包鋼連續熱鍍鋅生產線鋅層厚度檢測系統研究

韓基偉 王民（包頭鋼鐵（集團）有限責任公司 內蒙古 包頭 014010）

包鋼連續熱鍍鋅生產線鋅層厚度檢測系統研究

韓基偉 王民
（包頭鋼鐵（集團）有限責任公司 內蒙古 包頭 014010）

在連線熱鍍鋅生產線的生產過程中，鋅層的厚度精確程度直接決定了最終產品的質量，也一定程度上影響著產線的成本，本文以包鋼連續熱鍍鋅生產線的應用為研究對象，對熱鍍鋅成產線的鋅層厚度檢測系統進行分析和研究，鋅層厚度檢測系統由X射線探頭，探頭橫移裝置，賦值單元儀表、操作站組成，各個部分協同作業共同實現生產線的鋅層厚度的精確檢測。

連續熱鍍鋅；鋅層厚度；檢測系統

1.引言

包鋼連續熱鍍鋅生產線采用Thermo鋅層厚度檢測裝置檢測生產線帶鋼鋅層實際厚度。美國熱電公司Thermo Electron是世界著名的科技服務公司。Thermo Electron產品廣泛地應用于醫藥和生物領域，環境與工業過程控制領域，冶金和機器制造等行業。包鋼項目于2005年12月22日熱負荷試車成功。產線的鋅層厚度檢測系統投入使用后使用效果非常明顯。

1.檢測系統的功能及結構

Thermo Electron鋅層檢測系統包括有X射線探頭，探頭橫移裝置，賦值單元儀表、操作站。

X射線探頭安裝在探頭橫移裝置上，橫移裝置在帶鋼表面勻速往復運動，橫移裝置可以用來啟動，停止或者根據設定的不同掃描程序進行動作同時探頭發出的X光射線均勻的照射到鍍鋅帶鋼表面，安裝在探頭內部的光譜檢測裝置實時檢測次級輻射強度，然后將檢測信號通過放大器進行信號放大，然后在通過模塊傳輸到賦值儀表單元，賦值儀表單元安裝在具有獨立供電系統的電氣柜內，其內部處理器包含多種通信方式，可以滿足現場不同的通信需求，柜體配有制冷裝置和除濕裝置，保證處理器在安全的工控環境下運行，賦值儀表單元對現場信號進行處理，將最終的鋅層厚度計算結構通過以太網傳輸到檢測服務器上，服務器根據現場需要將必要的信息顯示在操作站，并對故障報警進行顯示記錄，同時將運行準備，運行和故障總覽信號通過不同顏色的聲光報警進行警示，系統結構如圖2.1所示。

圖2.1 檢查系統圖

3.鋅層厚度檢測系統的硬件組成

3.1 X射線探頭

X射線探頭使用X射線檢測方法，其基本工作原理是X射線熒光光譜分析法，熒光泛指物質收到外來的原籍輻射照射時，物質發出的次級輻射波長（能量）在X射線范圍內的熒光叫X射線熒光，探頭產生的X射線照射到不同物質上時反射回的熒光波長（能量）不同，根據次級輻射波長來計算鋅層厚度，帶鋼物質的熒光波長（能量）為6.4keV，鋅層熒光波長（能量）為8.6 keV，原理圖如圖3.1 圖3.2所示。

圖3.1 X射線熒光光譜分析原理圖

圖3.2 X射線探頭工作原理圖

3.2 橫移裝置

橫移裝置安裝在O型框架上，O型框架上下平行，橫移裝置在O型框架上的移動是通過步進電機來實現，三相異步電動機有M440來驅動，橫移裝置根據現場實際需要可實現往復連續動作，通過安裝在軸上的旋轉脈沖編碼器可以精確的計算出裝置的實際位置。如圖3.3所示。

圖3.3 橫移裝置圖

3.3 賦值單元

賦值儀表單元安裝在具有獨立供電系統的電氣柜內，其內部處理器包含多種通信方式，可以滿足現場不同的通信需求，柜體配有制冷裝置和除濕裝置，保證處理器在安全的工控環境下運行，賦值儀表單元對現場信號進行處理，儀表單元安裝于現場靠近探頭，近距離有助于信號穩定傳輸。

表1 設備表

3.4 操作站

操作站通過網絡把需要的數據取到計算機中，計算機每次重啟后都會自動啟動操作畫面，并且加載必要的軟件，操作系統是WIN NT系統，操作畫面可以提供報警信息和歷史數據存儲功能，在操作站的操作畫面上，工藝操作人員可以非常簡便，快捷的進行鋅層厚度觀察，并且數據趨勢功能可以幫助工藝人員分析一段時期內，鋅層厚度的變化情況，完善的報警系統，可以快速定位故障，方便維護人員對故障迅速做出反映。

4.結束語

鍍鋅厚度控制精度是鍍鋅生產線生產的一個重要工藝指標，直接影響最終產品的質量。包鋼連續熱鍍鋅生產線的鋅層厚度檢測系統自投用以來，運行正常，滿足了連線熱鍍鋅生產對帶鋼鋅層厚度的控制要求，保證了生產的穩定。

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In the attachment in the production of hot galvanizing production line, the thickness of the zinc layer accuracy directly determines the final quality of the products, and to some extent, affects the cost of production line, this paper takes the application of continuous hot dip galvanized steel production line as the research object, the zinc layer thickness for hot dip galvanized into production line detection system for analysis and study on the zinc layer thickness detection system by X-ray probe, probe traverse device, instrument assignment unit, operating stations, the parts work together to achieve accurate detection of zinc layer thickness.

Continuous hot dip galvanizing; Zinc layer thickness; Detection system

TG1

A

1009-5624（2016）06-0121-03