CN102168237B - 一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属冶炼技术领域，具体是一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣装置。具体为：在镀锌锌锅内部锌铝熔中设置一循环冷却降温除渣装置，该装置内温度低于镀锌锌锅内锌铝液温度，内部为两端开口的迂回槽，迂回槽入口设置锌铝液驱动装置，迂回槽中内嵌带入口和出口的蜂巢型冷却管，底部为锌渣收集器；驱动锌铝液从迂回槽入口进入迂回槽，锌铝液流经迂回槽时，在蜂巢型冷却管中不断压入低温低熔点熔融金属液对迂回槽内锌铝液进行冷却，降低锌铝液温度使锌渣从锌铝液中析出长大，并沉淀于底部锌渣收集器，析出锌渣后的锌铝液经由迂回槽出口流回镀锌锌锅，完成对锌铝液的除渣净化，本发明能有效除去锌池中的锌渣。
Description
技术领域
本发明涉及金属冶炼技术领域，具体是一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣装置。
背景技术
热浸镀锌是一种较为有效而方便的钢铁防腐方法，其镀层具有优良的牺牲防腐作用；热浸镀铝层致密、耐用期长，而锌铝合金镀层因其兼具了铝的耐久保护特性和锌的阴极保护特性、镀层的性能较单一元素镀层的性能优越、防腐性能比纯锌镀层要高出好几倍而得到广泛应用，由于镀锌铝板，比如Galvalume镀层钢板具有优异的综合性能和美丽的外观，国外出现了以该镀层板取代镀铝板及部分镀锌钢板的趋势，形成了一股锌铝合金镀层热，其产品主要用于建筑工业、汽车工业、家用电器和农业等。
目前，在热浸镀生产线上的一个严重的问题就是锌渣问题，由于锌铝合金镀层铝含量较高，与热镀纯锌的锌池相比，锌池的成分发生很大的变化，尤其当在锌铝池中加入硅等元素，将使得其中的相关系变得更为复杂，在锌铝锌池中的锌渣相为含有锌的FeAl3 和Fe-Al-Si金属间化合物，相比热镀纯锌的锌池密度锌铝池的密度要小，55%Al-Zn锌铝池大约是热镀纯锌的1/2；因此，在锌铝池中将更易于形成悬浮渣和底渣，锌渣的成因及影响因素要比热镀纯锌锌池中的复杂得多，目前典型的Galvalume 生产线很多都存在着困扰人们的锌渣问题，例如澳大利亚的Bluescope Steel有三条Galvalume 生产线存在严重锌渣问题，国内多条的Galvalume 生产线同样也存在锌渣问题。
锌铝产品面主要问题是镀层的亮点、锌粒、锌疤、锌花不均、压痕、成形性降低等缺陷，其中亮点、锌粒、锌疤主要是由于锌渣引起，尤其以悬浮渣的影响最大。锌渣吸附在沉没辊、稳定辊上会对镀层造成锌花不均或渣印缺陷，且锌渣对镀层的成形性等造成不良影响，同时底渣的形成会造成铝锌液的资源浪费，增加生产成本，另外，积聚在铝锌液底部的底渣非常难以去除，必须进行定期停产打捞，这严重影响了生产效率，如果能通过某种方法除去锌池中的锌渣，将大大降低锌池中锌渣对产品质量的影响，对提高镀锌铝产品质量、扩大产品应用范围具有极为重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于连续镀锌生产中锌铝熔池中除渣装置，设置一循环冷却降温装置于镀锌锌锅内部锌铝液中，利用锌渣在锌铝液熔体温度降低时将析出长大并沉淀，从而达到连续除去锌池锌渣的目的。
循环冷却降温装置内部为迂回槽，驱动锌铝液流经迂回槽，该迂回槽内嵌冷却管，管内连续充入低温熔融金属液，冷却管内部采用独特的蜂巢型结构，有效提高热交换能力，提高对管外锌铝液冷却效果；迂回槽设计宽度为10～12cm，内嵌冷却管设计宽度为5～6cm，内嵌冷却管与迂回槽等高，迂回槽狭长设计有利于稳定槽内锌铝液的流动，并且延长锌铝液流经冷却降温装置的时间，冷却管设计宽度为迂回槽宽度的一半，且高度相等，能使锌渣在装置中冷却效果增强，并有充分的时间冷却析出长大的，迂回槽内锌铝液流动方向与冷却管内低温熔融金属液流动方向相反，使对锌铝液的冷却达到最优效果。
锌池中锌渣在连续镀锌中将引起镀层的亮点、锌粒、锌疤、锌花不均、压痕、成形性降低等缺陷，通过本发明连续镀锌生产中锌铝熔池中除渣方法和装置，使锌渣降温析出长大后，沉降收集于除渣装置底部锌渣收集器，能持续有效地降低锌池中锌渣，减少连续镀锌板亮点、锌粒、锌疤、锌花不均、压痕、成形性降低等缺陷，而从减少锌池中的锌渣对镀层质量的影响，提高产品质量。对锌池进行在线连续除渣以后，将减少停机捞渣的时间，降低锌铝原材料的消耗，有效提高生产效率、降低生产成本。
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣装置，所述循环冷却降温除渣装置位于镀锌锌锅内部锌铝液中，其特征在于：所述循环冷却降温除渣装置的内部为两端开口的迂回槽，所述循环冷却降温除渣装置的底部为锌渣收集器，迂回槽中内置带入口和出口的内装低温低熔点熔融金属液的蜂巢型冷却管，迂回槽入口设置锌铝液驱动装置驱动锌铝液从迂回槽入口进入迂回槽，锌铝液从迂回槽出口自然流回镀锌锌锅。
上述的一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣装置，其特征在于：所述循环冷却降温除渣装置的顶部低于镀锌锌锅锌铝液液面20～40cm。
所述循环冷却降温除渣装置所有部件均采用钢架结构、外覆不锈钢、耐火粘土等耐热耐蚀材料；蜂巢型冷却管采用铜结构外覆导热性优良的不锈钢等耐热耐蚀导热材料。
上述的一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣的装置，其特征在于：所述迂回槽宽度为10～12cm，深度为30～60cm；入口和出口采用圆形或方形结构，入口和出口横截面积为50～80cm2。
上述的一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣的装置，其特征在于：冷却管采用方形管道，宽度为迂回槽宽度的一半，高度等于迂回槽的深度。
上述的一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣的装置，其特征在于：在蜂巢型冷却管入口不断压入低温低熔点熔融金属液，以满足对迂回槽内锌铝液进行冷却的要求，对迂回槽内锌铝液冷却降温之后，熔融金属液从冷却管出口流出回收重新利用。
一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣的方法，其特征在于：在镀锌锌锅内部锌铝液中设置一循环冷却降温除渣装置，内部为两端开口的迂回槽，迂回槽中内嵌带入口和出口的蜂巢型冷却管；驱动锌铝液从迂回槽入口进入迂回槽，锌铝液流经迂回槽时，在蜂巢型冷却管中不断压入低温低熔点熔融金属液对迂回槽内锌铝液进行冷却，降低锌铝液温度使锌渣从锌铝液中析出长大，并沉淀于位于除渣装置底部的锌渣收集器，析出锌渣后的锌铝液经由迂回槽出口流回镀锌锌锅，完成对锌铝液的除渣净化。
上述的一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣的方法，其特征在于：采用电磁驱动的方法使镀锌锌锅中锌铝液流入迂回槽。
上述的一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣的方法，其特征在于：所述循环冷却降温除渣装置的迂回槽内锌铝液的温度低于镀锌锌锅内锌铝液温度20～50℃。
上述的一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣的方法，其特征在于：所述迂回槽中锌铝液的流动速度为50-500kg/min。
上述的一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣的方法，其特征在于：锌铝液中20～60％的锌渣被降温析出并沉淀。
上述的一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣的方法，其特征在于：所述低温低熔点熔融金属液包括锡和锌。
上述的一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣的方法，其特征在于：迂回槽内锌铝液流动方向与冷却管内低温熔融金属液流动方向相反。
所述装置的具体实施步骤为：
（1）从蜂巢型冷却管入口不断压入低温低熔点熔融金属液进入蜂巢型冷却管，低温低熔点熔融金属液以一定速度流经蜂巢型冷却管，以满足对迂回槽内锌铝液进行冷却的要求，并从出口流出回收重新利用；
（2）迂回槽入口驱动装置将镀锌锌池中锌铝液驱动进入迂回槽，锌铝液在迂回槽内流动速度为50-500kg/min；
（3）利用蜂巢型冷却管降低迂回槽内锌铝液温度，循环冷却降温装置迂回槽内温度低于镀锌锌锅锌铝液温度20～50℃；
（4）迂回槽内锌铝液温度降低时，锌渣从锌铝液中析出长大，并沉淀至设置在底部的锌渣收集器；
（5）迂回槽内锌铝液在流动过程中，20～60％的锌渣被降温析出沉淀，经由迂回槽出口回流至镀锌锌池，完成对锌铝液的除渣净化；
（6）在连续除渣过程中，底部的锌渣收集器内锌渣持续增加，当达到一定量时可在在线或暂停除渣对其进行清理。
本发明的循环冷却降温除渣的装置，为连续热浸镀锌铝提供一种除渣的装置，除渣过程在循环冷却降温除渣装置中完成，可应用于连续生产线内线外。在压力作用下，将低温低熔点熔融金属压入蜂巢型冷却管，并以一定速度流经蜂巢型冷却管，以满足对迂回槽内锌铝液进行冷却的要求，并从出口流出回收重新利用。在电磁驱动等驱动力作用下，使锌铝液流经迂回槽入口流入迂回槽内，锌铝液在蜂巢型冷却管的作用下降温析出锌渣，并长大沉淀只底部锌渣收集器，而经过降温除渣之后的锌铝液通迂回槽出口自然回流镀锌锌锅，减少镀锌锌锅中锌铝液中的锌渣含量，为生产高品质热浸镀钢板提供洁净的锌池环境，从源头上减少热浸镀锌铝钢板中锌渣缺陷，稳定热浸镀锌钢板的产品质量，为提供高热浸镀钢板品质提供保证，扩大产品应用范围，减少锌铝的损耗，具有可观的社会效益和经济效益。
附图说明
此处说明的附图用来对本发明作进一步解释，构成本申请的一部分，本发明的示意性图示用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，本发明的保护范围不限于下述示意图；
在附图中：
图1为本发明循环冷却降温除渣装置的横截面示意图；
图2为本发明循环冷却降温除渣装置A处纵截面示意图；
图3为本发明循环冷却降温除渣装置B处纵截面示意图；
图4为钢板热浸镀锌过程及循环冷却降温除渣装置装备位置示意图；
图5 为本发明循环冷却降温除渣装置迂回槽入口截面示意图；
图6 为本发明循环冷却降温除渣装置冷却管截面示意图；
图7为本发明循环冷却降温除渣示意图。
附图标号
| [1] 镀锌锌锅 | [2] 迂回槽入口 | [3] 锌铝液驱动装置 |
| [4] 冷却管出口 | [5] 迂回槽 | [6] 循环冷却降温除渣装置 |
| [7] 冷却管入口 | [8] 低温金属液驱动装置 | [9] 迂回槽出口 |
| [10] 锌渣 | [11] 冷却管 | [12] 低温金属液 |
| [13] 锌铝液 | [14] 气刀 | [15] 带钢 |
| [16] 沉没辊 | [17] 锌液面 | [18] 锌渣收集器。 |
具体实施方式
下面结合附图来具体介绍本实施例作详细说明：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实施例。
结合图1-图3所示，本发明的连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣装置6位于镀锌锌锅1的镀锌液13中，循环冷却降温除渣装置6安装位置，其顶部低于镀锌锌锅锌液面17高度为h，高度差为20～40cm，钢板热浸镀锌过程在镀锌锌锅1中完成，循环冷却降温除渣装置6用来降温除渣，循环冷却降温除渣装置6内为迂回槽5，迂回槽5两端为迂回槽入口2和迂回槽出口9，锌铝液13在锌铝液驱动装置3作用下，通过迂回槽入口2进入迂回槽5，除渣完成后从迂回槽出口9回流至镀锌锌池1，迂回槽5内嵌冷却管11，冷却管11内为蜂巢型结构，冷却管11包含了冷却管入口7和冷却管出口4，低温金属液12在低温金属液驱动装置8作用下，从冷却管入口7进入冷却管11，之后从冷却管出口4流出回收重新利用。
所述镀锌锌锅1采用电磁感应加热方式加热，温度为580～620℃，冷却管11内不断压入液态低温金属液12（锡或锌等），温度为200～450℃，低温金属液12流经冷却管11时，带走迂回槽5内流动的锌铝液13热量，使迂回槽5内锌铝液13温度降低20～50℃，大量锌渣从降低温度的锌铝液13中析出长大并沉淀于位于底部的锌渣收集器18，锌铝液13通过降温除渣后经由迂回槽出口9回流到镀锌锌锅1，完成对锌铝液的除渣过程，锌铝液中20～60％的锌渣被降温析出沉淀。
从上述实施实例可见，本发明连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣的方法利用对锌铝液循环冷却降温的方法，有效的去除锌铝液中的锌渣，为生产高品质热浸镀钢板提供洁净的锌池环境，从根本上避免热浸镀锌铝钢板中锌渣缺陷的产生，稳定热浸镀锌钢板的产品质量，为提供高热浸镀钢板品质提供保证，扩大产品应用范围，同时可减少锌铝的损耗，带来可观的社会效益和经济效益。
Claims (4)
1.一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣装置，所述循环冷却降温除渣装置位于镀锌锌锅内部锌铝液中，其特征在于：所述循环冷却降温除渣装置的内部为两端开口的迂回槽，所述循环冷却降温除渣装置的底部为锌渣收集器，迂回槽中内置带入口和出口的内装温度为200～450℃的低温低熔点熔融金属锡或锌的蜂巢型冷却管，迂回槽入口设置锌铝液驱动装置驱动锌铝液从迂回槽入口进入迂回槽，锌铝液从迂回槽出口自然流回镀锌锌锅。
2.如权利要求1所述的一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣装置，其特征在于：所述循环冷却降温除渣装置的顶部低于镀锌锌锅锌铝液液面20～40cm。
3.如权利要求1所述的一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣的装置，其特征在于：所述迂回槽宽度为10～12cm，深度为30～60cm；入口和出口采用圆形或方形结构，入口和出口横截面积为50～80cm2。
4.如权利要求1所述的一种连续热浸镀锌铝中循环冷却降温除渣的装置，其特征在于：冷却管采用方形管道，宽度为迂回槽宽度的一半，高度等于迂回槽的深度。
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Legal Events
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Effective date of registration: 20150924 Address after: Daitou town of Liyang City Ferry Street 213311 Jiangsu city of Changzhou province 8-2 No. 7 Patentee after: Liyang Chang Technology Transfer Center Co.,Ltd. Address before: Gehu Lake Road Wujin District 213164 Jiangsu city of Changzhou province No. 1 Patentee before: Changzhou University |
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Effective date of registration: 20190409 Address after: No. 1, Wujin District, Wujin District, Changzhou, Jiangsu Patentee after: CHANGZHOU University Address before: 213311 7 7, tou tou street, Dai tou Town, Liyang, Changzhou, Jiangsu Patentee before: Liyang Chang Technology Transfer Center Co.,Ltd. |
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Effective date of registration: 20201118 Address after: Shandong Yuejin Road 277300 Zaozhuang City Yicheng Economic Development Zone No. 8 Patentee after: Shandong Xuedi Aluminum Technology Co.,Ltd. Address before: Gehu Lake Road Wujin District 213164 Jiangsu city of Changzhou province No. 1 Patentee before: CHANGZHOU University |
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Denomination of invention: A device of circulating cooling and deslagging in continuous hot dip galvanizing Effective date of registration: 20210625 Granted publication date: 20131030 Pledgee: Zaozhuang rural commercial bank Limited by Share Ltd. Yicheng sub branch Pledgor: Shandong Xuedi Aluminum Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2021980005242 |
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Date of cancellation: 20220930 Granted publication date: 20131030 Pledgee: Zaozhuang rural commercial bank Limited by Share Ltd. Yicheng sub branch Pledgor: Shandong Xuedi Aluminum Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2021980005242 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A Continuous Hot Dip Galvanized Aluminum Circulating Cooling and Slag Removal Device Effective date of registration: 20230918 Granted publication date: 20131030 Pledgee: Zaozhuang rural commercial bank Limited by Share Ltd. Yicheng sub branch Pledgor: Shandong Xuedi Aluminum Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980057072 |