锌锅除渣机器人在热镀锌线上的应用研究
基于机器人的镀锌线锌锅清渣系统研究
DOI：10.15913/ki.kjycx.2024.02.014基于机器人的镀锌线锌锅清渣系统研究李燊，马雪林（唐钢国际工程技术有限公司，河北唐山063000）摘要：首先对镀锌线生产环境进行了详细介绍，根据产线特点进行模型分析，从而确定机器人设备选型，进而实现镀锌线锌锅无人化清渣系统的整体架构。
为保证系统的可迁移性和可扩展性，对工具坐标和工件坐标系进行了重新定义，并详细阐述了定义方法，为后续程序编写做了充分准备。
为保证机器人的实用性与安全性，首先进行了初始化程序的编写，随后将捞渣动作拆分为可以直接用机器人语言实现的简单动作，再逐一翻译得到捞渣程序。
通过仿真软件对程序进行运行，达到预期效果。
结果表明，基于机器人的镀锌线锌锅清渣系统的研究，可以实现镀锌线锌锅无人化清渣功能，节约人工成本。
关键词：镀锌线；清渣；机器人；无人化中图分类号：TP241.2 文献标志码：A 文章编号：2095-6835（2024）02-0052-04随着工业4.0的到来，工业机器人得到广泛运用。
在钢铁产业中应用机器人的实践证明，机器人在改善劳动条件、提升作业效率、提高产品质量等方面有着十分重要的意义。
捞渣机器人的设计应用可以解决钢铁厂热镀锌机组亟需解决的锌锅内捞渣问题，在减少热镀锌产品板面质量缺陷、改善操作工人作业环境、最终达到无人化生产等方面，具有无可比拟的发展前景[1]。
热镀锌板生产线是把成卷的钢板连续浸入盛有熔融锌液的锌锅装置中，使其表面覆盖一定厚度的锌，制成防锈镀锌钢板的生产设备[2]。
通过研究总结热基镀锌流程及捞渣过程特点，研发了一款基于机器臂的自动化捞渣装置，机器人通过接收上级控制系统的指令，完成捞渣、快换等一系列流程，实现捞渣过程的全自动化，代替人工劳动。
1 设备选型镀锌线大型设备较多，机器人工作空间有限，而捞渣动作相对较为复杂[3]，因此要求机器人本体比较小巧、灵活性高，并且具有一定承载能力，经对比ABB、库卡等主流公司生产的机器人设备，最终选择ABB公司的六轴机器人IRB 6700-200/2.60型。
锌锅除渣机器人在热镀锌线上的应用研究
锌锅除渣机器人在热镀锌线上的应用研究随着工业化的发展，热镀锌处理在金属材料防腐蚀方面得到了广泛应用。
然而，在热镀锌过程中，锌渣的产生成为了一个难题。
随着传统人工除渣方法的效率低下和劳动强度高的问题日益突出，锌锅除渣机器人应运而生，为热镀锌线的除渣工作提供了一种高效、智能的解决方案。
锌锅除渣机器人是一种基于人工智能技术的自动化设备，其主要功能是在热镀锌线上进行锌渣的除去。
该机器人利用先进的视觉识别技术和机器学习算法，能够准确识别和定位锌渣，并通过机器臂进行精确操作，完成除渣任务。
在热镀锌过程中，锌渣是由于锌液在熔融状态下形成的一种固态残留物。
这些锌渣会附着在热镀锌线上，影响涂层的质量和外观，甚至会导致设备堵塞和故障。
传统的除渣方法主要依靠人工操作，工人需要站在高温环境下进行除渣，不仅劳动强度大，而且效率低下。
而锌锅除渣机器人的出现，则有效地解决了这些问题。
锌锅除渣机器人的工作原理是将热镀锌线上的锌渣视为目标，通过视觉识别系统进行图像采集和处理，确定锌渣的位置和形状。
然后，机器人根据预先编程的路径规划，利用机器臂对锌渣进行抓取和清除。
在这个过程中，机器人能够自动调整姿态和力度，以适应不同形状和大小的锌渣，并能够实时感知环境变化，确保操作的准确性和安全性。
与传统的人工除渣方法相比，锌锅除渣机器人具有显著的优势。
首先，机器人能够实现全天候、连续运行，无论是在白天还是夜晚，都能够保持高效工作。
其次，机器人的工作速度快，精度高，能够在短时间内完成大量的除渣工作，提高了生产效率。
此外，机器人的操作过程中不存在疲劳、分心等因素，能够保证操作的稳定性和一致性。
最重要的是，机器人的应用可以有效降低劳动强度，减少了工人的安全风险，提高了工作环境的舒适度。
然而，锌锅除渣机器人在热镀锌线上的应用也面临一些挑战。
首先，机器人需要具备较高的智能化水平，能够准确判断和识别锌渣，避免对其他物体产生误操作。
其次，机器人需要具备较强的抓取能力和力度控制能力，以应对不同形状和大小的锌渣。
一种捞渣装置及捞渣机器人
涟钢科技与管理 2019年第3期·15·图5 开裂处表层金相组织分析金相图还显示，折弯处的组织因晶界裂纹较多，并在开裂处存在大量的氧化原点，氧化原点从表层开始，呈现连续串状，这说明裂纹出现在轧制前或轧制过程中，开裂裂纹在高温下仍继续氧化，以致造成氧化深度30 µm 以上。
4 结论a. 本次试验钢的180°冷弯还未达到标准要求就出现开口裂纹，并且无论是弧形区还是表层，均出现表层裂纹，裂纹深度为20~80 µm 。
b. 试验钢的表层裂纹中出现大量的单质Cu元素，在晶界处也存在Cu 的富集，降低了晶界的韧性，Cu 的富集增加了材料的脆性，提高了折弯开裂的几率，但是在材料的中心等部位，未发现Cu 的富集相，说明Cu 的富集一般存在于材料的表面。
c. 裂纹中存在大量的氧化原点，说明表面裂纹起始于高温加热区域，在轧制前或轧制过程中产生。
5 对策a. 由于Cu 在热加工时容易产生热脆，在铸坯表面形成网裂(又叫铜脆)，从而形成带钢的表面缺陷。
另外，集装箱用钢含Cr 、Cu 等元素特性，集装箱板的板坯在加热炉内加热时,会产生很粘的氧化铁皮，如果在轧制时不能去除，就会残留在钢材表面，造成氧化铁皮缺陷。
因此建议采取高温、快烧加热制度，在保证钢坯加热质量的前提下，尽可能缩短加热时间。
b. 从生产跟踪情况来看，SPA-H 钢种厚度＜3.0 mm 的薄规格开裂的几率明显少很多，可见较大压缩比可以改善开裂现象，因此建议在确保轧制状态稳顺的条件下，尽可能的提高绝对压下量。
c. 加强除鳞系统的检查力度，确保氧化铁皮去除效果良好，减轻氧化铁皮中的Cu 元素压入到基体中。
参考文献1 耿伟,张瑜,李宏伟. 薄板坯连铸连轧生产集装箱板工艺技术研究[J]. 黑龙江冶金,2017,37(2):18-24.2 李建华,陈士华,陈方玉. 含铜热轧钢板表面缺陷的研究[J]. 理化检验-物理分册,2006,42(12):606-700.3 赵伟隽,孔小东,甘众远,等. SPA-H 钢冷弯开裂研究及工艺改进[J]. 金属材料与冶金工程,2016,44(1):37-41.一种捞渣装置及捞渣机器人专利号：ZL 201821233349.X 发明人：曾求洪；刘杰中；冯力力本申请公开了一种捞渣装置,包括：第一杆件；与第一杆件铰接的并能相对于第一杆件摆动的第二杆件；用于驱动第二杆件相对于第一杆件摆动的驱动装置；以及与第二杆件连接并用于捞渣的渣斗。
热镀锌液中锌渣的电磁分离理论及实验研究的开题报告
热镀锌液中锌渣的电磁分离理论及实验研究的开题报告一、项目背景热镀锌液是一种在锌渣中添加锌粉或锌合金，通过热反应将锌镀在钢铁表面的液态镀锌工艺。
在这个过程中，锌渣会随着时间的推移逐渐粘附在钢铁表面，导致钢铁镀层不完整，影响其防腐性能。
因此，在热镀锌液中进行锌渣的分离对于提升涂层的质量及提高涂层的防腐性能具有重要的意义。
目前，最常见的分离锌渣的方法是通过重力分离或重力离心分离。
这些方法在分离大颗粒锌渣时效果较好，但随着粒径的减小，分离效果逐渐降低。
因此，研究锌渣电磁分离方法具有非常高的实用价值和研究价值。
二、研究内容本项目旨在研究热镀锌液中锌渣的电磁分离方法，主要包括以下内容：1. 分析锌渣的物理性质：通过对锌渣的磁性、电性、比重等物理性质进行分析，为后续实验提供参考依据。
2. 设计电磁分离实验装置：研究锌渣在不同电磁场下的移动规律及分离效果，并根据实验结果优化电磁分离装置的参数。
3. 分析实验结果：通过实验数据的分析，探究不同电磁参数对分离效果的影响，为优化电磁分离方法提供理论依据。
4. 优化分离方法：通过实验结果的分析和对分离方法的优化，提高分离效果，为热镀锌液中锌渣的分离提供新的解决方案。
三、研究意义热镀锌工艺作为一种广泛应用于钢铁工业领域的镀锌方法，其镀层的质量和防腐性能直接影响到钢铁产品的质量和使用寿命。
本项目研究的电磁分离方法，不仅能够提高热镀锌液中锌渣的分离效率，降低工业生产中的资源浪费，还能够提高涂层的质量和防腐性能，促进钢铁工业的可持续发展。
四、研究方法1. 理论分析：通过对锌渣的物理性质进行分析，建立锌渣的电磁分离数学模型，为后续实验提供理论依据。
2. 实验方法：采用电磁分离实验装置，将锌渣置于不同电磁场下进行实验，实验中测量锌渣的分离效果，并记录实验数据。
3. 数据分析：通过对实验数据的分析，探究不同电磁参数对分离效果的影响，并优化电磁分离方法。
五、进度计划1. 第一阶段（1个月）：完成文献调研和理论分析，建立锌渣的电磁分离数学模型。
浅谈热镀锌线锌锅的使用和维护
区域治理综合信息浅谈热镀锌线锌锅的使用和维护樊甲利河钢邯钢冷轧厂，河北 邯郸 056001摘要：随着我国热镀锌生产工艺的不断成熟，热镀锌产品的品质也在逐步地提升。
由于热镀锌产品的各种突出优势，目前，热镀锌产品已经被广泛地应用在社会的各个领域。
锌锅在热镀锌产品的生产过程中发挥着重要的作用，是热镀锌生产线重要的组成部分。
锌锅作为热镀锌生产线的重要设备，其使用不但能够影响热镀锌产品的质量，还能够影响热镀锌产品的生产成本，本文就镀锌线锌锅的使用和维护做了相关的阐述。
关键词：热镀锌线；锌锅；使用；维护锌锅设备是热镀锌生产线重要的组成部分，其主要的功能就是将固态锌熔化，为带钢浸锌的过程提供足够的锌液，同时对锌液进行供热。
锌锅设备的正常运行是提升热镀锌生产线生产效率的重要保障。
另外，锌锅设备还是决定热镀锌产品表面质量和锌层性能的主要因素之一。
一、锌锅设备概述1 锌锅设备的生产设计在生产锌锅设备的过程中，不但要选取合适的制造材料，还要确保锌锅的型号能够与加热系统、热镀锌件以及生产能力相匹配。
在符合生产需求的基础上，要尽可能地减小锌锅的面积，这样做的话，不但可以有效地减少热损耗，还可以有效地减少锌灰的生成。
另外，在设计锌锅设备的过程中，还需要重视锅壁热负荷这一重要因素，因为锅壁热负荷直接影响着锌锅设备的使用寿命。
2 锌锅设备的发展在以往的热镀锌产品生产过程中，锌锅设备通常使用的是铁制的锌锅。
铁制锌锅也经历了一系列的发展过程，从铸铁锌锅到后来的工业纯铁锌锅，最后又发展成为低碳钢板锌锅。
铁制锌锅的加热方式有很多种，包括煤气加热、重油加热和电阻加热等。
铁制锌锅还是有很多的优点的，铁制锌锅不但生产成本较低，制造起来也较为方便。
另外，铁制锌锅由于结构比较简单，所以维护起来也比较容易。
在实际的生产过程中，铁制锌锅还可以有效的减低能源的消耗。
但是，铁制锌锅也存在一定的弊端，一方面是使用寿命较短，另一方面是会生成很多的底渣。
随着时代的不断发展，铁制锌锅逐步地被陶瓷锌锅所取代，现代化的热镀锌生产线大多使用的是陶瓷锌锅，陶瓷锌锅可以有效地解决锌耗较多的问题。
锌锅外部加热装置在镀锌机组的应用探讨
环调 节 系统 。使 用 中 的 锌 锅 外 部 加 热 器 （ ） 棒 见
图 ２ 。
冷轧热镀 （ ） 铝 锌机组 对锌锅设备可 靠运行
要求 非 常高 ， 锌锅 一旦 投 入运行 ， 常情 况 下就 不 正 允许 长 时间 断 电或故 障 ， 则 当 锌锅 停 止 ３ ｉ 否 ０ｒ ｎ ａ 不加 热后 ， 锅 内 ６０℃ 高 温 的铝 锌 液 表 面 将 逐 锌 ２ 渐凝 固 ； 如果锌 锅 停止 ６ ｉ 加 热锌 锅 内锌 液 ０ｒｎ不 ａ 将 凝 固 ３Ｃ１ 右 ； Ｉ左 Ｉ 如果 锌锅 停 电超 过 ３ｈ后 不及 时采 取措 施对 铝 锌 液 进 行 紧 急 加热 保 温 的话 ， 就 会 导 致锌 锅 内铝锌 液 的完全 凝 固和 锌锅 的最 终报 废 ， 机组 带来 长 时问停 机及 巨大 的损失 。 给
料， 并与气刀设备一起实现锌液在带钢表面的均 匀涂 镀。基本 结构 见图 １ 。锌锅 主要组 成部件
有 ： 应线 圈 ， 圈 支撑 材料 ， 轭 ， 感 线 磁 耐火 材料 ， 钢 壳， 不锈 钢冷 却水 管 、 锅 电源等 。 锌 梅 钢 冷 轧 热镀 锌 机 组 的 锌锅 设 备 规 格 与 宝 钢 分公 司 Ｎ ． ｏ３热 镀 锌 机 组 基 本 一 致 ， 熔 锌 锅 预 容 量约 １ ， 率 １００ｋ ， 锌率 （ ａ ） ． ０ｔ功 ０ Ｗ 熔 ｍ ｘ ２ ４ｔ ／
效果 好 、 于操 作 ， 更 多 的被 现场 所采 用 。 便 而
１ 锌锅 （ 无芯 锌锅 ） 的基 本结构 和 加热原 理 图 １ 锌锅 基 本 结构 图
（ 外径 ） × ５ ２３０ｍｍ（ 深度 ）熔 液 温度 为 ６０ｃ ， ２ ｃ， 预熔锅 的主要作 用 是 将 锌 锭 和铝 锭 熔 化 ， 后 将 然 熔 液 通过 溜槽 供 到 主 锅 。 主锅 容 量 约 ７ ， 率 ０ｔ功
攀钢连续热镀锌机组无底渣锌锅的控制与实践
２３ 锌液中的铝含量 ． 有资料表明 ， 当锌液中铝含量大于 ０２ ．％时 ， 随 铝含量的增加， 热镀锌钢带的铁损量将随铝含量的 增加 而增 加 。 当 锌 液 中 铝 含 量 在 小 于 ０ ２ 时 ， ．％ 热
镀锌 钢带 的 铁 损 量 却 随 铝 含 量 的增 加 反 而 迅 速 下
据有 关 资料 报 道 ， 无论 在 什 么温 度 下 进行 热 镀
锌， 随工件浸锌时间的延长 ， 都会 造成铁损量增大 ，
进而 导致 沉 于锌锅 底部 的底渣 （ ｅｎ ） 的增 加 。 ＦＺ ７量
锌液中添加适当的铝等措施 ， 然在很大程度上控 虽
制 了底 渣 的生成 量 ， 由此 延 长 了 钢 带连 续 热 镀 锌 的
２ 锌 锅 底 渣 的形 成 原 因 分 析
钢带 连 续 热 镀锌 时 ， 当带钢 浸 入熔 融 状 态 的锌
会 严 重影 响镀锌 工件 的表 面 质量 。上浮 于锌 液 表面 的表渣 ， 果不及 时 打捞 ， 易 在镀锌 工 件表 面 产生 如 极 “ 锌疤 ” 表面缺 陷 ， 等 在实 际 生产 作业 中 ， 为有效 控制
（） １所示 。
制 的渣瓢 ， 时时 打捞 出锌 锅 。然 而 ， 于锌锅 底 部 的 沉 “ 底渣 ” 因不能 实施 生产 过 程 中的 时时 打捞 ， 必须 ， 就 停 产捞 取底 渣 ； 否则 就会 因沉 积 底渣 过 多 ， 导致 镀锌 钢带 表面 产生严 重 的“ 粒 ” 陷 。若 停 产捞 取底 渣 锌 缺
・
底渣捞取周期。就 国内宝钢 、 武钢等连续热镀 锌生 产线 ， 在底渣的控制问题上 ， 仍然未获得彻底消除锌
锅底 渣 的效 果 ， 这些 生产 线 每 月 、 多 每季度 必 须停 最
热镀锌工艺中锌渣的形成及其控制研究
热镀锌工艺中锌渣的形成及其控制研究发布时间：2022-01-20T09:26:49.346Z 来源：《中国科技人才》2021年第30期作者：陆东杰[导读] 随着科学技术的日益发达，更多的新技术也将逐步应用到热斧锌的制造中。
马鞍山钢铁股份有限公司安徽省马鞍山市 243011摘要：随着科学技术的日益发达，更多的新技术也将逐步应用到热斧锌的制造中。
在热镀锌产品的制备过程中，锌渣的问题很大，对生产的产品表面质量有很大危害。
但同时，它又很难适应实际的产品要求，而且由于资源浪费导致了不少的资源浪费现象，并不能帮助促进中国工业的发展。
所以，在当前热镀锌过程的生产活动中，必须全面掌握锌渣形成的原因，并探讨锌渣形成的主要因素。
并且，为提高和完善在生产热镀锌过程中形成锌渣的质量改善，必须采用积极可行的对策措施。
本研究根据我国大中型钢厂外涂镀锌线的现场生产，进一步加强了对热镀锌片锌渣产生缺陷机制的深入剖析，研究原因。
并给出了关于全面做好热锌渣生产管理，以改善同空腹时间镀锌片品质问题的具体意见。
关键词：热锌工艺；锌渣；形成；控制；策略1锌渣的形成机理在热镀锌过程中，锌渣形成的主要原因是热镀锌罐中钢铁、铝与锌之间的高温化学反应，导致了大量锌渣粒子的产生。
在实际制造活动中，则因为这些粒子在时间上没有被充分消耗，导致了锌渣颗粒直接附着于带状钢上，而形成了锌渣问题。
在加热镀锌过程的生产过程中，由于形成锌渣的物质强烈随机性，随温度和含量的变化而不断改变。
所以，在加热镀锌过程的生产活动中，锌锅中液态氧化锌的比例随温度和含量的不断改变而发生变化，锌渣的生产也发生相应程度的变化。
因为刚生成的锌渣的杂质点特别小，而且整个生成过程中都不固定，所以随着锌液温度的提高和铁含量的减少，就很容易再溶解。
当这个现象产生后，锌渣的颗粒逐渐增大，变成了永久粒子固体。
所以，在镀锌的生产过程中，镀锌渣又可按照不同的厚度分成浮渣、底渣和游离渣。
2热镀锌工艺中锌渣形成的主要原因2.1表面铁的影响在热镀锌的过程中，为了确保相应的生产活动有效稳定地发展，满足实际的生产需要，必须去除带钢表面上的污染物。
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锌锅除渣机器人在热镀锌线上的应用研究
锌镀是一种将锌涂层施加在金属表面的过程，以防止氧化和腐蚀。
在这个过程中，锌渣会在熔融锌中形成。
为了保持锌涂层的质量，需要将锌渣从涂层中去除。
为此，锌锅除渣机器人被广泛应用于热镀锌线上。
锌锅除渣机器人是一种自动化机器人系统，它可以在高温环境下操作。
它的主要功能是将锌渣从锌涂层中去除，以保持涂层的质量。
机器人是由控制系统、机械臂、夹爪和传感器等组成的。
机器人可以通过传感器来感知渣的位置和数量，并使用机械臂和夹爪来将渣从涂层中去除。
这种机器人可以在高温环境下工作，并可以准确地控制渣的数量和位置，以保证涂层的质量。
在热镀锌线上，锌锅除渣机器人具有许多优点。
首先，它可以自动化进行锌渣除去，减少了人工操作的难度和劳动强度。
其次，机器人可以在高温环境下工作，从而提高了生产效率和质量。
此外，机器人可以准确地控制渣的数量和位置，从而保证了涂层的质量。
使用锌锅除渣机器人有一些关键技术要点。
首先，机器人需要具有高温耐受性。
由于在热镀锌过程中需要处理高温液体，因此机器人需要能够在高温环境下工作。
其次，机器人需要具有高精度的位置控制能力。
由于渣的位置和数量可能会影响涂层的质量，因此机器人需要能够准确地控制渣的位置和数量。
此外，机器人需要具有高速运动能力，以便在短时间内处理大量的涂层。
在实际应用中，锌锅除渣机器人已经被广泛应用于热镀锌线上。
它可以在高温环境下准确地控制渣的位置和数量，从而保证了涂层的质量。
此外，机器人可以自动化执行任务，减少了人工操作的难度和劳动强度。
因此，锌锅除渣机器人不仅可以提高生产效率和质量，还可以降低生产成本。
总的来说，锌锅除渣机器人在热镀锌线上的应用是一种高效、高精度、高自动化的解决方案。
它可以准确地控制渣的位置和数量，从而保证了涂层的质量。
此外，机器人可以自动化执行任务，减少了人工操作的难度和劳动强度。
因此，锌锅除渣机器人已经成为热镀锌行业中不可或缺的技术装备之一。