[发明专利]一种通过内液位测量闭环控制加锌的环形溢流装置和方法

说明书

本发明提出一种通过内液位测量闭环控制加锌的环形溢流装置和方法，包括溢流槽、液位井和抽锌泵，溢流槽的两端分别设有隔板，分隔为两个单独的溢流回路，液位井为两个分别对应于溢流槽的操作侧和传动侧设置，液位井正上端安设激光测距传感器，抽锌泵为两台，每台抽锌泵均通过三叉管与对应侧的液位井及溢流回路相连通，本发明通过液位井的液位的测量，消除了环形溢流形式下只能进行锌锅液位测量的影响，同时实现了内液位测量的锌液面闭环控制加锌。

技术领域

本发明属于热镀锌相关装备的技术领域，尤其涉及一种通过内液位测量闭环控制加锌的环形溢流装置和方法。

背景技术

在连续热镀锌机组，控制锌灰是热镀锌机组控制带钢表面质量的关键技术，尤其是解决炉鼻子内锌灰是一个长期困扰热镀锌机组的难点。在炉鼻子内部，通过对炉鼻子内露点的控制，使锌液面形成ZnO膜用于抑制锌液面的锌蒸气生成速度。由于ZnO膜增厚同样会附着在带钢表面，造成质量影响。目前一部分热镀锌机组采用的做法是在炉鼻子内部设计一种溢流结构，使锌液面连续溢流进入独立的溢流槽结构中，在此期间锌液带动其表面ZnO膜一起进入溢流槽，并通过抽锌泵将溢流入的锌液重新排入锌锅中，使炉鼻子内锌液面的ZnO膜不断产生的同时又不断消除，有效地降低ZnO膜锌灰对带钢表面造成的质量影响。

这个过程中，锌液面的稳定对于锌液面ZnO膜锌灰的控制至关重要，需要锌锅内锌液面高于溢流唇口水平面，且须保持相对恒定的溢流高度，实现溢流的均匀稳定，因此锌锅液位即使波动0.1mm也会对锌液面溢流高度造成影响。由于镀锌过程是一个不断将锌液中的锌消耗并通过加入锌锭进行补充的过程，因此需要不断精确地获得锌液消耗的程度并及时加入等量锌锭维持锌液面的稳定。

环形溢流对带钢四周区域锌液面进行全面溢流，锌液的流动性更好，排灰的效果也更好，环形溢流通常采用的是分体式结构，在炉鼻子下部连接一个中间包，中间包是有薄板构成的围堰结构，用于隔离锌锅的内外液面，带钢从中间包穿过，炉鼻子里锌锅中的锌液会溢流到环形溢流槽中，被抽锌泵排到炉鼻子外面的锌液中。测量炉鼻子外锌锅锌液面高度。

目前锌锅液位的控制，一般都采用的长距离激光测距仪对炉鼻子外锌锅液位高度进行检测，然后通过检测到的高度值来控制加入锌锭的节奏，从而实现锌锅锌液的稳定控制，但是这样的测量方式，一方面容易受到锌液表面厚薄不均、运动状态不规则的浮渣的影响，另一方面锌液面也会受出锌锅带钢抖动的影响存在高低震荡，均会造成液位检测波动导致频繁加锌或者不加锌，从而导致锌液液位的异常波动。中国实用新型专利CN208183053《具有锌液位控制功能的排渣型炉鼻子装置》提供了一个具有锌液位控制功能的排渣型炉鼻子，通过在炉鼻子两侧分别安装浮渣监测井和抽锌泵，浮渣检测井与炉鼻子内溢流槽形成连通器结构，可以有效屏蔽掉炉鼻子外锌锅锌液面的各类负面影响，但这种结构只能对炉鼻子内带钢上表面对应的锌液面进行溢流，带钢下表面对应的锌液面无法形成溢流，下表面锌液面聚焦表渣等缺陷时，无法维持高品质镀锌产品连续生产。中国发明专利CN111893414A《一种热涂镀生产线炉鼻子环形溢流装置》提供了一种人字形溢流槽环形溢流结构，抗变形能力强，锌液流动性好，但这种结构四个溢流边的溢流唇口均为直线型，在加工及安装的过程中，要保证环形溢流面整体水平，因此对加工和安装的要求非常高，同时该装置在线安装完毕浸入锌液后，受锌液浮力影响会产生倾翻，需依靠工人的经验对水平度进行在线调整。同时直线型溢流唇口在生产一段时间后，唇口凝结锌渣及热变形产生的高度差会造成溢流均匀性大幅下降。锌液面测量模式为炉鼻子外锌液面激光液位计测量，难以精确评估出主锅锌液面实际的微小波动，无法精确控制加锭维持锌液稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种通过内液位测量闭环控制加锌的环形溢流装置和方法，用以实现内液位闭环控制，同时保证环形溢流的畅通以及液位的稳定。