一种热镀锌机组气刀控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于连续热镀锌板带钢生产技术领域，涉及一种热镀锌机组气刀控制装置及方法。该包括：气刀、退火炉、锌锅、炉鼻、沉没辊，氮气主管即氮气源，氮气加热系统，通过本发明专利技术提供的装置及方法，使得气刀唇介质温度提高，从而有效提高了气刀切点的锌液凝固线，提高了锌液经过气刀时的流动性，多余锌层能够完全在液态下被高温气刀流剪切剥离。杜绝了“锌流纹”缺陷，锌层厚度控制响应速度提高，也同时提高了工艺速度。

A kind of air knife control device and method for hot galvanizing unit

【技术实现步骤摘要】
一种热镀锌机组气刀控制装置及方法
本专利技术属于连续热镀锌板带钢生产
，涉及一种热镀锌机组气刀控制装置及方法。
技术介绍
现代连续热镀锌板带钢生产工艺的核心是退火和镀锌，带钢在退火炉和锌锅中的行进速度协调一致地确定了机组的工艺速度及产能。退火与镀锌二者互相联系，互为制约。工艺速度的制约：带钢进入锌锅温度为450-470℃，带钢出锌锅温度420-440℃，带钢经过气刀后温度降到300-400度。气刀流的作用具有双重性：一方面刮掉带钢表面多余的锌；另一方面使带钢表面产生较大的温降，从而降低了带钢表面锌液的流动性，当气刀压力达到一定值后，锌层厚度不再随气刀压力增加而减小，迫使机组降低工艺速度，以达到要求的锌层厚度。锌层厚度控制响应慢：由于气刀流的双重作用，使锌层的厚度控制产生了很大的滞后，当新的锌层厚度值设定后，要经过300-500米的带钢运行才能达到要求，这一段带钢成为了不合格产品。“锌流纹”缺陷：由于气刀流的双重作用，锌层经过气刀时的凝固线较低，温度降低过快，锌层在固、液混合态下的切割剥离难度大大增加，导致镀锌后产品出现一种叫做“锌流纹”的缺陷。“锌流纹”缺陷作为一种表象，恰恰是气刀流-降低了锌液流动性在本质上的表现，是锌液流动性降低的充分印证。然而上述工艺速度的制约、锌层厚度控制响应慢及产品的“锌流纹”缺陷，这些都是问题的表象，气刀流造成带钢表面锌液温度的降低是问题的根本。既然带钢经过气刀会产生很大的温度降低，那么提高带钢出锌锅的温度，即进入气刀前的温度，从而抵消气刀流造成的温降是否可以呢？通过提高带钢进入锌锅前的温度，或是通过直接提高锌锅中锌液的温度都可以提高带钢经过气刀前的温度，但是，当锌液温度超过480℃时，铁溶于锌的速度呈抛物线关系急剧增加，一方面产生大量底渣，造成带钢表面锌粒缺陷，使镀锌板表面质量下降；另一方面增加了炉鼻子及锌锅内设备的腐蚀，降低设备的使用寿命，因此提高锌锅中锌液温度的办法是不可行的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热镀锌机组气刀控制装置及方法，从而解决气刀流产生的温降，提高带钢表面锌液经过气刀时的流动性，就可以提高气刀控制锌层厚度的灵敏性，提高锌层厚度控制的响应速度，减少锌层厚度超差的不合格品，减少产品的“锌流纹”缺陷；同时，减少气刀流造成的温降，提高带钢表面锌液经过气刀时的流动性，更可以提高机组工艺速度，从而提高机组产能。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种热镀锌机组气刀控制装置，包括：气刀、退火炉、锌锅、炉鼻、沉没辊，氮气主管即氮气源，氮气加热系统，所述沉没辊置于锌锅中，锌锅中盛有锌液，退火炉与炉鼻连接，炉鼻伸到锌锅表面，所述气刀上设有气刀喷口，所述氮气加热系统包括五个氮气加热器并串联在氮气主管上，氮气加热系统中，蒸汽回路由主管分出五条支路，通过温度控制阀，可任意投入1-5个加热器。进一步地，所述氮气加热器为密闭钢结构的箱体，箱体内通蒸汽，箱体内并联设有五根50mm直径的加热管。进一步地，所述箱体上还设有蒸汽入口、蒸汽出口、氮气入口、氮气到气刀和疏水器。进一步地，所述加热管为无缝不锈钢管，长度为2m。进一步地，所述主管上还设有氮气旁通阀和温度表，两端分别设有关断阀。一种热镀锌机组气刀控制方法，依据锌层厚度的要求，调整气刀压力、带钢速度、喷口距带钢距离、喷口角度、气刀距离锌液的高度；退火炉完成再结晶退火，控制带钢的机械性能；炉鼻在保护气体作用下将带钢密闭地导入锌锅；带钢表面在450-455℃锌液中形成合金镀层；通过沉没辊将带钢导入并导出锌锅；通过气刀上一个横贯带钢宽度方向的缝隙喷口即气刀喷口，喷出连续的像刀一样的氮气气流，把带钢表面多余的锌刮掉，控制镀锌层的厚度。进一步改进，加热气刀介质，加热方式为通过氮气加热器对所述氮气气流进行加热，具体为：氮气在5根钢管内通过时被箱体内流动的蒸汽加热。进一步改进，所述蒸汽压力为1.2Mpa。进一步改进，在检修或故障情况下打开氮气旁通阀，同时关闭氮气回路中的2个氮气关断阀；生产需要投入氮气加热系统时，氮气回路的两个关断阀处于打开状态，旁通阀处于关闭状态。进一步改进，所述气刀压力为0-65kpa，带钢速度为30-180m/min，气刀喷口距带钢距离单侧为0-70mm，喷口角度0-5°，气刀距锌液面高度170-750mm，喷嘴缝隙1-1.3mm。本专利技术的有益效果：通过本专利技术提供的装置及方法，使得气刀唇介质温度提高，从而有效提高了气刀切点的锌液凝固线，提高了锌液经过气刀时的流动性，多余锌层能够完全在液态下被高温气刀流剪切剥离。杜绝了“锌流纹”缺陷，锌层厚度控制响应速度提高，也同时提高了工艺速度。附图说明为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。图1为实施例中带钢镀锌前装置的结构示意图；图2为实施例中带钢镀锌后装置的结构示意图；图3为氮气加热器的结构示意图；图4为氮气加热系统的结构示意图。具体实施方式实施例1：如图1、2所示，一种热镀锌机组气刀控制装置，气刀1用于控制锌层厚度，影响锌层厚度的因素有：气刀1压力；带钢2速度；喷口3距带钢距离；喷口3角度；气刀1距离锌液的高度；气刀压力0-65kpa；机组速度180m/min；气刀距带钢距离(单侧)0-70mm，气刀角度0-5°，气刀距锌液面高度170-750mm，喷嘴缝隙1-1.3mm；退火炉4：完成再结晶退火，控制带钢的机械性能；使带钢获得清洁无氧化物的海绵状的纯铁活性表面。炉鼻5：在保护气体作用下将带钢2密闭地导入锌锅6。锌锅6：带钢2表面在450-455℃锌液8中形成合金镀层。沉没辊7：将带钢2倒入并导出锌锅6。气刀1：通过一个横贯带钢宽度方向的缝隙喷口，喷出连续的像刀一样的氮气气流，把带钢表面多余的锌刮掉，控制镀锌层的厚度。图3是单个的氮气加热器9，加热器9为密闭钢结构箱体，箱体内通入蒸汽，10为蒸汽入口，箱体内有五根50mm直径的无缝不锈钢管并联，当氮气在5根钢管内通过时被箱体内流动的蒸汽加热。氮气加热器内氮气加热管111设计长度2m，经过测试，在1.2Mpa蒸汽压力下，加热器氮气入口温度16℃时，出口温度达到30℃。图3中11为氮气入口，12为蒸汽出口，13表示氮气去气刀，15为疏水器，图3中温度表14除测试外，正常生产中用于判断加热器工作状态是否良好。单个加热器的加热能力是不够的，需要多个氮气加热器构成一个加热系统来加热氮气，使气刀流达到理想温度。图4氮气加热系统共有五个加热器串联在氮气主管，蒸汽回路由主管分出五条支路，主管上还设有氮气旁通阀17和温度表19，两端分别设有关断阀20，通过温度控制阀16，可任意投入1-5个加热器，氮气旁通阀17在检修或故障情况下打开，同时关闭氮气回路中的2个氮气关断阀18，正常生产需要投入氮气加热系统时，氮气回路的2个关断阀18处于打开状态，旁通阀17处于关闭状态。经过测试，五台加热器全部投本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热镀锌机组气刀控制装置，其特征在于，包括：气刀、退火炉、锌锅、炉鼻、沉没辊，氮气主管即氮气源，氮气加热系统，所述沉没辊置于锌锅中，锌锅中盛有锌液，退火炉与炉鼻连接，炉鼻伸到锌锅表面，所述气刀上设有气刀喷口，所述氮气加热系统包括五个氮气加热器并串联在氮气主管上，氮气加热系统中，蒸汽回路由主管分出五条支路，通过温度控制阀，可任意投入1-5个加热器。/n

【技术特征摘要】
1.一种热镀锌机组气刀控制装置，其特征在于，包括：气刀、退火炉、锌锅、炉鼻、沉没辊，氮气主管即氮气源，氮气加热系统，所述沉没辊置于锌锅中，锌锅中盛有锌液，退火炉与炉鼻连接，炉鼻伸到锌锅表面，所述气刀上设有气刀喷口，所述氮气加热系统包括五个氮气加热器并串联在氮气主管上，氮气加热系统中，蒸汽回路由主管分出五条支路，通过温度控制阀，可任意投入1-5个加热器。


2.根据权利要求1所述的一种热镀锌机组气刀控制装置，其特征在于，所述氮气加热器为密闭钢结构的箱体，箱体内通蒸汽，箱体内并联设有五根50mm直径的加热管。


3.根据权利要求2所述的一种热镀锌机组气刀控制装置，其特征在于，所述箱体上还设有蒸汽入口、蒸汽出口、氮气入口、氮气到气刀和疏水器。


4.根据权利要求2所述的一种热镀锌机组气刀控制装置，其特征在于，所述加热管为无缝不锈钢管，长度为2m。


5.根据权利要求1所述的一种热镀锌机组气刀控制装置，其特征在于，所述主管上还设有氮气旁通阀和温度表，两端分别设有关断阀。


6.一种热镀锌机组气刀控制方法，其特征在于，依据锌层厚度的要求，调整气刀压力、带钢速度、喷口距带钢距离、喷口角度、气刀距离锌液的高度；退...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金鹏，崔成慧，王占中，刘杨，赵兴时，张扬，
申请(专利权)人：本钢板材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21