项目背景
针对热镀锌线锌锅区的锌渣凝聚制约产品质量和生产效率的突出瓶颈问题,国内外多年研究,但至今仍未见工业化应用的突破性技术,只能依赖于高强度的人工扒渣作业,整体上缺乏撇渣和捞渣一体化的清渣作业系统和生产技术。项目通过磁流热模拟和锌液流动控制方法的研究,开发出拥有完全自主知识产权的锌锅电磁驱渣关键技术及成套装置,并在宝武集团多个钢铁基地产业化应用。
主要创新点
1)国际首次提出非接触电磁力和锌液驱流控制的锌锅电磁驱渣技术,通过构建磁流热三场耦合的数字化设计和评估模型,开发了锌锅电磁驱渣器及关键布局驱流技术,成功实现锌锅热镀V型区的全自动无人撇渣作业,可10-30s快速驱渣,形成锌锅撇渣和捞渣一体化的智能化清渣解决方案。
2)成功开发锌锅电磁驱渣专用的一拖二电流频率双独全无级可调励磁电源,通过矢量控制算法,实现励磁电流0-1000A和频率3-100Hz的解耦控制和独立可调,优化控制电磁场对锌液的透入深度和稳定镀锌液面;实现一台电源驱动多个驱渣器,既降低设备成本,又可保证单个驱渣器故障下线而不影响系统正常运行。
3)国际率先开发成功热镀锌线锌锅电磁驱渣和机器人捞渣一体化的智能化清渣管控系统,与原产线控制系统无缝嵌入并稳定运行,实现锌锅区无人清渣作业率超90%以上,个别产线实现全无人智能化清渣作业;实现高等级外板钢全连续通板能力的突破,使此前的连续通板卷数从6-8卷,提高到200卷以上,单产线每年减少过渡卷1000卷以上,助力机组提速5%-10%。
4)开发了基于电磁驱渣的镀锌关键工艺,解决了锌渣凝聚制约产品质量和生产效率的难题,消除刮刀结渣,减少锌灰缺陷发生量,实现综合锌耗降低2%以上。
项目成果
项目受理国际PCT专利1项(覆盖10国),授权发明专利8项,授权实用新型1项,受理发明专利14项,认定企业标志性突破技术1项,企业技术秘密27项,发表论文12篇。项目成果获2020年全国专利发明展金奖1项。
项目成果已成功应用于宝钢股份、湛江钢铁、武钢有限、宝武马钢、合资日铁等宝武集团钢铁基地,其中4条产线完成经济效益认定,近三年累计效益近2亿元,独家授权子公司进行设备制造的供货产值超8000万元,利润超2000万元。
项目创新成果被专家团队鉴定为国际领先水平。
项目获奖情况:2021年冶金科学技术奖一等奖;
完成单位:宝山钢铁股份有限公司、宝钢湛江钢铁有限公司、武汉钢铁有限公司、上海宝信软件股份有限公司;
完成人:侯晓光、钱洪卫、汤文杰、李山青、张群亮、陆勇、王骏飞、杨启坤、徐育、李华刚等。