【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于带钢涂镀，涉及带钢涂镀过程中热镀机组炉鼻子内部气氛中固体颗粒物的清除处理。
技术介绍
1、如图1和图2所示，带钢连续热镀过程中，带钢1自退火炉进入到热张辊室2，通过热张辊3转向，进入到炉鼻子中。炉鼻子包括炉鼻子上段4和炉鼻子下段5。带钢下行穿过炉鼻子进入到锌锅7(“锌锅”是业内广泛认知的专属名词，是指盛装液态金属的“锅形”结构，不仅用于盛装液态锌液，也用于盛装液态锌合金、铝铁合金、锌铝镁合金等)。锌锅7中为液态高温的金属液6(例如锌液)。带钢下行进入锌锅7通过沉没辊8转向后上行离开锌锅区域。在实际的带钢连续热镀生产线上，炉鼻子多为分段式设计，炉鼻子上段4和炉鼻子下段5通过第一法兰11连接，炉鼻子上段和热张辊室2通过第二法兰12连接，这样的结构便于检修。另外，为了防止带钢在炉鼻子内运行时，垂度过大引起划伤，部分炉鼻子中布置有内托辊10。
2、炉鼻子是一个封闭空间，炉鼻子下段5插入到金属液6中约200-500毫米。通过此举，实现炉鼻子内部气氛和外部大气环境的隔离。炉鼻子内部气体和热张辊室内气体互通，均为氮氢保护气体。在炉鼻子内部下方的液态金属，由于此区域是氮氢保护气体气氛，金属液在高温下会蒸发，形成金属蒸汽13。金属蒸汽13呈自由状态弥漫在炉鼻子内部。金属蒸汽13自身会冷凝，形成微颗粒状金属，其也会和炉鼻子中少量的氧成分发生反应生成相应金属氧化物微颗粒，上述二者混合在一起，称为炉鼻子金属灰。本申请中所述的固体颗粒物，即为上述两种物质的混合物。
3、金属液蒸发产生的金属灰在炉鼻子内部弥漫，其含量到
4、综上，在炉鼻子内部还原性氮气保护环境下，液态金属会自由蒸发，并在气流的搅动作用下往上运动，在遇到低温物体时，如遇到温度相对较低的炉鼻子内壁，会冷凝在其上并吸附。由于在上述过程中，没有氧化物(如水)，这种锌灰的化学成分和液态锌类似，是一种粉状疏松物。锌灰在其他物体上的吸附力弱，随着吸附量越来越大，其会飘逸以及坠落。最终或落到运行带钢表面，或坠落到炉鼻子内部的锌液表面，再沾到带钢表面，乃至传递到锌锅辊表面，从而造成各种质量缺陷。
5、为了解决上述缺陷，业内主要采用两种措施，分别为“抑制蒸发”和“抽取过滤”。
6、“抑制蒸发”措施
7、为了减少乃至切断锌的“蒸发”，在炉鼻子内部进行“增湿”。目前业内普遍采用的所谓“增湿”，即是向炉鼻子内部金属液体上方通入一定量的“湿氮气”，氮气中含有水分。通水的目的是让水和高温金属液体发生氧化反应，生成一层致密的保护膜，从而阻止锌的蒸发。采用这样的技术方案，如果液态金属表面是一个静态的“湖面”，则这个技术方案很完美。但不幸的是，带钢是要通过这个“湖面”进入到锌锅中的，带钢造成的搅动是不可避免的。前述保护膜理想上要求致密，但由于不可避免的晃动必然是不完整的，存在没有覆盖住的区域，锌液还是会蒸发。这种技术方案追求的是尽可能地减少不完整。另外，“通水”产生氧化膜来切断锌“蒸发”的目的的确能达到，但产生的“氧化膜”自身也是有害物，当氧化膜的厚度到了一定程度后，粘附在带钢表面，会造成“漏镀”或“锌灰划伤”缺陷。因此，为了控制氧化膜的厚度和追求液面稳定性，在炉鼻子内部的液体表面还需要采用所谓的“泵强制回路”等措施，通过这些措施来力求锌液面稳定、减少参与蒸发的锌液面和避免氧化膜过厚。
8、通过上述描述可知，增湿有好处，但增湿也带来一系列问题，所以增湿是个“双刃剑”，只能两相利害取其轻。从生产实际来看，“泵强制回路”效果较好，可以维持炉鼻子内锌液面相对干净，但往往平衡点很难掌握，增湿的露点要多少？干氮和湿氮如何配比最佳？对于不同的机组、不同的产品也不完全一样，这个度难以掌握。露点低，抑制锌蒸发效果低，起不到抑制锌灰的预期；而提高露点，则强制泵出到锌锅中金属灰氧化物量会增大，且保护气体中含多余水，锌渣、斑迹、辊印、“镀不上”等缺陷的可能性必然增大。
9、“抽取过滤”措施
10、当金属灰发生难以通过增湿来“抑制”达到要求，则需要顺势而为，设法来疏导和释放金属灰造成的种种弊端，也即“抽取过滤”，其主要技术方案是在炉鼻子和炉膛之间设置小缝隔断，然后增设一套炉鼻子内部气氛体外抽气装置，该装置可以将炉鼻子内部气氛抽出，配置专门的过滤回路实现过滤排放，排放后的气体不回炉鼻子本体，合标后直接排放到大气。
11、不论“抑制蒸发”，还是“抽取过滤”，都是为了解决保护气氛中固体颗粒物对带钢质量的负面影响。但目前业内的做法，实际是对气氛进行管控，然后以对最终的表面质量的影响来作为控制好坏的评价，并没有对“固体颗粒物”自身的含量进行监控并由此来实现精确控制，这也造成了实际生产应用中，经常出现增湿的程度掌握不准，抽气不通畅等问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是实现对炉鼻子内部气氛中金属灰固体颗粒物浓度精确检测，进而根据检测结果进行清除处理，从而实现对金属灰固体颗粒物浓度的精确控制以提升带钢产品质量。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种热镀机组炉鼻子气氛中固体颗粒物检测和控制方法，所述热镀机组包括锌锅、热张辊室以及炉鼻子，所述炉鼻子的下段插入所述锌锅的金属液中，上段与所述炉鼻子连接，带钢经所述热张辊室、所述炉鼻子进入所述锌锅热镀后输出，其特征在于：所述炉鼻子中布置有第一颗粒度仪，通过所述第一颗粒度仪对所述炉鼻子内部气氛中的金属灰的固体颗粒物浓度进行检测，当所述炉鼻子内部的固体颗粒物浓度大于阈值，对所述炉鼻子内部的金属灰进行清除处理。
4、本专利技术通过在炉鼻子内布置第一颗粒度仪对炉鼻子内部的金属灰的固体颗粒物浓度进行精确检测，当浓度大于阈值，则对金属灰进行清除处理，实现了对金属灰固体颗粒物浓度的精确控制。
5、在本专利技术的优选实施方式中，所述清除处理为在所述炉鼻子上连接有抽气装置，通过所述抽气装置抽气的方式将所述炉鼻子内部的金属灰清除，即在所述炉鼻子上连接有抽气装置，所述抽气装置的管道中布置有第二颗粒度仪，通过所述第二颗粒度仪对管道中的金属灰的固体颗粒物浓度进行检测，当所述管道内的固体颗粒物浓度在阈值区间内，保持所述抽气装置的风机正常工作并且还根据所述管道内的固体颗粒物浓度在所述阈值区间的具体浓度值来调整所述风机转速。
6、在本专利技术中，通过在抽气装置的管道内布置第二颗粒度仪，对管道中的金属灰的固体颗粒物浓度进行精确检测，可以实时了解管道内金属灰的固体颗粒物浓度情况，并根据固体颗粒物浓度调整风机转速，进而可以做到按需、及时将管道内的金属灰排出，避免管道封堵，保持抽气通畅。
7、在本专利技术的优选实施方式中，所述第一颗粒度仪布置在所述带钢的上表面一侧。
8、在本专利技术的优选实施方式中，所述第二颗粒度仪本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种热镀机组炉鼻子气氛中固体颗粒物检测和控制方法，所述热镀机组包括锌锅、热张辊室以及炉鼻子，所述炉鼻子的下段插入所述锌锅的金属液中，上段与所述炉鼻子连接，带钢经所述热张辊室、所述炉鼻子进入所述锌锅热镀后输出，其特征在于：所述炉鼻子中布置有第一颗粒度仪，通过所述第一颗粒度仪对所述炉鼻子内部气氛中的金属灰的固体颗粒物浓度进行检测，当所述炉鼻子内部的固体颗粒物浓度大于阈值，对所述炉鼻子内部的金属灰进行清除处理。
2.根据权利要求1所述的热镀机组炉鼻子气氛中固体颗粒物检测和控制方法，其特征在于：所述清除处理为在所述炉鼻子上连接有抽气装置，通过所述抽气装置抽气的方式将所述炉鼻子内部的金属灰清除；或
3.根据权利要求2所述的热镀机组炉鼻子气氛中固体颗粒物检测和控制方法，其特征在于：所述抽气装置的管道中布置有第二颗粒度仪，通过所述第二颗粒度仪对所述管道中的金属灰的固体颗粒物浓度进行检测，当所述管道内的固体颗粒物浓度在阈值区间内，保持所述抽气装置的风机正常工作。
4.根据权利要求3所述的热镀机组炉鼻子气氛中固体颗粒物检测和控制方法，其特征在于：在所述风机正
5.根据权利要求1或3所述的热镀机组炉鼻子气氛中固体颗粒物检测和控制方法，其特征在于：所述第一颗粒度仪布置在所述带钢的上表面一侧；和/或
6.根据权利要求4所述的热镀机组炉鼻子气氛中固体颗粒物检测和控制方法，其特征在于：所述炉鼻子下段的内部接近金属液面设置有增湿装置，所述增湿装置在带钢热镀过程中对所述金属液面增湿以在所述金属液面形成保护膜。
7.根据权利要求6所述的热镀机组炉鼻子气氛中固体颗粒物检测和控制方法，其特征在于：所述抽气装置关闭时，所述增湿装置通入增湿气体抑制金属液蒸发，此时，所述第一颗粒度仪始终检测所述炉鼻子内的金属灰的固体颗粒物浓度；
8.根据权利要求1所述的热镀机组炉鼻子气氛中固体颗粒物检测和控制方法，其特征在于：所述阈值为50-100mg/m3中的一个定值。
9.根据权利要求3所述的热镀机组炉鼻子气氛中固体颗粒物检测和控制方法，其特征在于：所述阈值区间为10-200mg/m3。
10.根据权利要求1所述的热镀机组炉鼻子气氛中固体颗粒物检测和控制方法，其特征在于：所述热张辊室内设置有隔板，所述隔板上具有使带钢通过的狭缝。
...【技术特征摘要】
1.一种热镀机组炉鼻子气氛中固体颗粒物检测和控制方法，所述热镀机组包括锌锅、热张辊室以及炉鼻子，所述炉鼻子的下段插入所述锌锅的金属液中，上段与所述炉鼻子连接，带钢经所述热张辊室、所述炉鼻子进入所述锌锅热镀后输出，其特征在于：所述炉鼻子中布置有第一颗粒度仪，通过所述第一颗粒度仪对所述炉鼻子内部气氛中的金属灰的固体颗粒物浓度进行检测，当所述炉鼻子内部的固体颗粒物浓度大于阈值，对所述炉鼻子内部的金属灰进行清除处理。
2.根据权利要求1所述的热镀机组炉鼻子气氛中固体颗粒物检测和控制方法，其特征在于：所述清除处理为在所述炉鼻子上连接有抽气装置，通过所述抽气装置抽气的方式将所述炉鼻子内部的金属灰清除；或
3.根据权利要求2所述的热镀机组炉鼻子气氛中固体颗粒物检测和控制方法，其特征在于：所述抽气装置的管道中布置有第二颗粒度仪，通过所述第二颗粒度仪对所述管道中的金属灰的固体颗粒物浓度进行检测，当所述管道内的固体颗粒物浓度在阈值区间内，保持所述抽气装置的风机正常工作。
4.根据权利要求3所述的热镀机组炉鼻子气氛中固体颗粒物检测和控制方法，其特征在于：在所述风机正常工作时，根据所述管道内的固体颗粒物浓度在所述阈值区间的具...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶冬柏，唐成龙，姚舜，康维新，郭广林，黄昭东，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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