CN104962849A - 一种用于铝锌锅熔池底渣的清除装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于铝锌锅熔池底渣的清除装置和方法，装置包括冲头、连接座、支撑杆、承载座、以及冲击体，方法包括测定铝锌锅熔池底渣的初始厚度分布，铝锌锅熔池底渣的预清除捞渣，铝锌锅熔池底渣的破碎捞渣等步骤。本发明能够根据底渣高度分布以较短时间完成清除底渣的作业，保持熔池底渣高度控制在一定范围内。

Description

一种用于铝锌锅熔池底渣的清除装置及方法

技术领域

    本发明涉及热涂镀技术领域，特别涉及一种用于铝锌锅熔池底渣的清除装置及方法。

背景技术

连续热镀铝锌生产会导致铝锌锅熔池底渣增多，需要定期捞渣。现有技术中，一般在更换沉没辊时用抓斗对铝锌锅进行捞渣，由于底渣高温烧结，并且底渣中含有高熔点合金，在熔池流场作用下，底渣烧结为高低不平的整体，由于换辊间隙时间短，抓斗只能抓取一部分浅层底渣，这样日积月累，底渣厚度不断增厚，影响熔池清洁度和熔池流场变化，最终导致产品镀层缺陷增多。国内很多工厂一般安排多个更换沉没辊周期后使用大型设备对铝锌锅底渣进行清理，这样机组停机时间很长，清理成本很高，另外由于底渣结合强度高、硬度高，传统的铝锌锅熔池底渣清理方法不可控，局部增厚的底渣严重影响铝锌锅熔池的流场分布，进而影响镀层质量。

发明内容

本发明的目的是为解决上述问题，提供了一种用于铝锌锅熔池底渣的清除装置及方法。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于铝锌锅熔池底渣的清除装置，包括冲头、连接座、支撑杆、承载座、以及冲击体，所述的冲头包括端部锥体和尾部圆柱体；所述的连接座用于连接冲头和支撑杆，连接座为一个圆形基座，其一端与冲头相连，另一端连接支撑杆；所述的支撑杆是主体为圆柱体的金属结构，尾部安装吊环连接装置；所述的承载座设置在距支撑杆的尾部1~1.5米处的支撑杆杆；所述的冲击体为中心开孔、四周连接牵引环的金属圆柱体，其中心孔与支撑杆尾部间隙配合，冲击体可沿撑杆尾部1~1.5米范围内上下移动。

作为本发明的优选，所述的锥体的锥角为60~120o，锥尖圆角半径为3~10 mm。

本发明还公开了一种用于铝锌锅熔池底渣的清除方法，包括如下步骤：

（1）机组停止热镀铝锌生产，580~610℃铝锌锅熔池静置，将保温锅盖覆盖铝锌锅的锅沿；

（2）用金属测量杆插入锅盖上均匀分布的若干测量孔，并使测量杆一端基本垂直触接熔池底部，根据锅的深度、熔池深度，获得底渣的高度，记录对应各测量孔位置下方的熔池底渣的高度分布，为后续清除底渣提供依据；

（3）铝锌锅熔池底渣的预清除捞渣；将铝锌锅熔池以20~30℃/h加热速度从580~610℃升温至700~785℃保温8~12h，使底渣软化，依据底渣的高度分布，用耐高温金属抓斗从高到低依次进行初步捞渣，初步捞渣后，铝锌锅熔池自然降温，将铝锌锅熔池以5~15℃/h冷却速度从700~785℃降温至630~680℃，适当保温静置4~8h，第二次用耐高温金属抓斗捞渣；

（4）再次测量底渣的高度分布；继续降温，将铝锌锅熔池以5~10℃/h冷却速度降温至580~600℃，盖上炉盖保温静置4~8h，用金属测量杆插入锅盖上均匀分布的若干测量孔，并使测量杆基本垂直触接熔池底部，再记录熔池底渣的高度分布，为后续清除底渣提供依据；

（5）铝锌锅熔池底渣的破碎；将权利要求1中所述的用于破碎铝锌锅熔池底渣的装置用吊具吊至铝锌锅熔池中，依据最后一次记录的底渣的高度分布，从高到低依次对熔池底渣进行破碎；

（6）铝锌锅熔池底渣的捞渣；破碎作业后，用抓斗捞渣清理，完成底渣清除作业。

作为本发明的优选，所述的步骤（5）中的破碎作业的具体过程为：吊具保留在支撑杆吊环上，随时移动位置。通过人工或外置动力实现上下移动冲击体，将冲击功由承载座传递给支撑杆、连接座、冲头，最后通过冲头端部锥体产生冲击力，将熔池底渣击碎产生裂纹，形成小块状底渣。

本发明相比现有技术具有以下有益效果：

1、能够利用本装置端部冲头破碎铝锌锅熔池底渣，深层底渣破碎为小块，再使用抓斗很容易将底渣快速清理；

2、使用便利，可在任意换辊间隙进行作业。

3、能够根据底渣高度分布以较短时间完成清除底渣的作业，保持熔池底渣高度控制在一定范围内。

附图说明

附图1为本发明涉及的破碎装置的装配结构图。

附图2为本发明涉及的破碎装置的冲击体主视图。

附图3为本发明涉及的破碎装置的冲击体俯视图。

附图4为本发明涉及的破碎装置的连接座俯视图。

附图5为本发明涉及的破碎装置的冲头分布的主视图。

附图6为本发明涉及的铝锌锅保温炉盖示意图。

图中的各部件为：

1-冲头；2-连接座；3-支撑杆；4-承载座；5-冲击体牵引环；6-冲击体；7-支撑杆吊环；81-保温炉盖之一；82-保温炉盖之二；83-保温炉盖之测量孔；9-铝锌锅的锅沿；10-铝锌锅沉没辊总成的位置区域。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1：

本发明公开了一种用于破碎铝锌锅熔池底渣的装置，主要由冲头1、连接座2、支撑杆3、承载座4、冲击体牵引环5、冲击体6、支撑杆吊环7组成。

冲头1主体为直径55~65 mm圆柱体，材质为45钢，用堆焊方法在冲头1一端面堆焊耐高温、耐铝锌腐蚀的锥体毛坯，堆焊材料为stellite6钴基合金材料，堆焊前对冲头母材预热至250~350℃，堆焊结束后用耐火纤维覆盖缓慢冷却至室温，然后用硬质合金刀具在车床上车削锥体毛坯，锥体的锥角控制60~120o范围，锥尖圆角半径为3~10 mm。冲头1的数量为1~3个。冲头1长度250~350 mm。

连接座2是连接冲头1、支撑杆3的装置，可用直径为80~300 mm的圆饼状钢板制备，其厚度为50~100 mm，其直径大小取决于下部的冲头1的数量多少。冲头1的数量多，则2-连接座的直径大。当冲头1的数量为3个时，其沿连接座2的圆周均匀对称分布。冲头1的尾部圆柱体与连接座2下表面紧密结合并相互垂直，沿两者结合圆周用角焊缝连接，焊缝宽度为10~20 mm，焊缝高度10~15 mm。

支撑杆3是主体为圆柱体的金属结构，其尾部有内螺纹孔安装支撑杆吊环7连接装置。优选的，支撑杆3的总长度为铝锌锅深度再增加1~2米。

承载座4为中心开孔、外圆直径150~300 mm、高度80~100 mm的圆饼状钢板，在距支撑杆3的尾部1~1.5米处与支撑杆3连接。优选的，将承载座4的中心孔下部与支撑杆3形成圆周角焊缝，焊缝宽度为10~20 mm，焊缝高度10~15 mm。

冲击体6是中心开孔、四周连接冲击体牵引环5的金属圆柱体，其中心孔与支撑杆尾部间隙配合，冲击体6可沿撑杆3尾部1~1.5米范围内上下几乎无摩擦阻力移动。优选的，冲击体牵引环5数量为2~3个，沿冲击体6中心对称分布。

优选的，支撑杆吊环7的外形尺寸大于支撑杆3的直径，可以限制冲击体6在承载座4、支撑杆吊环7之间移动。通过冲击体牵引环5，可由人工或外置动力实现冲击体6上下移动。冲击体6重量设计为30~60KG。

本发明公开的测定用于破碎铝锌锅熔池底渣的方法包括如下步骤：

步骤一，铝锌锅熔池底渣的初始厚度分布。

机组停止热镀铝锌生产，600℃铝锌锅熔池静置，将保温锅盖覆盖铝锌锅的锅沿。

保温锅盖的特征之一是由对称的两部分组成，即：保温炉盖Ⅰ81和保温炉盖Ⅱ82。保温锅盖的两部分可以借助行车或其他吊具自由移动、覆盖铝锌锅的铝锌锅9的锅沿。

保温锅盖的特征之二是锅盖上面为钢板，优选的使用防滑花纹板，下面是耐火纤维隔热层。

保温锅盖的特征之三是锅盖上均匀分布若干贯通的测量孔83,在铝锌锅沉没辊总成的位置区域10的测量孔数量设置更多。

用金属测量杆插入锅盖上均匀分布的若干测量孔83，并使测量杆一端基本垂直触接熔池底部，根据锅的深度、熔池深度，获得底渣的高度，记录对应各测量孔83位置下方的熔池底渣的高度分布，为后续清除底渣提供依据。

步骤二：铝锌锅熔池底渣的预清除捞渣。

将铝锌锅熔池以30℃/h加热速度从580~600℃升温至730℃保温8~12h，使底渣软化，依据底渣的高度分布，用耐高温金属抓斗从高到低依次进行初步捞渣。

初步捞渣后，铝锌锅熔池自然降温，将铝锌锅熔池以10~15℃/h冷却速度从730℃降温至630℃，适当保温静置4~8h，第二次用耐高温金属抓斗捞渣。

步骤三：铝锌锅熔池底渣的破碎、捞渣。

继续降温，将铝锌锅熔池以5~10℃/h冷却速度降温至580~600℃，盖上炉盖保温静置4~8h，用金属测量杆插入锅盖上均匀分布的若干83-测量孔，并使测量杆基本垂直触接熔池底部，再记录熔池底渣的高度分布，为后续清除底渣提供依据。

将本发明涉及的一种用于破碎铝锌锅熔池底渣的装置用铝锌锅上方配置的行车吊具移至铝锌锅熔池中，依据最后一次记录的底渣的高度分布，从高到低依次对熔池底渣进行破碎。

在破碎作业时，吊具保留在支撑杆吊环7上，随时移动位置。通过人工或外置动力实现上下移动冲击体6，通过冲击体6的自重冲击，将冲击功由承载座4传递给支撑杆3、连接座2、冲头1，最后通过冲头1端部椎体产生冲击力，将熔池底渣击碎产生裂纹，形成小块状底渣。冲头1的锥体设计及尾部连接座设计还能保证冲击力只是瞬间发生，随后快速衰减，从而保护锅底耐高温炉衬不受破坏。破碎作业后，可用抓斗清理熔池，完成底渣清除作业。

实施例2：

本发明公开了一种用于破碎铝锌锅熔池底渣的装置，主要由冲头1、连接座2、支撑杆3、承载座4、冲击体牵引环5、冲击体6、支撑杆吊环7组成。

冲头1主体为直径55~65 mm圆柱体，材质为40CrMo中碳低合金圆钢，用堆焊方法在冲头1一端面堆焊耐高温、耐铝锌腐蚀的锥体毛坯，堆焊材料为stellite6钴基合金材料，堆焊前对冲头母材预热至250~350℃，堆焊结束后用耐火纤维覆盖缓慢冷却至室温，然后用硬质合金刀具在车床上车削锥体毛坯，锥体的锥角控制60~120o范围，锥尖圆角半径为3~10 mm。冲头1的数量为1~3个。冲头1长度250~350 mm。

连接座2是连接冲头1、支撑杆3的装置，可用直径为80~300 mm的圆饼状钢板制备，其厚度为50~100 mm，其直径大小取决于下部的冲头1的数量多少。冲头1的数量多，则2-连接座的直径大。当冲头1的数量为3个时，其沿连接座2的圆周均匀对称分布。冲头1的尾部圆柱体与连接座2下表面紧密结合并相互垂直，沿两者结合圆周用角焊缝连接，焊缝宽度为10~20 mm，焊缝高度10~15 mm。

支撑杆3是主体为圆柱体的金属结构，其尾部有内螺纹孔安装支撑杆吊环7连接装置。优选的，支撑杆3的总长度为铝锌锅深度再增加1~2米。

承载座4为中心开孔、外圆直径150~300 mm、高度80~100 mm的圆饼状钢板，在距支撑杆3的尾部1~1.5米处与支撑杆3连接。优选的，将承载座4的中心孔下部与支撑杆3形成圆周角焊缝，焊缝宽度为10~20 mm，焊缝高度10~15 mm。

冲击体6是中心开孔、四周连接冲击体牵引环5的金属圆柱体，其中心孔与支撑杆尾部间隙配合，冲击体6可沿撑杆3尾部1~1.5米范围内上下几乎无摩擦阻力移动。优选的，冲击体牵引环5数量为2~3个，沿冲击体6中心对称分布。

优选的，支撑杆吊环7的外形尺寸大于支撑杆3的直径，可以限制冲击体6在承载座4、支撑杆吊环7之间移动。通过冲击体牵引环5，可由人工或外置动力实现冲击体6上下移动。冲击体6重量设计为30~60KG。

本发明公开的测定用于破碎铝锌锅熔池底渣的方法包括如下步骤：

步骤一，铝锌锅熔池底渣的初始厚度分布。

机组停止热镀铝锌生产，铝锌锅熔池缓冷至580℃静置，将保温锅盖覆盖铝锌锅的锅沿。

保温锅盖的特征之一是由对称的两部分组成，即：保温炉盖Ⅰ81和保温炉盖Ⅱ82。保温锅盖的两部分可以借助行车或其他吊具自由移动、覆盖铝锌锅的铝锌锅9的锅沿。

保温锅盖的特征之二是锅盖上面为钢板，优选的使用防滑花纹板，下面是耐火纤维隔热层。

保温锅盖的特征之三是锅盖上均匀分布若干贯通的测量孔83,在铝锌锅沉没辊总成的位置区域10的测量孔数量设置更多。

用金属测量杆插入锅盖上均匀分布的若干测量孔83，并使测量杆一端基本垂直触接熔池底部，根据锅的深度、熔池深度，获得底渣的高度，记录对应各测量孔83位置下方的熔池底渣的高度分布，为后续清除底渣提供依据。

步骤二：铝锌锅熔池底渣的破碎、捞渣。

盖上炉盖保温静置4~8h，用金属测量杆插入锅盖上均匀分布的若干83-测量孔，并使测量杆基本垂直触接熔池底部，再记录熔池底渣的高度分布，为后续清除底渣提供依据。

将本发明涉及的一种用于破碎铝锌锅熔池底渣的装置用铝锌锅上方配置的行车吊具移至铝锌锅熔池中，依据最后一次记录的底渣的高度分布，从高到低依次对熔池底渣进行破碎。

在破碎作业时，吊具保留在支撑杆吊环7上，随时移动位置。通过人工或外置动力实现上下移动冲击体6，通过冲击体6的自重冲击，将冲击功由承载座4传递给支撑杆3、连接座2、冲头1，最后通过冲头1端部椎体产生冲击力，将熔池底渣击碎产生裂纹，形成小块状底渣。冲头1的锥体设计及尾部连接座设计还能保证冲击力只是瞬间发生，随后快速衰减，从而保护锅底耐高温炉衬不受破坏。破碎作业后，可用抓斗清理熔池，完成底渣清除作业。

实施例3：

本发明公开了一种用于破碎铝锌锅熔池底渣的装置，主要由冲头1、连接座2、支撑杆3、承载座4、冲击体牵引环5、冲击体6、支撑杆吊环7组成。

冲头1主体为直径55~65 mm圆柱体，材质为38CrNiMo中碳低合金圆钢，用堆焊方法在冲头1一端面堆焊耐高温、耐铝锌腐蚀的锥体毛坯，堆焊材料为stellite6钴基合金材料，堆焊前对冲头母材预热至250~350℃，堆焊结束后用耐火纤维覆盖缓慢冷却至室温，然后用硬质合金刀具在车床上车削锥体毛坯，锥体的锥角控制60~120o范围，锥尖圆角半径为3~10 mm。冲头1的数量为1~3个。冲头1长度250~350 mm。

连接座2是连接冲头1、支撑杆3的装置，可用直径为80~300 mm的圆饼状钢板制备，其厚度为50~100 mm，其直径大小取决于下部的冲头1的数量多少。冲头1的数量多，则2-连接座的直径大。当冲头1的数量为3个时，其沿连接座2的圆周均匀对称分布。冲头1的尾部圆柱体与连接座2下表面紧密结合并相互垂直，沿两者结合圆周用角焊缝连接，焊缝宽度为10~20 mm，焊缝高度10~15 mm。

支撑杆3是主体为圆柱体的金属结构，其尾部有内螺纹孔安装支撑杆吊环7连接装置。优选的，支撑杆3的总长度为铝锌锅深度再增加1~2米。

承载座4为中心开孔、外圆直径150~300 mm、高度80~100 mm的圆饼状钢板，在距支撑杆3的尾部1~1.5米处与支撑杆3连接。优选的，将承载座4的中心孔下部与支撑杆3形成圆周角焊缝，焊缝宽度为10~20 mm，焊缝高度10~15 mm。

冲击体6是中心开孔、四周连接冲击体牵引环5的金属圆柱体，其中心孔与支撑杆尾部间隙配合，冲击体6可沿撑杆3尾部1~1.5米范围内上下几乎无摩擦阻力移动。优选的，冲击体牵引环5数量为2~3个，沿冲击体6中心对称分布。

优选的，支撑杆吊环7的外形尺寸大于支撑杆3的直径，可以限制冲击体6在承载座4、支撑杆吊环7之间移动。通过冲击体牵引环5，可由人工或外置动力实现冲击体6上下移动。冲击体6重量设计为30~60KG。

本发明公开的测定用于破碎铝锌锅熔池底渣的方法包括如下步骤：

步骤一，铝锌锅熔池底渣的初始厚度分布。

机组停止热镀铝锌生产，600℃铝锌锅熔池静置，将保温锅盖覆盖铝锌锅的锅沿。

保温锅盖的特征之一是由对称的两部分组成，即：保温炉盖Ⅰ81和保温炉盖Ⅱ82。保温锅盖的两部分可以借助行车或其他吊具自由移动、覆盖铝锌锅的铝锌锅9的锅沿。

保温锅盖的特征之二是锅盖上面为钢板，优选的使用防滑花纹板，下面是耐火纤维隔热层。

保温锅盖的特征之三是锅盖上均匀分布若干贯通的测量孔83,在铝锌锅沉没辊总成的位置区域10的测量孔数量设置更多。

用金属测量杆插入锅盖上均匀分布的若干测量孔83，并使测量杆一端基本垂直触接熔池底部，根据锅的深度、熔池深度，获得底渣的高度，记录对应各测量孔83位置下方的熔池底渣的高度分布，为后续清除底渣提供依据。

步骤二：铝锌锅熔池底渣的预清除捞渣。

依据底渣的高度分布，用耐高温金属抓斗从高到低依次进行初步捞渣。初步捞渣后，铝锌锅熔池自然降温降温至580℃。

步骤三：铝锌锅熔池底渣的破碎、捞渣。

盖上炉盖保温静置4~8h，用金属测量杆插入锅盖上均匀分布的若干83-测量孔，并使测量杆基本垂直触接熔池底部，再记录熔池底渣的高度分布，为后续清除底渣提供依据。

将本发明涉及的一种用于破碎铝锌锅熔池底渣的装置用铝锌锅上方配置的行车吊具移至铝锌锅熔池中，依据最后一次记录的底渣的高度分布，从高到低依次对熔池底渣进行破碎。

在破碎作业时，吊具保留在支撑杆吊环7上，随时移动位置。通过人工或外置动力实现上下移动冲击体6，通过冲击体6的自重冲击，将冲击功由承载座4传递给支撑杆3、连接座2、冲头1，最后通过冲头1端部椎体产生冲击力，将熔池底渣击碎产生裂纹，形成小块状底渣。冲头1的锥体设计及尾部连接座设计还能保证冲击力只是瞬间发生，随后快速衰减，从而保护锅底耐高温炉衬不受破坏。破碎作业后，可用抓斗清理熔池，完成底渣清除作业。

除上述实施方式说明外，本发明还可以有其他实施方式，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当修改和变换。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于铝锌锅熔池底渣的清除装置，其特征在于：包括冲头、连接座、支撑杆、承载座、以及冲击体，所述的冲头包括端部锥体和尾部圆柱体；所述的连接座用于连接冲头和支撑杆，连接座为一个圆形基座，其一端与冲头相连，另一端连接支撑杆；所述的支撑杆是主体为圆柱体的金属结构，尾部安装吊环连接装置；所述的承载座设置在距支撑杆的尾部1~1.5米处的支撑杆杆；所述的冲击体为中心开孔、四周连接牵引环的金属圆柱体，其中心孔与支撑杆尾部间隙配合，冲击体可沿撑杆尾部1~1.5米范围内上下移动。

2.根据权利要求1所述的一种用于铝锌锅熔池底渣的清除装置，其特征在于：所述的锥体的锥角为60~120o，锥尖圆角半径为3~10 mm。

3.一种用于铝锌锅熔池底渣的清除方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）机组停止热镀铝锌生产，580~610℃铝锌锅熔池静置，将保温锅盖覆盖铝锌锅的锅沿；

（2）用金属测量杆插入锅盖上均匀分布的若干测量孔，并使测量杆一端基本垂直触接熔池底部，根据锅的深度、熔池深度，获得底渣的高度，记录对应各测量孔位置下方的熔池底渣的高度分布，为后续清除底渣提供依据；

（3）铝锌锅熔池底渣的预清除捞渣；将铝锌锅熔池以20~30℃/h加热速度从580~610℃升温至700~785℃保温8~12h，使底渣软化，依据底渣的高度分布，用耐高温金属抓斗从高到低依次进行初步捞渣，初步捞渣后，铝锌锅熔池自然降温，将铝锌锅熔池以5~15℃/h冷却速度从700~785℃降温至630~680℃，适当保温静置4~8h，第二次用耐高温金属抓斗捞渣；

（4）再次测量底渣的高度分布；继续降温，将铝锌锅熔池以5~10℃/h冷却速度降温至580~600℃，盖上炉盖保温静置4~8h，用金属测量杆插入锅盖上均匀分布的若干测量孔，并使测量杆基本垂直触接熔池底部，再记录熔池底渣的高度分布，为后续清除底渣提供依据；

（5）铝锌锅熔池底渣的破碎；将权利要求1中所述的用于破碎铝锌锅熔池底渣的装置用吊具吊至铝锌锅熔池中，依据最后一次记录的底渣的高度分布，从高到低依次对熔池底渣进行破碎；

（6）铝锌锅熔池底渣的捞渣；破碎作业后，用抓斗捞渣清理，完成底渣清除作业。

4.根据权利要求3所述的一种用于铝锌锅熔池底渣的清除方法，其特征在于：所述的步骤（5）中的破碎作业的具体过程为：吊具保留在支撑杆吊环上，随时移动位置，通过人工或外置动力实现上下移动冲击体，将冲击功由承载座传递给支撑杆、连接座、冲头，最后通过冲头端部锥体产生冲击力，将熔池底渣击碎产生裂纹，形成小块状底渣。