Experimental and Computational Studies on Coanda Nozzle Flow for the Air Knife Application

To control the film thickness of zinc in the process of continuous hot-dip galvanizing, it is known from the early days that the gas wiping through an air knife is the most effective one. The gas wiping using in galvanizing process brings about a problem of splashing from the strip edge for a certain high speed of coating. So, in the present study, the effects of the deflection angle of Coanda nozzle on jet structure and the distribution of impinging pres- sure at the plate surface are investigated numerically and experimentally. In numerical analysis, the governing equations consisted of three-dimensional time dependent full Navier-Stokes equations, standard k-ε turbulence model to solve turbulent stTess and so on are employed. In experiment, 16 channel pressure scanning valve and 3-axis auto traversing unit are used to measure the impinging pressure at the strip surface. As a result, it is found that the smaller the deflection angle for the same nozzle slit of air knife is, the larger the impinging pressure is. To reduce the size of separation bubble and to enhance the cutting ability, it is recommendable to use an air knife with the Coanda nozzle.

极薄规格热镀锌带钢锌流纹控制技术

研究了热镀锌带钢锌流纹缺陷的主要影响因素,针对0.35 mm以下极薄规格热镀锌带钢的锌流纹缺陷,通过调整炉区工艺控制、增加铝含量在线检测设备、调整锌锅温度目标值、优化气刀工艺参数等措施,较好地控制了极薄规格热镀锌带钢锌流纹缺陷的产生,满足了生产要求。

吹吸式除尘装置清除极片表面粉末

为提高锂离子电池安全性能与质量,设计基于高频气流的吹吸式除尘装置。以锂离子电池负极片、微米级铜粉为研究对象,与风刀和吸罩的除尘效果进行对比。当极片运行速度为0.3 m/s时,随着吹吸式除尘装置工作距离由2 mm增加到10 mm,粉尘去除率由97.04%下降至71.88%;当工作距离为2 mm时,随着极片运行速度由0.1 m/s增加至0.5 m/s,粉尘去除率由97.96%降低至95.29%。随着吹吸式除尘装置工作正压增大,除尘性能提高,工作正压为14 kPa时,在极片表面粉尘去除率达99.27%。与风刀和吸罩相比,吹吸式除尘装置能在较低的功耗下实现更高的粉尘去除率。

热镀锌汽车钢表面气刀飞溅缺陷分析与控制

针对热镀锌汽车板表面亮点和白点缺陷,利用扫描电镜(SEM)对其组织成分和微观形貌进行分析。分析结果表明,上述缺陷是锌颗粒和锌皮子缺陷,均为气刀飞溅导致。采取稳定控制生产线速度,优化气刀压力、高度及角度等工艺参数,严格管理气刀的维护与检查等措施后,气刀飞溅引起的带钢锌颗粒缺陷降级率由0.23%降至0.11%,锌皮子缺陷降级率由0.11%降至0.06%,满足了用户对汽车钢板表面质量的要求。

焊缝跟踪孔洞尺寸对锌锅气刀条纹的影响及其优化

在连续热镀铝锌机组,因锌锅中锌液的铝含量较高,锌液黏度低,当带钢焊缝区域通过锌锅气刀后,会产生气刀条纹。介绍了焊缝区域过锌锅气刀后,带钢表面气刀条纹产生的原因,并通过计算优化了焊机冲孔冲头尺寸,减少了焊缝区域过气刀后气刀条纹产生的概率。

干燥烘箱极片表面流场特性研究

极片表面流场的均匀性是影响锂电池极片生产质量的重要因素。为了提高锂电池极片生产效率,通过流体仿真软件对烘箱风刀进行流场数值模拟,对极片表面流场进行了研究。通过提取极片表面流场速度分布情况,量化分析极片表面的流场分布的均匀性。针对极片表面风速分布不均的现象,对干燥烘箱风刀进行了优化,为接下来的进一步烘箱结构优化做基础。结果表明,经过优化后的风刀,使极片表面流场的均匀性得到了改善,防止了烘干区回风均集中在两侧导致的中间干燥不足、两边过干的情况。

无铅喷锡堵孔不良探讨与改善

随着新能源的快速发展,对能源用印制电路板的需求也越来越多,而能源印制板在设计上多为内层芯板铜厚大于等于2OZ和无铅喷锡,且PTH孔多数需进行喷锡,客户端不接受锡堵孔现象;这就对喷锡的品质要求较为严苛;改善喷锡堵孔就显得尤为重要,本文主要通过实验验证,在现有参数范围内,通过对风刀温度、风刀压力以及风刀间距的参数进行优化,达到改善的目的,为后续生产提供技术依据。

基于三维有限元的热基镀锌气刀流场仿真

汽车、家电、建筑等领域的高速发展对无花镀锌板的锌层厚度及表面质量提出了更高的要求。气刀是控制镀锌板锌层厚度及表面质量的重要手段之一,而目前基本依靠现场工作经验对气刀进行实时调控,效率较低。本文基于有限元仿真方法,针对某钢厂热基镀锌线气刀,进行了气刀吹锌过程流场仿真分析。对气刀喷吹压力、气刀距离(距带钢)、带钢速度三种关键工艺参数进行了多工况仿真分析,得到了单一变量下的带钢表面剪切应力、带钢表面压力横向分布变化规律,研究分析了三种关键工艺参数对气刀刮锌能力的影响。研究表明:带钢表面压力及剪切应力与气刀压力呈正相关线性关系,气刀刮锌能力也随着气刀喷吹压力的增大呈线性增加;带钢表面压力及剪切应力与气刀距带钢距离呈负相关关系,当气刀距离在8~13 mm时,气刀距带钢距离对气刀刮锌能力影响较小,当距离大于13 mm时,气刀刮锌能力开始迅速减小,带钢速度对气刀刮锌能力无明显影响。

高压气刀吹扫流场仿真与出口狭缝结构优化

为提高高压气刀吹扫能力,增强气流的集束性和均匀性,降低气刀能耗,针对现有高压气刀结构和表面吹扫工况,综合分析供气压力、出口狭缝结构对目标表面射流冲击力的影响规律,建立吹扫能力评价模型,实现高压气刀的结构优化。分别对高压气刀内、外流域进行参数化建模,采用分块网格法对内、外流域网格进行加密处理,基于Fluent软件仿真分析了0.4~0.6 MPa供气压力下,不同出口狭缝尺寸的流场变化及相互影响规律;建立包含滞线平均压力、滞线压力标准差、压力半值宽和耗气量的吹扫能力评价模型。以正交试验和极差分析进行优化设计,仿真分析和试验结果表明,在供气压力为0.5 MPa,吹扫距离为80 mm工况下,出口狭缝高度为1.4 mm,出口收缩角度为12°时吹扫性能最佳。

冷轧镀锌气刀常见故障及措施

主要介绍邯宝冷轧气刀装置的构成及工作原理,结合现场生产中气刀刀唇关闭、清理器、风机系统等在生产过程中出现的问题,提出相应的措施及改进方案,以解决现场的气刀故障,提升气刀稳定性和产品品质量,为高表面汽车面板生产提供有效保证。

多效耦合智能皮带清洁机设计与试验研究

为了彻底解决皮带运输机使用过程中的粘料和落料问题,文章通过深入分析皮带粘料的成因和特点,研究出由“辊刷-剥离鞭-高压气刀”组成的多级耦合皮带清除技术,并开发了包含清洁系统、散料回收系统、智能控制系统的多效耦合智能皮带清洁机。基于仿真和试验研究的方法,验证了高压气刀装置对浆状层的清除效果,明确了当入口压强大于0.7 MPa、喷射距离为5~10 mm、喷射角度为70°,喷孔间距为4.5 mm、高压气刀采用双排错列布置时,在工程运行过程中粘料皮带表面能够获得较好的清除效果。目前,多效耦合智能皮带清洁机已在工程现场运行1年以上,可实现皮带粘料的脱除率90%以上,同时可实现长期有效防粘除粘、清扫回收一体化以及清理过程的无人化。

无痛胃镜下氩气刀切除术治疗胃息肉疗效研讨

目的研讨在胃息肉治疗中应用无痛胃镜下氩气刀切除术的效果。方法选取2022年1月—2023年5月山东省泰山医院诊治的71例胃息肉患者为研究对象,按照信封法分为对比组(n=36)和研究组(n=35)。对比组采用常规氩气刀切除术,研究组采用无痛胃镜下氩气刀切除术,比较两组临床疗效、围术期指标、应激指标、并发症发生率。结果研究组临床有效率为94.29%,高于对比组,差异有统计学意义(χ^(2)=3.997,P=0.046);研究组围术期指标优于对比组,差异有统计学意义(P<0.05);术后,研究组应激指标优于对比组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组并发症发生率低于对比组,差异有统计学意义(χ^(2)=5.042,P<0.05)。结论在胃息肉治疗中应用无痛胃镜下氩气刀切除术,不但可以提高治疗效果,改善围术期,减轻应激反应,还能够减少并发症发生率。

基于薄板固有特性的连续热镀锌带钢表面质量在线控制

对源于气刀附近带钢振动的连续热镀锌带钢表面质量在线控制理论和方法进行研究。建立连续热镀锌镀后冷却段的带钢振动模型,基于哈密顿原理得到振动模型固有特性的解析解,对振动模型的合理性进行数值仿真验证,结合现场测试结果和表面质量实时监测技术,提出连续热镀锌带钢表面质量在线控制的基本思想和解决方案。研究表明,带钢线张力和速度分别对带钢固有频率和激励频率产生显著影响,可以作为表面质量在线控制的主要参数。计算带钢固有频率时可以忽略轴向速度的影响。数值仿真结果确认振动模型中用简支代替接触辊支撑和稳定辊支撑的正确性。带钢固有特性求解的解析形式能够满足在线控制的需要。建议加强稳定辊和接触辊的支撑刚度来抑制气刀附近带钢振动。

基于高速气流的光伏板表面灰尘去除分析与试验

针对灰尘对光伏板发电效率的影响,基于灰尘颗粒与光伏板表面之间的相互作用力以及颗粒本身所受的重力和空气浮力的分析,建立了灰尘颗粒在光伏板表面的黏附模型。通过分析灰尘颗粒在流场中的受力,建立了气流作用下的灰尘脱离力学模型,确立了灰尘颗粒脱离所需的气流速度与灰尘颗粒的粒径、密度以及光伏板表面材料特性参数之间的关系。设计了基于超级风刀的除尘试验方案,对取样区域内的灰尘颗粒样本进行冲扫去除。试验结果验证了理论模型的正确性,并证明了超级风刀产生的高速气流具有较好的除尘效果,能够最大程度地避免损伤光伏板表面,减小清洁除尘能耗。

带钢连续热镀锌层厚度预测模型研究

推导了在冲击气流作用下锌层厚度与带钢表面压力场的关系模型,采用数值模拟方法计算不同工艺和结构参数下带钢表面压力分布,综合解析计算和数值模拟结果建立了以宝钢1550热镀锌机组为例的带钢连续热镀锌层厚度预测模型。模型中考虑进气压力、气刀距带钢表面距离、刀唇开口度以及带钢速度等工艺因素。模型计算值与实测值吻合较好,可用于锌层厚度预设定。这种解析与数值相结合的方法可灵活地应用于其他结构形式的气刀。

基于模糊自适应模型的热镀锌锌层厚度控制

针对锌层厚度控制过程中存在时变大滞后、非线性和多变量干扰而难以实现精确控制的问题,提出基于模糊自适应模型的前馈控制方法.通过分析锌厚与气刀压力、气刀距带钢距离和带钢速度的关系,提出具有预设控制功能的控制方法,能够快速响应过程参数(如线速度和目标锌厚)的变化.模糊自适应模型能够精确描述对象的非线性特征,而且在长期运行过程中,可以通过自适应调整模型参数来保持模型的精确性.从实际应用结果可以看出,与传统PID控制方法相比,提出的控制策略能稳定地减少锌层厚度偏差,提高镀层均匀性,满足提高产品表面质量和节省锌原料的实际需求.

聚丙烯颗粒密相脉冲气力输送影响因素实验研究

在一输送管线水平长１９ｍ，垂直长１１ｍ，内径５０ｍｍ的密相脉冲气力输送实验台上进行了聚丙烯的输送研究，实验结果表明：气刀的操作周期、充气时间与断气时间的比值对输送气速、输送能力、固气比。

气刀工艺参数对热镀锌板亮点缺陷的影响分析与模拟

针对厚度规格在2.0 mm以上,双面锌重大于180 g/m^2的热镀锌钢板生产过程中带钢表面极易出现亮点缺陷的问题,采用扫描电镜对缺陷表面及截面进行观察,发现缺陷位置的锌层偏薄,呈现明显的凹坑状。运用Fluent软件对气刀吹锌过程的气体流动情况进行三维数值模拟,通过分析得出厚规格镀锌板生产过程中气刀射程过大是造成该亮点缺陷的主要原因。通过调整气刀工艺参数,有效避免了带钢表面亮点缺陷的发生。

热镀锌线镀层厚度自动控制系统研究

针对鞍钢股份有限公司冷轧厂5#热镀锌线锌层厚度偏差过大及成材率低的问题,提出了一种镀层厚度自动控制系统的设计方法。采用LabVIEW软件开发锌层厚度自动控制程序,应用OPC技术实现镀层厚度自动控制系统与气刀PLC之间的数据通讯,通过调节气刀压力和位置等实现镀层厚度控制。该系统投入运行后,产品镀层厚度精度和成材率大幅提高。

带钢连续热镀锌层厚度控制技术的研究

镀锌层厚度控制一直是带钢连续热镀锌生产的重点和难点。针对DAK气刀的特点,分析了热镀锌生产工艺和设备对镀锌层厚度的影响,总结了镀锌层厚度控制的主要方法,提出了提高镀锌层厚度控制精度的措施。