锌锅液位自动稳定装置的制作方法

本实用新型涉及热镀锌机组，具体地指一种锌锅液位自动稳定装置。

背景技术：

热镀锌钢板是一种重要的抗腐蚀工业产品，因其较好的耐腐蚀性能、涂装性能、焊接性能和抗冲击性能，广泛应用于汽车、家电等高档热镀锌产品消费行业，能够满足用户对产品优质表面特性和良好内在性能的质量要求。

工业大批量生产的热镀锌产品的生产过程主要是使表面性质良好的基板经沉没辊换向后快速通过盛放有熔融锌液的锌锅，通过锌铁之间的合金反应在带钢表面附着一层液态锌，再利用锌锅正上方的气刀吹扫达到目标锌层厚度控制的目的。在热镀锌生产过程中，带钢不断将不断把锌液从锌锅中带走，形成镀层。同时，还不可避免地生成一部分锌渣(表渣、底渣和悬浮渣)，又不断被从锌锅中清除，这样使得锌锅内锌液的及时补充非常重要。同时，锌渣在锌锅中一般呈不规则运动状态，特别是悬浮渣的处理非常困难，通常采用调整锌锅成分的方法使悬浮渣转变为漂浮渣和底渣，定时捞取以减少对镀锌过程的影响。受到带钢穿过沉没辊的运动影响，锌渣运动的抑制非常困难，如引入新的扰动(比较典型的就是加锌和变换规格)，会导致三种锌渣以不同方式影响热镀过程，造成锌渣类缺陷。目前行业内主要还是通过人工检查，手动加锌，手动捞渣的生产组织模式，存在以下几个突出问题：一、需要专人进行锌液位的跟踪和及时加锌，工作效率不高，熔融锌液存在热辐射和镜面反射问题，对人员存在伤害可能；二、受到操作人员熟练程度、操作习惯和责任心影响，加锌过程的稳定性存在不确定因素，已有加锌过程会引起锌液面的振动加剧，推动锌锅内的表渣向带钢方向运动，增大锌渣附着在带钢上产生批量缺陷的危险；三、锌锭的加入过程本身存在一个热力场能量重新分布的问题(冷锌锭进入到460℃的熔融锌液中)，也会对锌渣运动的动力学环境产生扰动，从而导致锌渣分布发生变化，增大悬浮渣向热镀带钢运动的可能性。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是根据热镀锌机组加锌的要求和特点设计一种锌锅液位自动稳定装置，实现锌锭熔化过程的自动控制，降低人工手动加锌过程对液面的扰动，大幅度提高加锌过程中锌液液面的稳定性。

为实现上述目的，本实用新型所设计的锌锅液位自动稳定装置，包括设置在锌锅上方的电葫芦吊轨道以及在电葫芦吊轨道上行走的驱动小车，所述驱动小车上设置有悬挂锌锭的葫芦吊吊钩，所述驱动小车的输入端与控制器连接，其特殊之处在于，所述锌锅内的一侧设置有测量挡渣板，所述测量挡渣板由主板和设置于主板两侧的侧板组成，所述测量挡渣板的主板和侧板上均设置有栅孔，所述测量挡渣板与锌锅的侧壁在锌锅内形成测量区域，所述测量区域上方设置有距离传感器，所述距离传感器的输出端与控制器连接。

进一步地，所述主板为长方形，所述侧板为三角形，所述主板、两块侧板与锌锅的侧壁在锌锅内形成的测量区域为漏斗形。测量挡渣板在锌锅边缘形成测量区域，防止漂浮渣进入测量区域，影响测量结果。

更进一步地，所述距离传感器为雷达传感器。雷达传感器的测量原理较易克服高温和强反射等不良条件，实现对锌液液面高度的准确测量。

更进一步地，所述测量挡渣板的主板和侧板上的栅孔为竖直长条形，有效防止锌渣进入测量区域。

更进一步地，所述锌锅内的另一侧设置有加锌挡渣板，所述加锌挡渣板与测量挡渣板的结构相同，所述加锌挡渣板与锌锅另一侧的侧壁在锌锅内形成加锌区域。加锌挡渣板在锌锅另一侧边缘处形成加锌区域，防止锌锭进入锌锅是对漂浮渣造成扰动。

更进一步地，所述锌锅中间区域上方也设置有距离传感器，用于测量锌锅内工作区域的锌液液面高度，可根据测量结果与测量区域内的测量结果的比较判断工作区域是否漂浮渣过多，实现预警功能。

本实用新型的工作原理是利用分布在锌锅上方的距离传感器采集锌锅内测量区域和工作区域的锌液液面高度，锌锅液面高度达到最低限时，控制器控制葫芦吊轨道上驱动小车驱动葫芦吊吊钩将锌锭吊入锌锅的加锌区域内，然后锌锭的一小部分浸入锌液中，实现了自动加锌。挡渣板上的栅孔克服了锌渣进入测量区域引起测量不准的缺陷，使距离传感器在测量区域获取准确的锌锅内锌液液面高度。

现有技术相比，本实用新型的优点在于：解决了现有技术中的三个主要问题，第一是解放了专职加锌人员，仅需在班前将待加锌锭挂上吊装挂钩，人员无需值守，减少了对人身的伤害；第二，由自动稳定装置控制器进行补锌作业，控制葫芦吊完成工位调整和锌锭的起吊和投入，克服了人工加锌的液面扰动；第三，在锌锅远端位置设置预融区域，防止新的冷热平衡过程导致的锌渣无规则运动，提高对锌锅漂浮渣的控制能力。该方案技术简单，对现场设备改动小，投入省，具有很强的可推广性。

附图说明

图1为本实用新型锌锅液位自动稳定装置的结构示意图。

图2为图1中挡渣板的结构示意图。

图中：锌锅1，测量挡渣板2(其中，主板2.1，侧板2.2，栅孔2.3)，距离传感器3，加锌挡渣板4，控制器5，锌锭6，电葫芦吊轨道7，驱动小车8，葫芦吊吊钩9，吊装引导托板10。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

图1～图2中所示的锌锅液位自动稳定装置，包括设置在锌锅1上方的电葫芦吊轨道7以及在电葫芦吊轨道7上行走的驱动小车8，驱动小车8上设置有悬挂锌锭6的葫芦吊吊钩9，驱动小车8的输入端与控制器5连接。锌锅1内的一侧设置有测量挡渣板2，测量挡渣板2由主板2.1和设置于主板2.1两侧的侧板2.2组成。测量挡渣板2的主板2.1和侧板2.2上均设置有竖直长条形的栅孔2.3，确保与锌锅1内进行锌液的交流和补充。栅孔2.3的高度必须高于最低锌液液位。主板2.1为长方形，侧板2.2为三角形，主板2.1、两块侧板2.2与锌锅1的侧壁在锌锅1内形成漏斗形的测量区域。

锌锅1内的另一侧设置有加锌挡渣板4，加锌挡渣板4与测量挡渣板2的结构相同，加锌挡渣板4与锌锅1另一侧的侧壁在锌锅3内形成加锌区域。挡渣板11用于形成局部预融池减少加锌过程的温度变化和加锌过程的液面扰动。

测量区域上方设置有距离传感器3，锌锅1中间区域上方也设置有距离传感器3。距离传感器3的输出端与控制器5连接。距离传感器3为雷达传感器。雷达传感器的测量原理较易克服高温和强反射等不良条件，实现对锌液面高度的准确测量。传感器的测量结果送至控制器5进行实时处理，根据预设锌锅液位的上下限值算出最佳的加锌量，计算后的结果用于控制锌锭6的自动加入。

本实用新型工作时，锌锭6事先由当班操作人员在工位A吊装准备好，为防止液面漂浮渣对测量和加锌过程产生不利影响，在测量位置和加锌位置分别设置了测量挡渣板2和加锌挡渣板4。调整加锌位置远离锌锅三大件布置区域，降低冷态锌锭6对热熔环境的影响。加锌作业时，葫芦吊由驱动小车8驱动在葫芦吊轨道7上运动，自动完成A、B、C三个工位的加锌作业。驱动小车8还兼具葫芦吊吊钩9的起吊卷扬控制，自动判断起吊高度和加锌高度。驱动小车8经工位B，将锌锭6通过吊装引导托板10缓慢释放进入位于加锌挡渣板4封闭的加锌区域的工位C。吊运电机采用无级变频调速方式，最大限度地降低加锌过程的冲击。待整个锌锭6熔融完成，驱动小车8自动回到工位A，提示操作人员进行手工上吊作业。整个系统配置相应的报警装置，对液位和加锌过程进行自动监控和提示，如出现锌液位异常或者吊装位无锌锭则进行报警。