熱鍍鋅鋅層厚度控制技術研究與應用.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;鋅層太薄影響產品的抗腐蝕性，不能滿足客戶的要求。鋅層厚度精度直接關系到冷軋熱鍍鋅板的產品質量和生產成本，如何提高冷軋熱鍍鋅板鋅層厚度精度是國內外熱鍍鋅生產企業(yè)和冶金設備供應商所共同關注的問題。
　　鞍鋼5＃冷軋熱鍍鋅生產線于2008年建成投產，采

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

3、刀參數之間精確的數學模型。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。
　　本文結合鞍鋼NO.5熱鍍鋅線生產實際，詳細分析FOEN氣刀原理和系統構成，采用模型預測、自適應等先進控制思想設計開發(fā)高精度鋅層厚度自動控制系統，并將研究成果在鞍鋼5＃冷軋熱鍍鋅線進行工業(yè)應用。采用生產過程數據的統計回歸分析方法，建立不同產品規(guī)格的鋅層厚度數學模型;

4、分析現有氣刀工作原理及壓力閉環(huán)控制系統構成，建立鋅層厚度控制系統。系統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。主回路采用模型預測控制、速度前饋控制和鋅層厚度反饋自適應控制，消除過程對象的大滯后和非線性影響。副回路設計成隨動系統，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。同時結合生產過程中的操作經驗，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有自動化系統配置，設計帶鋼鋅層厚度