[發明專利]一種生產高表面質量鋅鋁鎂鍍層鋼的系統和方法

在審

• 申請號: 202011086092.1
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112267084A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 鄧建軍;宋志超;李俊生;謝鳳虎;李守華;劉文棟;王印周;侯鋼鐵
• 申請（專利權）人: 邯鄲鋼鐵集團有限責任公司;河鋼股份有限公司邯鄲分公司
• 主分類號: C23C2/06
• 分類號: C23C2/06;C23C2/20;C23C2/26;C23C2/40;G06K9/00;G06K9/62;G06T7/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙幸

本發明涉及一種生產高表面質量鋅鋁鎂鍍層鋼的系統和方法，屬于帶鋼涂鍍技術領域。本發明的技術方案是：帶鋼（1）通過爐鼻子（2）進入鋅鍋（3）內；氣刀（5）和鍍后冷卻系統從下至上設置在鋅鍋（3）與塔頂輥（10）之間；視覺系統設置在穿過塔頂輥（10）后的帶鋼（1）兩側；冷卻控制系統的輸入端與視覺系統連接，輸出端與鍍后冷卻系統連接。本發明的有益效果是：實現了鍍層組織凝固過程與鍍后冷卻過程精確閉環控制，解決了人工調整步驟繁瑣復雜、高度依賴經驗，調整不及時等問題，大大解放了人工勞動力，提高了鋅鋁鎂產品表面質量控制水平，降低了產品缺陷發生率。

技術領域

本發明涉及一種生產高表面質量鋅鋁鎂鍍層鋼的系統和方法，屬于帶鋼涂鍍技術領域。

背景技術

鋅鋁鎂鍍層鋼因較好的耐腐蝕性能而被越來越廣泛的使用。鋅鋁鎂鍍層鋼由鋼基體及附著其上的鍍層組成，該鍍層組織的典型結構為純鋅相、Mg-Zn二元共晶相、Zn-Al-Mg三元共晶三種相組成。鍍層組織的變化會造成產品表面質量的變化。比如，鍍層表面會出現黑點、流紋、結晶不良等缺陷。因此，精確控制鍍層組織，是獲得高表面質量鋅鋁鎂鍍層產品的關鍵。

為了獲得準確的目標鍍層組織，需要對帶鋼表面鍍層組織的凝固結晶過程進行精確控制。而鍍層凝固結晶過程受到產線速度、鋅液溫度、帶鋼溫度、帶鋼厚度、鋅層重量、氣刀壓力、氣刀間距、鍍后風機結構、功率等眾多參數的影響。這些參數作用相互耦合制約，導致鍍層凝固過程控制十分復雜，目前大多數企業是依靠人工經驗根據帶鋼表面質量對鍍后冷卻過程進行手動控制，效率低且表面控制水平差。從而導致鋅鋁鎂產品開發一般需要兩到三年時間的工藝摸索，才能獲得穩定且良好的表面質量。

發明內容

本發明目的是提供一種生產高表面質量鋅鋁鎂鍍層鋼的系統和方法，通過視覺識別技術，實現對鋅鋁鎂產品主要表面缺陷種類和嚴重等級的自動識別，并通過神經網絡自學習控制系統對鍍后各組風箱冷卻曲線精確控制，實現了鍍層組織凝固過程與鍍后冷卻過程精確閉環控制，解決了人工調整步驟繁瑣復雜、高度依賴經驗，調整不及時等問題，大大解放了人工勞動力，提高了鋅鋁鎂產品表面質量控制水平，降低了產品缺陷發生率；同時，結合卷積神經算法，極大的提高了帶鋼表面缺陷識別的準確率；同時設計的人機交互系統，可以實現全自動/半自動之間切換，系統自由度高，兼容性強，魯棒性高，有效地解決了背景技術中存在的上述問題。

本發明的技術方案是：一種生產高表面質量鋅鋁鎂鍍層鋼的系統，包含帶鋼、爐鼻子、鋅鍋、下傳送輥、氣刀、鍍后冷卻系統、塔頂輥、視覺系統和冷卻控制系統，所述鍍后冷卻系統包含移動風箱組和固定風箱組，從下至上設置；視覺系統包括圖像采集單元、圖像處理與識別服務器和圖像存儲系統；冷卻控制系統包括服務器和人機交互界面，二者互相連接；帶鋼通過爐鼻子進入鋅鍋；氣刀和鍍后冷卻系統從下至上設置在鋅鍋與塔頂輥之間，分布在帶鋼的兩側；視覺系統設置在穿過塔頂輥后的帶鋼兩側；冷卻控制系統的輸入端與視覺系統連接，輸出端與鍍后冷卻系統連接。

所述移動風箱組和固定風箱組后安裝有帶鋼溫度檢測裝置；移動風箱組包括兩段式冷卻風箱，風箱采用變頻風機供風；固定風箱組包括四段風箱組，風箱采用變頻風機或定頻風機中的一種供風。

所述移動風箱組和固定風箱組的出口安裝有空氣顆粒物探測裝置。

所述視覺系統中圖像采集單元的最小分辨率為0.2×0.2mm。

所述鋅鍋內溶液溫度設定值為目標成分熔點+40-60℃。

所述氣刀的噴吹介質為氮氣，噴吹壓力100-500mbar。

所述爐鼻子設有排渣結構，排渣量≥0.15m³/h；；

一種生產高表面質量鋅鋁鎂鍍層鋼的方法，包含以下步驟：

A. 采集機組數據與圖像：采集機組信息Process_Paras以及當前參數下圖像采集單元采集的帶鋼表面圖像Origin_Picture；