熱鍍鋅鋅層厚度控制技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、冷軋熱鍍鋅板的機械性能和抗腐蝕性能良好，在汽車、家電、建筑等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。鋅層厚度是衡量冷軋熱鍍鋅板的一項重要性能指標，鋅層太厚會影響產(chǎn)品的點焊性、附著性，同時還造成了鋅原材料浪費;鋅層太薄影響產(chǎn)品的抗腐蝕性，不能滿足客戶的要求。鋅層厚度精度直接關(guān)系到冷軋熱鍍鋅板的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本，如何提高冷軋熱鍍鋅板鋅層厚度精度是國內(nèi)外熱鍍鋅生產(chǎn)企業(yè)和冶金設(shè)備供應(yīng)商所共同關(guān)注的問題。
　　鞍鋼5＃冷軋熱鍍鋅生產(chǎn)線于2008年建成投產(chǎn)，采

2、用德國FOEN氣刀進行鋅層厚度調(diào)節(jié)，鋅層厚度采用開環(huán)控制方式，操作工根據(jù)鋅層厚度實際值手動調(diào)整氣刀壓力、氣刀間距等參數(shù)進行鋅層厚度控制。手動控制方式完全依靠操作人員的個人經(jīng)驗，對鋅層厚度波動無法及時調(diào)整，造成長時間的鋅層厚度超差。氣刀是冷軋熱鍍鋅生產(chǎn)線鋅層厚度控制的核心設(shè)備，通過調(diào)節(jié)氣刀壓力、刀間距等手段就可以實現(xiàn)鋅層厚度自動控制。但是由于影響鋅層厚度的過程變量是復(fù)雜的，尤其是氣刀調(diào)節(jié)機構(gòu)對鋅層厚度的影響是非線性的，很難建立鋅層厚度與氣

3、刀參數(shù)之間精確的數(shù)學模型。此外冷軋熱鍍鋅過程是一個大滯后過程，鋅層測厚儀與氣刀之間距離近140米，系統(tǒng)滯后時間超過1分鐘，采用常規(guī)的控制手段很難獲得理想的控制效果。
　　本文結(jié)合鞍鋼NO.5熱鍍鋅線生產(chǎn)實際，詳細分析FOEN氣刀原理和系統(tǒng)構(gòu)成，采用模型預(yù)測、自適應(yīng)等先進控制思想設(shè)計開發(fā)高精度鋅層厚度自動控制系統(tǒng)，并將研究成果在鞍鋼5＃冷軋熱鍍鋅線進行工業(yè)應(yīng)用。采用生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的統(tǒng)計回歸分析方法，建立不同產(chǎn)品規(guī)格的鋅層厚度數(shù)學模型;

4、分析現(xiàn)有氣刀工作原理及壓力閉環(huán)控制系統(tǒng)構(gòu)成，建立鋅層厚度控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的主回路為鋅層厚度閉環(huán)控制回路，副回路為氣刀的壓力閉環(huán)控制回路。主回路采用模型預(yù)測控制、速度前饋控制和鋅層厚度反饋自適應(yīng)控制，消除過程對象的大滯后和非線性影響。副回路設(shè)計成隨動系統(tǒng)，采用常規(guī)PID控制，利用常規(guī)PID密集采樣優(yōu)勢快速抑制氣刀壓力波動。同時結(jié)合生產(chǎn)過程中的操作經(jīng)驗，制定鋅層厚度變規(guī)格過程的控制策略。最后分析冷軋熱鍍鋅線現(xiàn)有自動化系統(tǒng)配置，設(shè)計帶鋼鋅層厚度