1、熱鍍鋅板溫度測量數據辨識模型探索與應用周敏(攀枝花鋼鐵有限責任公司冷軋廠攀枝花617022摘要介紹了熱鍍鋅機組帶鋼進入鋅鍋的溫度控制原理,針對板溫控制建立了溫度測量數據辨識模型,即用等溫輻射針對溫度進行測量的辨識模型,介紹了基于辨識模型的生產實踐和取得的效果。關鍵詞熱鍍鋅機組板溫控制模型探型中圖分類號TG178文獻標識碼BResearch and Appli cati on of a D isti n guishable M odel for the M easured Value of Steel Stri p i n Hot Galvan i zi n g Steel SheetZhou

2、M in(Cold Rolling M ill of Panzhihua Ir on&Steel Co.,L td.ABSTRACTIt de monstrates the te mperature contr ol p rinci p le of the steel stri p which goes int o zinc pot in hot coating galvanizing line.It als o build a model f or the stri p te mperature contr ol in order t o distinguishable model

3、whether the te mperature value measured by the high te mperature radi ometer is correct or not.After this app r oach is app lied,the working state of the high te mperature radi ometer is more credible.KE YWO R D SHot coating galvanizing lineStri p te mperature contr olModel research1熱鍍鋅機組板溫控制簡述鋼板熱鍍鋅

4、是在經過清洗和熱處理后的冷軋鋼板表面均勻熱涂鍍鋅層或鋅基合金層的一種涂層工藝。為保證鋅層與鋼基良好結合并生成鐵鋅合金,入鍋鋼板溫度是一個非常重要的工藝參數,控制好入鍋帶鋼溫度是熱鍍鋅機組關鍵控制功能之一。一般來說,熱鍍鋅機組鋼板入鍋溫度控制有爐溫控制和板溫控制兩種模式。爐溫控制模式采用熱電偶測量爐子內的氣氛溫度,并視測量溫度為鋼板溫度。板溫控制模式采用高溫輻射計直接測量鋼板表面溫度,測量精度高,誤差小,動態性好。按照產品質量要求,高檔鍍鋅線均優先采用板溫控制模式,而將爐溫控制模式作應急狀態使用,溫度控制原理見圖1 。TT:溫度變送器TI C:溫度控制器TY:輸出轉換(分配器圖1入鍋帶鋼溫度控制

5、原理73Total No.156Ap ril2006冶金設備MET ALLURGI CAL E QU I P M E NT總第156期2006年4月第2期作者簡介:周敏,男,1966年出生,1993年畢業于東北大學研究生院,碩士,高級工程師,從事于工程建設和設備維修的管理工作在實際生產過程中,一些外部原因可導致高溫輻射計檢測輸出不準確。按照統計數據,導致高溫輻射計檢測不準確的外部原因有安裝位置變化、儀表冷卻系統工作不穩定和帶鋼表面反射系數(黑度系數變化等。通常安裝位置變化和儀表冷卻系統運行不穩定是容易解決的。帶鋼表面反射系數變化是動態的,與帶鋼表面清潔度、表面粗糙度和帶鋼板形等直接關聯,動態修

6、正高溫輻射計反射系數是非常困難的,而動態標定又是無法實現的。板溫控制系統用不準確的測量值進行控制,產品質量就無法得到保障。辨識外部原因對高溫輻射計的影響程度就成為鍍鋅生產質量控制的關鍵過程控制點之一。2高溫輻射計測量值的辨識模型建立為了在線動態修正高溫輻射計的反射系數或及時提醒測量值誤差超限,實施動態修正或監控工藝參數是有現實意義的。經研究,可以通過鋅鍋鋅液的熱平衡實現對入鍋板溫的測量。鋅鍋鋅液熱平衡抽象模型,見圖2。在正常生產中,工藝要求鋅液溫度T art 需處于基本穩定狀態,鋅液處于熱平衡狀態 。圖2鋅鍋鋅液熱平衡模型Q =C zn M zn T =C Zn M Zn (T art -T

7、measZn =0(1式中C zn -鋅液的比熱。M zn -鋅鍋中鋅液總質量,可以通過測量鋅液液面高度計算得到。T meas -鋅液測量溫度。處于熱平衡狀態下的鋅液,同時存在式(2的關系:Q =Q ind +Q stri p in -(Q envir +Q stri pout +Q meltZn =ni =1 I i U i d t i +Fe C Fe (T art -T strip in H strip b stri p strip dt-Q envir +Fe C Fe (T art -T envir H strip b stri p strip dt +Zn C Zn (T art

8、-T Zn H Zn b Zn Zn dt (2式中Q ind 、Q strip in ,分別為感應器輸入熱量和帶鋼帶入熱量。Q envir 、Q stri pout 和Q meltZn ,分別為環境吸熱量、帶鋼帶走熱量和加入鋅錠的吸熱量。n 、I i 和U i 分別為鋅鍋感應器的個數、電流和電壓。、C 、H 、b 和分別代表密度、比熱、厚度、寬度和速度。腳標Fe 、Zn 、stri p in 、stri pout 、art 、meltZn 和envir 分別代表鐵、鋅、入鍋帶鋼、出鍋帶鋼、工藝要求、熔化鋅塊和周圍環境的意義。實際上,因溫度控制系統控制精度的影響,Q 0。結合式(1和(2,換算

9、得到入鍋帶鋼溫度T strip in ,以此判斷高溫輻射計的測量值是否準確或直接用于修正高溫輻射計的反射系數。T strip in =T art -C zn M zn (T art -T measZn -ni I i U i(dt i +Q envir +zn C zn (T art -T zn H zn b zn zn dt /(FeC Fe H stri p b stri p stri p dt -(T art -T envir (H strip +Zn /H strip(3式(3中zn 為鍍后帶鋼的增厚量,即總鋅層厚度。式(3是無法直接使用的,因Q envir 、H Zn 、b Zn 和

10、Zn 參數在實際生產中要準確得到是很困難的,須做技術處理方可應用到實際生產中,即建立環境溫度與保溫功率對照表和熔鋅量與消耗電功率對照表。Q envir 參數的技術處理:使機組處于停止狀態,調整鋅鍋溫度控制系統的精度,使其處于最高控制精度下工作。在鋅鍋周圍選擇測溫點,記錄下不同平均環境溫度下對應的感應器電流和電壓曲線,建立環境溫度與保溫功率對照表。H Zn 、b Zn 和Zn 參數的技術處理:在建立了環境溫度與散熱功率對照表后,仍讓機組處于停機狀態。按照正常生產加鋅錠的速度向鋅鍋中加入鋅錠,記錄下加入鋅錠量與感應器電流和電壓曲線,建立熔鋅量與消耗電功率對照表。在實際使用時,可用理論鋅液耗量代替實

11、際消耗來計算熔鋅消耗電功率,誤差也不大;如果機組配備了自動加鋅錠系統,就可在控制系統中取得數據,不必用理論鋅耗代替實際消耗了。83總第156期冶金設備2006年4月第2期3高溫輻射計測量值的辨識模型應用高溫輻射計測量值的辨識模型的應用有報警和修正反射系數兩種模式。是選擇報警模式還是修正反射系數模式,主要取決于計算得到的T stripin 的準確性。一般來說,應用初期使用報警模式,待基礎數據收集完善后使用修正反射系數模式。在實際生產中,對報警模式進行了測試,鋅鍋實際工作溫度為610,T strip in 的實測值為597,計算值為594.6,可見模型的精度可以滿足工藝的要求。高溫輻射計測量數據的

12、辨識模型P LC 控制流程,見圖3 。圖3測量數據辨識模型P LC 控制流程4結論在攀枝花鋼鐵有限責任公司冷軋廠二號和三號鍍鋅機組工程調試到試生產過程中,采用了圖3控制流程的“板溫測量報警”功能,避免了批量性產品質量事故,取得了明顯的經濟效益。參考文獻1徐可軍.傳感器與檢測技術.北京:電子工業出版社,2004.92廖常初.S7-300/400P LC 應用技術.北京:機械工業出版社,2005.1(收稿日期:2005-11-19冶金專利專利名稱:自動在線熱鋼坯噴號機專利申請號:03280827.5公開號:2649200申請日:2003.09.22公開日:2004.10.20申請人:魏云虎本實用新

13、型涉及一種自動在線熱鋼坯噴號機,它包括計算機、標號機和涂料站,涂料站有涂料膠管接入標號機。標號機包括長氣缸、滑軌、探頭、由長氣缸控制在滑軌上進退設有標號機構的小車,標號機構包括可滑動支架,支架上設有電磁閥組、短氣缸、由短氣缸控制的至少一個噴頭、夾爪氣缸和由夾爪氣缸控制的夾爪;噴頭依次包括字框、模腔、噴嘴、氣路板和與氣源相通的主氣道板,字框與模腔呈字形,每一劃設有一個噴嘴,與噴嘴相鄰的氣路板上設有通往每個噴嘴的氣路、涂料膠管和水道,并設有控制噴氣的氣閥和控制進水或涂料的涂料閥。是一種能移動噴字、結構簡單、噴嘴不易堵塞的自動在線熱鋼坯噴號機。專利名稱:PC 軋機交叉頭和側導板快速更換裝置專利申請號:200320109323.1公開號:2649206申請日:2003.10.29公開日:2004.10.20申請人:寶山鋼鐵股份有限公司本實用新型涉及板帶軋機機架內大型零件的更換裝置,尤其涉及PC 軋機交叉頭和側導板的快速更換裝置。解決了現有機架內大型零件的更換消耗許多檢修