用于連續清洗鋼帶的設備和方法

專利名稱：用于連續清洗鋼帶的設備和方法
技術領域：
本發明總體上涉及對在連續清洗設備中進給的鋼帶進行清洗，更具體地，涉及包 括對所有清洗操作進行集中控制的清洗方法以及實施該方法的設備。
背景技術：
在其制造過程中，鋼帶接受熱軋操作，在熱軋結束時溫度可達到將近1200°C，然后 鋼帶接受冷軋操作。在完成冷軋后，通過在軋制帶的表面上噴水而使鋼帶冷卻，隨后在可達 800°C的溫度下卷繞成帶卷。在進行熱軋時，由于與所噴的水發生氧化反應而形成稱為“氧化皮”的鐵的氧化物 層，使得在完成熱軋后，鋼帶于是覆有相對較厚且較硬的氧化皮層。在帶卷于空氣中冷卻的 整個階段，氧化繼續進行。不同的溫度和氧化源是氧化皮中存在三種鐵的氧化物的原因。在 最終的冷軋之前必須去除這種氧化皮，因為不這樣的話，氧化皮將會嵌入在金屬中并將顯 著地改變其表面狀態及其沖壓性能。此外，由于氧化皮極其硬，它在鋼帶上的存在可能會導 致冷軋輥的非常快速的磨損。為了對熱軋帶進行清洗，通常使用包括專用線的裝置，所述專用線對在含有酸性 清洗溶液的池中連續進給的帶實施化學清洗。在最古老的裝置中，清洗溶液是硫酸溶液。然而，出于環境和生產率方面的原因， 現在使用基于鹽酸的清洗溶液。在圖1中示出了傳統連續清洗線設備1的示例。這涉及清洗設備1，其包括-破碎裝置11，其對鋼帶2進行熱軋時在鋼帶2的表面上所形成的氧化物進行破 碎，以便加速之后的清洗過程；-嚴格意義上的清洗裝置12，其包括多個清洗池(在圖1中未示出)，用于對所述 氧化物進行酸侵蝕；以及-沖洗單元15，用于清除存在于鋼帶2表面的鐵的氯化物和酸(尤其是鹽酸)；破碎裝置11、清洗裝置12、以及沖洗單元串聯布置，使得待清洗的鋼帶2在清洗設 備1中連續進給時相繼穿過這些裝置。圖1中示出的設備1還包括-交替工作的一組鋼帶退繞機21、焊接機23、以及第一積聚裝置4，它們串聯布置 在破碎裝置11的上游；以及-干燥機25、第二積聚裝置26、邊緣剪(cisaillede rive) 27、注油機 (huileuSe)28、剪29、以及一組卷繞機30，它們也串聯布置但在清洗裝置12的下游。工作時，待清洗的鋼帶2由鋼帶退繞機21退繞并穿過剪22，剪22剪切鋼帶2的頭 部。鋼帶2在穿過焊接機23時被焊接到之前被剪22剪切的鋼帶的尾部上。于是在進行前 一鋼帶的尾部和待清洗鋼帶之間的焊接時，積聚裝置24允許積聚鋼帶2，然后將鋼帶向下 游(也就是說破碎裝置11的緊上游)釋放。隨后，鋼帶2穿過氧化物破碎裝置11 (通常稱 為“氧化物碎裂機”)。破碎裝置11尤其允許將在熱軋階段形成于鋼帶2上的氧化皮進行機械破碎，這將方便并且加速緊接在該機械破碎之后的對鋼帶2進行的酸洗。然后，在穿過 破碎裝置11之后，待清洗的鋼帶2連續進給到清洗裝置12的清洗池中，每個清洗池均填充 有被攪拌的清洗溶液。于是通過在清洗池中浸漬實現了鋼帶2的酸洗，并且得到清洗后的 鋼帶2。然后，在已進給穿過清洗裝置12的池之后，鋼帶2在沖洗單元15中被沖洗，然后 在干燥機25中被干燥。第二積聚裝置26允許鋼帶2在卷繞機30的裝載和剪切操作期間 在清洗設備1中連續進給。邊緣剪27用于去除鋼帶的邊緣以允許保證沒有所謂的“邊緣缺陷”(例如，裂紋) 并且保證鋼帶寬度不變。注油機28用于確保清洗后的板材免受氧化。剪29在帶卷的末尾 切割鋼帶2，交替工作的卷繞機30確保對將清洗后的鋼帶2進行卷繞。破碎氧化物的操作，目的在于總體上加速鋼帶的清洗操作，通常是在氧化物破碎 裝置11(例如，在圖1中示意性示出并在圖2中更詳細示出的破碎裝置)中進行的。這涉 及允許采用所謂的“拉伸矯平技術”來破碎氧化皮層的裝置11，所述技術包括在被支撐滾 輪112支撐的工作輥111上交替彎曲鋼帶2，鋼帶2受到入口張緊裝置113和出口張緊裝置 114的拉長。該拉長可達2%。圖3中所示破碎裝置的示例12是連續清洗線中最常用的裝 置之一。這樣的裝置11還允許改善待清洗鋼帶2的平面度。嚴格意義上的清洗操作在于使鐵的氧化物(“氧化皮”)與酸性清洗溶液發生反 應。根據氧化皮層化學性質的不同，在清洗溶液中發生不同的化學反應。實際上，當鋼帶是熱的時，在熱軋機的最后一個精加工基座的出口與卷繞機之間， 氧化皮具有由氧化亞鐵FeO、四氧化三鐵Fe3CV以及少量三氧化二鐵Fe2O3的疊加所構成 的結構。當帶卷在環境空氣中冷卻時，鋼帶的頭部和尾部以及邊緣快速冷卻，氧化皮向由 Fe3O4和Fe2O3構成的結構演變。鋼帶的其余部分冷卻較慢，因此其上形成的氧化皮主要由 Fe3O4-Fe共晶化合物(compos6e d，eutectique)構成，可能還有少量的殘留FeO。這樣，當在基于鹽酸的清洗溶液中進行清洗時，發生以下化學反應(l)Fe0+2HCI — FeCl2+H20(2) Fe203+6HC1 — 2FeCl3+3H20(3) Fe304+8HC1 — FeCl2+2FeCl3+4H20(4) Fe+2HC1 — FeCl2+H2gaz(5) 2FeCl3+Fe — 3FeCl2這些反應顯示出，在清洗過程中，清洗溶液總體上趨向于含酸變少而相應地含鐵 的氯化物變多。由于連續清洗過程要求維持清洗溶液的特性盡可能不變，因此清洗溶液必 須在所謂的“再生單元”中進行再生，所述再生單元布置成與清洗設備對齊并且通過向爐子 或反應器中噴射而工作。此外，使用抑制劑來限制酸對裸鋼的侵蝕，尤其是在鋼帶停于浴中 的情況下。清洗溶液含酸變少、由鋼帶帶動的清洗溶液向清洗設備下游的流動(d6bit)、必須 更新清洗溶液以及必須確保清洗裝置的連續清洗池之間盡可能好的濃度平衡，導致了需采 用如圖3所示的清洗裝置。該清洗裝置包括多個清洗池121、122、123(通常數量為等于或 大于3)，這些清洗池每個均填充有尤其包含硫酸或鹽酸的清洗溶液1211、1221、1231。這些清洗池121、122、123沿著鋼帶2的縱向進給方向一個接一個地串聯布置，使得鋼帶從一個池到另一個池(在此例中即為，從清洗池123經過清洗池122到清洗池121) 地連續進給。對鋼帶2的進給進行控制的裝置(在圖3中未示出)，例如卷繞機，通常布置在清 洗設備1的出口處。所述控制裝置允許沿進給方向驅動鋼帶2，以便鋼帶2相繼通過不同的 清洗池121、122、123并在每個清洗池內形成指向上的凹曲線(所謂的“懸鏈線型曲線”)， 所述凹曲線浸漬在每個清洗池121、122、123中所含有的清洗溶液1211、1221、1231中。除了清洗池121、122、123之外，圖1所示的清洗設備還包括清洗溶液1211、1221、 1231的再循環回路13和再生回路14。再循環回路13包括多個貯存器131、132、133，每個貯存器通過利用交換器1311、 1321、1331進行再加熱和泵送的單元與一個清洗池121、122、123關聯。貯存器131、132、133之間也通過導管1312、1323相連，使得沿與鋼帶2在清洗設 備1中的行進方向3相反的方向設置在清洗設備中。再生回路4包括用于將在酸侵蝕時形成的鐵的氯化物轉化成鐵的氧化物的高溫 水解單元141，以及用于收集氧化物的、呈池子形式的回收池142。高溫水解單元141與沿鋼帶2于設備1中的進給方向3所遇到的第一個貯存器 133以及最后一個貯存器131相連，此外，回收池142只與高溫水解單元141相連，使得含鐵 的氯化物的清洗溶液被截獲在第一個循環貯存器133處，然后在高溫水解單元141中根據 反應6、7進行再生，在此鐵的氯化物轉化成氧化物(6) 2FeCl2+2H20+l/202 — Fe203+4HCI (6)(7) 2FeCl3+3H20 = Fe2O3 — 6HCI (7)然后將如此再生的清洗溶液重新引入到最后一個循環貯存器131中。不同清洗池121、122、123之間酸濃度的平衡通過由從一個池向另一個池(S卩，從 清洗池123經過清洗池122到清洗池121)進給的鋼帶2所引起的清洗溶液1211、1221、 1231的流動以及貯存器131、132、133之間反向梯流(cascade) ( S卩，從貯存器131經過貯存 器132到貯存器133)的流動以已知的方式限定。再生酸以及新酸135 (必要的話)的補充在循環貯存器131處進行。因此，在最后一個清洗池121中自由酸濃度是最大的，可達到200g/l，而在上游清 洗池122、123中減小，在第一個清洗池123中所述濃度只達到幾十g/Ι。相關地，泵送和再 加熱單元1331允許維持加熱功率(其在第一個清洗池123中較大)以便再加熱鋼帶2并 確保雖然酸濃度低鋼帶也能被清洗。一旦通過利用酸侵蝕破碎氧化皮而去除了氧化皮，就可能會導致酸溶液對裸鋼帶 2的侵蝕，尤其是在鋼帶2停止進給并在清洗池121、122、123中長時間停留的情況下。這種 侵蝕是不希望發生的，通常稱為“過度清洗”，會產生以下后果-重量減小-表面粗糙度的變化-著色的改變-在表面產生斑點-過多地產生氫氣，該氫氣會局部積聚從而造成爆炸的危險。為了避免這些后果，通常在清洗溶液1211、1221、1231中加入抑制劑。這種抑制劑良好的初始滴定的確允許在設備1正常工作時避免任何過度清洗的風險，但在鋼帶停止進 給并在清洗池中長時間停留的情況下會顯得明顯不夠。鋼帶2在酸洗之后必須進行沖洗以去除存在于鋼帶2表面上的酸和鐵的氯化物。 所述沖洗通常在沖洗單元15 (例如，圖4中所示的沖洗單元)中進行。這涉及通常在連續 清洗線中使用的沖洗單元。沖洗單元15包括-成組的噴射排(rampede pulv6risation) 151、152、153、154、155，它們布置成當 鋼帶2進給穿過沖洗單元15時能夠噴淋待清洗鋼帶2的兩面；-多個流動池1511、1521、1531、1541、1551，每個流動池分別布置在一個噴射排 151、152、153、154、155之下，以便回收由噴射排151、152、153、154、155噴射的水，每個流動 池1511、1521、1531、1541、1551溢流到與其相鄰的池中，從而形成沿與鋼帶2的行進方向3 相反的方向流動的梯流；以及-布置在沖洗單元15的入口和出口處的滾筒式脫水裝置1501、1502，以及布置在 每組噴射排151、152、153、154、155之間的滾筒式脫水裝置1512、1523、1534、1545。習慣上，通過按照如下方式工作的逆流梯流來進行沖洗鋼帶2穿過沖洗單元15， 在這里成組的噴射排151、152、153、154、155對鋼帶的兩面噴淋水(優選為脫礦質水)。滾 筒式脫水裝置允許阻止鋼帶2帶走稀釋在水中的酸。在每組噴射排151、152、153、154、155下方流動的水被回收在與其對應的流動池 1511、1521、1531、1541、1551 中，各流動池 1511、1521、1531、1541、1551 中過滿的那個沿與 鋼帶2的進給方向3相反的方向溢流到與其相鄰的池中。每個流動池1511、1521、1531、1541、1551 均還裝有再循環回路 1510、1520、1530、 1540、1501、1502，每個再循環回路包括一個泵 15101、15201、15301、15401、15501。于是含有 酸的沖洗用水15510被回收在沿鋼帶2的進給方向3所遇到的第一個流動池1511中，然后 被清走。另外，脫礦質水15510的補充源位于所遇到的最后一個流動池1551處。通常，在酸洗和沖洗步驟之后，會對酸洗和沖洗后的鋼帶的表面特性進行分析。這 允許對所實施的操作的質量進行第一判斷，并且根據這些結果修正或優化某些參數，例如 鋼帶的進給速度V以及與氧化物的酸洗破碎過程和沖洗過程相關的參數。—般來說，根據以下特性確定所述表面特性_清洗得好的鋼帶具有均勻的可視外觀，在鋼帶的寬度和長度上的粗糙度變化 小；-“欠清洗”的鋼帶具有能相當容易地檢測到的褐色或灰色的斑點，這些斑點可位 于鋼帶的寬度方向上，正確清洗的區域與清洗得不夠的區域在表面狀態上有大的差異；-“過度清洗”的鋼帶具有灰色的外觀，例如在清洗池中長時間停留之后。這種灰 色外觀經視覺檢查能夠容易地檢測到。然而，由于對進給速度、抑制劑濃度、溫度、或酸濃度的不適當調節所造成的更隱 蔽的可視缺陷肉眼是檢測不出來的，需要用強大的圖像獲取和分析裝置。此外，對粗糙度變化的分析也可對外觀分析進行補充。因此，在連續清洗線(例如圖1所示的)中在酸性介質里對鋼帶進行的連續清洗 操作需要對大量的可調節參數進行管理，所述參數涉及鋼帶在設備1中的進給速度、氧化物破碎在破碎裝置11中的執行、嚴格意義上的清洗在清洗裝置12中的執行、以及沖洗在沖 洗單元15中的執行。日本專利申請JP56-136982提出了一種局限于僅測量清洗溶液密度的控制系統， 該系統控制新酸添加閥的打開和關閉。通過應用經驗公式根據該僅有的清洗溶液密度測量 結果計算出酸濃度。酸浴的其它控制參數(例如溫度)沒有被考慮。不過，在JP56-136982 中所描述的控制系統不太合適一方面，由于前述化學反應1至4所導致的酸濃度的降低是 一個緩慢的現象，另一方面，新鮮酸的補充涉及大的時間常數，從而導致受控變量很大的波 動。在本領域中，還已知美國專利6，396，280，該專利描述了一種對酸濃度進行控制的 系統，采用該系統可以連續測量兩個連續池中的酸濃度，這允許對酸的補充進行定量。雖然 在其原理上與日本專利申請JP56-136982接近，但美國專利6，396，280要求保護對酸濃度 波動的限制。然而，僅一個參數得到了控制，并且清洗操作的結果沒有被作為控制參數來考
^^ ο美國專利申請US2002/0130666描述了一種位于清洗池外面的完整測量裝置。該 裝置裝有溫度探測器和電導率計，允許通過柱中液體的高度差測量清洗溶液的密度。這種 裝置確實允許使連續清洗的操作變得合適，但卻不允許區分酸濃度和鐵的氯化物濃度在測 量中的相對影響。相反，美國專利US 5，175，502描述了一種更精確的系統，該系統旨在通過在調節 后的溫度下測量來自清洗池的未被稀釋的清洗溶液的密度以及該相同的、但以受控方式與 水進行了稀釋的清洗溶液的電導率來區分酸濃度和鐵的氯化物濃度的影響。在低的酸濃度 (例如，大約25g/l)下，電導率隨鐵的氯化物濃度的變化小。因此，這樣測得的電導率值被 認為與鐵的氯化物的含量無關，從而僅代表了 HCl的含量。已知進行該測量所用的稀釋比， 就可以容易地外推出清洗池中的酸濃度并由此推斷出鐵的氯化物濃度。然而，為測量所述 酸濃度而采用的技術不允許對該濃度實施控制。以上所述的現有技術的系統中沒有哪個系統允許整體上優化清洗操作。為了解決這個問題，本領域技術人員知道一種由總過程控制的清洗方法，所述總 過程整體上管理清洗操作。這樣，美國專利6，419，756描述了一種對在清洗設備中進給的 軋制金屬帶進行清洗的方法，該方法包括-由操作員調節清洗參數，例如清洗溶液的溫度；-借助于光學測量儀器測量金屬帶上的缺陷，這些缺陷被分類器分成不同缺陷類 型并進行計數以確定這些缺陷類型的出現頻率；-將這些缺陷類型的出現頻率發送給評估器，該評估器可以是模糊評估器(英語 為“fuzzy evaluator”)、神經網絡(英語為“neuralnetwork”)、或神經模糊評估器(英語 % "neural fuzzy evaluator" ) ； J^iiMjp-由評估器對清洗結果進行評估，清洗結果是清洗調節參數的函數，評估器根據評 估確定用于至少一個清洗調節參數的指令。這樣的系統具有作用于任一調節參數的缺點。在美國專利6，419，756所述的實施 例中，優選地涉及清洗溶液的溫度。然而，這種修改的主要缺點在于，由于清洗設備所固有 的慣性而不會立刻有效果。

發明內容
因此，本發明的主題是一種通過設立總控制過程來克服現有技術缺點的清洗方 法，所述總控制過程通過逐步降低金屬帶的進給速度而直接作用于該進給速度，并且不涉 及對沖洗調節參數的修改。本發明的主題還包括一種用于實施本發明方法的設備。更具體地，本發明的主題是一種對在連續清洗線設備中連續進給的金屬帶進行清 洗的方法，所述方法相繼包括以下步驟將熱軋時在所述金屬帶的表面上所形成的氧化物 進行破碎的步驟；酸洗步驟；對金屬帶進行沖洗的步驟；以及干燥步驟，金屬帶被驅動以進 給速度V在所述設備中沿縱向進給方向進給，所述縱向進給方向垂直于所述金屬帶的寬 度，所述金屬帶的進給速度V由一組退繞機和卷繞機控制，每個所述清洗步驟均由致動器 控制，所述致動器能夠作用于所述清洗線的調節參數，致動器對給定調節參數的作用或不 作用由狀態數據確定。本發明的清洗方法還包括總清洗控制過程，所述總清洗控制過程實施-對至少一部分清洗調節參數進行連續測量，所述測量在清洗期間實施；-控制階段，其在清洗期間實施，在該控制階段期間，所述總控制過程借助于預測 性控制系統確定并發送經優化的控制指令給致動器組；以及-對所述金屬帶的表面進行連續檢測。根據本發明，所述清洗方法的總控制過程包括-預先準備階段，其在清洗的上游或開始時實施，在該預先準備階段期間，所述總 控制過程借助于分析模型確定并發送預調節指令給致動器組，所述分析模型能夠與預測性 控制系統相關聯；_連續計算至少一部分清洗調節參數，所述計算在清洗期間實施；以及-對金屬帶的表面進行連續檢測，并在欠清洗的情況下，確定并發送報警指令給控 制階段，所述控制階段將金屬帶的進給速度V逐步降低至經修正的進給速度v。 ，進給速度 V的逐步降低-直進行直至所述缺陷不再被檢測到并且報警指令不再被啟動。在本發明的含義下，“致動器的狀態數據”是指提供關于該致動器的工作或不工作 調節狀態之信息的數據。在本發明的含義下，“分析模型”是指借助于方程或借助于預先建立的預調節表格 實現的調節參數的建模。使用分析模型和預測性控制系統的優點在于，能夠根據調節參數和這些參數的測 量值以比采用神經模型或模糊控制模型或神經模糊控制模型(美國專利6，419，756中正是 這種情況)時更加精確的方式確定清洗速度，而無需學習(apprentissage)。有利地，總控制過程的預測性模型根據對進給速度實施的修正V。 ，修正發送給致 動器組的、除金屬帶的進給速度V以外的控制指令，使得在檢測金屬帶的表面時所進行的 評估保持令人滿意。有利地，在檢測到沖洗缺陷的情況下，對金屬帶的表面進行連續檢測還致使逐步 改變沖洗用水的PH，直至所述缺陷不再被檢測到。有利地，所述計算允許確定在進行酸洗時所使用的清洗溶液中的酸濃度和鐵濃度。
有利地，所述準備階段包括以下操作_接收來自致動器的狀態數據、操作數據、以及由用于優化金屬帶的清洗的分析模 型所創建的調節參數的目標值；-創建用于每個致動器的預調節指令；-將所述預調節指令發送給每個致動器；-創建用于控制階段的輸入數據；-將所述輸入數據發送給控制階段。在本發明的含義下，“操作數據”是指與待清洗金屬帶相關的數據(金屬帶的規格、 構成金屬帶的鋼的牌號)，或者是指與熱軋時所形成的氧化皮相關的數據(例如所形成的 氧化皮的性質、量)。根據本發明方法的準備階段的一個特別有利的實施例，所述分析模型包括與每個 致動器關聯的子分析模型，用于確定所關聯的致動器作用的調節參數的所述預調節指令。有利地，所述控制階段包括以下操作_連續并實時地接收來自致動器的狀態數據、來自測量和計算裝置的信息、以及在 準備階段所創建的用于控制階段的輸入數據；-確定為每個致動器優化的控制信號；以及-將所述控制信號發送給致動器。根據本發明方法的控制階段的一個特別有利的實施例，所述預測性控制系統包括 初級調節回路，所述初級調節回路允許確保每個致動器根據發送給其的控制指令進行優化 的工作。有利地，金屬帶檢測階段包括包括對金屬帶的表面外觀進行光學檢測；以及對 金屬帶的表面狀態的至少一個特征的變化進行測量。作為金屬帶的表面狀態的特征的示例，尤其可以列舉平均粗糙度Ra、最大粗糙度 Rm(峰峰值)、以及每厘米的尖峰數。優選地，對金屬帶2的表面外觀的光學檢測5001以及對金屬帶2的表面狀態5002 的變化的測量包括對比圖像庫和/或數據庫學習可疑區域，從而允許區分過度清洗缺陷、 欠清洗缺陷、或缺陷不存在。本發明的主題還包括一種連續清洗線設備，其用于對在所述設備中連續進給的熱 軋金屬帶進行連續清洗，所述設備包括-氧化物破碎裝置，用于對在金屬帶的表面上所形成的氧化物進行破碎，所述氧化 物破碎裝置能夠通過破碎調節參數進行調節；-清洗裝置，其能夠通過清洗調節參數進行調節；以及-沖洗裝置，其能夠通過沖洗調節參數進行調節；-干燥裝置；以及-測量和計算裝置組，用于測量和計算所述設備的調節參數；-致動器組，用于作用于所述設備的調節參數。根據本發明，所述連續清洗線設備還包括-集中控制系統，用于優化金屬帶的清洗，所述控制系統包括■準備模塊，用于接收來自所述測量和計算裝置組以及致動器組的信息、確定并發送預調節指令給致動器組；■控制模塊，用于接收來自所述測量和計算裝置組以及致動器組的信息、確定并 發送經優化的指令給致動器組；以及-金屬帶檢測系統，其布置在沖洗裝置的出口處，所述檢測系統能夠確定并發送報 警指令給控制模塊以便作用于金屬帶的進給速度V。有利地，所述檢測系統還能夠確定并發送控制指令給控制模塊以便作用于沖洗調 節參數。有利地，所述測量和計算裝置組包括_測量裝置組，其包括用于測量金屬帶的進給速度V的測量裝置、用于測量氧化物 破碎調節參數的測量裝置、用于測量至少一部分清洗調節參數的測量裝置、以及用于測量 沖洗調節參數的測量裝置；以及-用于計算至少一部分清洗調節參數的計算裝置。有利地，所述計算裝置能夠確定在清洗裝置中所使用的清洗溶液中的酸濃度和鐵 離子濃度。有利地，所述致動器組包括用于作用于氧化物破碎調節參數的破碎致動器、用于 作用于清洗調節參數的清洗致動器、以及用于作用于沖洗調節參數的沖洗致動器。根據本發明的清洗設備能夠實施根據本發明的方法。因此，若在根據本發明的設備中實施根據本發明的方法，則本發明方法的所述準 備階段由準備模塊實施，所述準備模塊根據源自不同致動器的狀態數據、關于待清洗金屬 帶的操作數據、以及調節參數的目標值，借助于分析模型創建本發明設備的不同致動器的 預調節指令。在本發明的含義下，“目標值”是指總控制過程試圖達到的調節參數的最優值。一部分清洗調節參數的計算由根據本發明的清洗設備的計算裝置實施。有利地， 所述計算裝置能夠根據貯存器中清洗溶液的密度和電導率的測量值，確定這些貯存器中清 洗溶液的酸濃度和鐵濃度。一部分清洗調節參數的測量由布置在清洗線中的所述組不同測量裝置在清洗過 程中實施。控制階段由控制模塊實施，所述控制模塊根據來自致動器的狀態數據、來自測量 和計算裝置的信息、以及在準備階段所創建的用于預測性控制系統的輸入數據，創建要發 送給清洗線的各致動器的控制指令，并從這些致動器接收返回的狀態數據，其在總控制過 程的每次重復時均被修正。金屬帶表面檢測階段由本發明設備的表面檢測系統實施，所述表面檢測系統獨立 于所述集中控制系統。所述表面檢測系統可有利地包括-金屬帶表面外觀檢測系統，其尤其允許確定斑點在金屬帶表面上的存在、以及斑 點的顏色、斑點的位置和斑點的大小；以及-表面狀態測量系統，其尤其允許測量金屬帶的表面狀態的至少一個特征的變化， 所述特征例如平均粗糙度Ra、最大粗糙度Rm、或每厘米的尖峰數。根據本發明的一個特別有利的實施例，在欠清洗的情況下，若表面外觀檢測系統和表面狀態測量系統中僅一者檢測到缺陷并發送報警指令給控制模塊，控制模塊將所述報 警指令發送給操作員，僅當表面狀態測量系統和表面外觀檢測系統中的另一者也檢測到所 述缺陷時操作員才作用于金屬帶的進給速度V。可用在本發明設備中的金屬帶表面外觀檢測系統可主要包括-對進給中的金屬帶進行照明的裝置，例如在法國專利中請FR2892191中所述的 裝置；-圖像獲取裝置，例如由CXD攝像機構成，如在法國專利申請FR2893519中所述的 裝置；以及-圖像處理功能(FTI)，其允許去除諸如照明不均勻性、光反射等的干擾；-灰度閾值或輪廓檢測功能(FD)；_對可疑區域進行提取并從形態和光度上進行表征的功能(FE)；_通過對比圖像庫學習可疑區域的分類和識別功能(FCI)，其能夠區分“欠清洗” 型缺陷或“過度清洗”型缺陷、或者前述鋼帶所固有的缺陷、或者不存在缺陷。本發明設備的表面外觀檢測裝置允許檢測金屬帶表面上的清洗缺陷，例如“過度 清洗”缺陷或“欠清洗”缺陷、或者沖洗之后繼續存在的斑點。表面外觀檢測裝置的照明裝置可以有利地包括照明排(ramped’ Sclairage)，其 能夠在至少一個可視光譜帶中照明金屬帶的整個寬度；以及彩色CXD攝像機，其用于捕獲 由金屬帶反射的光。表面狀態檢測裝置的圖像處理功能(FTI)用于根據灰度閾值或輪廓檢測功能、對 可疑區域進行提取并從形態和光度上進行表征的功能，去除諸如照明不均勻性、光反射等 的干擾最后，所述裝置的通過對比圖像庫學習可疑區域的分類和識別功能用于區分“欠 清洗”型缺陷或“過度清洗”型缺陷、或者前述鋼帶所固有的缺陷、或者不存在缺陷。本發明設備的表面外觀檢測系統允許連續檢查進給中的金屬帶的整個寬度。作為 這種表面外觀檢測系統，可以使用在國際專利申請W02006/134259中描述的系統。此外，可用在本發明設備中的表面狀態測量系統可以主要包括光學裝置，所述光 學裝置具有以下功能-信號處理功能(FTS)，該功能允許檢測可疑區域的輪廓特征(情形1)或散射特 征(情形2)或反射光譜特征(情形3)中的至少一個特征的變化；_通過對比數據庫學習可疑區域的分類功能(FC)，其能夠區分各缺陷和不存在缺 陷。所述表面狀態測量系統允許連續檢查至少一條位于進給中的金屬帶的寬度中間 的線，優選地，允許連續檢查三條線，這三條線中的一條位于金屬帶寬度的中間，另外兩條 位于處在已清洗金屬帶的、從每個邊緣算起的三分之一寬度與四分之一寬度之間的區域 中。作為可用在本發明的金屬帶表面狀態測量系統中的光學裝置，建議使用點或線性 激光三角掃描儀，其通過測量輪廓(情形1)或通過散射(情形2)工作，或者可替代地，建 議使用軸向色差光學裝置(情形3)。如果使用通過測量輪廓工作的激光三角掃描裝置，則該裝置通過測量激光束所照射的表面的輪廓來評估已清洗金屬帶的表面狀態。激光掃描裝置的光束可以是線(此時是指“線或線性激光掃描儀”)，也可以是點 (此時是指“點激光掃描儀”)。如果使用通過散射工作的激光三角掃描裝置，則該裝置通過沿不同的入射方向發 射至少兩個光束來評估已清洗金屬帶的表面狀態，已清洗金屬帶的表面狀態于是通過檢測 由所照射表面產生的光束衍射差異來進行評估。如果使用軸向色差光學裝置，則該裝置通過對在由該光學裝置以白光照明的表面 上聚焦的光進行光譜分析來評估已清洗金屬帶的表面狀態。根據本發明的表面狀態測量系統的光學裝置有利地固定在已清洗金屬帶的中央 的上方。根據本發明的第一特別有利的實施例，將使用兩個激光掃描裝置或散射激光裝置 或軸向色差光學裝置，所述兩個裝置優選地位于進給中的金屬帶的上方、距該金屬帶的邊 (或邊緣)一定距離處，所述距離包含在金屬帶的四分之一寬度和三分之一寬度之間。根據本發明的第二也特別有利的實施例，將使用兩個激光掃描裝置，所述兩個裝 置固定在已清洗金屬帶的上方、距該金屬帶的邊(邊緣)一定距離處并且關聯于另一個相 同類型的裝置，其中所述距離包含在金屬帶的四分之一寬度和三分之一寬度之間，所述另 一個相同類型的裝置固定在金屬帶的中央的上方。最后，有利地，所述設備的控制系統還能夠發送數據給總控制系統，所述總控制系 統用于控制對在所述清洗設備下游和/或上游的金屬帶加工設備的管理。


本發明的其它有利特征將出現在以下對作為簡單示例給出并在附圖中示出的某 些實施例的描述中，在這些附圖中-圖1是現有技術的連續清洗線設備的示例的原理圖；-圖2是現有技術中已知的、用于連續清洗線設備中的氧化物破碎裝置的示例的 原理圖；-圖3是現有技術中已知的、用于連續清洗線設備中的清洗裝置的示例的原理圖；-圖4是現有技術中已知的、用于連續清洗線設備中的沖洗單元15的示例的原理 圖；-圖5是根據本發明的連續清洗線設備的示例的原理圖；-圖6是示出了本發明方法的總控制過程的不同階段的圖示。
具體實施例方式在圖1至圖6中示出的相同元件以相同的附圖標記表示。圖1所示的連續清洗線設備1已經在前面的背景技術部分中進行了描述。同樣，圖2所示的破碎裝置12、圖3所示的清洗裝置12、以及圖4所示的沖洗單元 15也均在前面的背景技術部分中進行了描述。圖5所示的根據本發明的清洗設備尤其包括-破碎裝置11，其對鋼帶2進行熱軋時在鋼帶2的表面上所形成的氧化物進行破碎；-清洗裝置12，用于對所述氧化物進行酸侵蝕；以及-沖洗單元15，用于去除存在于鋼帶表面的鐵的氯化物和酸(尤其是鹽酸)。在根據本發明的清洗設備1中，破碎裝置11、清洗裝置12、以及沖洗單元15串聯 布置，使得待清洗的鋼帶2在清洗設備1中連續進給時相繼穿過破碎裝置11、清洗裝置12、 以及沖洗單元15。作為可用于本發明設備中的破碎裝置11，尤其可以使用圖2所示的破碎裝置，其 尤其包括-致動器45111、451112，用于通過鋼帶2在其間被矯平的最低工作輥與最高工作 輥之間的高度差1111來控制工作輥111的交錯度(imbrication) 1112 ；以及-致動器451113，用于控制施加在入口張緊裝置113和出口張緊裝置114之間的 拉力。作為可用于圖5所示的本發明設備1中的清洗裝置2，建議使用圖3所示的清洗裝 置，在該清洗裝置中添加了 -酸補充裝置135，其位于沿鋼帶2的進給方向3所遇到的最后一個貯存器134處； 以及-一組測量裝置 431212、431222、431232、431242、431313、431323、431333、 431343、431314、431324、431334、431344，用于測量清洗調節參數；以及-一組致動器451311、451311a、451311b、431321、451321a、451321b、451331、 451331a、451331b、431341、451341a、451341b，用來作用于所述清洗調節參數。用于測量清洗調節參數的測量裝置431212、431222、431232、431242、431313、 431323、431333、431343、431314、431324、431334、431344 包括-溫度測量裝置431212、431222、431232、431242，用于測量不同清洗池121、122、 123、124中所含清洗溶液1211、1221、1231、1241的溫度；-密度測量裝置431313、431323、431333、431343，用于測量所述貯存器131、132、 133,134中清洗溶液1211、1221、1231、1241的密度；以及-電導率測量裝置431314、431324、431334、431344，用于測量所述貯存器131、 132、133、134 中清洗溶液 1211、1221、1231、1241 的電導率。在根據本發明的清洗設備1中，適于作用于清洗調節參數的致動器451311、 451311a、451311b、451321、451321a、451321b、451331、451331a、451331b、431341、451341a、 451341b包括泵送和再加熱單元451311、451321、451331、451341，每個所述泵送和再加熱 單元與一個清洗池121、122、123、124相關聯并且包括-熱交換器451311a、451321a、451331a、451341a，用于控制清洗裝置12的再循環 回路132中清洗溶液1211、1221、1231、1241的溫度；以及-泵451311a、451321b、451331b、451341b，用于控制清洗裝置12的再循環回路132 中清洗溶液1211、1221、1231、1241的流量；以及-泵451351，用于控制沿鋼帶2的進給方向3所遇到的最后一個貯存池134處酸 補充裝置135的流量。作為可用于圖4所示的本發明設備中的沖洗裝置，可以使用圖4所示的沖洗裝置，其包括-多個噴射排151、152、153、154、155，它們被供給脫礦質水以用于沖洗，并且布置 成能夠向鋼帶2的兩面21、22噴淋水；-多個流動池1511、1521、1531、1541、1551，每個流動池布置在噴射排151、152、 153、154、155之下，并且水過滿時流動到與其相鄰的池中，從而形成沿與鋼帶2的行進方向 3相反的方向流動的梯流；-布置在沖洗單元15的入口和出口處的滾筒式脫水裝置1501、1502，以及布置在 每組噴射排151、152、153、154、155之間的滾筒式脫水裝置1512、1523、1534、1545。圖5所示的沖洗裝置15還包括(與圖4所示的現有技術的沖洗裝置15相比而
言)-主脫礦質水補充裝置1504，用于向沖洗單元的噴射排151、152、153、154、155供 給沖洗用水；_兩個附屬脫礦質水補充裝置1534、1544，用于根據需要向沿鋼帶2的進給方向3 所遇到的第三個噴射排153和第四個噴射排154進行供給；-酸添加裝置1515、1525、1535，用于向沖洗單元15的沿鋼帶2的進給方向3所遇 到的前幾個流動池1511、1521、1531中添加酸；以及-堿性產品添加裝置1536、1546，用于向沖洗單元15的沿鋼帶2的進給方向3所 遇到的第三個流動池1531和第四個流動池1541中添加堿性產品。此外，圖5所示的設備的沖洗裝置15還包括沖洗調節參數測量裝置431512、 431522、431532、431542、431552、431553、431554，以及適于作用于所述沖洗調節參數的致 動器 4515151、4515251、4515351、4515361、4515461、4515341、4515441、4515041、4515042。允許弄清(mise en situa tion)沖洗裝置15的工作情況的沖洗調節參數測量裝 置 431512、431522、431532、431542、431552、431553、431554 包括-PH測量裝置 431512、431522、431532、431542、431552，用于測量沖洗單元 15 的流 動池1511、1521、1531、1541、1551中的沖洗用水的PH ；-電導率測量裝置431553，用于測量沿鋼帶2的進給方向3所遇到的最后一個流 動池1551中所含的沖洗用水的電導率；-溫度測量裝置431554，用于測量沿鋼帶2的進給方向3所遇到的最后一個流動 池1551中所含的沖洗用水的溫度。適于作用于沖洗參數的致動器4515151、4515251、4515351、4515361、4515461、 4515341、4515441、4515041、4515042 包括-泵4515151、4515251、4515351，用于控制來自所述酸添加裝置 1515、1525、1535 的酸的流量；-泵4515361、4515461，用于控制來自堿性產品添加裝置1536、1546的堿性產品的
流量；-泵4515341、4515441，用于控制來自附屬脫礦質水補充裝置1534、1544的脫礦質 水的流量；-泵4515041，用于控制來自主脫礦質水補充裝置1504的脫礦質水的流量；-熱交換器4515042，用于控制來自主脫礦質水補充裝置1504的脫礦質水的溫度。
根據本發明的設備1還包括，位于沖洗和干燥的出口處的、對鋼帶2進行檢測的系 統5，該系統分解為如下各項-表面外觀檢測系統51；以及-表面狀態測量系統52。對鋼帶2的表面外觀進行檢測的系統5有利地包括-照明裝置511，用于對進給中的鋼帶2進行照明，其聯接到_圖像獲取裝置512_圖像處理功能513-灰度閾值或輪廓檢測功能514_對可疑區域進行提取并從形態和光度上進行表征的功能515 ；以及-對比圖像庫對可疑區域進行分類和識別的功能516，該功能516允許區分“欠清 洗”型缺陷或“過度清洗”型缺陷，或者鋼帶2所固有的缺陷，最后還允許檢測到不存在缺 陷。 表面狀態測量系統52有利地包括-光學裝置521，用于連續檢查進給中的鋼帶2的至少一條線；-信號處理功能522；以及-分類功能523，其通過對比數據庫學習而對可疑區域進行分類，該功能523允許 區分各缺陷和不存在缺陷。表面狀態測量系統52允許連續檢查至少一條位于進給中的鋼帶2的寬度中間的 線，優選地，允許連續檢查三條線，這三條線中的一條弧線位于鋼帶寬度的中間，兩條中心 線位于處在鋼帶的從每個邊緣(或鋼帶的邊)算起的三分之一寬度與四分之一寬度之間的 區域中。設備1的所有測量裝置43和設備1的所有致動器45由集中控制系統4控制，該 系統允許通過總過程對清洗進行控制，所述總過程包括-連續測量(43101、43102)至少一部分清洗調節參數，所述測量在清洗期間實施；-連續計算(43200)至少一部分清洗調節參數，所述計算在清洗期間實施；-預先準備階段4101、4102，其在清洗的上游或開始時實施，在該預先準備階段期 間，總控制過程4000借助于分析模型確定(4101)并發送(4102)預調節指令411給致動器 組45，所述分析模型可與預測性控制系統相關聯；-控制階段4201、4202，其在清洗期間實施，在該控制階段期間，總控制過程4000 借助于預測性控制系統確定(4201)并發送(4202)經優化的控制指令給致動器組；以及-對鋼帶2的表面進行連續檢測(5001、5002)，其致使在“欠清洗”的情況下，確定 (5001)并發送(5002)報警指令500給控制階段4201、4202，其逐步地將鋼帶2的進給速度 V降低至經修正的進給速度V。 ，進給速度V的逐步降低一直進行直到在對鋼帶2的表面進 行檢測(5001、5002)時鋼帶2的狀態被評估為令人滿意為止。準備模塊41實施本發明方法的準備階段4101、4102，所述準備階段有利地包括以 下操作-接收來自(4501)致動器45的狀態數據450、操作數據413、以及由用于優化鋼帶 2的清洗的分析模型所創建的調節參數的目標值412 ；
-確定(4101)用于每個致動器45的預調節指令411；-將預調節指令421發送(4102)給每個致動器45；-確定(4103)用于控制階段4201、4202的輸入數據414；-將所述輸入數據414發送(4104)給控制階段4401。計算模塊實施對在清洗裝置12中循環的清洗溶液1211、1221、1231、1241內的不 同酸濃度4321和鐵濃度4322進行計算的計算階段43200。控制模塊42實施控制階段4401、4402，所述控制階段包括以下操作-連續并實時地接收來自(4502)致動器45的狀態數據450、來自(4300)測量和 計算裝置43的信息、以及在準備階段4101、4102所創建的用于控制階段4201、4202的輸入 數據414 ；-創建(4201)為每個致動器45優化的控制信號425；-將所述控制信號421發送(4202)給致動器45。表面檢測系統5在清洗設備的 出口處一方面通過光學檢測(5001)鋼帶2的表面外觀，另一方面通過測量鋼帶2的表面狀 態變化，來實施對鋼帶2表面進行檢測的階段。
權利要求
一種對在清洗線設備(1)中進給的金屬帶(2)進行清洗的方法，所述方法相繼包括以下步驟將熱軋時在金屬帶(2)的表面上所形成的氧化物進行破碎的步驟；酸洗步驟；以脫礦質水作為沖洗用水對金屬帶(2)進行沖洗的步驟；以及干燥步驟，金屬帶(2)被驅動以進給速度V在所述設備(1)中沿縱向進給方向進給，所述縱向進給方向垂直于金屬帶(2)的寬度，金屬帶(2)的進給速度V由一組退繞機(21)和卷繞機(30)控制，每個所述清洗步驟均由致動器(45)控制，所述致動器(45)能夠作用于所述清洗線(1)的調節參數，致動器(45)對給定調節參數的作用或不作用由狀態數據(450)確定，所述方法包括總清洗控制過程(4000)，所述總清洗控制過程實施 對至少一部分清洗調節參數進行的連續測量(43101、43102)，所述測量在清洗期間實施； 控制階段(4201、4202)，其在清洗期間實施，在所述控制階段期間，所述總控制過程(4000)借助于預測性控制系統確定(4201)并發送(4202)經優化的控制指令(425)給致動器組(45)；以及 對金屬帶(2)的表面進行連續檢測(5001、5002)；所述方法的特征在于，所述總控制過程(4000)包括 預先準備階段(4101、4102)，其在清洗的上游或開始時實施，在所述預先準備階段期間，所述總控制過程(4000)借助于分析模型確定(4101)并發送(4102)預調節指令(411)給致動器組(45)，所述分析模型能夠與預測性控制系統相關聯； 連續計算(43200)至少一部分清洗調節參數，所述計算在清洗期間實施；所述方法的特征還在于，對金屬帶(2)的表面進行連續檢測(5001、5002)，并在欠清洗的情況下，確定(5001)并發送(5002)報警指令(500)給控制階段(4201、4202)，所述控制階段(4201、4202)將金屬帶(2)的進給速度V逐步降低(5001)至經修正的進給速度Vcor，進給速度V的逐步降低一直進行直至所述缺陷不再被檢測到并且所述報警指令(500)不再被啟動。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述總控制過程(4000)的所述預測性模型 根據對進給速度實施的修正V。 ，修正發送給致動器組(45)的、除金屬帶(2)的進給速度V 以外的控制指令(425)，使得在檢測(5001,5002)金屬帶(2)的表面時所進行的評估保持令 人滿意。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在檢測到沖洗缺陷的情況下，對金屬帶 (2)的表面進行連續檢測(5001、5002)還致使逐步改變沖洗用水的PH，直至所述缺陷不再 被檢測到。
4.如前述任一權利要求所述的方法，其特征在于，所述對金屬帶(2)的檢測(5001， 5002)包括-對金屬帶⑵的表面外觀進行光學檢測(5001)；以及-對金屬帶(2)的表面狀態(5002)的至少一個特征的變化進行測量。
5.如前述任一權利要求所述的方法，其特征在于，所述對金屬帶(2)的表面外觀的光 學檢測(5001)以及對金屬帶(2)的表面狀態(5002)的變化的測量包括對比圖像庫和/ 或數據庫學習可疑區域，從而允許區分過度清洗缺陷、欠清洗缺陷、或缺陷不存在。
6.如前述任一權利要求所述的方法，其特征在于，所述計算(43200)確定在進行酸洗時所使用的清洗溶液(1211、1221、1241)中的酸濃度和鐵離子濃度。
7.如前述任一權利要求所述的方法，其特征在于，所述準備階段(4101、4102)包括以 下操作-接收來自(4501)致動器(45)的狀態數據(450)、操作數據(413)、以及由用于優化金 屬帶(2)的清洗的分析模型所創建的調節參數的目標值(412)； -創建(4101)用于每個致動器(45)的預調節指令(411)； -將所述預調節指令(421)發送(4102)給每個致動器(45)； -創建(4103)用于控制階段(4201,4202)的輸入數據(414)； -將所述輸入數據(414)發送(4104)給控制階段(4401)。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述分析模型包括與每個致動器(45)關聯 的子分析模型，用于確定所關聯的致動器(45)作用的調節參數的所述預調節指令(411)。
9.如前述任一權利要求所述的方法，其特征在于，所述控制階段(4201、4202)包括以 下操作-連續并實時地接收來自(4502)致動器(45)的狀態數據(450)、來自(4300)測量和 計算裝置(43)的信息、以及在準備階段(4101、4102)所創建的用于控制階段(4201、4202) 的輸入數據(414)；-創建(4201)為每個致動器(45)優化的控制信號(425)； -將所述控制信號(421)發送(4202)給致動器(45)。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述預測性控制系統包括初級調節回路， 所述初級調節回路允許確保每個致動器(45)根據發送給其的控制指令(425)進行優化的工作。
11.一種連續清洗線設備(1)，用于對在所述設備(1)中連續進給的熱軋金屬帶(2)進 行連續清洗，所述設備(1)包括-氧化物破碎裝置(11)，用于對在金屬帶(2)的表面上所形成的氧化物進行破碎，所述 氧化物破碎裝置(11)能夠通過破碎調節參數(1111、1112、1113)進行調節； -清洗裝置(12)，其能夠通過清洗調節參數進行調節；以及 -沖洗裝置(15)，其能夠通過沖洗調節參數進行調節； -測量和計算裝置組(43)，用于測量和計算所述設備(1)的調節參數； -致動器組(45)，用于作用于所述設備(1)的調節參數； 所述設備的特征在于，所述設備還包括-集中控制系統(4)，用于優化金屬帶⑵的清洗，所述控制系統⑷包括 ■準備模塊(41)，用于接收(4100)來自所述測量和計算裝置組(43)以及致動器組 (45)的信息、確定(4101)并發送(4102)預調節指令(411)給致動器組(45)；■控制模塊(42)，用于接收(4200)來自所述測量和計算裝置組(43)以及致動器組 (45)的信息、確定(4201)并發送(4202)經優化的指令(421)給致動器組(45)；以及-金屬帶檢測系統(5，51，52)，其布置在沖洗裝置(15)的出口處，所述檢測系統(5)能 夠確定(5001)并發送(5002)報警指令(500)給控制模塊(42)以便作用于金屬帶(2)的 進給速度V。
12.如權利要求11所述的設備(1)，其特征在于，所述檢測系統(5，51，52)還能夠確定(5001)并發送(5002)控制指令(500)給控制模塊(42)以便作用于沖洗調節參數。
13.如權利要求11或12所述的設備(1)，其特征在于，所述測量和計算裝置組(43)包括-測量裝置組(431)，其包括用于測量金屬帶(2)的進給速度V的測量裝置(4312)、用 于測量氧化物破碎調節參數的測量裝置(431111、431112、431113)、用于測量至少一部分清 洗調節參數的測量裝置(431212、431222、431232、431242、431313、431323、431333、431343、 431314、431324、431334、431344)、以及用于測量沖洗調節參數的測量裝置(431512、 431522、431532、431542、431552、431553、431554)；以及-用于計算至少一部分清洗調節參數的計算裝置(432)。
14.如權利要求11至13中任一項所述的設備(1)，其特征在于，所述致動器組(45) 包括用于作用于氧化物破碎調節參數(1111、1112、1113)的破碎致動器(451111、451112、 451113)、用于作用于清洗調節參數的清洗致動器(451311、451311a、451311b、451321、 451321a、451321b、451331、451331a、451331b、451341、451341a、451341b)、以及用于作用 于沖洗調節參數的沖洗致動器(4515151、4515251、4515351、4515361、4515461、4515341、 4515441、4515041、4515042)。
15.如權利要求11至14中任一項所述的設備(1)，其特征在于，所述計算裝置能夠確 定在清洗裝置(12)中所使用的清洗溶液(1211、1221、1241)中的酸濃度和鐵離子濃度。
16.如權利要求11至15中任一項所述的設備(1)，其特征在于-所述沖洗單元(15)包括多個噴射排(151、152、153、154、155)，所述噴射排被供給 脫礦質水以用于沖洗，并且布置成能夠向金屬帶(2)噴淋水；以及多個流動池(1511、1521、 1531、1541、1551)，每個流動池均布置在所述噴射排(151、152、153、154、155)之下；以及-所述用于測量沖洗調節參數的測量裝置(431512、431522、431532、431542、431552、 431553,431554)包括PH 測量裝置(431512、431522、431532、431542、431552)，用于測量 沖洗單元(15)的沿金屬帶(2)的進給方向(3)所遇到的前三個流動池(1511、1521、1531、 1541,1551)中的沖洗用水的PH;電導率測量裝置(431553)，用于測量沿金屬帶⑵的進給 方向(3)所遇到的最后一個流動池(1551)中所含的沖洗用水的電導率；以及溫度測量裝置 (431554)，用于測量沿金屬帶(2)的進給方向(3)所遇到的最后一個流動池(1551)中所含 的沖洗用水的溫度。
17.如權利要求16所述的設備(1)，其特征在于_所述沖洗單元(15)包括主脫礦質水補充裝置(1504)，用于供給沖洗單元(15)的 噴射排(151、152、153、154、155)；附屬脫礦質水補充裝置(1534、1544)，用于供給沿金屬 帶(2)的進給方向(3)所遇到的第三個噴射排(153)和第四個噴射排(154)；酸添加裝置 (1515、1525、1535)，用于向沖洗單元(15)的沿金屬帶(2)的進給方向(3)所遇到的前幾個 流動池(1511、1521、1531)中添加酸；以及堿性產品添加裝置(1536、1546)，用于向沖洗單 元(15)的沿金屬帶(2)的進給方向(3)所遇到的第三個流動池(1531)和第四個流動池 (1541)中添加堿性產品；以及-適于作用于沖洗參數的致動器(4515151、4515251、4515351、4515361、4515461、 4515341、4515441、4515041、4515042)包括泵(4515041)，用于控制來自主脫礦質水補充 裝置(1504)的脫礦質水的流量；熱交換器(4515042)，用于控制來自主脫礦質水補充裝置(1504)的脫礦質水的溫度；以及泵(4515341、4515441)，用于控制來自附屬脫礦質水補充 裝置(1534、1544)的脫礦質水的流量；泵(4515151、4515251、4515351)，用于控制來自所述 酸添加裝置(1515、1525、1535)的酸的流量；以及泵(4515361、4515461)，用于控制來自堿 性產品添加裝置(1536、1546)的堿性產品的流量。
18.如權利要求11至17中任一項所述的設備(1)，其特征在于，金屬帶(2)表面檢測 系統(5)包括_金屬帶(2)表面外觀檢測系統(51)；以及 -金屬帶(2)表面狀態測量系統(52)。
19.如權利要求11至18中任一項所述的設備(1)，其特征在于，在欠清洗的情況下， 所述表面外觀檢測系統(51)和所述表面狀態測量系統(52)中僅一者檢測到缺陷并發送 (5002)報警指令(500)給所述控制模塊(42)，所述控制模塊(42)將所述報警指令發送給 操作員，僅當所述表面狀態測量系統(52)和所述表面外觀檢測系統(51)中的另一者也檢 測到所述缺陷時操作員才作用于金屬帶(2)的進給速度V。
20.如權利要求18或19所述的設備(1)，其特征在于，所述表面外觀檢測系統(51)包括-照明裝置(511)，用于對進給中的金屬帶(2)進行照明，其聯接到 -圖像獲取裝置(512)； -圖像處理功能(513)； -灰度閾值或輪廓檢測功能(514)；-對可疑區域進行提取并從形態和光度上進行表征的功能(515)；以及 -對可疑區域進行分類和識別的功能(516)。
21.如權利要求18或19所述的設備(1)，其特征在于，所述表面狀態測量系統(52)能 夠測量金屬帶(2)的表面狀態的至少一個特征的變化。
22.如權利要求21所述的設備(1)，其特征在于，所述表面狀態測量系統(52)包括 -至少一個光學裝置(521)，用于連續檢查金屬帶(2)的至少一條線；-信號處理功能(522)；以及 -可疑區域分類功能(523)。
23.如權利要求22所述的設備(1)，其特征在于，所述光學裝置(521)選自激光掃描 裝置或散射激光裝置或軸向色差光學裝置。
24.如權利要求22或23所述的設備(1)，其特征在于，所述表面狀態測量系統(52)包 括兩個光學裝置(521)，所述兩個光學裝置位于進給中的金屬帶的上方、距所述金屬帶的邊 (或邊緣)一定距離處，所述距離包含在金屬帶的四分之一寬度和三分之一寬度之間。
25.如權利要求22或23所述的設備(1)，其特征在于，所述表面狀態測量系統(52)包 括兩個光學裝置(521)，所述兩個光學裝置固定在已清洗金屬帶的上方、距所述金屬帶的邊 一定距離處并且關聯于另一個相同類型的裝置，其中所述距離包含在金屬帶的四分之一寬 度和三分之一寬度之間，所述另一個相同類型的裝置固定在所述金屬帶的中央的上方。
26.如權利要求11至25中任一項所述的設備(1)，其特征在于，所述設備(1)的控制系 統(4)能夠發送數據給總控制系統，其中所述總控制系統用于控制對在所述清洗設備(1) 下游和/或上游的金屬帶(2)加工設備的管理。
全文摘要
本發明涉及對連續進給鋼帶的清洗，更具體地，涉及一種包括對所有清洗操作進行集中控制的清洗方法以及實施該清洗方法的設備(1)。
文檔編號C23G1/02GK101903565SQ200880121919
公開日2010年12月1日 申請日期2008年11月28日 優先權日2007年12月21日
發明者J·勒羅耶, J-F·克拉維爾, P·巴比里, S·克羅瑟 申請人:西門子Vai金屬科技有限公司