CN100500892C - 双通道电磁分离热镀锌液中锌渣的装置 - Google Patents

Abstract

一种金属冶炼技术领域的双通道电磁分离热镀锌液中锌渣的装置，包括：双通道锌液输送装置、一级过滤器和二级电磁除渣装置，所述双通道锌液输送装置包括两个锌液净化流槽、电磁阀、锌液泵，两个锌液净化流槽前端分别设有电磁阀，锌液泵抽锌管浸入到锌锅中，两个锌液净化流槽内分别设置一级过滤器，两个锌液净化流槽中部分别设置二级电磁除渣装置；所述二级电磁除渣装置包括感应线圈、多孔陶瓷管、隔热套筒和耐火材料壳体，多孔陶瓷管置于感应线圈内部，感应线圈、隔热套筒和多孔陶瓷管均置于耐火材料壳体内。本发明热镀锌液中的锌渣在形成初期就得到有效去除，以减少热镀锌钢器的锌渣缺陷，有效提高其表面质量。

Description

双通道电磁分离热镀锌液中锌渣的装置

技术领域

本发明涉及的是一种金属冶炼技术领域的装置，具体是一种双通道电磁分离热镀锌液中锌渣的装置。

背景技术

热镀锌钢板由于具有良好的耐腐蚀性、焊接性、涂镀性和冲压成形性而被广泛地应用于汽车工业。高表面质量是热镀锌钢板作为汽车用内外板所必须具备的品质。尽管热镀锌汽车板的表面质量最近几年得到了很大提高，但生产无表面缺陷的汽车用热镀锌板仍然是一个严峻的挑战。

在影响热镀锌汽车板表面质量的缺陷中，锌渣缺陷是降低汽车板表面质量的最重要因素。锌渣是锌液中的A1、Fe和Zn相互反应生成的Fe-Al-Zn系三元金属间化合物相。根据锌渣的物理性质(主要根据密度)不同，锌渣可分为三类：面渣、悬浮渣和底渣。在热镀锌生产中，即便能做到热镀锌液成分的精确控制，锌渣也会由于锌液中Al的添加、带钢中Fe的溶解和锌锅内锌浴温度的不均匀而不可避免的形成。锌液中锌渣一旦产生，面渣可以由工人不断的手工撇去，底渣可以在停产时捞出，对于浮渣的去除则无能为力，这种锌渣去除方法存在一定的局限性，例如捞出的锌渣中夹带有90％以上价格昂贵的纯锌，人工捞渣的效率低下等。为此，必须研制一种更高效的锌渣分离装置来去除热镀锌液中的锌渣，以满足经济和技术层面的双重需要。近年来，利用电磁分离技术去除液态金属中的非金属夹杂已经得到成功应用。电磁分离技术具备无污染和高效等优点，利用该技术可以分离液态金属中粒度很小的非金属夹杂。

经对现有技术的文献检索发现，申请号为200510028881.9的中国发明专利涉及到一种热镀锌液电磁净化装置，该装置是放置于锌锅内的某几个特定位置，利用锌液内部紊流的交换作用使得锌液不断从装置内的多孔陶瓷管中流过，在此过程中利用电磁场的作用下使锌渣沉积在陶瓷管壁面，实现锌渣的连续去除，但缺点是不能做到锌锅内绝大多数锌液参与净化，而且当浸没在锌液中的陶瓷管壁吸附的锌渣积累到一定数量时，必须对陶瓷管进行更换，此时的电磁净化只能中断，不能做到热镀锌液中锌渣的连续分离，而且由于专利200510028881.9提及的电磁净化装置只能在锌锅的局部区域起作用，对锌锅整体的净化效率及效果均存在一定不足。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种双通道电磁分离热镀锌液中锌渣的装置，使热镀锌液在通过安装在锌锅体外的电磁净化通道时得到净化，锌液中的锌渣得到分离，避免其在锌锅中继续长大或沉积粘连于镀锌辊或镀件上，以减少热镀锌钢器表面的锌渣缺陷，有效提高其表面质量。并且利用双通道电磁净化装置可以保证热镀锌液的连续净化，不因更换电磁净化装置中的陶瓷管而停止工作。

本发明是通过如下技术方案实现的，本发明包括：双通道锌液输送装置、一级过滤器和二级电磁除渣装置。所述双通道锌液输送装置包括两个锌液净化流槽、电磁阀、锌液泵，在两个锌液净化流槽前端分别安装电磁阀，锌液泵用于抽取锌液，锌液泵置于锌锅上方，当其中一个锌液通道中的陶瓷管壁吸附锌渣数量较多而需要更换时，则把设置在该净化流槽前端的电磁阀关闭，使锌液不再流经该流槽，同时打开另一个通道的电磁阀，使锌液得到持续的净化。

所述一级过滤器为泡沫陶瓷过滤器。锌液泵抽锌管浸入到锌锅中，在锌液泵的作用下不断抽取锌锅内的锌液首先流至锌液流槽，经过安置于锌液流槽内的一级泡沫陶瓷过滤器，较大粒度的锌渣被去除；经过一级过滤的锌液接下来流经二级电磁除渣装置。

所述二级电磁除渣装置包括感应线圈、多孔陶瓷管、隔热套筒和耐火材料壳体。感应线圈内部通循环水进行冷却并可产生均匀的轴向交变磁场，交变磁场频率为20-30kHz，磁感应强度为0.03-0.10T。多孔陶瓷管置于感应线圈内部，多孔陶瓷管外径为70-200mm，方形孔尺寸为10×10mm，圆形孔陶瓷管直径为10mm，当锌液流经电磁场作用下的多孔陶瓷管时，多孔陶瓷管可捕获其中的锌渣。隔热套筒由隔热性能优异的硅酸钙或硅酸铝纤维材料压制而成，用来分隔感应线圈和多孔陶瓷管，保护感应线圈，并使得多孔陶瓷管可方便地更换。感应线圈、隔热套筒和多孔陶瓷管均置于耐火材料壳体内。

本发明的双通道电磁分离热镀锌液中锌渣的装置在使用时置于锌锅外部，在锌液泵的作用下不断抽取锌锅内的锌液到净化流槽内，分别流经一级泡沫陶瓷过滤器和二级电磁除渣装置。流经一级泡沫陶瓷过滤器时，粒度大于30μm的锌渣被去除；从一级过滤器流出后，锌液从二级电磁除渣装置的多孔陶瓷管中流过，在此过程中通过感应线圈施加电磁场，由于锌渣与锌液在导电性上的较大差异，粒度30μm以下的锌渣在电磁挤压力的作用下发生迁移并不断沉积在多孔陶瓷管壁面；经过净化后的锌液再重新流回到锌锅中。当其中一个锌液通道中的陶瓷管壁吸附锌渣数量较多而需要更换时，则把设置在该净化流槽前段的电磁阀关闭，使锌液不再流经该流槽，同时打开另一个通道的电磁阀，使锌液得到持续的净化，这样，大部分锌渣在形成的第一时间内在锌锅体外被去除，大大降低热镀锌过程中产生锌渣缺陷的可能。

本发明的双通道电磁分离热镀锌液中锌渣的装置在锌锅外部进行净化处理，在线圈内施加频率为30kHz、磁感应强度为0.10T的交变磁场时，采用直径为70mm、长度为400mm、圆形孔直径为10mm为10mm×10mm的蜂窝状圆形孔陶瓷管，在锌液流量为10t/h的情况下，连续净化6h，可使锌锅内锌液中悬浮的锌渣量降低85％以上，并使耗锌量降低10％。当采用直径为70mm、长度为400mm、方形孔尺寸为10×10mm的蜂窝状方形孔陶瓷管，在锌液流量为10t/h的情况下，连续净化6h，可使锌锅内锌液中悬浮的锌渣量降低90％以上，并使耗锌量降低12％。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例包括：双通道锌液输送装置、一级过滤器和二级电磁除渣装置。双通道锌液输送装置包括第一锌液流槽1、第二锌液流槽2、第一电磁阀3、第二电磁阀4、锌液泵10。第一锌液流槽1前端设置第一电磁阀3，第二锌液流槽2前端设置第二电磁阀4。锌液泵10置于锌锅上方，锌液泵10抽锌管浸入到锌锅中。一级过滤器5安置于第一锌液流槽1、第二锌液流槽2内，二级电磁除渣装置安装于第一锌液流槽1、第二锌液流槽2中部。

二级电磁除渣装置包括感应线圈6、耐火材料壳体7、多孔陶瓷管8和隔热套筒9。多孔陶瓷管8置于感应线圈6内部，隔热套筒9用来分隔感应线圈6和多孔陶瓷管8，感应线圈6、隔热套筒9和多孔陶瓷管8均置于耐火材料壳体7内。

所述第一锌液流槽1、第二锌液流槽2侧壁设有锌液导出管，锌液导出管与第一锌液流槽1、第二锌液流槽2侧壁通过法兰连接；在第一锌液流槽1、第二锌液流槽2的另一侧壁设有锌液导入管，第一电磁阀3、第二电磁阀4分别设置在锌液导入管上，并在进入第一锌液流槽1、第二锌液流槽2之前。

所述第一锌液流槽1、第二锌液流槽2，尾部设有管道。

所述一级过滤器为泡沫陶瓷过滤器5。泡沫陶瓷过滤器5规格为5-40ppi，ppi指每单位英寸泡沫陶瓷过滤板上的孔洞数目。

所述感应线圈6内部通循环水进行冷却并产生均匀的轴向交变磁场，交变磁场频率为20kHz，磁感应强度为0.03-0.10T。

所述隔热套筒7材料为硅酸钙或硅酸铝纤维材料。

所述多孔陶瓷管8外径为70-200mm，其孔为10×10mm的方形孔或孔直径为10mm的圆形孔。

所述锌液泵10抽锌管浸入锌液液面下200-300mm，锌液泵10由锌锅外部的升降控制台11控制升降。

所述第一锌液流槽1、第二锌液流槽2、二级电磁除渣装置和一级泡沫陶瓷过滤器5在使用时置于锌锅外部。

本实施例工作时，锌液泵10抽锌管浸入锌锅中，锌液在锌液泵10离心力的作用下不断抽取锌锅内的锌液经锌液导入管流入置于锌锅上方的锌液流槽1或2，锌液泵10置于锌锅上方，在抽取锌液时，要求锌液泵抽锌管浸入锌液液面下200-300mm，锌液泵10升降由置于锌锅外部的升降控制台11控制。随后锌液经过一级泡沫陶瓷过滤器5，直径大于30μm的锌渣被除去，直径小于30μm的锌渣随一级过滤后的锌液流入二级电磁除渣装置，二级电磁除渣装置安装于锌液流槽1和2的中部。当锌液流经电磁场作用下的多孔陶瓷管时，多孔陶瓷管可捕获其中的锌渣。通过二级电磁除渣装置后，直径5—30um的锌渣被去除，经过净化的锌液通过锌液流槽1和2侧壁的锌液导出管流回锌锅，锌液导出管与锌液流槽1和2的侧壁通过法兰连接，实现锌液的循环净化。当其中一个锌液通道中的陶瓷管壁吸附锌渣数量较多而需要更换时，则把设置在该净化流槽前段的第一电磁阀3或第二电磁阀4关闭，使锌液不再流经该流槽，同时打开另一个通道的电磁阀，使锌液得到持续的净化，这样，大部分锌渣在形成的第一时间内在锌锅体外被去除，大大降低热镀锌过程中产生锌渣缺陷的可能。本实施例在使用时置于锌锅外部。

Claims (10)

1、一种双通道电磁分离热镀锌液中锌渣的装置，包括：双通道锌液输送装置、一级过滤器和二级电磁除渣装置，其特征在于，所述双通道锌液输送装置包括两个锌液净化流槽、电磁阀、锌液泵，两个锌液净化流槽前端分别设有电磁阀，锌液泵置于锌锅上方，锌液泵抽锌管浸入到锌锅中，两个锌液净化流槽内分别设置一级过滤器，两个锌液净化流槽中部分别设置二级电磁除渣装置；所述二级电磁除渣装置包括感应线圈、多孔陶瓷管、隔热套筒和耐火材料壳体，多孔陶瓷管置于感应线圈内部，隔热套筒用来分隔感应线圈和多孔陶瓷管，感应线圈、隔热套筒和多孔陶瓷管均置于耐火材料壳体内。

2、根据权利要求1所述的双通道电磁分离热镀锌液中锌渣的装置，其特征是，所述感应线圈内部通循环水进行冷却并产生均匀的轴向交变磁场，交变磁场频率为20kHz，磁感应强度为0.03-0.10T。

3、根据权利要求1所述的双通道电磁分离热镀锌液中锌渣的装置，其特征是，所述多孔陶瓷管外径为70-200mm。

4、根据权利要求1或3所述的双通道电磁分离热镀锌液中锌渣的装置，其特征是，所述多孔陶瓷管，其孔为10×10mm的方形孔或孔直径为10mm的圆形孔。

5、根据权利要求1所述的双通道电磁分离热镀锌液中锌渣的装置，其特征是，所述一级过滤器为泡沫陶瓷过滤器。

6、根据权利要求5所述的双通道电磁分离热镀锌液中锌渣的装置，其特征是，所述泡沫陶瓷过滤器规格为5-40ppi。

7、根据权利要求1所述的双通道电磁分离热镀锌液中锌渣的装置，其特征是，所述锌液泵抽锌管浸入锌液液面下200-300mm，锌液泵由锌锅外部的升降控制台控制升降。

8、根据权利要求1所述的双通道电磁分离热镀锌液中锌渣的装置，其特征是，所述两个锌液净化流槽一个侧壁设有锌液导出管，锌液导出管与两个锌液净化流槽侧壁通过法兰连接；两个锌液净化流槽的另一侧壁设有锌液导入管，电磁阀设置在锌液导入管上并在进入锌液净化流槽之前。

9、根据权利要求1或8所述的双通道电磁分离热镀锌液中锌渣的装置，其特征是，所述两个锌液净化流槽尾部设有管道。

10、根据权利要求1所述的双通道电磁分离热镀锌液中锌渣的装置，其特征是，所述隔热套筒，其材料为硅酸钙或硅酸铝纤维材料。