[发明专利]一种连续热镀锌气刀刀距自动控制方法

说明书

本发明涉及一种连续热镀锌气刀刀距自动控制方法，采用气刀刀距预设定控制、气刀刀距前馈控制以及气刀刀距反馈控制的综合控制方法，最终实现气刀刀距自动控制。本发明的优点是：在实际镀锌生产中应用该方法后，气刀刀距定位准确，结合气刀压力控制使得镀层厚度精度明显提高，同时替代了现场人工操作刀距，减少在带钢弓弯状态下，气刀接近带钢的风险。

技术领域

本发明涉及一种连续热镀锌气刀刀距自动控制方法。

背景技术

随着国民经济的飞速发展，我国大力发展汽车、家电、能源和城市基础建设，对热镀锌带钢的需求量也不断增长，对热镀锌带钢产品质量提出了更高的要求。气刀是热镀锌机组重要的工艺设备之一，用来控制锌层厚度的均匀性，平稳性，其控制系统的好坏直接影响镀锌成品的质量。见图1，带钢基板经过连退炉氧化还原作用后，通过锌锅，其表面将附着液态锌，然后应用沿带钢宽度方向布置的两侧气刀喷射气体，将多余的锌液刮回到锌锅，实现锌镀层厚度控制。气刀距带钢的距离调整是控制镀层厚度的主要手段之一，它对气体压力的分布影响也较大。在板形良好的情况下气刀和带钢的距离(气刀刀距)越小对镀层的稳定控制越有利，对于控制镀层厚度，最重要的就是精确控制气刀和带钢的距离。当带钢速度和气刀压力不变时，如果需要较薄的锌层则气刀就要离钢带较近，但是目前现有的实际生产操作中，是由操作工来进行人工手动操作，由于个人操作经验的不同，有时会出现操作气刀距带钢距离太小，这时候带钢在板形不好的情况下或焊缝通过时，板带极易刮蹭到刀唇，从而造成板带划痕或气刀堵塞，影响质量。

镀锌过程是很复杂的过程，是有很多独立的变量综合在一起来影响最终的镀层厚度包括气刀压力、气刀刀高等，但从镀锌生产中实际应用的角度来说一般只考虑那些可控的变量包括气刀压力和气刀距带钢表面距离。由于带钢两侧的吹扫气体压力平衡不易调节和保持，所以当气刀的位置调节控制设备工作正常，并且控制精度在一定范围之内时，一般首先采用气刀刀距控制方法。然后只有当位置调节控制装置不够稳定时才结合气刀压力调节方法共同来保证镀层厚度精度。所以说气刀刀距距控制的好与坏对镀层厚度精度影响很大，如果气刀刀距设定控制精度高的话，会避免频繁调节气刀压力而造成的系统不稳定。

《中国冶金》2014年24期中刘向国发表了一篇《鞍钢热镀锌线气刀控制系统组成与功能分析》，文章中只对气刀刀距调整机构组成进行了简单的介绍，以及简单提及了气刀刀距控制的执行方式采用的是步进控制方式，并没有介绍刀距自动控制相关内容。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种连续热镀锌气刀刀距自动控制方法，实现了镀锌过程中气刀距带钢表面距离的自动控制，替代人工手动操作，提高镀锌产品质量，降低锌原料消耗。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种连续热镀锌气刀刀距自动控制方法，采用气刀刀距预设定控制、气刀刀距前馈控制以及气刀刀距反馈控制的综合控制方法，具体包括：

1)气刀刀距预设定控制：在没有检测反馈的情况下，对镀层厚度进行粗略控制；当带钢焊缝到达气刀前0-60秒(不含0)，过程计算机通过主线PLC发送给气刀控制器单元下一卷带钢工艺参数数据，在带钢焊缝到达气刀前或后0-15秒(不含0)，启动热镀锌气刀刀距预设控制单元来输出气刀刀距的预设定值；

气刀刀距预设值为：

式(1)中，为厚度裕量值，a_l和b_l为镀层厚度长期自适应模型系数，W_tar为目标镀厚，V_k-1为前一时刻采样得到的带钢速度，气刀压力和气刀刀距影响镀层厚度的比率为R：(1-R)，D_SET为气刀刀距预设值；