包鋼連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線鋅層厚度檢測(cè)系統(tǒng)研究

韓基偉 王民（包頭鋼鐵（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 內(nèi)蒙古 包頭 014010）

包鋼連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線鋅層厚度檢測(cè)系統(tǒng)研究

韓基偉 王民
（包頭鋼鐵（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 內(nèi)蒙古 包頭 014010）

在連線熱鍍鋅生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程中，鋅層的厚度精確程度直接決定了最終產(chǎn)品的質(zhì)量，也一定程度上影響著產(chǎn)線的成本，本文以包鋼連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線的應(yīng)用為研究對(duì)象，對(duì)熱鍍鋅成產(chǎn)線的鋅層厚度檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行分析和研究，鋅層厚度檢測(cè)系統(tǒng)由X射線探頭，探頭橫移裝置，賦值單元儀表、操作站組成，各個(gè)部分協(xié)同作業(yè)共同實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的鋅層厚度的精確檢測(cè)。

連續(xù)熱鍍鋅；鋅層厚度；檢測(cè)系統(tǒng)

1.引言

包鋼連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線采用Thermo鋅層厚度檢測(cè)裝置檢測(cè)生產(chǎn)線帶鋼鋅層實(shí)際厚度。美國(guó)熱電公司Thermo Electron是世界著名的科技服務(wù)公司。Thermo Electron產(chǎn)品廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥和生物領(lǐng)域，環(huán)境與工業(yè)過程控制領(lǐng)域，冶金和機(jī)器制造等行業(yè)。包鋼項(xiàng)目于2005年12月22日熱負(fù)荷試車成功。產(chǎn)線的鋅層厚度檢測(cè)系統(tǒng)投入使用后使用效果非常明顯。

1.檢測(cè)系統(tǒng)的功能及結(jié)構(gòu)

Thermo Electron鋅層檢測(cè)系統(tǒng)包括有X射線探頭，探頭橫移裝置，賦值單元儀表、操作站。

X射線探頭安裝在探頭橫移裝置上，橫移裝置在帶鋼表面勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，橫移裝置可以用來啟動(dòng)，停止或者根據(jù)設(shè)定的不同掃描程序進(jìn)行動(dòng)作同時(shí)探頭發(fā)出的X光射線均勻的照射到鍍鋅帶鋼表面，安裝在探頭內(nèi)部的光譜檢測(cè)裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)次級(jí)輻射強(qiáng)度，然后將檢測(cè)信號(hào)通過放大器進(jìn)行信號(hào)放大，然后在通過模塊傳輸?shù)劫x值儀表單元，賦值儀表單元安裝在具有獨(dú)立供電系統(tǒng)的電氣柜內(nèi)，其內(nèi)部處理器包含多種通信方式，可以滿足現(xiàn)場(chǎng)不同的通信需求，柜體配有制冷裝置和除濕裝置，保證處理器在安全的工控環(huán)境下運(yùn)行，賦值儀表單元對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行處理，將最終的鋅層厚度計(jì)算結(jié)構(gòu)通過以太網(wǎng)傳輸?shù)綑z測(cè)服務(wù)器上，服務(wù)器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要將必要的信息顯示在操作站，并對(duì)故障報(bào)警進(jìn)行顯示記錄，同時(shí)將運(yùn)行準(zhǔn)備，運(yùn)行和故障總覽信號(hào)通過不同顏色的聲光報(bào)警進(jìn)行警示，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。

圖2.1 檢查系統(tǒng)圖

3.鋅層厚度檢測(cè)系統(tǒng)的硬件組成

3.1 X射線探頭

X射線探頭使用X射線檢測(cè)方法，其基本工作原理是X射線熒光光譜分析法，熒光泛指物質(zhì)收到外來的原籍輻射照射時(shí)，物質(zhì)發(fā)出的次級(jí)輻射波長(zhǎng)（能量）在X射線范圍內(nèi)的熒光叫X射線熒光，探頭產(chǎn)生的X射線照射到不同物質(zhì)上時(shí)反射回的熒光波長(zhǎng)（能量）不同，根據(jù)次級(jí)輻射波長(zhǎng)來計(jì)算鋅層厚度，帶鋼物質(zhì)的熒光波長(zhǎng)（能量）為6.4keV，鋅層熒光波長(zhǎng)（能量）為8.6 keV，原理圖如圖3.1 圖3.2所示。

圖3.1 X射線熒光光譜分析原理圖

圖3.2 X射線探頭工作原理圖

3.2 橫移裝置

橫移裝置安裝在O型框架上，O型框架上下平行，橫移裝置在O型框架上的移動(dòng)是通過步進(jìn)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)，三相異步電動(dòng)機(jī)有M440來驅(qū)動(dòng)，橫移裝置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要可實(shí)現(xiàn)往復(fù)連續(xù)動(dòng)作，通過安裝在軸上的旋轉(zhuǎn)脈沖編碼器可以精確的計(jì)算出裝置的實(shí)際位置。如圖3.3所示。

圖3.3 橫移裝置圖

3.3 賦值單元

賦值儀表單元安裝在具有獨(dú)立供電系統(tǒng)的電氣柜內(nèi)，其內(nèi)部處理器包含多種通信方式，可以滿足現(xiàn)場(chǎng)不同的通信需求，柜體配有制冷裝置和除濕裝置，保證處理器在安全的工控環(huán)境下運(yùn)行，賦值儀表單元對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行處理，儀表單元安裝于現(xiàn)場(chǎng)靠近探頭，近距離有助于信號(hào)穩(wěn)定傳輸。

表1 設(shè)備表

3.4 操作站

操作站通過網(wǎng)絡(luò)把需要的數(shù)據(jù)取到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)每次重啟后都會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)操作畫面，并且加載必要的軟件，操作系統(tǒng)是WIN NT系統(tǒng)，操作畫面可以提供報(bào)警信息和歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，在操作站的操作畫面上，工藝操作人員可以非常簡(jiǎn)便，快捷的進(jìn)行鋅層厚度觀察，并且數(shù)據(jù)趨勢(shì)功能可以幫助工藝人員分析一段時(shí)期內(nèi)，鋅層厚度的變化情況，完善的報(bào)警系統(tǒng)，可以快速定位故障，方便維護(hù)人員對(duì)故障迅速做出反映。

4.結(jié)束語

鍍鋅厚度控制精度是鍍鋅生產(chǎn)線生產(chǎn)的一個(gè)重要工藝指標(biāo)，直接影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。包鋼連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)線的鋅層厚度檢測(cè)系統(tǒng)自投用以來，運(yùn)行正常，滿足了連線熱鍍鋅生產(chǎn)對(duì)帶鋼鋅層厚度的控制要求，保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定。

[1]鄧春蕊，高遠(yuǎn).氣刀在鍍鋅生產(chǎn)線中的應(yīng)用[D].中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集，2009，8-790.

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[3]劉海龍.熱鍍鋅線鋅層厚度的閉環(huán)控制簡(jiǎn)介[J].四川冶金，2006，12:28(6).

[4]嚴(yán)光中M楊建明.熱鍍鋅帶鋼的邊部鋅層厚度控制[J].寶鋼技術(shù)，1996年第1期.

In the attachment in the production of hot galvanizing production line, the thickness of the zinc layer accuracy directly determines the final quality of the products, and to some extent, affects the cost of production line, this paper takes the application of continuous hot dip galvanized steel production line as the research object, the zinc layer thickness for hot dip galvanized into production line detection system for analysis and study on the zinc layer thickness detection system by X-ray probe, probe traverse device, instrument assignment unit, operating stations, the parts work together to achieve accurate detection of zinc layer thickness.

Continuous hot dip galvanizing; Zinc layer thickness; Detection system

TG1

A

1009-5624（2016）06-0121-03