CN105220098A - 用于热浸镀锌工艺的锌液补充装置及锌液补充方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于热浸镀锌工艺的锌液补充方法，其包括：在镀锌锅内进行热浸镀锌的步骤；在熔锌锅内将锌锭熔化为锌液的步骤；监测镀锌锅中锌液的液面水平的步骤，如果锌液的液面下降至下限，则将熔锌锅内的锌液加入镀锌锅中。另外本发明还提供一种用于热浸镀锌工艺的锌液补充装置，其包括：镀锌锅，用于盛放锌液并进行热浸镀锌操作；熔锌锅，用于将锌锭熔化成高温锌液。优选地，上述用于热浸镀锌工艺的锌液补充装置还包括溢流管装置，溢流管装置一端连接镀锌锅，另一端连接熔锌锅。本发明的用于热浸镀锌工艺的锌液补充装置及锌液补充方法避免了现有锌液补充方法必须经历等待时间，从而降低生产效率的缺点。

Description

用于热浸镀锌工艺的锌液补充装置及锌液补充方法

技术领域

本发明涉及热浸镀锌工艺，尤其涉及一种用于热浸镀锌工艺的锌液补充装置及锌液补充方法。

背景技术

热浸镀锌是将钢铁制件浸入熔融液态锌或合金中获得镀层的一种钢铁表面处理方法，对钢铁的减蚀延寿、节能节材起着不可估量和不可替代的作用。

热浸镀锌工艺流程主要包括脱脂——水洗——酸洗——助镀——烘干——热浸镀锌——冷却，其核心工序热浸镀锌是将经预处理后的钢铁制件浸入锌液中，制件表面与熔融锌液反应，生成合金化的镀锌层，显然锌液温度是影响镀锌质量的关键因素。

热浸镀锌是先将镀锌锅内的锌锭加热熔化，然后持续加热到适合的浸锌温度(通常为450～470℃)，将已经准备好的钢铁制件浸入镀锌锅内一段时间(例如0.5～1.5分钟)，随后将工件从镀锌锅吊出(通常吊出的速度约1.5米/分钟)，即达到工件表面镀锌目的。随着浸锌工件数量的增加，工件带走的锌量增多，镀锌锅内锌液的液位逐渐降低，当液位降到规定的最低液位以下时，必需补充锌液，提高液位，以保证工件镀锌效果。

现有的补充锌液方法是向镀锌锅中直接加入锌锭，加入镀锌锅的锌锭被锌液包围，由于锌锭熔化需要时间T1，并且锌锭熔化是一个吸热过程，因此无论多次少量还是一次大量在镀锌锅内加入锌锭，都会引起锌液温度的降低，因此还必须再等待T2时间使锌液重新升温到工作温度。T1+T2被称为等待时间，这段时间内不能进行镀锌生产，因此现有的补充锌液的方法生产效率较低。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于热浸镀锌工艺的锌液补充装置及锌液补充方法，用于解决现有热浸镀锌工艺生产效率低下的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于热浸镀锌工艺的锌液补充方法，其包括：在镀锌锅内进行热浸镀锌的步骤；在熔锌锅内将锌锭熔化为锌液的步骤；监测所述镀锌锅中锌液的液面水平的步骤，如果所述锌液的液面下降至下限，则将所述熔锌锅内的锌液加入所述镀锌锅中。

另外本发明还提供一种用于热浸镀锌工艺的锌液补充装置，其包括：镀锌锅，用于盛放和加热锌液并进行热浸镀锌操作；熔锌锅，用于将锌锭熔化成高温锌液。

优选地，上述用于热浸镀锌工艺的锌液补充装置还包括溢流管装置，所述溢流管装置一端连接所述镀锌锅，另一端连接所述熔锌锅。

如上所述，本发明的用于热浸镀锌工艺的锌液补充装置及锌液补充方法，具有以下有益效果：避免了现有锌液补充方法必须经历等待时间，从而降低生产效率的缺点，并且根据优选地实施方式，由于采用溢流方式补充锌液，从而相比于现有技术能更容易且精确地控制锌液补充量。

附图说明

图1所示为本发明用于热浸镀锌工艺的锌液补充装置示意图；

图2所示为镀锌锅的结构示意图；

图3所示为熔锌锅2的结构示意图；

图4所示为本发明的用于热浸镀锌工艺的锌液补充方法流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

首先参阅图1，图1是本发明补充锌液装置示意图。镀锌锅1内盛放锌液，待镀锌的工件被浸入其中完成热浸镀锌的操作；熔锌锅2用于熔化锌锭；溢流管3的一端与熔锌锅2连接，另一端连接镀锌锅1。为便于锌液流动，可将溢流管3按图1所示方式以一定的倾角连接镀锌锅1与熔锌锅2。

镀锌锅1和熔锌锅2可采用煤、煤气或电等加热方式，本例中采用电加热方式，熔锌锅以电阻带作为发热元件，镀锌锅采用铜带感应线圈作为加热元件。为监测并控制液温，镀锌锅1和熔锌锅2通常还设置有测温设备和温控设备，例如可采用热电偶、温差电偶温度计、红外测温仪等作为测温元件，PLC和可控硅等控制温度。本例中采用热电偶作为测温装置，采用PLC设定加热温度为特定值，采用可控硅控制电阻带加热，从而形成闭环加热控制系统。

下面参阅附图2，附图2所示为镀锌锅1的结构示意图。镀锌锅1由镀锌锅壳体11、感应圈12、保温棉13和热电偶14组成，镀锌锅壳体11是由耐高温腐蚀钢板拼接而成的长方体结构，镀锌锅内部尺寸根据镀锌件的外形尺寸确定，通常在锅壁和镀锌件之间留有300mm左右的安全距离。感应线圈12贴近镀锌锅壳体11外壁，本例中感应线圈12采用缠绕铜带形成环形，感应线圈12镶嵌在保温棉13中，并用支撑与镀锌锅壳体11固定。在靠近镀锌锅壳体11控制柜一端安装热电偶14。

为提高熔锌锅2的加热效率并达到节能目的，熔锌锅2可以包括外壳层21、保温层22、内壳体23和加热总成24，为方便监测温度，还设置了热电偶25(如图3所示)。外壳层21可由钢板和/或型钢焊接而成，保温层22采用导热系数小于或等于0.2的保温材料制成，例如硅酸铝、矿渣棉等；熔锌锅内壳体23，可以是陶瓷，也可以由耐高温耐腐蚀钢板焊接而成，加热总成24由电阻带及温控元器件构成。为增强测量精度，热电偶25优选地应插入到接近锅底，本例中热电偶25下端至锅底距离约为锅深的30％。

本例的溢流管3由耐热钢制成。

工作时，将待镀锌工件浸入镀锌锅1完成热浸镀锌。将锌锭加入熔锌锅2内，使其熔化为锌液，并将锌液加热至热浸镀锌温度以上。热浸镀锌温度与镀锌件截面尺寸相关，镀锌件的截面尺寸越大，热浸镀锌温度应当越高。通常情况下，控制浸锌温度范围在450～470℃之间，熔锌锅锌液温度比热浸镀锌温度高5℃左右，即为455～475℃。

持续投入锌锭直至熔锌锅2中液位与溢流管3的管口位置高度一致。如前所述，随着镀锌操作的进行，镀锌锅1内的锌液逐渐减少，当锌液的液位降到下限需要补充锌液时，只需在熔锌锅2内加入锌锭，从而熔锌锅2中液位上升，锌液溢入溢流管3并通过溢流管3注入到镀锌锅1中完成补充锌液的操作。由于熔锌锅2内原有的锌液温度比热浸锌温度高，因此刚投入锌锭时溢出的锌液温度并不会立即降低，并保证溢流到镀锌锅的锌液温度与镀锌锅中原锌液温度趋于一致，从而加入到镀锌锅1内的锌液可直接用于镀锌。

与现有热浸镀锌设备相比，本发明补充锌液时采用了熔锌锅2通过溢流管3向镀锌锅1中加入高温锌液，而非直接向镀锌锅1中加入锌锭。这样的好处在于，镀锌锅1无需经历熔锌、加热的等待时间，可保证镀锌生产连续进行。以容量为150吨锌的镀锌锅为例，若每天加入10吨锌锭，则镀锌锅熔锌和升温的时间约4小时。实施本发明之后，直接向镀锌锅注入锌液，这4小时照常用于浸锌生产，效率提高15％以上。另外由于通过溢流方式向镀锌锅1中加入锌液，较之投放锌锭而言，更容易控制镀锌锅1内的锌液量，保持液面稳定。消除了等待时间，提高了生产效率。

需要说明的上，本例中如果适当调整熔锌锅、镀锌锅的位置，则可以省略溢流管装置。例如将熔锌锅置于镀锌锅上方，这样溢流的锌液直接落入镀锌锅。

本发明还提供一种用于热浸镀锌工艺的锌液补充方法。请参阅图4，图4所示为本发明用于热浸镀锌工艺的锌液补充方法流程图。其中步骤S1表示在镀锌锅内进行热浸镀锌操作。其中镀锌锅可以是现有技术中的镀锌锅，也可以是上文所述的镀锌锅1。

步骤S2表示在熔锌锅内将锌锭熔化为锌液，并将锌液加热至热浸镀锌温度上限455～475℃。该步骤可与步骤S1同时进行。

步骤S3表示监测镀锌锅中的锌液液面水平，如果锌液的液面降至下限，则执行步骤S4。

步骤S4表示将熔锌锅中的高温锌液加入镀锌锅中。与传统的锌液补充方式的区别在于，本发明向镀锌锅内补充的是高温锌液，而非锌锭。这里的高温指热浸镀锌工艺的工作温度。这样的好处在于镀锌锅无需等待时间，可持续进行热浸镀锌操作，从而提高工作效率。本例中，熔锌锅可以采用上文所述的熔锌锅2，也可以根据需要采用结构更为简单或复杂的熔锌锅。其中将熔锌锅中的高温锌液按需加入镀锌锅中的操作可以通过溢流的方式进行。溢流方式可以是采用上文所述的溢流管装置，也可以省去溢流管，而将直接熔锌锅置于镀锌锅上方，控制熔锌锅内的锌液在锅口位置，当加入锌锭时锌液溢出熔锌锅并向下流入镀锌锅。

综上所述，本发明用于热浸镀锌工艺的锌液补充装置及锌液补充方法，避免了现有锌液补充方法必须经历等待时间，从而降低生产效率的缺点，并且由于采用溢流方式补充锌液，从而相比于现有技术能更容易且精确地控制锌液补充量。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

另外，上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种用于热浸镀锌工艺的锌液补充方法，其特征在于，包括：

在镀锌锅内进行热浸镀锌的步骤；

在熔锌锅内将锌锭熔化为锌液的步骤；

监测所述镀锌锅中锌液的液面水平的步骤，如果所述锌液的液面下降至下限，则将所述

熔锌锅内的锌液加入所述镀锌锅中。

2.根据权利要求1所述的用于热浸镀锌工艺的锌液补充方法，其特征在于，所述在熔锌锅内将锌锭熔化为锌液的步骤中，所述锌液被加热至热浸镀锌温度以上5℃。

3.根据权利要求1所述的用于热浸镀锌工艺的锌液补充方法，其特征在于，如果所述锌液的液面下降至下限，则采用溢流方式将所述熔锌锅内的锌液加入所述镀锌锅中。

4.根据权利要求1所述的用于热浸镀锌工艺的锌液补充方法，其特征在于，所述在镀锌锅内进行热浸镀锌的步骤与所述在熔锌锅内将锌锭熔化为锌液的步骤同时进行。

5.一种用于热浸镀锌工艺的锌液补充装置，其特征在于，包括：

镀锌锅，用于盛放锌液并进行热浸镀锌操作；

熔锌锅，用于将锌锭熔化成高温锌液。

6.根据权利要求5所述的用于热浸镀锌工艺的锌液补充装置，其特征在于，当所述镀锌锅中的锌液下降至下限时，所述熔锌锅中的高温锌液被以溢流的方式加入所述镀锌锅。

7.根据权利要求6所述的用于热浸镀锌工艺的锌液补充装置，其特征在于，其包括溢流管装置，所述溢流管装置一端连接所述镀锌锅，另一端连接所述熔锌锅。

8.根据权利要求5-7中任何一项所述的用于热浸镀锌工艺的锌液补充装置，其特征在于，所述熔锌锅包括外壳层、保温层和内壳体，所述外壳层采用钢板和/或型钢焊接而成；所述内壳体材料包括陶瓷、钢板；所述保温材料的导热系数小于或等于0.2。

9.根据权利要求5-7中任何一项所述的用于热浸镀锌工艺的锌液补充装置，其特征在于，所述熔锌锅设置有温度监测装置和温度控制装置，所述温度监测装置包括热电偶，所述热电偶下端至锅底约为所述熔锌锅深度的30％；所述温度控制装置包括PLC和可控硅。

10.根据权利要求5-7中任何一项所述的用于热浸镀锌工艺的锌液补充装置，其特征在于，所述镀锌锅包括镀锌锅壳体，感应线圈，保温棉和热电偶。