本發(fā)明涉及一種鼻部控制系統(tǒng)和包括其的熱浸鍍鋅裝置，更具體地涉及一種能夠自動地去除在生產(chǎn)熱浸鍍鋅鋼板的過程中漂浮在鼻部設(shè)備內(nèi)的浮渣的鼻部控制系統(tǒng)和包括其的熱浸鍍鋅裝置。

背景技術(shù)：

1、熱浸鍍鋅裝置是一種熔融金屬裝置，其通過將鋅錠熔化成450度或更高的高溫熔融狀態(tài)來將鋅涂層鍍覆于高溫鋼板的表面上。在熱浸鍍鋅裝置中，由于與環(huán)境空氣的溫差以及熱不穩(wěn)定性和化學(xué)不穩(wěn)定性，總是會出現(xiàn)具有fe2al結(jié)構(gòu)(即金屬間化合物)的浮渣，例如由于與空氣刀(其在碰撞豎直帶材表面后在熔融金屬表面上流動)的排放擦拭空氣接觸而導(dǎo)致的鋅氧化。特別地，雖然添加各種合金元素組分(例如鋁、錳和硅)以提高鍍覆鋼板的耐腐蝕性，改善表面品質(zhì)等，但產(chǎn)生的浮渣的量因外部因素(溫差、隨著擦拭氣體接觸的氧化等)而大大增加。

2、這樣的浮渣吸附在鋼板的表面上，可能在二次加工的過程中引起各種問題，例如加工裂紋、鍍層剝離、涂層性能變差等。特別地，為了供應(yīng)鍍覆鋼板用于車輛的覆蓋板，需要更嚴(yán)格地管理浮渣。在許多鋼鐵公司中，即使從排放管理的角度來看，也進(jìn)行了大量的研究以使浮渣的產(chǎn)生最小化，通過將具有擋件結(jié)構(gòu)的裝置引入鼻部(其一個端部浸入鍍鋅浴并且將鋼板引入)，確保鍍鋅浴的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，從而防止浮渣缺陷，并且除浮渣外還防止異物如灰分(zno氧化物質(zhì))缺陷以及防止熔融金屬表面上的漂浮物(包括異物和浮渣)吸附到鋼板上。

3、通常地，許多鋼鐵公司使用一種鼻部控制系統(tǒng)，該鼻部控制系統(tǒng)采用如下方法：通過在鼻部設(shè)備的通氣管部件內(nèi)使用擋件形式結(jié)構(gòu)和金屬泵設(shè)備將越過擋件的浮渣排放到鍍鋅浴的背部，從而去除漂浮在鼻部設(shè)備內(nèi)的浮渣。

4、本發(fā)明的背景技術(shù)公開于韓國專利申請公開號10-2014-0085175中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、[技術(shù)問題]

2、然而，這樣的常規(guī)鼻部控制系統(tǒng)和包括該鼻部控制系統(tǒng)的熱浸鍍鋅裝置的問題在于，由于因以下情況經(jīng)常發(fā)生所造成的異物粘附到鋼板上而存在缺陷：因?yàn)樵诠ぷ鬟^程中鍍鋅浴的液位太高，擋件被完全充滿，或者因?yàn)殄冧\浴的液位太低，浮渣等異物不會排放到擋件的外部。此外，由于這樣的問題，存在工人難以處理浮渣管理的問題，除非工人根據(jù)鍍鋅浴的熔融金屬液位的實(shí)時變化來實(shí)時監(jiān)測鼻部設(shè)備內(nèi)的擋件管理，例如工人經(jīng)常通過手工檢查和管理鼻部設(shè)備內(nèi)的當(dāng)前擋件管理情況。

3、此外，連接至鼻部設(shè)備的通氣管部件是通過焊接至其中的擋件而一體地制造的。在這種情況下，需要切割鋼板以更換通氣管部件，因此存在由于裝置的維護(hù)時間增加而造成的生產(chǎn)率問題。此外，存在難以恰當(dāng)處理擋件表面的結(jié)構(gòu)問題。因此，目的是提供一種能夠確保工作便利性和品質(zhì)穩(wěn)定性的鼻部控制系統(tǒng)和包括其的熱浸鍍鋅裝置，其根據(jù)鍍鋅浴的熔融金屬液位的實(shí)時變化來應(yīng)用可拆卸擋件，并且通過使用機(jī)器視覺相機(jī)和傳感器基于熔融金屬液位自動地控制可拆卸擋件和泵單元的負(fù)載來克服上述問題。

4、此外，本發(fā)明的目的是提供一種鼻部控制系統(tǒng)和方法，其能夠通過實(shí)時自動地分析鼻部設(shè)備內(nèi)的當(dāng)前工作狀態(tài)來確保工作便利性和品質(zhì)穩(wěn)定性。

5、本發(fā)明要實(shí)現(xiàn)的目的不限于上述目的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從以下描述中清楚地理解以上未描述的其他目的。

6、[技術(shù)方案]

7、根據(jù)本發(fā)明的一個方面的鼻部控制系統(tǒng)包括：鼻部設(shè)備，其配置為一個端部在生產(chǎn)鋼板的過程中浸入容納有熱浸鍍鋅液的鍍浴中，并且將鋼板引入到鍍浴中，所述熱浸鍍鋅液用于鍍覆熱浸鍍鋅鋼板；第一傳感器，其布置在鍍浴的任意部分，并且能夠測量熱浸鍍鋅液的浴表面的第一水位；以及處理器，其配置為控制所述鼻部設(shè)備和所述第一傳感器。鼻部設(shè)備包括：通氣管部件，其配置為圍繞引入到鍍浴中的鋼板，并且引導(dǎo)鋼板以使得通過在所述通氣管部件的底部形成的開口將鋼板引入到容納在鍍浴中的熱浸鍍鋅液中，所述開口浸入鍍浴的浴表面中；擋件單元，其作為可拆卸結(jié)構(gòu)物理地聯(lián)接至所述通氣管部件的外壁部分，能夠在與第一傳感器聯(lián)動地操作的同時基于熱浸鍍鋅液的浴表面的第一水位的信息沿著所述通氣管部件的外壁被驅(qū)動，包括第一擋件壁部分和第二擋件壁部分，并且配置為形成容納空間，所述第一擋件壁部分以預(yù)定距離與所述通氣管部件的內(nèi)壁部分間隔開，并且沿著所述通氣管部件的內(nèi)周形成使得所述第一擋件壁部分在所述通氣管部件的開口中沿所述通氣管部件的高度方向以預(yù)定高度突出，所述第二擋件壁部分以預(yù)定距離與所述第一擋件壁部分間隔開并且暴露于熱浸鍍鋅液的浴表面，所述容納空間能夠容納在所述通氣管部件的內(nèi)壁部分與所述第一擋件壁部分之間通過開口引入然后流過所述第一擋件壁部分的熱浸鍍鋅液；以及泵單元，其安裝在所述通氣管部件的外部，并且配置為將容納在所述擋件單元的容納空間中的熱浸鍍鋅液泵送至鍍浴。處理器基于由第一傳感器測量的第一水位與第一擋件壁部分之間的間距g的差異來自動地控制擋件單元的位置，使得持續(xù)地保持間距。

8、根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的鼻部控制系統(tǒng)包括：鼻部設(shè)備，其配置為一個端部在生產(chǎn)鋼板的過程中浸入容納有熱浸鍍鋅液的鍍浴中，并且將鋼板引入到鍍浴中，所述熱浸鍍鋅液用于鍍覆熱浸鍍鋅鋼板；第一傳感器，其布置在鍍浴的任意部分，并且能夠測量熱浸鍍鋅液的浴表面的第一水位；以及處理器，其配置為控制所述鼻部設(shè)備和所述第一傳感器。鼻部設(shè)備包括：擋件單元，其作為可拆卸結(jié)構(gòu)物理地聯(lián)接至通氣管部件的外壁部分，能夠在與第一傳感器聯(lián)動地操作的同時基于熱浸鍍鋅液的浴表面的第一水位的信息沿著所述通氣管部件的外壁被驅(qū)動，包括第一擋件壁部分和第二擋件壁部分，并且配置為形成容納空間，所述第一擋件壁部分以預(yù)定距離與所述通氣管部件的內(nèi)壁部分間隔開，并且沿著所述通氣管部件的內(nèi)周形成使得所述第一擋件壁部分在所述通氣管部件的開口中沿所述通氣管部件的高度方向以預(yù)定高度突出，所述第二擋件壁部分以預(yù)定距離與所述第一擋件壁部分間隔開并且暴露于熱浸鍍鋅液的浴表面，所述容納空間能夠容納在所述通氣管部件的內(nèi)壁部分與所述第一擋件壁部分之間通過開口引入然后流過所述第一擋件壁部分的熱浸鍍鋅液；相機(jī)模塊，其安裝在所述通氣管部件內(nèi)，布置在所述擋件單元的任意部分，并且能夠識別漂浮在熱浸鍍鋅液的浴表面上的異物；以及泵單元，其安裝在所述通氣管部件的外部，并且配置為將容納在所述擋件單元的容納空間中的熱浸鍍鋅液泵送至鍍浴。處理器基于通過使用相機(jī)模塊學(xué)習(xí)異物的圖像而獲得的信息來控制擋件單元的位置或調(diào)節(jié)泵單元的負(fù)載，使得抑制移動的異物混入到鋼板中。

9、在本發(fā)明中，處理器從第一傳感器接收感測信號，并且基于感測信號通過以下方式持續(xù)地控制間距：升高或降低擋件單元以使得能夠調(diào)節(jié)擋件單元浸入鍍浴中的深度，或者調(diào)節(jié)泵單元的負(fù)載以使得能夠控制由泵單元泵送的熱浸鍍鋅液的流量。

10、在本發(fā)明中，處理器通過將經(jīng)由第一傳感器獲得的熱浸鍍鋅液的浴表面的第一水位的信息與擋件單元的位置的信息相結(jié)合來推導(dǎo)出突出到第一擋件壁部分的突出部分與熱浸鍍鋅液的浴表面之間的間距g的信息，并且通過基于間距的推導(dǎo)信息和泵單元的負(fù)載的信息控制擋件單元的位置來持續(xù)地保持間距。

11、在本發(fā)明中，擋件單元構(gòu)造為滑軌形式并且物理地聯(lián)接至通氣管部件的外壁部分。用于驅(qū)動擋件單元的驅(qū)動設(shè)備連接至鼻部設(shè)備的任意部分，以使得傳遞到鍍浴的熱能的影響最小化。

12、在本發(fā)明中，處理器在間距的信息小于預(yù)設(shè)參考時通過降低擋件單元來增加擋件單元的第一擋件壁部分浸入鍍浴中的深度，而在間距的信息大于預(yù)設(shè)參考水位時通過升高擋件單元來減少擋件單元的第一擋件壁部分浸入鍍浴中的深度。

13、在本發(fā)明中，鼻部設(shè)備進(jìn)一步包括第二傳感器，所述第二傳感器安裝在通氣管部件的內(nèi)部空間的任一側(cè)，并且配置為檢測擋件單元的位置的信息或測量流過擋件壁部分并容納在擋件單元的容納空間中的熱浸鍍鋅液的浴表面的第二水位。

14、在本發(fā)明中，處理器通過第二傳感器控制第二水位與第一水位之間的間距始終具有設(shè)定值或更大值，使得熱浸鍍鋅液不會從擋件單元的容納空間回流到通氣管部件的開口。

15、在本發(fā)明中，泵單元包括：殼體部分，其安裝在通氣管部件外與擋件單元對應(yīng)的位置，配置為在其中具有連接至擋件單元的容納空間的泵送空間以使得所述泵送空間與所述容納空間連通，并且配置為具有在其一側(cè)形成的出口以使得從所述容納空間引入至所述泵送空間的熱浸鍍鋅液排放到鍍浴中；葉輪部分，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述殼體部分的泵送空間中，并且配置為通過其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動使引入到所述泵送空間中的熱浸鍍鋅液朝向所述出口流動；以及驅(qū)動電機(jī)，其安裝在所述殼體部分的一側(cè)，連接至所述葉輪部分的旋轉(zhuǎn)軸，并且配置為驅(qū)動所述葉輪部分旋轉(zhuǎn)。

16、在本發(fā)明中，鼻部設(shè)備進(jìn)一步包括在相機(jī)模塊的一側(cè)形成的氣體供應(yīng)部件和在相機(jī)模塊的另一側(cè)形成的氣體抽吸部件，以防止熱浸鍍鋅液產(chǎn)生的鋅蒸氣固定到相機(jī)模塊的鏡頭上。由惰性氣體去除鋅蒸氣，所述惰性氣體通過氣體供應(yīng)部件移動到鏡頭的表面并且由氣體抽吸部件吸收。

17、在本發(fā)明中，通過向移動到相機(jī)模塊的鏡頭表面的惰性氣體添加旋渦流來去除熱浸鍍鋅液產(chǎn)生的鋅蒸氣，以防止鋅蒸氣固定到相機(jī)模塊的鏡頭上。

18、根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的鼻部控制系統(tǒng)包括：鼻部設(shè)備，其浸入容納有熱浸鍍鋅液的鍍浴中，并且將鋼板引入到鍍浴中；以及處理器，其連接至所述鼻部設(shè)備。處理器識別通過用于測量熱浸鍍鋅液的浴表面的水位的傳感器所測量的水位的高度與鼻部設(shè)備的擋件單元的高度之差，基于通過安裝在鼻部設(shè)備中的攝像設(shè)備所拍攝的圖像來識別在通氣管部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)和在浴表面上的異物中的至少一項，并且基于識別出的高度之差、識別出的通氣管部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)和識別出的浴表面上的異物中的至少一項來控制鼻部設(shè)備。

19、在本發(fā)明中，處理器通過將光流應(yīng)用于圖像來識別浴表面上的異物的流動，所述異物漂浮在通氣管部件內(nèi)的浴表面上并且接近鋼板。

20、在本發(fā)明中，處理器在異物混入到通氣管部件內(nèi)的浴表面時指示第一顏色，而在異物從通氣管部件內(nèi)的浴表面排放到擋件單元的外部時指示第二顏色，使得能夠?qū)崟r監(jiān)測通氣管部件內(nèi)的當(dāng)前工作狀態(tài)。

21、在本發(fā)明中，當(dāng)高度之差等于或大于預(yù)設(shè)參考值，預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)以預(yù)設(shè)的預(yù)定比例或更大比例存在于圖像中，并且浴表面上的異物的流動方向是正向時，處理器保持鼻部設(shè)備的高度。

22、在本發(fā)明中，當(dāng)高度之差等于或大于預(yù)設(shè)參考值，預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)以預(yù)定比例或更大比例存在于圖像中，并且浴表面上的異物的流動方向是反向時，處理器升高鼻部設(shè)備的高度，使得浴表面上的異物排放到擋件單元的外部。

23、在本發(fā)明中，當(dāng)高度之差等于或大于預(yù)設(shè)參考值并且結(jié)構(gòu)未以預(yù)定比例或更大比例存在于圖像中時，處理器升高鼻部設(shè)備，使得結(jié)構(gòu)以預(yù)定比例或更大比例存在于圖像中。

24、在本發(fā)明中，當(dāng)高度之差小于預(yù)設(shè)參考值，結(jié)構(gòu)以預(yù)定比例或更大比例存在于圖像中，并且浴表面上的異物的流動方向是正向時，處理器保持鼻部設(shè)備的高度。

25、在本發(fā)明中，當(dāng)高度之差小于參考值，結(jié)構(gòu)以預(yù)定比例或更大比例存在于圖像中，并且浴表面上的異物的流動方向是反向時，處理器降低鼻部設(shè)備的高度，使得浴表面上的異物排放到擋件單元的外部。

26、在本發(fā)明中，當(dāng)高度之差小于參考值并且結(jié)構(gòu)未以預(yù)定比例或更大比例存在于圖像中時，處理器降低鼻部設(shè)備，使得結(jié)構(gòu)以預(yù)定比例或更大比例存在。

27、[有益效果]

28、如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，實(shí)時檢測在物理地聯(lián)接至鼻部設(shè)備的通氣管部件外部的擋件單元附近的異物的流動，并且通過傳感器識別擋件單元內(nèi)外的浴表面的水位之間的差異。因此，通過在擋件單元附近的異物接近鋼板時升高或降低鼻部設(shè)備的擋件單元來自動地控制擋件單元浸入鍍浴中的底部的深度，從而保持適當(dāng)?shù)呢?fù)載，使得抑制異物混入到鋼板中，并且基于擋件單元內(nèi)外的浴表面的水位差來自動地調(diào)節(jié)泵單元的負(fù)載。因此，可以容易地排出漂浮在通氣管部件內(nèi)的異物，從而增加泵單元的壽命。

29、如上所述，通過使用能夠檢測鍍鋅浴的浴表面的實(shí)時水位的傳感器來自動地控制物理地聯(lián)接至鼻部設(shè)備外表面的擋件單元的管理，從而可以實(shí)現(xiàn)可具有確保工作便利性和品質(zhì)穩(wěn)定性的效果的鼻部控制系統(tǒng)和包括其的熱浸鍍鋅裝置。

30、此外，本發(fā)明可以具有以下效果：可以實(shí)時監(jiān)測通氣管部件內(nèi)的當(dāng)前工作狀態(tài)，從而可以通過基于經(jīng)由傳感器所測量的浴表面的水位、根據(jù)相機(jī)所捕獲的圖像的通氣管部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)以及浴表面上的異物中的至少一項自動地控制鼻部設(shè)備來確保工作便利性和品質(zhì)穩(wěn)定性。

31、此外，通過以下方式有可以在熱浸鍍鋅過程中防止異物粘附到鋼板上并且可以防止加工故障和人為失誤的效果：通過傳感器實(shí)時監(jiān)測浴表面的水位變化，通過分析相機(jī)所捕獲的圖像來實(shí)時監(jiān)測通氣管部件內(nèi)的當(dāng)前工作狀態(tài)，并且基于監(jiān)測的結(jié)果來控制鼻部設(shè)備的升降。

32、同時，本發(fā)明的效果不限于上述效果，并且可以包括根據(jù)下文描述的內(nèi)容對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的范圍內(nèi)的各種效果。