括設(shè)置在合金化爐的上部冷卻段3用于檢測帶鋼14與合金化爐中心線之間振動偏移量的激光測距儀10，激光測距儀10的檢測信號輸出端與PLC控制器9的數(shù)據(jù)輸入端相連，PLC控制器9的數(shù)據(jù)輸出