[发明专利]带钢入锌锅前温度均匀性的控制装置及其使用方法

权利要求书

1.一种带钢入锌锅前温度均匀性的控制装置，包括加热辊(11)、沉没辊(12)、炉鼻子(13)、带钢(14)、热处理炉(15)和锌锅(16)，锌锅(16)设于热处理炉(15)的斜下方，热处理炉(15)的出口和锌锅(16)的锅口通过炉鼻子(13)连接，加热辊(11)可转动地设于热处理炉(15)内，各根加热辊(11)都位于水平方向且互相平行，锌锅(16)内盛放锌液，沉没辊(16)可转动地设于锌锅(16)内且沉没辊(16)完全浸没在锌液液面以下，沉没辊(16)也位于水平方向且和加热辊(11)互相平行，带钢(14)输入热处理炉(15)依次缠绕各根加热辊(11)的外侧面后再输出热处理炉(15)，随后带钢(14)经炉鼻子(13)输入锌锅(16)浸入锌液液面以下，带钢(14)缠绕沉没辊(12)的外侧面完成热镀锌后牵引出锌锅(16)，其特征是：

和锌锅(16)水平距离最小的加热辊(11)包括测温热电偶(1)、热电偶补偿导线(2)、感应加热体(3)、轴承(4)、滑环(5)、心轴(6)、辊体(7)、驱动轴(8)、中间轴套(9)和温度控制装置(10)，

辊体(7)为中部贯通的管形，辊体(7)的两端分别嵌入并固定一个中间轴套(9)，心轴(6)的两端分别插入一个中间轴套(9)内，轴承(4)的内圈箍在心轴(6)的外侧面上，中间轴套(9)的内侧面箍在轴承(4)的外圈上，驱动轴(8)的一端嵌入并固定在辊体(7)的一端，滑环(5)套设在辊体(7)另一端处的心轴(6)上；

辊体(7)内设有测温热电偶(1)、热电偶补偿导线(2)和感应加热体(3)，测温热电偶(1)至少有三个，测温热电偶(1)沿辊体(7)内腔的母线方向依次贴覆在辊体(7)的内侧壁上，各个测温热电偶(1)都连接热电偶补偿导线(2)的一端，热电偶补偿导线(2)也贴覆在辊体(7)的内侧壁上，热电偶补偿导线(2)的另一端穿出辊体(7)后和滑环(5)的一个端面滑动且电气连接，滑环(5)的另一个端面通过信号线连接温度控制装置(10)。

2.如权利要求1所述的带钢入锌锅前温度均匀性的控制装置，其特征是：测温热电偶(1)的数量为不小于三的奇数，其中三个测温热电偶(1)分别设于辊体(7)内腔的中部和两端，若还有其余测温热电偶(1)，则其余测温热电偶(1)分为数量相等的两组分别设于辊体(7)两侧，每侧的测温热电偶(1)依次均匀设于辊体(7)一端至辊(7)中部；

感应加热体(3)为绕成螺旋管的感应加热线圈，感应加热体(3)的宽度小于辊体(7)的长度且和带钢(4)的宽度互相匹配；

温度控制装置(10)包括信号处理单元(101)、加热功率调节单元(102)、比例积分微分控制器(103)和回路诊断单元(104)，

滑环(5)的另一个端面通过信号线连接信号处理单元(101)的信号输入端，信号处理单元(101)的信号输出端通过信号线连接比例积分微分控制器(103)的信号输入端，比例积分微分控制器(103)的信号输出端通过信号线连接加热功率调节单元(102)的信号输入端，加热功率调节单元(102)的信号输出端通过信号线连接感应加热体(3)，回路诊断单元(104)通过信号线分别连接比例积分微分控制器(103)和感应加热体(3)。

3.如权利要求1或2所述的带钢入锌锅前温度均匀性的控制装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：

①测量：带钢(14)输入热处理炉(15)依次缠绕各根加热辊(11)的外侧面后再输出热处理炉(15)，此时加热辊(11)内的感应加热体(3)加热带钢(14)，驱动电机驱动驱动轴(8)转动，驱动轴(8)带动辊体(7)转动并带动带钢(14)依次沿各根加热辊(11)输送，辊体(7)带动测温热电偶(1)和热电偶补偿导线(2)转动，心轴(6)在轴承(4)的作用下保持静止，相应的固定在心轴(6)上的感应加热体(3)也保持静止，随后带钢(14)经炉鼻子(13)输入锌锅(16)浸入锌液液面以下，带钢(14)缠绕沉没辊(12)的外侧面完成热镀锌后牵引出锌锅(16)；

②计算：位于辊体(7)内腔中部的测温热电偶(1)测得的温度经信号处理单元(101)处理成设定值SV，随后输入比例积分微分控制器(103)，其余各个测温热电偶(1)测得的温度经信号处理单元(101)计算出平均值后再处理成检测值PV，随后也输入比例积分微分控制器(103)；

③调节：比例积分微分控制器(103)根据SV和PV的差值向加热功率调节单元(102)输出加热功率量ΔV，加热功率调节单元(102)根据ΔV调节感应加热体(3)的加热功率，从而调节带钢(14)的温度；

④安全控制：回路诊断单元(104)内存储加热功率上限值PMax和加热持续时间上限值t，当加热功率调节单元(102)的输出功率超过PMax或加热功率调节单元(102)的加热持续时间超过t时，回路诊断单元(104)向加热功率调节单元(102)输出停止指令，加热功率调节单元(102)接收到停止指令后停止感应加热体(3)的加热。