冷轧热镀锌连续火炉控制系统的设计

冷轧热镀锌连续火炉控制系统的设计

摘要 冷轧热镀锌连续退火炉控制系统设计 摘要 宝钢股份梅山钢铁分公司新建的1422热镀锌和热镀锌两条自动化生产线由宝钢完全自主集成工程技术有限公司大型复杂机组主要为国内外建筑市场的镀锌和镀锌板设计和生产。 工艺方面，开卷后的带钢原材经过化学清洗、电解清洗、干燥、预热、明火加热、辐射加热、辐射均热及氢还原、冷却、镀锌、镀锌、后续冷却、化学处理等工序，终于完成了。 压接和捆扎工艺成为标准产品。 如此多的复杂流程和机构必须采用高度自动化的控制系统，使它们协同工作，以满足生产过程的要求。 因此，我们在深入研究国外众多同类机组先进控制理念和技术的基础上，结合眉山热镀锌及热镀锌机组的特点，设计开发了一套安全、可靠的控制系统。 、高效的软硬件仪表自动化控制系统。 其中，机组两台连续退火炉的温度和燃烧控制系统的设计尤为重要。 它不仅影响产品的涂层质量，而且决定其重要的物理和化学性能。 因此，在给出热镀锌生产线整个仪表自动化控制系统的流程图后，本文重点讨论热镀锌生产线中连续退火炉的控制系统设计线。 我们的主要工作包括以下三个方面：一是连续退火炉控制系统的硬件设计，包括其网络通信系统结构； 二是连续退火炉区域多台单台设备控制系统的设计与调试。 例如：氮氢混合系统、气体分析仪等，并将其连接为整体子系统； 三、结合产品生产工艺要求和梅山热镀锌及热镀锌退火炉的结构特点，设计调试连续退火炉的温度和燃烧控制系统； 最后给出了梅山热镀锌连续退火炉试生产的多个记录数据，说明其控制系统设计的有效性，并对后续工作进行展望。

关键词：热镀锌、热浸镀锌、连续退火炉、退火工艺、温度控制、燃烧控制第一章引言第一章引言钢是含有C、Si、Mn、P、S及少量其他元素的铁。它所组成的合金可以说是当今世界上应用最广泛的金属材料。 目前，全球年钢产量超过4亿吨。 但与此同时，金属腐蚀给国民经济造成的损失也是惊人的。 据统计，全世界每年因腐蚀报废的金属设备和材料约相当于金属年产量的1/3。 全球每年因金属腐蚀造成的直接经济损失高达约7万亿美元，是地震、洪水、台风等自然灾害造成总损失的六倍。 至于设备腐蚀损坏造成的损失，包括停产减产、产品质量下降、环境污染、危害人体健康，甚至严重事故等，更是难以估计。 目前，我国每年因金属材料与周围环境发生化学或电化学反应而造成的腐蚀损失约为5000亿元，约占我国国民生产总值的6%。 为此，人们试图通过各种手段来避免或减少金属腐蚀损失。 锌是人们第一个认识到的金属，不仅可以防止钢材在大气中腐蚀，而且可以受到自身腐蚀产物的保护，减缓其自身的腐蚀速度。 因此被广泛用于防止钢铁材料在大气中的腐蚀。 钢材热镀锌自18世纪开始应用于工业生产以来，已有200多年的历史。

在此期间，人们对锌和钢铁的腐蚀以及热镀锌的理论和技术不断进行深入的研究。 钢材热镀锌也成为重要产业并取得了长足发展。 我国钢铁热镀锌工业始于20世纪30年代热镀锌钢管的生产。 热轧镀锌薄钢板和镀锌钢丝的生产始于 20 世纪 50 年代。 直到20世纪70年代，生产规模和技术水平才达到较大规模。 提升。 20世纪90年代末，我国钢铁热镀锌行业进入快速发展时期。 1.1熟镀锌锌是一种蓝白色金属，熔点为7.149/cm2，密度为7.149/cm2。 锌具有中等延展性。 在室温下，锌在干燥空气中不发生化学变化。 在潮湿空气中含有O2、H2O、C02等腐蚀介质的腐蚀环境中，锌表面会形成一层致密的耐腐蚀碳酸锌薄膜，可以保护锌内部不被腐蚀，从而延长使用寿命受保护材料的寿命。 镀锌层对钢铁制品具有良好的保护作用，因此人们几乎在认识到这一性能的同时就开始了对镀锌工艺的研究。 由于锌的优良性能，可以在钢板表面镀锌以防止腐蚀。 这种钢板称为镀锌板。 目前镀锌用于防止钢板、钢丝、型钢、器皿、铸件、紧固件等的腐蚀，镀锌的锌消耗量约占整个锌产量的50% 。 据了解，对热浸镀锌工艺的研究始于1741年。1742年，法国的马隆在英国开始热浸镀锌。

1847年，德国Hart-Kopf公司开始热浸镀锌生产。 钢材热镀锌原本是指钢材的热浸镀锌，但随着热镀锌技术的发展，它的概念已经远远超出了原来的范围。 首先，人们研究了金属进入镀锌溶液后的作用，在锌溶液中添加少量的Pb和Sb，以获得具有美丽晶体图案的表面，从而建立了传统的热镀锌工艺。 然后，为了防止锌液氧化并获得美观的表面，在锌液中添加0.01%--0.05%的铝。 后来为了提高镀锌层的附着力和加工性能，在锌液中添加了O。 15%--0.2%铝，从而改变镀锌层的成分和结构，不仅提高镀锌层的附着力，而且减少锌液表面的氧化。 为了获得在较高湿度下具有更好的耐大气腐蚀性和更强的抗氧化性的产品，20世纪60年代以后，逐渐出现了一些含5%、55%和5%--30%铝的镀锌层。 铝合金制品。 热镀锌钢板生产技术的发展是基于热镀锌理论的发展、钢板生产和轧制技术的发展以及社会经济对钢板需求的增加。 薄钢板的生产经历了热轧、……冷轧阶段。 冷轧钢板生产中，还进行罩式炉退火和连续光亮退火。 冷轧钢板的成分也多种多样。 因此，热镀锌是冷轧的后续工艺，其生产工艺也在相应发展，因此也有相应的钢板热镀锌工艺的出现和存在。

曾经有适用于热叠轧钢板的单板热浸镀锌工艺和设备，并一直持续到20世纪80年代。 适用于单张钢板和罩式炉退火冷轧卷的钢板热浸镀锌工艺为熔剂镀锌工艺。 与连续光亮退火技术和设备相对应的是在线连续退火和连续镀锌相结合的森吉米尔法等一些镀锌钢板生产技术和设备。 20世纪70年代以来，汽车工业的发展促使镀锌板行业通过技术改造和新建大型机组实现新的发展。 镀锌钢板的总体发展趋势如下。 1、扩大成品规格、产能、生产线专业化。 近年来，已出现了年产50万吨～60万吨、板材宽度为l800～的机组。 2 第1 章简介 2 生产高度自动化。 该生产线通过电子计算机控制系统实现焊接、炉温分段控制、机组张力、生产速度的自动控制。 镀锌层采用速度、风刀、自动测厚等闭环控制，应用于老机组和新建机组改造。 3 表面预清理的普遍使用和向立式炉的发展。 美国法采用立式炉，而森吉米尔法采用立式炉并增加化学或电化学表面预清洗工艺，使得两种生产工艺日益接近。 4、向多钢种、多涂层方向发展。 许多新生产线采用多罐布局。 一条生产线可生产多种涂层成分的产品，并可实现快速更换。

5 另外，对退火热处理设备进行了改进，可加工非时效IF板。 除生产普通钢板热镀锌产品外，还可生产IF钢板。 6 在全球将面临锌资源枯竭的情况下，电镀锌板由于锌消耗量低，在竞争中具有一定的优势。 尤其是在各种耐蚀性良好的电镀锌合金钢板的开发中，一旦获得耐蚀性优异的镀层合金，就会在竞争中占据一定的地位。 据不完全统计，截至1998年底，全球56个国家共建成投产镀锌机组394套，其中热镀锌机组311套，电镀锌机组83套。 1998年，世界镀锌钢板产量约为7000万吨，其中热镀锌钢板产量约为5000万吨，电镀锌钢板产量约为2000万吨。 国外镀锌钢板生产主要集中在美国、日本和欧盟。 美国和日本的镀锌钢板年产量各约为1500万吨，欧盟约为2000万吨。 三方总产量为5000万吨，剩余2000万吨分散在其他50个国家和地区。 我国热镀锌钢板生产发展较晚。 在20世纪50年代和20世纪40年代，只有一些单一的钢板镀锌机组。 相继建立单板生产单位的厂家有鞍钢第一薄板厂、第二薄板厂、沉阳薄板厂、营口薄板厂、北京特钢厂等，其产品不能满足市场需求无论数量还是质量。 由于生产方式落后，特别是产品质量差、消耗高、经济效益差等原因，早已停产。

这一阶段始于20世纪50年代，处于低水平引进吸收阶段。 1979年，我国第一条改进型森吉米尔型连续钢板热镀锌生产线在武钢建成，设计产量15万吨/年。 后来经过改造，年生产能力达到22万吨。 直至20世纪80年代末，宝山钢铁厂建成了36万吨/年的带钢热镀锌装置。 该装置采用改进的森吉米尔型和立式加热炉。 20世纪70年代到90年代的二十年里，武钢和宝钢各只有一条大型机组投产生产线。 国内的科研和技术装备水平有所提高，但仍不具备建立大规模生产线的能力。 20世纪80年代末，重庆钢厂依靠国产技术装备，于1989年采用惠林法建成了第一条年产5万吨钢板热镀锌生产线。自有技术装备，建设多条年产窄带钢、锌铝合金热镀锌生产线5000吨左右。 20世纪90年代，广东三水西南钢厂、攀钢、本溪钢厂等建立了3条连续镀锌线，总生产能力45万吨，采用全部或部分引进联合制造的方式。 起到了平衡的作用。 同时，在湖北黄石建立了国内1m宽热镀铝板、铝锌合金板生产线，产能达5万吨/年。

此外，国内还建立了多条生产锌铝合金板、镀锌板的小型生产线。 现阶段我国热镀锌生产技术水平已达到可以建立森吉米尔或美钢联合生产线，产量5万吨至10万吨/年的水平。 此外，在生产布局、品种开发等方面已进入均衡发展阶段。 20世纪30年代和1935年，我国已经有了热镀锌型材、镀锌钢管、镀锌钢丝等金属制品。 20世纪60年代以后才进入更新技术设备、扩大生产规模时期。 20世纪80年代以后，经过引进和开发，到90年代年生产能力已达到150万吨。 据统计，2008年我国镀锌板总产量达到732.ol万吨。 1.2 退火炉的发展 如上所述，镀锌已成为钢材防腐的有效方法。 当然，这是建立在涂层与钢基体之间良好的结合力的基础上，以满足进一步加工成型的需要。 向上。 各种镀锌方法中，有热镀锌、电镀锌、热喷镀、真空蒸发镀、机械滚镀等，其中热镀锌用锌量占镀锌量的90%以上。所有镀锌消耗。 造成这种趋势的原因主要是由于热镀锌的锌层厚、耐腐蚀性强、成本低，且镀层的厚度、韧性和表面质量可以控制。 近几十年来，电镀锌方法也得到迅速发展。 然而，在镀锌钢板的生产中它没有取代热镀锌钢板的生产工艺的主要原因之一是热镀锌工艺可以更高效地使用。 以低成本实现更厚的涂层。

热镀锌板生产方法是由热镀锡生产方法发展而来。 其工艺开发经历了单张热镀锌钢板生产、离线退火钢板连续热镀锌和在线退火连续热镀锌生产3个流程。 4 第 1 章介绍阶段。 所谓离线退火是指热、冷轧板坯在进入热镀锌作业之前首先进行退火处理； 在线退火是指在热镀锌生产线上，钢板先进行退火，然后进行热镀锌。 落后的单板熔剂法热镀锌机组采用热叠轧薄板。 退火后进入镀锌车间。 通过酸洗去除表面氧化皮。 涂上溶剂后，干燥后送入锌锅进行热镀锌。 这种方法因产量低、成本高、质量差、环境污染严重、经济效益低而被淘汰。 而是一条高质量、高产量、低消耗、经济效益显着的现代化大型连续热镀锌生产线。 生产成本低，方法简单。 它具有阳极保护功能，即涂层完成后，起到隔离作用。 如果涂层没有受到太大的破坏，涂层本身会因电化学作用而被腐蚀，从而保护钢材免受腐蚀。 热镀锌工艺的发展可以说与钢材退火工艺的发展密不可分。 根据热镀锌生产线的不同退火方法及其发展历史[11-441]，我们可以将热镀锌生产方法大致分为以下五类。 1塞拉斯法生产线：塞拉斯法连续热镀锌生产技术及设备，该机组不仅可以进行在线退火，还可以利用在罩式炉中退火的冷轧板进行连续热镀锌。 工艺。

它于1947年由美国塞拉斯公司制造并投入生产。由于其特点是采用燃气火焰直接加热钢板进行退火，在使用退火卷材时仅对钢板进行预热，所以又称为直接火焰加热法。 但由于生产工艺复杂，特别是炉内温度较高，停炉时易烧带钢，故未得到广泛应用。 2沙龙法：沙龙法热镀锌是1939年美国沙龙钢铁公司建造的热镀锌钢板生产线所采用的方法，其特点是在加热的钢板中注入HCI气体。退火炉。 因此，也称为气体酸洗。 但由于在较高温度下使用HCI气体，容易造成设备腐蚀。 需要经常维护和更换设备，费用昂贵。 因此，这种方法很少被采用和推广。 整体上发明了举世闻名的森吉米尔法，真正开创了带钢连续热镀锌生产的新纪元。 森吉米尔法是在线退火最具代表性的例子。 其在线退火炉主要包括氧化炉和还原炉。 生产过程分为四个阶段：带钢在氧化炉中通过煤气火焰直接加热至4500C左右。 在还原炉中，通入保护气体，将带钢表面的氧化铁皮还原成海绵状纯铁。 带钢通过还原炉加热。 在7000C~8000C完成结晶退火，冷却后不与空气接触直接进入锌锅热镀锌。 由于该方法产量高、品质好，已得到广泛应用。 4 美国钢铁联合会法 美国。 S：1948年，美国钢铁公司设计并投产了一条热镀锌带钢生产线。 所采用的方法被称为美国钢铁联盟方法。

其特点是采用电化学脱脂处理。 退火阶段仅由还原炉和冷却部分组成，加热部分采用辐射加热。 5 改进的森吉米尔法MS：1965年，美国Amco公司在Silas方法的基础上首次开发了森吉米尔法，称为改进的森吉米尔法。 其主要特点是森吉米尔工艺中独立的氧化炉和还原炉通过截面积较小的连廊连接起来，使包括预热炉、还原炉和冷却段在内的整个退火炉构成一个有机的整体。 20世纪60年代中期至80年代，改良森吉米尔法在热镀锌生产中占有绝对优势。 20世纪80年代末至90年代，随着镀锌板在汽车行业的广泛使用，对镀锌板的质量要求越来越高。 其中，采用电解清洗段和全辐射管加热炉的美国钢联法因其优良的品质而受到青睐。 、带钢连续热镀锌技术的进步主要体现在退火炉技术的进步。 目前的趋势是采用美国钢联法取代原来的森吉米尔法，并引进立式退火炉，提高机组产量和热镀锌带钢的产品质量。 20世纪80年代末，镀锌板广泛应用于汽车、家电行业。 这些行业对镀锌板的要求非常高。 改进后的森吉米尔法已不能满足要求，而美国钢联法因其良好的产品质量而受到青睐。 但该方法为了提高产量，必须延长机组退火炉的长度，从而增加了占地面积和投资。

当引进立式退火炉替代卧式炉后，不仅缩短了炉长、提高了单位速度，而且进一步提高了镀层的附着力和表面质量，实现了高质量、高产、节能的目标。节能降耗，大大降低产品成本。 20世纪90年代以后新建的热镀锌生产线大多采用美国钢联法。 1.3 选题背景及研究意义我国正处于快速发展阶段，建筑用薄板市场发展空间较大。 建筑用薄板主要有镀锌板、镀铝锌板、彩涂板、热轧板和冷轧板等。 其中，涂层板占比近40%，且比例还将进一步增加。 此外，镀锌板、冷轧板也是我国缺口较大、进口量较大、供需矛盾突出的钢材品种，尤其是薄规格品种。 由于工艺装备水平、前工艺条件、技术水平和生产操作等，水平要求更高，矛盾也更突出。 6 第一章引言 然而，宝钢集团现有的冷轧特别是镀锌板材资源有限。 在满足汽车、家电以及现有彩涂单元基板的需求后，剩余资源无法满足建筑薄板市场的需求。 建筑业是最大的钢材用户。 宝钢作为国内最大的钢材供应商，应充分利用其生产工艺齐全、装备水平高、产品质量好的优势来满足市场需求。 上海宝钢股份有限公司梅山钢铁分公司简称：梅山钢铁已配备二座和一座高炉，年生产钢水能力300万吨； 炼钢系统具有连铸板坯能力2吨； 热轧已具备300万吨生产能力； 其主要生产设备改造后，可达到国内外先进水平。

但由于没有冷轧工艺，产品附加值较低。 因此，梅钢冷轧及后续电镀、涂装生产线的建立，可以更好地发挥前期工艺的优势，改善产品结构，提高产品价值和企业效益。 同时，梅钢1422热轧可充分发挥其独特优势，为宝钢股份提供优质镀锡原板，释放宝钢1580热轧轧制能力，而梅钢的冷轧可以利用这一优势生产包装材料所需的镀锡。 板，并提供市场紧缺的镀锡基板。 梅山钢铁以建筑和马口铁为目标市场建设冷轧及后续电镀机组，可以实现集团轧机的专业化分工，使集团现有及在建的高一级冷轧机组专业化生产， ●汽车用钢、家电用钢、电工钢，提高集团整体竞争力。 另一方面，消除轧辊硬化对于冷轧工艺来说是一个无法实现的步骤。 现代钢铁企业一般采用退火来获得冷轧板理想的物理和化学性能。 随着现代退火技术的日益成熟，大型、复杂的连续退火炉自然成为理想的实施手段。 元，冷轧机组和5个冷轧项目，共7个热镀锌机组。 然而，这些生产线的退火炉控制技术被新日铁、中外电炉、法国、德国LOI 等几家日本和欧洲知名工业炉公司垄断。 宝钢梅山1422冷轧热镀锌和热镀锌机组可以说是宝钢完全独立集成的两套大型复杂系统机组。

尤其是两套连续退火炉控制系统的成功设计、安装和调试，标志着宝钢攻克并掌握了这一关键核心技术； 这也标志着宝钢人有能力在该技术领域突破国外科技公司。 统一天下的格局。 该装置两台连续退火炉分别于2009年2月26日、2009年4月3日点火提前烘烤成功； 热镀锌机组于2009年6月26日成功生产出第一卷合格的卷材，并通过实践再次检验了其控制系统软硬件的稳定性、合理性和先进性。 7 上海交通大学博士后工作报告 1.4 论文研究内容及结构安排 本课题以梅山热镀锌/热镀锌机组连续退火炉控制系统为研究对象，重点设计其温度和燃烧控制系统根据工艺特点。 。 全文组织如下：第一章简要介绍了热镀锌工艺和退火炉技术的相关知识及其发展历史，总结了国内现有退火炉和热镀锌技术的现状和发展趋势。 根据选题背景给出研究目的和意义。 第二章在介绍热镀锌生产工艺的基础上，主要介绍宝钢梅山热镀锌的系统组成及热镀锌生产线。 对比总结两条生产线生产的不同产品以及相应的不同生产工艺。 特别介绍了与退火炉温度控制密切相关的不同钢种对应的工艺退火曲线。 第三章：根据连续退火炉控制系统的特点，结合生产工艺要求、安全因素等，设计连续退火炉的控制策略。

这些包括氮气和氢气混合系统。 燃烧器点火和氮气吹扫系统等不仅作为独立的小系统存在，而且作为连续退火炉控制系统的一部分相互相互作用。 第四章：针对连续退火炉直燃段和辐射管段的不同燃烧结构以及带钢不同的加热方式，设计不同的温度和燃烧控制方法，以满足生产工艺的要求。 第5章给出了连续退火炉控制系统的多个调试操作记录数据，总结了全文，指出了一些需要改进的问题，并期待未来的设计研究工作。 8第2章控制系统的热浸镀锌和热浸Al-Zinc生产线的结构第2章热浸镀锌和热浸al-Zinc生产线的控制系统结构 Cold 配备了热浸镀锌根据不同类型和用途的设备。 锌和热浸铝锌的两个生产单元。 该单元采用“美国钢联盟方法”处理技术。 设备的入口部分配备了双层固定系统和狭窄的圈焊器，以及入口和出口水平循环器。 在过程部分中，化学脱脂和电解脱脂设备安装在炉部分的入口处。 退火炉的预热部分和加热部分通过非氧化的开火加热。 加热部分和浸泡部分配备了全辐射管，用于间接辐射加热。 1号镀锌单元配备了陶瓷感应加热锌锅和镀层后的喷射冷却装置。 2号镀锌单元配备了陶瓷感应加热锌锅，预融合的锌锅和射流快速冷却装置。 每个单元都配备了一组平坦的机器，两弯和两张式拉伸拉直的机器，辊涂料钝化和辊涂层指纹涂层设备，以及感应加热设备和空气冷却设备。

设备的出口部分配备了表面质量检查站和静电上油机。 每个单元的过程部分的处理速度为每分钟160米。 该单元的年度镀锌/镀锌处理能力分别为200,000吨和250,000吨。 在本章中，我们主要介绍与连续退火炉控制系统和控制系统的设备硬件组成有关的网络结构。 最后，给出了带状退火曲线，这对于热浸镀锌和热浸镀锌单元的退火炉的温度控制至关重要。 的200,000吨热浸镀锌装置的退火炉采用了水平退火炉类型，包括预热的PHS，厌氧和炉子鼻子。 预热部分可以大大减少能源消耗，而冷却部分则使用可变的频率可调节风扇适合不同的钢铁类型和厚度的条。 为了确保条带的表面退火质量，用于变速器的滚筒的表面配备了涂料。 通过上一个介绍，我们知道，使用美国钢联合方法的全远射管的垂直退火炉现在非常受欢迎。 它具有许多优势，例如：短炉长度，高单位速度，节能和减少消耗等。但是，对于一个首次设计大型且复杂的连续退火炉系统的团队，水平连续退火炉具有垂直炉无法匹配的压倒性优势。 它的优势主要集中在以下方面：1。与垂直退火炉相比，水平退火炉的投资成本很低。 2水平退火炉具有简单的结构，易于磨损和维护。 3预热部分PHS使用直接燃烧部分中未燃烧的废气进行燃烧，这也可以节省能量。 9上海若o汤大学的博士后工作报告4直接火焰加热用于提高热效率并缩短加热炉的长度，同时燃烧条纹上的剩余油。

当直接火焰燃烧器操作期间空气过剩速率系数小于1.0时，将不会氧化带状钢。 5对于某些特殊的钢铁类型，例如硅钢，不锈钢等，连续退火仅适用于水平炉。 2.1.1热浸镀锌单元退火炉控制系统的网络组成。 热浸镀锌单元的连续退火炉控制系统采用了的S7系列PLC控制器。 它共有3个CPU。 两个400系列PLC用于控制炉面积的压力，燃烧，温度，清洁，随后的冷却等。 一个300系列PLC专门用于控制和控制炉区域的点火系统。 检测。 400系列PLC中的两个使用工业以太网卡来将两层物理网络连接到工厂级别。 分布式IO，电气传输控制系统，频率转换控制器等属于场级网络。 他们之间的沟通采用了符合标准委员会的PDA。 它属于车间级网络。 他们之间的通信使用符合工业场标准的TM僵硬P。 协议网络。 详细的网络结构如图2.1所示。 2.1.2热浸镀锌单元退火炉控制系统的工艺设备构成了热浸镀锌单元连续退火炉的现场控制系统设备，例如压力，流量，温度，温度，温度等，以及阀门和电动机等执行器。 通过专用电缆直接连接到分布式IO，以收集现场数据并传达控制说明。 根据不同的过程功能，我们将热浸镀锌单元的仪器设备流程图分为五个部分； 它们是：清洁部分，该部分主要用于化学处理，然后再进入炉子，如图2.2所示； 炉子的共同部分主要用于确保整个系统操作的安全性和稳定性，如图2.3所示； 如图2.4所示，炉子截面用于根据不同的退火过程将条带加热到目标温度。 随后的冷却部分用于随后的板条冷却，如图2.5所示； 化学处理部分主要用于产品的滚动或静电上油，如图2.6所示。

2.2热浸电镀锌单元的退火炉的退火炉250,000吨热浸镀锌单元还采用了水平退火炉类型，包括预热部分pHS，非氧化加热部分DF，辐射管暖气，浸泡段，RHS RHS RHS ，和冷却部分CS，热张力辊部分LO第2章热浸镀锌和热浸镀锌生产线的控制系统由FFDR和炉鼻子组成。 其控制系统的网络结构与热浸镀锌单元的网络结构相同，但差异在于分布式IO点的数量。 如图2.1所示。 由于热浸镀锌单元处理的带状材料较厚，达到2.0 RAM，因此热浸镀锌单元的燃烧系统具有更多的燃烧器和更强的加热能力。 辐射管截面也比热浸镀锌单元的区域多。 。 为了获得较高的温度，当条带进入铝锌锅并防止锌锅的温度降低时，冷却部分减少了一个区域。 同时，添加了蒸气雾冷却系统，以在电镀后获得更好的冷却效果，以满足生产过程的要求。 因此，本文不再给出热浸镀锌单元的仪器设备控制流程图。 2.3 热浸镀锌和热浸铝锌带退火过程是将钢加热到适当温度的操作，从而在适当的时间内保持温度，然后慢慢冷却。 出于退火的不同目的，操作方法也不同。 以下列出了行业常用的退火过程的名称，定义和目的。 1完全退火。 将钢加热至AE3点催眠型钢或AEL点的钢或次摩二连钢的温度，将其加热到高于AE3点的温度，并在此温度保持足够的时间，然后缓慢冷却以软化，称为完全退火。 它的主要目的是软化钢以提高其可加工性或塑料可加工性。 2球体化退火。

退火以钢中的碳化物，以促进塑料加工和切割或改善机械性能，称为球体化退火。 它的目的是提高卧霉菌钢的可加工性和可塑性，改善机械性能或增加淬火后的韧性并防止淬火开裂。 3等温退火。 将钢加热到AE3点催眠型钢或ACL点共晶钢或半核钢钢的适当温度，然后将其淬灭，然后在ARL点下方淬灭以快速进行珠光体转化并维持温度以将甲酸盐转化为 或，从而变软，使其变软，使其变软。它在短时间内被称为等温退火。 目的是缩短完整退火所需的时间。 4重结晶退火。 在重结晶温度上方的适当温度下进行退火，在AEL点以下，以软化冷工作硬化钢并使冷工作更容易被称为重结晶退火。 其目的是消除在冷图和冷滚动过程中金属线和板的硬化现象，以提高硬度并降低可塑性。 5扩散退火。 将钢通过扩散匀浆并加热到AE3点或ACL点的适当温度的退火称为扩散退火。 目的是在高温下使用扩散效应来消除铁中化学成分或杂质的分离，并使化学成分均匀。 LL上海Jiao Tong大学博士后工作报告6压力缓解退火。 退火将钢加热并保持在适当的温度以下，以消除由锻造，铸造，加工，焊接等引起的残留应力，称为应力缓解退火。

它的目的是消除由于温度不平衡而在奥斯丁岩下方的适当温度下加热，或者在高温下或机械加工期间冷却材料时，由于温度不平衡而导致的锻造零件，铸件，滚动零件和焊接零件产生的残留应力。 削减力引起的残余应力。 从上面解释的退火分类中可以看出，热浸镀锌和热浸铝锌的带状退火属于重结晶退火，该退火用于消除由冷滚动过程引起的硬化现象。 如表1.1所示， Iron和Steel Hot-Dip 和Hot Dip 旨在生产四种钢类类型的条。 生产钢类类型的热浸镀锌单元，年产量为10,000吨热浸镀锌单元，年产量为10,000吨商用钢CQ LO 12.5深色绘图钢PQ 4 5高强度钢HSS 4 5完全硬钢2 2.5桌子1. 1MEI钢的热浸镀锌和热浸镀锌单元产生钢型分类线。 在退火过程的质量中，意味着温度控制将直接影响板条和涂层成品的各种性能指标。 对于上述钢类类型，炉子的最高板温度是根据8000C设计的，以满足重结晶退火的要求。 热浸镀锌单元的加热炉的浸泡时间不得小于22.5秒，即630-80000。 冷却部分的温度为2000c，干燥后条带的温度小于500c。 热浸镀锌单元根据其锌锅的温度进行相应的调整。 根据热浸镀锌和热浸铝 - 锌产生的不同类型的带状钢的组成，可以确定退火加热和冷却温度曲线，如图2.1和图2.2所示。

12第2章控制系统的热浸镀锌和热浸镀锌生产线的组成 /，。c， /！———彳℃iil ii l ^pci i _ i _。 ． _。 ． 一。 i·1，'，'，'7-'7_n【mw䃃昘t。 ：/，o'＼＼ si，嘴。 c xie。 LTC说的均匀∞I。 ^tuo i -i lyiyi。 1. 。 顶部滚筒Si，矿石C HSS-GI SI，∥∥pat滚筒图2.1 热浸镀锌退火过程曲线2.1线倾角图13上海jiao Tong SI的博士后工作报告SI，Yi C 0U'T3 K不难胶囊00蒸汽地图2.2 热铝锌退火过程曲线2.2热线无花线，以继续连续退火炉的炉子温度，我们最终将其转换为通过实验方法和曲线的方法，用于退火炉温度配件。

详细的方法和步骤将在以下各章中给出。 14第2章热浸镀锌和热量锌生产线的控制系统。 2.4总结本章。 和仪表控制设备流程图。 我们工作的重点主要集中在炉灶段中控制系统的设计和调试中，即预热部分和ANAO氧化的直接燃烧段，如图2.3所示，以及燃烧控制系统和温度辐射管截面的控制系统。 清洁，随后的冷却作为整体控制系统的一部分是相对独立的，并且我们的工作仅限于空间，并且在本报告中不会重复。 15] z一＃_ _ 15 15 15 15 15 15§§§§■■■ino丌t15 5vm; - hlplo§zg∞ha嘴zo 9嘴； 口 * GJ，8、8、8、8、8、8、8、8、8、8、8 *。 01 i_jk i。 ;;扪扪。 ‰。，;;。 如图。 ¡ 2 111e in，例如_l ont tour“消除。 li hi o 2. N. Llo。

夏季o，oo野兽夏季击球手CTI0，例如在孓oisll∞ n。 3薪金，江的江因，丑陋的洒水，设置和塑造洪水辫子_J | Cheng Cheng囹P■●I -e JI。 ^mvt＆l 0i端口op 1“∞iliz〜暮光li li li畚o图N. 4 xie u in o o o o o o摹。 oisha，例如0t圆心。 - 一个 - 一个 - ，J | 例如，例如，例如，oo ol sysco。 ∞fter端口OOO - in∞〜cct〜〜〜～5。 ling fan黼圜port ot ip o。 yixi hi hi① -U夏季OO DOME。

一个systc夏季o，nll匆匆忙忙〜ca 燕麦夏天的燕麦夏天oit㈠㈠婚礼，以尊重漤； 6薪金书，巢的来临，巢穴的巢，巢的巢慊慊溆簖黼簖黼簖黼簖黼簖黼簖黼簖黼簖黼〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜〜 ∞∞ li li li n pjin瓷砖3第3章连续性反式式控制策略第3章连续方向熔炉控制策略热镀锌镀锌镀锌铝锌锌 - 练习材料与钢和钢材。 加热氧化部分的加热部分，加热辐射管截面和平均加热。 其连续退休炉的连续锚加热部分分为几个区域。 每个区域分别控制。 炉子温度，炉子的压力，炉子的氧气含量以及炉子的张力自动控制。 带状的钢在辐射管的设置中加热至设定温度； 并将其保持在特定的温度范围内，以便它有足够的时间完成结晶。 在钢的冷却部分之后，它立即进入锌锅镀锌。 冷却部分中的减少防护气炉通过循环风扇循环，气体循环热交换器被冷却，并从喷雾器的喷嘴吹到钢。 喷雾箱在宽度方向上分为3个区域，以确保钢温度均匀，以防止钢勺。 最后，将钢带入APC段以冷却并滚动指纹以抵抗指纹。 冷却风扇吸入室外新鲜空气后，冷却链的喷嘴在带钢的表面吹来，热空气被排放到植物中。 热 - dip的连续退火炉镀锌，镀锌和锌-Zinc -Zinc -Zinc -Zinc -Zinc -Zinc -Zinc -Zinc -Zinc -Zinc使用了“ US Steel Union方法”退火处理方法。

辊段TDR和炉鼻子鼻子，如图2.4所示。 如图2.3所示，作为点火炉的一部分，点火系统，氮氢混合系统和气体分析仪，它在本段中还实现了自动控制。 退火炉的每个部分的控制方法如表3.1所示。 PHS DFS，CS TD鼻子PC PC PC控制模式是PLC PLC PLC PLC PLC PLC在压力炉温度中的应力中。 炉温度温度'带有钢温度的钢温度和钢温度压力控制注意的炉子温度的温度在炉子温度中的温度在炉子温度下的温度：PC控制模式为L2控制模式； PLC控制模式是局部基本控制模式表3.1 热连续退火方法的镀锌，热镀锌锌。 在“ PC”模式下的倾斜线，在长期统计后，L2系统给出了钢的退火温度的预设值，并与生产过程相结合。 “ PLC”模式是独立炉控制系统的默认模式。 当PC失败时，上海 的邮政工作报告系统将自动切换到此模式。 在“ PLC”模式下，可以将其分为以下两种模式：L，使用钢温度控制模式。 在这种模式下，钢温度的温度设定值由操作员给出； 在模式下，炉子温度的预设值是根据过程要求和操作经验给出的。

3.1为了使钢和电镀结合，必须将氮杂交气体控制系统恢复到锌锅中进入锌锅中之前的氧化物膜。 辐射管截面连接到氮氢混合气体，以达到带钢的温度，同时，将钢表面的氧化物膜恢复为海绵状的纯铁体。 它的控制系统结构如图2.3所示。 为了安全考虑，氮还用于密封炉子，以防止氧气泄漏到炉区域并吹出嘴。 氮氢混合系统有五种模式，并且运营操作员可以根据实际情况进行相应选择。 1.手动模式。 最大模式2. N2氮切割和混合进气门自动向炉子打开氮。 目前，设置氮调节阀设置值以最大化流量，并且氢调节阀的设置值设置切换到0。此模型用于快速填充原始气体以在系统为时填充炉子开明并停止。 3. N2NOR模式值设置为切换到正常流量，并设置阀设置阀设置值设置为0。此模型用于在正常生产过程中密封炉子中的空气。 4． NH最大模式下的氢混合气体的总流量设置为最大流量。 同时，根据设计的氮氨杂交比率，分别计算氮和氢以控制所需的氮和氢的流动，以控制氮气入口空调阀和氢气。 23第三章连续退休炉控制策略调节阀。

该模式用于快速替换炉中的原始氮，该氮用于减少过渡钢材材料的浪费。 5.将型号，SSⅶ40和自动开口以及氮杂化气体注入炉中。 目前，将氮氢混合气体的总流量设置为正常流动。 同时，根据设计的氮氢混合比，计算所需氮和氢的交通，以控制氮FC，053调节阀和氢进气口调节阀。 该模型用于在正常生产过程中将氮氢气混合到炉中。 当炉中的压力异常或炉鼻密封失败时，紧急密封式进气阀架起并将氮气打开到炉子。 下表3.2显示了电磁阀和各种模式中调节阀的运动。 '拉丁裔，最大氮自动开放自动周转自动周转，最大设置值o正常氮自动周转自动周转，自动转让，自动转让，正常设置值0自动以最大氮气氢的混合比率自动打开。设置值设置设置为设置值。混合比率正常氮氢·自动开放自动周转自动周转和自动打开正常设置值。 设置炉子压力异常的状态3.2不同模式下的氮氢混合系统阀的状态。 2安全性对于任何单元尤其重要，因此设计控制系统时经常考虑的第一个元素是安全性。

氢是一种非常不稳定的危险气体。 为了确保生产的安全性，连续涉及的炉子允许以下条件满足以下条件：≯氮阀开放； 氮压正常； 辐射管截面，冷却部分，热辊，热滚筒段的氧气含量小于o。 1％; 24上海大学辐射管截面每个地区的温度大于525天气； 3.2在预热部分，直接燃烧部分和辐射管截面中，对点火炉的燃烧点火和彻底控制的控制措施配备了一些点火和主燃烧的嘴。 点火嘴主要用于确保在需要时可以平稳地燃烧嘴。 在消防炉上工作时，它是一种换大火。 生产地点有火灾监测磁盘。 生产和操作员可以通过控制系统在禁用炉区域操作所有点火燃烧的嘴，并通过火焰检测装置监视口腔的燃烧。 控制系统的组成如下：图3.1巨型钢热 - dip镀锌的口腔控制系统示意图中的3.线图可确保炉区域的点火安全性。 这些包括预热部分，直接部分炉面积以及由于焦炭炉气体的积累浓度爆炸而引起的辐射管。 炉子区域点火之前的系统必须符合相应的安全条件。 I.点火燃烧后满足以下条件后，可以执行点火操作：第三章连续点火炉控制策略点点火和燃烧口，预热部分和冷却水压仪器带有压缩气压的冷却水压仪器被激活用于预热部分，直接点火，气压，正常点火，可乐炉气压，正常炉压，正常使用预热部分启动了预热部分和直接辐射管的出血，以完成预热部分排气机。 在关闭炉气体进气门阀后，氮气吹动的阀将自动打开，以点火并在口腔前燃烧，以确保从阀门到燃烧的口腔中的管道中没有残留的气体和空气。

同时，为了确保安全性，必须在爆炸后的一段时间内点燃。 如果设定时间不成功，则认为它是无效的，必须再次手动吹来。 2.预热部分满足以下条件后，可以执行主要的燃烧口点火操作：预热部分的温暖气压点火，冷却水压，正常的点火风扇，已经启动了正常的点火风扇，已经启动了气压的火压力，通常会点燃可口可乐气压正常≯以帮助气压，主燃烧炉气体压力正常炉压力有一个氮气吹阀用于主燃烧的嘴。 由于预热部分没有可乐炉气，因此点火进气门关闭后，氮气吹动阀将自动打开口腔前部的井喷。 同时，为了确保安全性，必须在爆炸后的一段时间内点燃。 如果设定时间不成功，则认为它是无效的，必须再次手动吹来。 3.当直接燃烧部分燃烧口以满足以下条件时，可以执行点火操作：直接燃烧部分点燃燃烧的口和嘴巴，冷却水压，正常仪器，正常的点火风扇，带有正常的点火风扇压缩气压已开始正常点火气压，点燃可口可乐气压正常以点燃气压。 炉压力的主要燃烧炉气压正常辐射截面正常点火燃烧的口腔和氮阀，以打开氮气吹动阀，以转动直燃烧部分。 它一直在氧气中。 当关闭主要燃烧口系统时，控制系统的设计为：首先关闭气门，然后在一定时间后转动气门，以防止氧气 - 富氧状态氧化炉设备并影响产品的质量。

同时，为了确保安全性，当焦炭烤箱的气体进气门关闭时，氮气吹动阀将自动打开以燃烧。 自动氮转换。 同时，为了确保安全性，必须在爆炸后的一段时间内点燃。 如果设定时间不成功，则认为它是无效的，必须再次手动吹来。 4． 当辐射部分的主要燃烧口满足以下条件时，可以执行点火操作：≯辐射部分点燃燃烧的嘴，火冷却水压正常27连续退休炉控制策略用于使用压缩气压。 排气风扇已激活点火气压正常点火焦炉气体压力正常主燃烧炉气体压力正常辐射部分炉压力，正常点火，燃烧口以打开氮气吹动阀燃烧。 为了确保节能，减少消费和环境保护，燃烧状态控制由微氧气控制。 由于辐射管截面不会点燃空气管道，因此在关闭气体进气门后，将自动打开氮气吹动阀，并使用嘴管线的前部燃烧的前部来确保没有可口可乐的炉子堆积在口腔前面的管道中，以防止其防止燃气炉积聚，以防止其防止燃烧炉的积累，以防止其防止其堆积熔炉以防止它。 爆炸管发生在点火过程中。 同时，为了确保安全性，必须在爆炸后的一段时间内点燃。 如果它超过了没有点火的设置时间，则认为它被认为是无效的，并且必须再次手动吹来。 3.3气体分析仪控制热量的连续范围，这对炉中的大气有很高的要求。 在安全性和产品质量控制方面，这尤其重要。

气体分析仪主要分析辐射部分的氧，氢和露点，冷却部分，热辊部分以及氮，氮和氢输送管道。 露点是指达到饱和蒸汽压力时系统中水压的温度达到温度。 它是水分分离的迹象，也是系统中水含量的标志。 还可以要求它在炉子中显示大气的恢复能力。 因为水是所有氧化铁以恢复所有氧化铁的反应产物，所以水电压的增加是由于氧化铁还原的数量增加。 , in the area of ​​ hot -dip , hot - zinc, two sets of gas were , one set of multi -way for the area, and a set of used for the dew point in the hot . , as shown in 2.3; its of the is shown in 3.2. The of multi -way L. in ; 2. Multi -road data from the of the for to self - of the . Multi -Lu Fu 28 's post - work has two modes of in the of gas . In the mode, the only the point of the point. In the mode, the gas will the N2 point by the N2 point by the order of the GAS, HNGAS, RTIS, CS, and TDRS based on the pre -set. In order to the of the , each tube must be with after the is over. the can only the pipe all the way each time, it takes a of time to from to data and .

, in the mode, the cycle needs to be . The T data time of the cycle T data+T data time, as shown in 3.3. 3.2 Sex of the of hot / hot - zinc multi -road gas 3． Fig DIP LINE 29 III point 1 T ● - point 2 T. ． point 3 t one one by one 4 t. ． point ST. One ----,- /,, data L. , 1, L, L. ． t。 。 l ·. ． ． ． 男人。 ． · L ● T-one T. ． ． t。 。 Ask L ---. Bu data 1 1r data 2 1 data 3 1 " data 4 1 r data ST, cycle TT data time one s data 3.3 Gas time cycle table. 3 11 预 3.4 The role of the the is to heat the band steel to a , but it does not the for .

Only are to such as unit speed and fuel to meet the basic of the curve shown in 2.1 and 2.2 as shown in 2.1 and 2.2. is the gas of the post - work of the burn of burn in the pre - , and no the gas. The the air of the mouth by the of gas and air of the , so that the will keep the micro -rich to and . The of the the mouth air flow is shown in 2.4. First, the value of the - of the main mouth fuel fs FS FCOG · W 3.1. The SV is the set value of the fuel flow in the , and the unit is M3 / H. The air value of the main mouth of the 1 FL 23 |. SV · 5V. 2. , · 7 L --- 'L. 1 Among them. The SV is a - to help the air value, and the unit is M3 / H. The air flow by the micro - PAIR FCOG × AO × M 3.3 Among them, AO is the air of coke gas , and RN is to the air rate of the of micro -rich . In this way, the air in the can be by the burn mouth to ‰ ‰ one ‰. 3.4 units are m3 / h. The value is set as the PID value of the mouth valve.

In , the of coke gas must be first. The coke gas used in the Cold Plant are shown in Table 3.3. C0 COZ H2 N2 CH4 ratio 7.6 ～ 8.2 2.4. 8.8-, 3.2 2.8-8.225- 5.52.3-2.7 0.6 ～ l Table 3.3 steel coke oven gas table. In order to the in the of water vapor in the gas , the data uses the dry of gas fuel to its . When , the wet of gas fuel must be used as the basis for . , we must the dry in the above table as a wet with water steam at a . The for the dry and wet of the gas fuel is X: 35 31 31 III where H20 wets is 100m3 in steam. When the above - wet and wet are , you need to know that the wet of water steam are H20 %. From the [5] to the 5 water steam meter, you can find the of the water steam by the dry body ". G / m3. Based on the , it can be to the wet of water steam H20 damp %.

G two 20 × × and 0.00124 3.6 h20 wet type 氅 3.7 1+0. 22.4 is the of the per of , and 18 is the of of water. At the same time, when the is 150C, the of the when the is 75 % is shown in Table 3.4. NZ OZ Hzo Coz AR ratio 77.10 % 20.67 % 1.28 % O. 03 % O. 92 % Table 3.4 table. E is to the above air , and the of air LM3 is about 4.838m3. Using the , the air AO-and other when the gas fuel is . We use the 3.5 3.7 3.7 to the dry of the plum steel coke to wet , and for 3. 8. After , the air is about 4.38. In order to that the - air the does not leak into the to risk and the that the of the , the must be kept in a state 。 Its means are by the of smoke and fans on the air - . The is shown in 2.4. We know that is to the of gas the , that is, the total of the gas and air flow of P'I'209 and the .

In order to and in . Use the the raw and of the , and then the sum of the of the and the air of to the load of the fan, which has the of in the . The of the PID of the fan can get the PS FEXH RX the equal . S ,,+. ． SV 3.9 The post- work of is the , -. SV is the set value of the to the air flow set, and the unit is M3 / LL. At the same time, the - smoke is used to the in the to the multi - of the . 3.5 of this . This to the ; the of the and the gas , the of the mouth is also given in this . , a for the of the and the of the is . At the same time, the of the air of the coke oven gas was using the type to for the of the and the pipe . 4 The of the , 4 The of the , the belt steel the after the , that is, the fire is . Most of the heat that steel to reach is in this . , the of is also in this and can be .

it is in the fire, it helps to the air drums. In order to the steel and the from at high , it is to burn in the state of and make at the same time in order to save and and avoid . We have modes for . After the steel is the - , it the pipe . There are two main : L. to the steel to the , and let the steel with steel have time to at a ; -like pure iron body is to the firm of steel with zinc or -zinc alloy. The of the pipe is in the pipe, which is to the of the in the . On the other hand, due to its work , it also to the and of the . In this , we focus on the , the of the pipe , the mode of the , and its . 4.1 The has 5 areas, and each area has and . The of each area are with to the . This is used for the input in the mode. There is a high - meter at the exit of the to the of the steel band. This is used to the input under the mode, and its is shown in 2.4. 4.1.1 The - mode The - has three types: mode, mode and with mode. The of the is shown in 4.1.

1. The mode mode is to set the pre -set curve G as the set value of the TICI. Based on the PID the of the value and the set value of the , the PLC the of the of the post - work of for gas and air. This model is used for the and at the when the line . 4.1 The of the The OFD Qin Fig. 4． I 2. After mode, the mode is to the to the , and it can enter the mode. The value of the wet is given by the or to the of the curve of steel types. the TICI to the of the value and the set value of the , and the to the dual cross -limit loop loop. gas and air flow . At this time, the TIC2 of the with loop are set to 50 %, and the of the band is 0, that is, AB in the . In this mode, the value of the is 嘞 or C, and then the TICI is sent to the dual cross - as the set value to the gas and air flow. '3. When the mode to , first enter the mode. to the , the will give the value in each area. When the a state, to the mode. 35 4 The of the , the is based on 4.1 can be seen that the is in by the three -level PID of the two -level PID of the dual cross -limit of the , the , and the flow. , , gas flow three -ring .

Table 3.1 two modes with , that is, the value of the can be given by the or is by the L2 . The TIC2 with a will the value of the high at the exit of the . The value of the PID is given by and as the value A of the . After the of the value, its is with the above . After the gas rate , the flow of gas and air is by dual cross -limit . Such a can the from the of , and the of the ratio air / ratio, the more and more . In this way, the with steel can be a high range. In the , the key is to a the and the , that is, the of the 嘞 in 4.1. the model of the is too , and they often the many in the ideal , they often have no value for the of real . From 2.1 and 2.2, the of the curve can be seen that the of CQ, DQ, and HSS steel at the DFS exit is 6300C. , under the of the of the band steel, we the width, and unit speed of the belt steel, and then the data.

After many data, we found that the width of the steel have no on the mild . , we use the of the of the steel and the of the unit speed as the for the load of the . After sets of data , we use the of curve to the the load and the , as shown in 4.2. The X -axis in the the load of the , and the Y axis that when the - is fixed at the of 6300C, the of the of the band is fixed. Using the same , we can get the all steel with , and the load of the low -end in the . The of this y of the BC one 50 4.1 A B+TSPAN × R × — I stone mine in the equal shown in 4.1 The of value. It is only to that the the belt , and the load of in the pipe be more , the of the pipe must be by the of the . 4.2 4.2 hot -dip with , and load The Fig. 4.2 4.1.2 mode on the of the to , the the mode, mode, mode, and mode. These 4 modes.These modes can be by the to the or when the are met, and the is . The is shown in 4.3