CN100503875C - 连续电磁分离热镀锌液中锌渣的方法 - Google Patents

Abstract

一种金属冶炼技术领域的连续电磁分离热镀锌液中锌渣的方法，步骤为：采用锌液泵将锌液从锌锅中抽出，使锌液流入净化流槽；锌渣从锌液中的分离过程在流槽中进行，一级过滤使用泡沫陶瓷过滤器；经过一级过滤后的热镀锌液流入电磁除渣装置，通过同轴螺线管线圈施加交变磁场，使得陶瓷管内部的锌液受到垂直于陶瓷管壁面的电磁力作用，锌液中的锌渣在电磁场的作用下沿着与锌液受到的电磁力方向相反的方向运动，直到迁移至陶瓷管壁面而被捕获；锌液从电磁除渣装置中流出后，通过与锌锅相连的管道流回锌锅，完成热镀锌液的锌锅体外连续净化过程；去除锌渣。本发明连续净化10h，可使锌锅内锌液中悬浮的锌渣量降低60%以上，并使耗锌量降低6%。

Description

连续电磁分离热镀锌液中锌渣的方法

技术领域

本发明涉及的是一种金属冶炼技术领域的方法，具体是一种连续电磁分离热镀锌液中锌渣的方法。

背景技术

热镀锌钢板由于其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外板和内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重的挑战。

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Al、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)，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。

避免锌渣缺陷的途径目前主要集中在两个方面。第一是通过工艺优化来控制热镀锌过程中锌渣的生成，在热镀锌的源头控制锌渣数量。例如，通过改变锌液成分或改变热镀工艺参数来减少锌渣的生成数量。第二是在设备方面加以改进，通过热镀锌设备的升级改造来减少或抑制锌渣的产生量，例如通过改变锌锅的材质和锌锅加热方式等。这些针对锌渣的措施都是建立在“防”的层面上，一旦锌渣产生，便显得无能为力，只能用传统的捞取方法去除表面的浮渣。捞渣不仅对危害性大的底渣和悬浮渣无能为力，还夹带出90％以上价格昂贵的纯锌，造成资源的浪费，增加热镀锌的成本。基于锌渣的形成和目前锌渣去除手段的不足之处，必须有一种更好更高效的锌渣去除工艺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。

经对现有技术的文献检索发现，申请号为200510028882.3的中国发明专利涉及到一种热镀锌液电磁净化方法，该方法是将电磁捕渣器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实现锌渣的去除，但是不能做到锌锅内绝大多数锌液参与净化，因此只能在局部区域起作用，对锌锅整体的净化效率及效果均存在一定不足。且电磁捕渣器的铜线圈内通有冷却水，长时间浸没于温度高达460℃的锌液中，存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够从锌锅中连续去除热镀锌液中锌渣的连续电磁分离热镀锌液中锌渣的方法，使热镀锌液中的锌渣在形成初期就得到有效去除，避免其继续长大或沉积粘连于镀锌辊或钢板上，以减少热镀锌钢板的锌渣缺陷，有效提高其表面质量。

本发明是通过如下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

(1)采用可连续工作的锌液泵将锌液从锌锅中抽出，使锌液流入放置到锌锅体外的一个净化流槽。

(2)锌渣从锌液中的分离过程全部在流槽中进行。分离过程包括两个部分：一级过滤和二级过滤。在一级过滤中，使用泡沫陶瓷过滤器去除粒度大于40μm的锌渣。

(3)经过一级过滤后的热镀锌液流入电磁净化装置进行二级过滤，通过同轴螺线管线圈施加交变磁场，使得陶瓷管内部的锌液受到垂直于陶瓷管壁面的电磁力作用，锌液中的锌渣在电磁场的作用下沿着与锌液受到的电磁力方向相反的方向运动，直到迁移至陶瓷管壁面而被捕获。

(4)锌液从电磁净化装置中流出后，通过与锌锅相连的管道流回锌锅，完成热镀锌液的锌锅体外连续净化过程。

(5)经过一段时间的净化后，锌渣会越来越多的附着在陶瓷管内壁上，当锌渣积累到一定数量时，可通过更换陶瓷管的方式去除锌渣。

所述的泡沫陶瓷过滤器规格为5～40ppi，去除粒度大于40μm的锌渣。

所述的陶瓷管，是外径为70-200mm、长度为200-400mm的蜂窝状方形孔陶瓷管。

所述的通过同轴螺线管线圈施加交变磁场，其中磁场频率为20kHz，磁感应强度有效值B为0.03-0.10T。

所述的锌液从电磁净化装置中流出，其锌液流动速度为30-50mm/s，净化后可基本去除大于6-20μm的锌渣。

本发明的连续复合净化锌液中锌渣的方法为锌锅体外净化，在锌液泵的作用下抽取锌锅内的锌液到净化流槽内，流经一级泡沫陶瓷过滤器和电磁净化装置。流经一级泡沫陶瓷过滤器时，粒度大于40μm的锌渣被去除；从一级过滤器流出后，锌液不断从电磁净化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40μm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陶瓷管壁面。这样，锌锅内的热镀锌液连续得到净化，其中大部分锌渣在形成的第一时间内被去除，大大降低产生锌渣缺陷的可能。

本发明的连续电磁分离热镀锌液中锌渣的方法在锌锅外部进行净化处理，在线圈内施加频率为20kHz、磁感应强度为0.06T的交变磁场时，采用直径为70mm、长度为300mm、单孔尺寸为10mm×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10h，可使锌锅内锌液中悬浮的锌渣量降低60％以上，并使耗锌量降低6％。

附图说明

图1为施加交变磁场去除锌渣的示意图。

图2为热镀锌液连续净化的整体实施方案图。

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，本发明利用锌渣与锌液在导电性上的较大差异，通过施加交变磁场，在陶瓷管内的锌液中建立起一定的压力梯度，使得其中导电性差的锌渣受周围锌液施予的电磁挤压力的作用而发生定向迁移。锌液流经置于感应线圈的多孔陶瓷管，锌渣迁移于陶瓷管壁，锌液得到净化。

如图2所示，热镀锌液通过锌液泵从锌锅中抽出，流经置于锌锅外的电磁净化流槽，通过泡沫陶瓷过滤器和电磁净化装置，锌液得到连续净化。

实施例1

本实施例采用可连续工作的锌液泵将锌液从锌锅中抽出，使锌液流入放置到锌锅体外的一个电磁净化流槽。锌渣从锌液中的分离过程全部在流槽中进行。分离过程包括两个部分：一级过滤和二级过滤。在一级过滤中，使用泡沫陶瓷过滤器去除粒度大于40μm的锌渣。通过同轴螺线管线圈施加交变磁场，磁场频率为20kHz，磁感应强度有效值B为0.03T，采用横截面尺寸为10mm×10mm、长度为200mm的方形孔陶瓷管，锌液流动速度为50mm/s，净化后可基本去除大于20μm的锌渣。锌液从电磁净化装置中流出后，通过与锌锅相连的管道流回锌锅，完成热镀锌液的锌锅体外连续净化过程。经过一段时间的净化后，锌渣会越来越多的附着在陶瓷管内壁上，当锌渣积累到一定数量时，可通过更换陶瓷管的方式去除锌渣。

实施例2

本实施例采用可连续工作的锌液泵将锌液从锌锅中抽出，使锌液流入放置到锌锅体外的一个电磁净化流槽。锌渣从锌液中的分离过程全部在流槽中进行。分离过程包括两个部分：一级过滤和二级过滤。在一级过滤中，使用泡沫陶瓷过滤器去除粒度大于40μm的锌渣。通过同轴螺线管线圈施加交变磁场，磁场频率为20kHz，磁感应强度有效值B为0.06T，采用横截面尺寸为10mm×10mm、长度为300mm的方形孔陶瓷管，锌液流动速度为40mm/s，净化后可基本去除大于15μm的锌渣。锌液从电磁净化装置中流出后，通过与锌锅相连的管道流回锌锅，完成热镀锌液的锌锅体外连续净化过程。经过一段时间的净化后，锌渣会越来越多的附着在陶瓷管内壁上，当锌渣积累到一定数量时，可通过更换陶瓷管的方式去除锌渣。

实施例3

本实施例采用可连续工作的锌液泵将锌液从锌锅中抽出，使锌液流入放置到锌锅体外的一个电磁净化流槽。锌渣从锌液中的分离过程全部在流槽中进行。分离过程包括两个部分：一级过滤和二级过滤。在一级过滤中，使用泡沫陶瓷过滤器去除粒度大于40μm的锌渣。通过同轴螺线管线圈施加交变磁场，磁场频率为20kHz，磁感应强度有效值B为0.10T，采用横截面尺寸为10mm×10mm、长度为300mm的方形孔陶瓷管，锌液流动速度为35mm/s，净化后可基本去除大于10μm的锌渣。锌液从电磁净化装置中流出后，通过与锌锅相连的管道流回锌锅，完成热镀锌液的锌锅体外连续净化过程。经过一段时间的净化后，锌渣会越来越多的附着在陶瓷管内壁上，当锌渣积累到一定数量时，可通过更换陶瓷管的方式去除锌渣。

实施例4

本实施例采用可连续工作的锌液泵将锌液从锌锅中抽出，使锌液流入放置到锌锅体外的一个电磁净化流槽。锌渣从锌液中的分离过程全部在流槽中进行。分离过程包括两个部分：一级过滤和二级过滤。在一级过滤中，使用泡沫陶瓷过滤器去除粒度大于40μm的锌渣。通过同轴螺线管线圈施加交变磁场，磁场频率为20kHz，磁感应强度有效值B为0.10T，采用横截面尺寸为10mm×10mm、长度为400mm的方形孔陶瓷管，锌液流动速度为30mm/s，净化后可基本去除大于6μm的锌渣。锌液从电磁净化装置中流出后，通过与锌锅相连的管道流回锌锅，完成热镀锌液的锌锅体外连续净化过程。经过一段时间的净化后，锌渣会越来越多的附着在陶瓷管内壁上，当锌渣积累到一定数量时，可通过更换陶瓷管的方式去除锌渣。

Claims (5)

1、一种连续电磁分离热镀锌液中锌渣的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用连续工作的锌液泵将锌液从锌锅中抽出，使锌液流入放置到锌锅体外的一个净化流槽；

(2)锌渣从锌液中的分离过程全部在所述净化流槽中进行，分离过程包括一级过滤和二级过滤，一级过滤使用泡沫陶瓷过滤器进行；

(3)经过一级过滤后的热镀锌液流入电磁净化装置进行二级过滤，通过同轴螺线管线圈施加交变磁场，使得陶瓷管内部的锌液受到垂直于陶瓷管壁面的电磁力作用，锌液中的锌渣在电磁场的作用下沿着与锌液受到的电磁力方向相反的方向运动，直到迁移至陶瓷管壁面而被捕获；

(4)锌液从电磁净化装置中流出后，通过与锌锅相连的管道流回锌锅，完成热镀锌液的锌锅体外连续净化过程；

(5)经过一段时间的净化后，锌渣会越来越多的附着在陶瓷管内壁上，当锌渣积累到一定数量时，通过更换陶瓷管的方式去除锌渣。

2、根据权利要求1所述的连续电磁分离热镀锌液中锌渣的方法，其特征是，所述的泡沫陶瓷过滤器规格为5～40ppi，去除粒度大于40μm的锌渣。

3、根据权利要求1所述的连续电磁分离热镀锌液中锌渣的方法，其特征是，所述的陶瓷管，是外径为70-200mm、长度为200-400mm的蜂窝状方形孔陶瓷管。

4、根据权利要求1所述的连续电磁分离热镀锌液中锌渣的方法，其特征是，所述的通过同轴螺线管线圈施加交变磁场，其中磁场频率为20kHz，磁感应强度有效值B为0.03-0.10T。

5、根据权利要求1所述的连续电磁分离热镀锌液中锌渣的方法，其特征是，所述的锌液从电磁净化装置中流出，其锌液流动速度为30-50mm/s。