[发明专利]一种镀锡板淬水斑在线控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种镀锡板淬水斑在线控制装置，其特征在于，所述控制装置包括淬水系统、淬水喷淋系统、淬水冷却循环系统以及淬水槽通喷嘴装置，淬水喷淋系统设置在淬水系统上，位于淬水系统的工作侧，淬水冷却循环系统设置在淬水系统的传动侧，淬水槽通喷嘴装置设置在淬水喷淋系统上，位于淬水系统的传动侧。

2.根据权利要求1所述的镀锡板淬水斑在线控制装置，其特征在于，所述淬水系统包括淬水槽，沉没辊，溢流口挡板，螺栓，马弗炉炉顶辊以及软熔装置，所述沉没辊设置在淬水槽内，溢流口挡板设置在淬水槽的上方，通过螺栓对溢流口挡板进行调整，马弗炉炉顶辊设置在淬水槽的上方，沉没辊和马弗炉炉顶辊之间设置有软熔装置。

3.根据权利要求1所述的镀锡板淬水斑在线控制装置，其特征在于，淬水喷淋系统包括喷淋泵，手阀，上喷管，下喷管，喷嘴，喷管固定装置，喷管角度调整装置以及喷管间距调整装置，喷淋泵设置在淬水槽的工作侧的管道上，喷淋泵的上方设置有手阀,上喷管设置在带钢的上表面，下喷管设置在带钢的下表面，喷管上面沿长度方向开有一个直线喷嘴，喷管固定装置设置在淬水槽的工作侧，固定喷管位置；喷管角度调整装置设置在淬水槽的工作侧，调整喷管及喷嘴的角度；喷管间距调整装置设置在淬水槽的工作侧，调整喷管及喷嘴与带钢的间距；调节手阀的开口度，调节喷淋泵出口水压和流量。

4.根据权利要求1所述的镀锡板淬水斑在线控制装置，其特征在于，所述淬水冷却循环系统包括脱盐水自动阀，循环冷却水自动阀，冷却板式换热器，蒸汽自动阀以及冷却循环泵，淬水槽的另一侧的管道设置有冷却循环泵，冷却循环泵的上方设置有冷却板式换热器、循环冷却水自动阀；淬水槽上方的管道上分别设置有脱盐水自动阀和蒸汽自动阀，调节脱盐水自动阀或蒸汽自动阀的开口度调节淬水槽内水温，冷却循环泵将淬水槽中水抽出、供给经过冷却板式换热器后，由循环管道回流进淬水槽；循环冷却水自动阀设置在通过冷却板式换热器的另一根循环管道上，调节循环冷却水自动阀的开口度调节冷却板式换热器的冷却能力。

5.根据权利要求1所述的镀锡板淬水斑在线控制装置，其特征在于，淬水槽通喷嘴装置包括传动机构，丝杆，铜螺母，连杆机构，通喷嘴装置刀片支架以及通喷嘴装置刀片，传动机构带动丝杆，通喷嘴装置刀片设置在通喷嘴装置刀片支架上，所述连杆机构通过铜螺母连接丝杆，通喷嘴装置刀片插在喷嘴内。

6.采用权利要求1-5任意一项所述控制装置的在线控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

步骤一：在机组停机时，先将淬水槽内水排空，淬水槽区域带钢建张，用一平直的木条或钢直尺水平置于喷管上方，

步骤二：用尺量、调整溢流口挡板至木条底端的距离a[30mm，60mm]；

步骤三：调节喷管角度，用尺测量喷嘴缝隙中心与木条底端的距离d₁、d₂，在淬水槽内调整喷管角度达到合适的距离d₁[60mm，90mm]、d₂[≥d₁+5mm]；

步骤四：角度调整结束后，再调整喷嘴间距，淬水槽外工作侧即WS侧和传动侧即DS侧各一人，淬水槽内一人，将淬水槽外的喷管固定装置松开，用钢直尺测量、调整喷嘴缝隙中心与带钢的间距b、c，使b＝c＝100mm；

步骤五：检查、确认在线通喷嘴装置刀片插在喷嘴内，停在最边上位置，

步骤六：机组开机运行前，淬水槽内先加满水，调节好水温T₁[77℃，93℃]、带钢温度T_带[240℃，265℃]，调节好淬水槽添加脱盐水自动阀开口度C₁[5％，50％]、循环冷却水阀门开口度C₂[5％，50％]，再启动淬水槽冷却循环泵、喷淋泵，调节好喷淋泵出口水压p[3.5kg，4.5kg]，要求水花高度高出喷梁水平面10-15cm，且水面连续无缝隙；

步骤七：根据a值计算出淬水槽水温变化参考表，假设镀锡板淬水时单位时间Δt内带入淬水槽内的热量为Q₁，那么：

其中，m:单位时间Δt内通过淬水槽内带钢的质量(kg),m＝ρbdl；

c:镀锡板比热，0.46KJ/Kg℃；

ρ:镀锡板密度，7.96×10³kg/m³；

b:带钢宽度(mm)；

d:带钢厚度(mm)；

l:单位时间Δt内通过淬水槽内带钢长度(m),l＝uΔt，u为机组速度；

T_带:带钢温度(℃)；

单位时间Δt内淬水槽内水温升高ΔT所增加的热量Q₂为：

Q₂＝m_水c_水ΔT＝ρ_水V_水c_水ΔT (2)

其中，m_水:淬水槽内水的质量(kg),m_水＝ρ_水V_水；

c_水:水的比热，4.2KJ/Kg℃；

ρ_水:水的密度，1.0×10³kg/m³；

V_水:淬水槽内水的体积(m³)，a调好后，V_水是动态恒定值；

根据能量守恒原理，镀锡板淬水时单位时间Δt内带入淬水槽内的热量与淬水槽内水温升高ΔT所增加的热量一样，即Q₁＝Q₂，将公式(1)和(2)带入，可得：

ρbduΔtcT_带＝ρ_水V_水c_水ΔT (3)

对公式(3)进行整理，可得：

公式(4)中，带钢密度ρ、比热c、单位时间Δt、水的密度ρ_水、比热c_水、体积V_水都是定值，可以设定为一个恒定值，代入公式(4)可得：

ΔT＝K·bduT_带 (5)

镀锡板淬水时，淬水槽内水的温升ΔT与带钢厚度d、机组速度u、带钢温度T_带成正比，

以带钢厚度d为变量，根据公式(4)计算出几种常见、临界规格镀锡板正常生产时的水温变化ΔT值，作为淬水槽水温变化参考表；

步骤八：机组开机运行时，根据带钢厚度d，参考淬水槽水温变化参考表，调整淬水工艺参数(C₁和C₂)和机组速度u或在线通喷嘴装置，可在线彻底消除镀锡板淬水斑。