冷軋熱鍍鋅線鋅鍋電磁智能驅渣技術檢視原始碼討論檢視歷史

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冷軋熱鍍鋅線鋅鍋電磁智能驅渣技術本發明屬冷軋熱鍍鋅領域，尤其涉及鋅鍋內鋅液流動控制方法和鋅渣清理技術。全國帶鋼熱鍍鋅機組近千條，總產量近2億噸（占全國粗鋼總產比超15%），其產品廣泛應用於汽車、建築、家電等國民經濟支柱行業，在中國鋼鐵業居於重要地位。然而，鋅渣是冷軋熱鍍鋅工序的必然產物，如何清理鋅渣一直以來是國內外鍍鋅領域長期得不到解決的老大難問題，存在制約鍍鋅質量、鍍鋅效率、及人工撈渣作業強度大、存在作業安全隱患、及鋅鍋無法徹底無人化等突出行業瓶頸問題。

技術原理/技術要點

提出的鋅鍋電磁驅渣方法的基本原理：是於熱鍍鋅鋅鍋上方（非接觸鋅液），設置基於直線電機原理的電磁驅渣器（相當於直線電機定子），對熱鍍鋅鋅鍋內的鋅液產生電磁驅動力（鋅液類似於直線電機轉子），從而驅動鋅鍋內的表層鋅液可控有序流動，則漂浮於鋅液上方的鋅渣因粘滯作用而被拖動跟隨鋅液流動，從而達到非接觸式的電磁驅渣目的，進而耦合撈渣機器人和免人工干預的智能化自學習模型，形成熱鍍鋅領域全無人鋅鍋驅渣和撈渣一體化的解決方案，極大地助力冷軋熱鍍鋅領域智慧製造發展和產線提速增量，提高經濟效益。 電磁驅渣具體原理圖如下。①首次提出了一種基於非接觸磁力控制的鋅鍋電磁驅渣分段布局和驅流方法：通過小截面大磁力電磁驅渣器開發，為成功解決熱鍍V型區狹小複雜空間內無法自動驅渣的行業難題提供了關鍵技術；通過若干種鋅鍋電磁驅渣驅流布局開發，解決了鍍鋅V型區鋅液擾動的關鍵問題，使原最關係鍍鋅質量的熱鍍V型區的人工扒渣造成的鋅液擾動，轉向鋅鍋四周區域，並通過電磁場透入深度控制實現驅渣量和驅渣深度精準控制，達到鋅液面穩定驅渣，促進熱鍍鋅生產的鋅渣鋅灰缺陷發生率大幅降低。②成功開發了國際首台套鋅鍋電磁驅渣系統，率先解決了行業5個關鍵瓶頸問題，實現了高質高效鍍鋅生產的突破：實現熱鍍V型區10-30s快速自動驅渣和超可靠性運行，設備系統工作壽命達35000小時(四年)以上；實現了高端鍍鋅產品全連續通板工藝的突破，有效解決了鋅液擾動造成的降級卷和鋅鍋設備結渣等問題。③開發了鋅渣智能決策模型和低鋅耗工藝，徹底實現鋅鍋無人化：開發了融合電磁驅渣、機器人撈渣、加鋅錠、鋅液泵、液位控制等一體化的智能化決策管控系統，實現了成套系統由自動化向鋅鍋無人化、智能化的跨越；開發了「驅---扒---撈」的鋅渣清理工藝，實現平均鋅耗降低超2%。

應用情況及效果

提出了基於非接觸磁力控制的鋅鍋電磁驅渣方法，成功開發了國際上首台套鋅鍋電磁驅渣裝備成套系統，解決鍍鋅領域若干個瓶頸問題，實現高質高效鍍鋅生產的重大突破。 本項目成果已成功應用於寶鋼股份、湛江鋼鐵、武鋼有限、寶武馬鋼、合資日鐵等鋼鐵基地，自18年6月本項目首台套系統開發成功投產以來，3年內已實現了15套產業化推廣應用，累計創效超2億元。該項目成果也引起國內外同行的極大關注和若干諮詢。（1）徹底解決了熱鍍鋅產線鍍鋅V型區無法自動驅渣和鋅渣駐留凝固問題，實現了10-30s快速驅渣。原冷軋熱鍍鋅線鋅鍋熱鍍V型區的鋅渣只能依靠高強度的人工扒渣作業，本項目成功實現了該區域的全自動快速驅渣作業，消除了原來約每隔1小時每次30min以上的人工撈渣作業，為鋅鍋無人化發展提供了關鍵技術手段和解決方案。可減少一個3D作業崗，助力鍍鋅線智慧製造發展。下圖為鋅鍋電磁驅渣技術實施前後，鋅鍋表面的鋅渣堆積狀況。本項目技術基本消除了鋅鍋區鋅渣凝結駐留問題，消除了設備結渣及鍋沿火焰清渣造成的環境污染等問題，降低了設備維護成本。 （2）解決了鋅液擾動造成的降級卷（又稱過渡料）問題，實現了鍍鋅線全連續通板工藝的突破，使汽車外板或家電面板等高端產品的鍍鋅連續通板能力，從原來只能連續通板6-8卷，提高至可連續通板200卷以上，大大降低了過渡料消耗，大大提高生產經濟效益。 （3）解決鍍鋅線熱鍍V型區鋅液擾動造成的鋅灰鋅渣捲入缺陷問題，實現高端鍍鋅產品表面鋅灰發生率在原指標基礎上的大幅降低。 （4）突破超高速鍍鋅瓶頸，助力機組提速。 （5）實現了冷軋熱鍍鋅線集電磁驅渣、機器人撈渣、爐鼻子溢流、加鋅錠、鋅液泵、液位控制等一體化的智能化決策管控和工藝提升，並助力鍍鋅平均鋅耗降低。非接觸、免人工干預、自動匹配工藝參數，實現了鋅鍋區清渣作業由自動化向鋅鍋無人化、智能化的跨越。 （6）項目創新成果被三位院士領銜的專家團隊鑑定為國際領先水平。