CN103184344B - 一种去除连续热浸镀锌铝中锌渣的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热浸镀锌技术领域，具体为一种在交流电场作用下去除连续热浸镀锌铝中锌渣的方法。本发明使含锌渣的锌液通过氧化铝泡沫陶瓷过滤器和交流电场作用下的多孔陶瓷管之后，除去锌液中的锌渣，避免了锌渣粘附在钢板上，减少Galvalume镀层的锌渣缺陷，从而提高产品生产效率和镀层质量；此外，通过锌液净化池的加热保温装置，把净化之后的锌液加热保温到和锌锅内锌液温度一致，通过锌液输送管把锌液重新输送回锌锅，达到锌液的循环利用，节约了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及热浸镀锌技术领域，具体为一种在交流电场作用下去除连续热浸镀锌铝中锌渣的方法。
背景技术
金属腐蚀是指金属与周围环境中的介质发生化学或电化学反应，使金属遭到破坏，金属腐蚀造成的直接经济损失约占国民经济总产值的1%-5%，金属的腐蚀给国民经济带来巨大损失。
热浸镀锌是一种经济而有效的保护钢材防止其腐蚀的方法，其镀层有良好的牺牲防护性能，但耐用周期短；热浸铝镀层致密，耐用周期长，但是阴极保护能力差；而锌铝合金镀层则兼顾了铝的耐久保护性和锌的阴极保护性，其镀层的性能较单一元素镀层的性能更加优越，防腐性能更加优良；Galvalume镀层（镀铝锌板，含有重量比为55%的Al，43.4%的Zn，1.6%的Si）具有独特的镀层结构，其优良的耐腐蚀性能、成型性能及加工性能在汽车工业、建筑工业及家电等行业得到了广泛应用。
但是，Galvalume钢板在生产中容易产生锌渣，锌渣数量过多的问题长久以来影响产品质量。在Galvalume熔池中，由于存在Fe、Al、Zn、Si等四种元素，在锌池中的锌渣相主要为溶有锌的FeAl3和Fe–Al–Si金属间化合物；其相关系和纯锌池、纯铝池相比，显得更为复杂；Galvalume熔池的密度大约为热镀纯锌的1/2，因此，在Galvalume熔池中更容易形成锌渣；目前澳大利亚的Bluescope Steel 有几条Galvalume生产线存在严重的锌渣问题，国内的宝钢、鞍钢等公司的Galvalume生产线同样存在锌渣问题，因此避免锌渣缺陷对于生产高质量的Galvalume钢板意义重大。
发明内容
本发明的目的是提供一种在交流电场作用下去除连续热浸镀锌铝中锌渣的方法，使含锌渣的锌液通过氧化铝泡沫陶瓷过滤器和交流电场作用下的多孔陶瓷管之后，除去锌液中的锌渣，避免了锌渣粘附在钢板上，减少Galvalume镀层的锌渣缺陷，从而提高产品生产效率和镀层质量；此外，通过锌液净化池的加热保温装置，把净化之后的锌液加热保温到和锌锅内锌液温度一致，通过锌液输送管把锌液重新输送回锌锅，达到锌液的循环利用，节约了生产成本。
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种去除连续热浸镀锌铝中锌渣的装置，所述装置包括锌液净化池、锌液输送装置、一级过滤装置、二级除渣装置、加热棒和热电偶测温仪；锌液输送装置包括：锌液泵、电磁阀和锌液输送管，锌液净化池位于锌锅上方，第一锌液输送管下端没入锌锅锌液内，位于锌液上方的第一锌液输送管部分从下至上安装有锌液泵和电磁阀并接入锌液净化池内，在锌液净化池的另一端的底部接有第二锌液输送管，用于排出净化后的锌液，一级过滤装置放置于锌液净化池内靠近第一锌液输送管入口的一端，二级除渣装置放置于锌液净化池内，位于一级过滤装置之后，由隔热套筒和位于隔热套筒内的多孔陶瓷管组成，加热棒位于锌液净化池外部低端，热电偶测温仪的热电偶安装在锌液净化池内的右上角，其特征在于：在二级除渣装置两侧安装有互相平行的铜电极，铜电极分别与位于锌液净化池外部上方的交变电流电源连接。
所述的铜电极为耐高温钨铜合金电极，合金电极中钨的含量为50-80 wt %。
所述的交变电流电源工作范围0–380V，功率为0-50KHz。
所述的一级过滤装置为氧化铝泡沫陶瓷过滤器，其最高使用温度为1350℃，规格为10–60ppi。
所述的多孔陶瓷管的外径为60–300mm，其孔为半径为6mm的圆形孔。
所述隔热套筒的材料为硅酸铝纤维材料。
所述第一锌液输送管和与第二锌液输送管与锌液净化池之间分别通过法兰连接。
一种去除连续热浸镀锌铝中锌渣的方法，其特征在于：开启电磁阀，在锌液泵的作用下，锌锅中的锌液通过第一锌液输送管被抽入锌液净化池，锌液首先流经一级过滤装置，锌液中直径大于40μm的锌渣被除去，过滤后的锌液流入多孔陶瓷管，沿多孔陶瓷管的轴向施加交变电流，在流经锌液的多孔陶瓷管内部，交变电流与产生的感应磁场相互作用，对锌液产生压向轴心的挤压力，而锌渣则向多孔陶瓷管的管壁移动，最终粘附在管壁上而被去除；通过锌液净化池的加热棒，把净化之后的锌液加热保温到和锌锅内锌液温度一致，通过第二锌液输送管把锌液重新输送回锌锅。
为提高除渣效果、保证锌液流经交流电场时的净化率，锌液输送管中锌液的
流速控制在15-20m3/h范围内，交变电流电源的工作电压范围为0-320V，功
率为10-40KHz，优选控制在220-300V之间；第一锌液输送管浸入锌液液面以下200–500mm。
本发明在交流电场作用下去除连续热浸镀锌铝中锌渣的装置在工作时放置于锌锅的外部，在锌液泵的作用，锌锅中的锌液被抽入锌液净化池，锌液首先流经一级过滤装置，一级过滤装置为氧化铝泡沫陶瓷过滤器，锌渣粒度大于40μm的锌渣被除去；之后，流经在交流电场作用下的多孔陶瓷管，在流经锌液的多孔陶瓷管内部，交变电流与产生的感应磁场相互作用，对锌液产生压向轴心的挤压力，而锌渣粒度在5–40μm之间的锌渣则沿相反方向朝多孔陶瓷管的管壁移动，最终粘附在管壁上而被去除；通过锌液净化池的加热保温装置，把净化之后的锌液加热保温到和锌锅内锌液温度一致，通过锌液输送管把锌液重新输送回锌锅，给钢板提供一个良好的镀锌环境，可以极大的提高Galvalume钢板的表面质量。
附图说明
图1为一般生产线上热浸镀锌铝钢板过程示意图；
如图1所示1为锌锅、2为沉没辊、3为钢板、4为炉鼻子和5为气刀；
图2为本发明交流电场作用下去除连续热浸镀锌铝中锌渣结构示意图；
6、锌液净化池锌液输送装置；7、电磁阀；8、锌液泵；9、第一锌液输送管；10、加热棒；11、隔热套筒；12、多孔陶瓷管；13、一级过滤装置；14和17、电极；
15、交变电流电源；16、热电偶测温仪；17、第二锌液输送管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实例，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2 所示，本发明装置包括：锌液净化池6、锌液输送装置、一级过滤装置13、二级除渣装置、加热棒10和热电偶测温仪16；锌液输送装置包括：锌液泵8、电磁阀7、第一锌液输送管9和第二锌液输送管18；二级除渣装置包括：多孔陶瓷管12、隔热套筒11、交变电流电源15及两个平行电极14和17；其中所述的锌液净化池放置于锌锅1的上方，一级过滤锌渣装置13为氧化铝泡沫陶瓷过滤器，放置于锌液净化池6内靠近第一锌液输送管9入口的一端，锌液输送装置中的锌液泵8和电磁阀7放置于锌锅1外部，从上至上安装在第一锌液输送管9上，二级除渣装置放置于锌液净化池6内，，位于一级过滤锌渣装置13之后，由隔热套筒11和位于隔热套筒11内的多孔陶瓷管12组成，交变电流电源15放置在锌液净化池6的外部，两个钨铜合金电极14和17平行对称放置在二级除渣装置两侧，加热棒10放置在锌液净化池6外部的底部，热电偶测温仪16的热电偶位于在锌液净化池6内的右上角，锌液净化池6的另一端的底部接有第二锌液输送管18。
所述氧化铝泡沫陶瓷过滤器的最高使用温度为1350℃，规格为10–60ppi。
所述二级除渣装置中的多孔陶瓷管12的外径为60–300mm，其孔为半径为6mm的圆形孔。
所述交变电流电源15的工作范围0–380V，功率为50KHz，其工作时施加的电压范围为0-320V，功率为10-40KHz，工作电压优选控制在220-300V。
所述两个平行对称的电极14和17，为铜电极。
所述隔热套筒11的材料为硅酸铝纤维材料。
所述第一锌液输送管9和第二锌液输送管18与锌液净化池6之间通过法兰连接。
本实施例工作时，第一锌液输送管9浸入锌液液面以下200–500mm，开启电磁阀7，锌液在锌液泵13的作用下不断的抽取锌液流入锌液净化池6内部，首先锌液经过氧化铝泡沫陶瓷过滤器，氧化铝泡沫陶瓷过滤器装置在锌液净化池6左部，锌液中直径大于40μm的锌渣被除去，直径小于40μm的锌渣随着过滤后的锌液流入多孔陶瓷管12；沿多孔陶瓷管12的轴向施加交变电流，交变电流与产生的感应磁场相互作用，对锌液产生压向轴心的挤压力，而锌渣粒度在5–40μm之间的锌渣则沿相反方向朝多孔陶瓷管12的管壁移动，最终粘附在管壁上而被去除，通过锌液净化池6底部的加热棒10，把净化之后的锌液加热保温到和锌锅内锌液温度一致，通过第二锌液输送管18把锌液重新输送回锌锅，实现锌液的循环净化。
从上述实施实例可见，本发明在交流电场作用下去除连续热浸镀锌铝中锌渣的方法能有效的除去锌液中的锌渣，给钢板提供良好的锌池环境，能有效的避免热浸镀锌铝钢板中锌渣缺陷的产生，为提供高热浸镀钢板品质提供保证，并且可以进一步控制生产成本，实现可观的经济效益。
Claims (9)
1.一种去除连续热浸镀锌铝中锌渣的装置，所述装置包括锌液净化池、锌液输送装置、一级过滤装置、二级除渣装置、加热棒和热电偶测温仪；锌液输送装置包括：锌液泵、电磁阀和锌液输送管，锌液净化池位于锌锅上方，第一锌液输送管下端没入锌锅锌液内，位于锌液上方的第一锌液输送管部分从下至上安装有锌液泵和电磁阀并接入锌液净化池内，在锌液净化池的另一端的底部接有第二锌液输送管，用于排出净化后的锌液，一级过滤装置放置于锌液净化池内靠近第一锌液输送管入口的一端，二级除渣装置放置于锌液净化池内，位于一级过滤装置之后，由隔热套筒和位于隔热套筒内的多孔陶瓷管组成，加热棒位于锌液净化池外部低端，热电偶测温仪的热电偶安装在锌液净化池内的右上角，其特征在于：在二级除渣装置两侧安装有互相平行的铜电极，铜电极分别与位于锌液净化池外部上方的交变电流电源连接。
2.如权利要求1所述的一种去除连续热浸镀锌铝中锌渣的装置，其特征在于：所述的铜电极为耐高温钨铜合金电极，合金电极中钨的含量为50-80 wt %。
3.如权利要求1所述的一种去除连续热浸镀锌铝中锌渣的装置，其特征在于：所述的交变电流电源工作范围220–300V，功率为10-40KHz。
4.如权利要求1所述的一种去除连续热浸镀锌铝中锌渣的装置，其特征在于：所述的一级过滤装置为氧化铝泡沫陶瓷过滤器，其最高使用温度为1350℃，规格为10–60ppi。
5.如权利要求1所述的一种去除连续热浸镀锌铝中锌渣的装置，其特征在于：所述的多孔陶瓷管的外径为60–300mm，其孔为半径为6mm的圆形孔。
6.如权利要求1所述的一种去除连续热浸镀锌铝中锌渣的装置，其特征在于：所述隔热套筒的材料为硅酸铝纤维材料。
7.如权利要求1所述的一种去除连续热浸镀锌铝中锌渣的装置，其特征在于：所述第一锌液输送管和与第二锌液输送管与锌液净化池之间分别通过法兰连接。
8.一种去除连续热浸镀锌铝中锌渣的方法，其特征在于：开启电磁阀，在锌液泵的作用下，锌锅中的锌液通过第一锌液输送管被抽入锌液净化池，锌液首先流经一级过滤装置，锌液中直径大于40μm的锌渣被除去，过滤后的锌液流入多孔陶瓷管，沿多孔陶瓷管的轴向施加交变电流，在流经锌液的多孔陶瓷管内部，交变电流与产生的感应磁场相互作用，对锌液产生压向轴心的挤压力，而锌渣粒度在5–40μm之间的锌渣则朝多孔陶瓷管的管壁移动，最终粘附在管壁上而被去除；通过锌液净化池的加热棒，把净化之后的锌液加热保温到和锌锅内锌液温度一致，通过第二锌液输送管把锌液重新输送回锌锅。
9.如权利要求8所述的一种去除连续热浸镀锌铝中锌渣的方法，其特征在于：所述锌液输送管中锌液的流速控制在15-20m3/h范围内，交变电流电源的工作电压范围为220-300V，功率为10-40KHz；第一锌液输送管浸入锌液液面以下200–500mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201126 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 |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Device and method for removing zinc slag from continuous hot dip galvanizing aluminum Effective date of registration: 20210625 Granted publication date: 20141029 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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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20220930 Granted publication date: 20141029 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 | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A device and method for removing zinc slag from continuous hot-dip galvanized aluminum Effective date of registration: 20230918 Granted publication date: 20141029 Pledgee: Zaozhuang rural commercial bank Limited by Share Ltd. Yicheng sub branch Pledgor: Shandong Xuedi Aluminum Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980057072 |