CN110846601B - 一种锌液处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械设备技术领域，特别涉及一种锌液处理装置，锌液处理装置包括盖板、抽锌泵、中间罐、移动小车、和废锌斗；通过在抽锌泵的出口与锌液输送管道之间设置中间罐，正常情况下，使用时在排液槽一侧，当需要停止往锌液斗输液时，抽锌泵排出口切换至循环槽一侧，形成锌液流动自循环，在整个抽锌阶段可不停泵，采取连续抽锌方法，避免随意停泵防止泵体卡死，通过设置倾斜向下的锌液输送管道，使得锌液自流入移动小车，通过设置移动小车，可高效分配锌液，使得各段废锌斗依次盛满锌液，本发明的方法和装置提高了工作效率，提高了作业安全。

Description

一种锌液处理装置

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，特别涉及一种锌液处理装置，尤其是一种热镀铝锌机组锌锅内高温锌液连续抽液处理装置。

背景技术

冷轧厂热镀铝锌机组锌锅为圆锅形，锅内沿壁布置有耐材，至今已使用近10年，按照圆锅的使用寿命一般为6-8年计算，该锌锅已超期服役，且该锌锅在2012年由于结渣严重，动用了自制的电动铣头和铁钎去除底渣，对锌锅耐材尤其是底部的耐材砖有一定损伤。所以，该锌锅需要进行大修。由于锌锅内圈直径尺寸为3569mm，深度为2102mm，锌液在锌锅内有效容量为70吨，由于锌液不能凝固，锌锅内锌液温度必须保证有600度，所以迫切需要一种安全、可靠的方法来将锌锅内锌液抽出并存放。

中国专利CN201320153471.7公开了一种镀锌线锌锅内的锌液排出系统，包括抽锌泵，溜槽，废锌框等设备，通过控制开关控制抽锌泵的启停来控制锌液的泵出；该技术方案用于镀锌线锌锅，方锅内锌液温度约460度，难以运用于镀铝锌线圆锅；圆锅内锌液温度有600度，比镀锌线锌锅方锅内锌液温度460度要高，且圆锅内底部呈圆弧形底部，锌渣较多，抽锌泵的吸入口不能插入该区域，否则抽锌泵容易被锌渣卡死。

发明内容

本发明解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种锌液处理装置。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种锌液处理装置，包括盖板、抽锌泵、中间罐、移动小车、和废锌斗；

所述盖板设置在锌锅上方；所述盖板上设置泵安装孔；

所述抽锌泵安装在锌锅盖板上的泵安装孔上，所述抽锌泵的泵出口管设置在中间罐上方，所述抽锌泵的泵出口管焊接有拉索；

所述中间罐内设有竖直的第一隔板，将罐内空间一分为二，一侧为循环槽，一侧为排液槽；所述循环槽出口接入锌锅内；所述排液槽出口接入连接移动小车长形箱体的锌液输送管道；

所述移动小车包括底座和固定在底座上的长方形箱体，所述长方形箱体底部开有排液孔，排液孔焊接有排液管，所述排液管通向废锌斗。

优选地，所述盖板上设置主烧嘴安装孔、热电偶安装孔、烟道孔、锌锭投入孔。

优选地，所述抽锌泵底座四周分别设置四个止挡块。止挡块与泵底座间确保10mm左右间隙，其目的在于防止泵体因运转而发生水平转动或倾斜。

优选地，所述抽锌用抽锌泵的管道选用316L材质厚壁管，必须采用整体焊接式，不能使用分段法兰连接式，其目的在于可预防和消除法兰结合面因热涨、螺栓伸长松动而造成的漏锌现象。更优选地，泵体上的管道入口端与泵壳体法兰连接处，采用3mm紫铜板退火软化处理的铜垫或使用石墨垫片，其目的在于提高其密封效果。

优选地，所述循环槽出口设置循环液管，所述循环液管插入锌液面以下，距离锌锅底部100mm。

优选地，所述锌液输送管道长度约10m，且倾斜向下，角度约2.0°，管道直径为150mm，材质为不锈钢，管道下部采用简易烧嘴加热，加热介质采用煤气，其目的在于锌液受重力在此管道内自流。

优选地，所述锌液输送管由可承载的钢构件桥架进行支撑，这样可避免输送管由于受热出现弯曲下沉的风险，靠近移动小车的桥架设置防止管道膨胀变形装置，防止输送管出口上翘变形。

优选地，所述移动小车的长方形箱体内设置第二隔板，所述隔板将所述长方形箱体分为两个单元格，每个单元格底部开有排液孔，排液孔焊接有排液管。

优选地，所述废锌斗呈倒梯形，上宽下窄；所述废锌斗通过隔断分隔成单元锌斗。所述隔断包括两个小隔板和设置在两个小隔板上端端部的第一钢管，所述小隔板与底板间形成钝角夹；所述小隔板及第一钢管分别和废锌斗内壁焊接，所述两个小隔板、废锌斗侧壁与第一钢管围成密闭三角空间体。

优选地，所述第一钢管顶端低于所述废锌斗的顶端。

优选地，所述废锌斗密闭三角空间体的侧壁上设置排气孔。

优选地，所述单元锌斗上方设置第二钢管，第二钢管横担在锌斗单元两侧沿边，第二钢管58上套有钢索，所述钢索落在锌斗内部。其目的在于当锌斗内注满的锌液冷却后，凝固的锌液将钢索包裹，当起重机吊动钢管，可将锌斗内凝固的锌液吊出。

优选地，所述锌液处理装置还包括热电偶，所述热电偶插入锌锅底部。参与温度反馈及高温报警，抽锌前将锌锅温度调整至600～605℃。

上述锌液处理装置可用于抽出热镀铝锌机组锌锅内的锌液。

相对于现有技术，本发明的优点如下，

本发明的锌液处理装置通过设置中间罐，正常情况下，使用时在排液槽一侧，当需要停止往锌液斗输液时，抽锌泵排出口切换至循环槽一侧，形成锌液流动自循环，在整个抽锌阶段可不停泵，采取连续抽锌方法，避免随意停泵防止泵体卡死；通过设置倾斜向下的锌液输送管道，使得锌液自流入移动小车，通过设置移动小车，可高效分配锌液，使得各段废锌斗依次盛满锌液，本发明的装置提高了工作效率，提高了作业安全。

附图说明

图1锌液处理装置示意图。

图2废锌斗示意图。

图中：1-盖板；11-主烧嘴安装孔；12-热电偶安装孔；2-抽锌泵；21-泵底座；22-泵出口管；23-拉索；3-中间罐；31-第一隔板；311-循环槽；312-排液槽；32-支撑架；33-循环液管；34-锌液输送管道；35-桥架；4-移动小车；41-长方形箱体；42-第二隔板；43、44-排液管；5-废锌斗；51-宽面钢板；52、53-长面钢板；54、55-小隔板；56-排气孔；57-第一钢管；58-第二钢管；59-钢索。

具体实施方式

实施例1：

一种锌液处理装置，包括盖板1、抽锌泵2、中间罐3、移动小车4、和废锌斗5；

所述盖板1设置在锌锅上方；盖板1上根据抽锌泵2尺寸设置安装孔，使抽锌泵2能插入孔中相对固定，以减少抽锌时的晃动现象，盖板1上还设置有保温用的主烧嘴安装孔11、热电偶安装孔1212及烟道孔、锌锭投入孔(图中未示出)。

所述抽锌泵2安装在锌锅盖板1上的泵安装孔上，所述抽锌泵2的泵出口管22设置在中间罐3上方，所述抽锌泵2的泵出口管22焊接有拉索23；所述抽锌泵2的泵底座21四周分别设置四个止挡块。止挡块与泵底座21间确保10mm左右间隙，其目的在于防止泵体因运转而发生水平转动或倾斜；所述抽锌用抽锌泵2的管道选用316L材质厚壁管，必须采用整体焊接式，不能使用分段法兰连接式，其目的在于可预防和消除法兰结合面因热涨、螺栓伸长松动而造成的漏锌现象。泵体上的管道入口端与泵壳体法兰连接处，采用3mm紫铜板退火软化处理的铜垫或使用石墨垫片，其目的在于提高其密封效果。

所述中间罐3内设有竖直的第一隔板31，将罐内空间一分为二，一侧为循环槽311，一侧为排液槽312；所述循环槽311出口接入锌锅内；所述排液槽312出口接入连接移动小车4长形箱体的锌液输送管道34；所述循环槽311出口设置循环液管33，所述循环液管33插入锌液面以下，距离锌锅底部100mm。所述锌液输送管道34长度约10m，且倾斜向下，角度约2.0°，管道直径为150mm，材质为不锈钢，管道下部采用简易烧嘴加热，加热介质采用煤气，其目的在于锌液受重力在此管道内自流；所述锌液输送管由可承载的钢构件桥架35进行支撑，这样可避免输送管由于受热出现弯曲下沉的风险，靠近移动小车4的桥架35设置防止管道膨胀变形装置，防止输送管出口上翘变形。

所述移动小车4包括底座和固定在底座上的长方形箱体41，所述长方形箱体41底部开有排液孔，排液孔焊接有排液管43、44，所述排液管43、44通向废锌斗5；所述移动小车4的长方形箱体41内设置第二隔板42，所述隔板将所述长方形箱体41分为两个单元格，每个单元格底部开有排液孔，排液孔焊接有排液管43、44。

所述废锌斗5呈倒梯形，上宽下窄；所述废锌斗5通过隔断分隔成单元锌斗。所述隔断包括两个小隔板54、55和设置在两个小隔板54、55上端端部的第一钢管57，所述小隔板54、55与底板间形成钝角夹；所述小隔板54、55及第一钢管57分别和废锌斗5内壁焊接，所述两个小隔板54、55、废锌斗5侧壁与第一钢管57围成密闭三角空间体。所述第一钢管57顶端低于所述废锌斗5的顶端。所述废锌斗5密闭三角空间体的侧壁上设置排气孔56；

所述单元锌斗上方设置第二钢管58，第二钢管58横担在锌斗单元两侧沿边，第二钢管5858上套有钢索59，所述钢索59落在锌斗内部。其目的在于当锌斗内注满的锌液冷却后，凝固的锌液将钢索59包裹，当起重机吊动钢管，可将锌斗内凝固的锌液吊出。

所述锌液处理装置还包括热电偶，所述热电偶插入锌锅底部。参与温度反馈及高温报警，抽锌前将锌锅温度调整至600～605℃。

实施例2：

一种锌液处理方法，包括以下步骤：

1、抽锌前条件准备：

1)锌锅区域无带钢；

2)锌锅内设备拆除；

3)锌锅周边的设备需要用陶瓷纤维布全部覆盖，操作室前侧玻璃设置2米高的隔热板，并使用薄型隔热棉铺设，操作侧及锌锅上方区域的电缆桥架用隔热棉保护，在放置废锌斗的地面上先铺设好20mm陶瓷纤维毯(1000℃)进行隔热，再铺设10mm厚钢板。将废锌斗区域周边采用1.2m高的钢板围护。

4)准备2台抽锌泵2，1台备用，抽锌泵2选用电动立式泵。扬程：H＝5m，流量：Q＝20m³/H，转速：V＝1450RPM，功率：P＝15KW，抽锌时需要对电机进行吹风冷却。

5)准备锌锅上专用盖板1，盖板上根据抽锌泵尺寸设置安装孔，使抽锌泵能插入孔中相对固定，以减少抽锌时的晃动现象，盖板上还设置有保温用的主烧嘴安装孔11、热电偶安装孔12及烟道孔、锌锭投入孔(图中未示出)。

6)为了提高效率，防止抽锌泵2卡死，整个抽锌阶段不停泵，因此在泵的泵出口管22与锌液输送管道34中间设置一个中间罐3，中间罐3放置在锌锅盖板支撑架32上。罐内设有第一隔板31，将罐内空间一分为二，一侧为循环槽311，该循环槽的出口接入锌锅内，该出口管道要求通径150mm，插入锌液面以下，距离锌锅底部100mm，其目的在于锌锅圆锅是弧形底部，锌渣较多，抽锌泵的吸入口不能插入该区域，否则抽锌泵容易被锌渣卡死。中间罐3另一侧为排液槽312，该排液槽出口接入连接移动小车4长形箱体41的锌液输送管道34。正常情况下，抽锌使用时，锌液泵排出口22在排液槽一侧，当需要停止往锌液斗5输液时，锌液泵排出口22由拉索23牵引，切换至循环槽311一侧，由于锌液泵不停止，锌液由泵出口22到循环槽311至锌锅内，形成锌液流动自循环。

所述设置的一根中间输送管道34，用于联接中间罐3和移动小车上长方形箱体41，输送管道长度约10m，且倾斜向下，角度约2.0°，管道直径为150mm，材质为不锈钢，管道下部采用简易烧嘴加热，加热介质采用煤气，其目的在于锌液受重力在此管道内自流。

7)抽锌用锌液泵的管道选用316L材质厚壁管，必须采用整体焊接式，不能使用分段法兰连接式，其目的在于可预防和消除法兰结合面因热涨、螺栓伸长松动而造成的漏锌现象。泵体上的管道入口端与泵壳体法兰连接处，采用3mm紫铜板退火软化处理的铜垫或使用石墨垫片，其目的在于提高其密封效果。

抽锌前，泵体被行车起吊到锌锅盖板上，锌液泵平稳放置在锌锅盖板上，并设置四个止挡块分部在泵底座四周，止挡块与泵底座间确保10mm左右间隙，其目的在于防止泵体因运转而发生水平转动或倾斜。在泵喷出口管道上焊接两根10m以上长度的细拉索23，由专人对其进行两边拉扯并导向，用于在中间罐内循环槽311与排液槽312之间的来回切换。

锌液输送管34由可承载的钢构件桥架35对输送管进行支撑，这样可避免输送管由于受热出现弯曲下沉的风险，在最后一个桥架需要设置防止管道膨胀变形装置(图中未示出)，防止输送管出口上翘变形。

8)设置1台移动小车4用于分配锌液，使得各段锌斗5依次盛满锌液。

所述移动小车底座为长方形座，长方形座上固定有一个长方形箱体41，箱体采用不锈钢制成，箱体中间有第二隔板42，将长方形箱体分为两个方形单元格，每个单元格底部开有排液孔，排液孔焊接有排液管43、44，排液管通向废锌斗5；所述废锌斗5在锌锅区域设置2排，共计4段长段废锌斗，共48个单元锌斗组成，废锌斗四面钢板高度为800mm，宽度为1185mm，其底板(图中未示出)和四面钢板51、52、53采用由8mm钢板焊接制成，四面钢板与底板间形成一个钝角夹角为93°；所述废锌斗内部焊接有小隔板，小隔板与底板间形成一个钝角夹角为93°，废锌斗呈倒梯形，上宽下窄，其目的在于废液冷却成形后能够被向上脱模吊出；所述小隔板54、55将废锌斗分成48个单元锌斗，小隔板54和小隔板55的端部分别焊接在一根外径90mm的第一钢管57上，第一钢管顶端距离废锌斗四面钢板51、52、53顶端有130mm，第一钢管57在两块隔板54、55间形成一个圆弧头部，其目的在于当第一个单元锌斗被流入锌液注满后，锌液经过两块钢板54、55间钢管57圆弧头部，依靠锌液自身重力向第二个单元格流淌，依次类推；所述小隔板及第一钢管分别和废锌斗内壁焊接，所述两个小隔板54、55之间由于倾斜角度而形成了一个密闭三角空间体，为避免600度锌液流入到废锌斗内部时，密闭空间体里气体受热膨胀，将钢板焊接处撕裂，所以在废锌斗密闭空间体两侧壁上分别开有对称的

的圆孔，作为排气孔56。

所述废锌斗5放置必须水平，并且须同时测量长度和宽度两个方向的水平，其目的在于锌液在每段锌斗内能够靠自身重力流动；根据锌锅抽锌体积计算3.14×(3569/2)2×2052(忽略圆弧底照成的计算误差)≈20.52m3。因此单个锌斗的尺寸为1100mm*1084mm*618mm，可容纳0.5m³锌液，所以48个单元锌斗总盛液量约24m³(大于理论计算的20.52m³)，能够满足要求。

所述每个单元锌斗上方设置有一个

的第二钢管58，钢管横担在锌斗两侧沿边，第二钢管58上套有钢索59，钢索59落在锌斗内部，其目的在于当锌斗内注满的锌液冷却后，凝固的锌液将钢索59包裹，当起重机吊动第二钢管58，可将锌斗内凝固的锌液吊出。

9)设置1个热电偶(图中未示出)，长度2米以上，插入锌锅底部。参与温度反馈及高温报警，信号连接至HMI的锌锅温度显示位置。抽锌前将锌锅温度调整至600～605℃。

10)抽锌前点动抽锌泵马达，确认旋转方向正确；泵吊起后，泵体停留在从锅盖1预留孔上方，利用锌锅温度对泵进行预热；用火焰枪对泵体上的排锌管道均匀加热，重点对弯头部分必须要加热充分；当泵预热15～30分钟后，用工具盘动泵体转轴，看看是否转动灵活；确认泵体上的排锌管道出口22处在中间罐的排液侧；将中间输液管道34的加热烧嘴打开，提前开始加热，输送管道34必须加热到微微发红，弯头处必须加热，加热时间约10分钟；

抽锌作业准备开始时，火焰枪停止预热抽锌泵2，此时泵体温度必须在250℃以上，将泵慢慢放入锌液内，泵底座21置于锅盖上的四个止挡块内(图中未示出)；

确认锌液泵的锌液排出口22置于中间罐3排液槽312侧；

手动盘泵，直至泵可以转动方可启动；

启动泵运转时泵体会发生逆向转动，此时用长细链拉紧，链条固定在泵体上的排锌管道处；

锌液经过排液槽312、中间输送管道34、移动小车箱体41将锌液排至锌斗5；

锌液面慢慢下降时，注意锌锅内热电偶的温度显示；

手动控制锌锅本体感应加热器功率，锌液面下降1/3时，功率降至50％，锌液面下降1/2时，功率降至30％，当锌液面降低至深度1米后关闭锌锅本体的感应加热器；

当抽出锌液量达到一长废锌斗5时，投入安装在锅盖上的主烧嘴(视锌液温度决定是否投用烧嘴)；

当锌液流到长废锌斗5倒数第二个锌斗单元将要满溢时，立刻利用长拉杆移动小车，将小车上长方形座排液口43或44切换至下一排长锌斗(共4排)，如此往复操作；

随着锌斗内锌液温度的降低，每个锌斗间的分隔口上会残留半凝固的锌或锌渣，需采用扒渣工具将其及时清除；

抽锌过程中可能会发生锌斗漏锌现象，一旦发生漏锌现象，立即使用氮气管吹气冷却；

当锌液面降低至接近底部时，抽锌泵会发生锌液飞溅，此时必须注意安全；

整个抽锌过程中泵始终连续运转，中途严禁随意停止；

当输送管无锌液排出时，停止泵运转，慢慢地将泵提出锌锅，注意泵体底部的锌液滴落。

抽锌完成后，关闭主烧嘴(烧嘴未投用无该项操作)，适当降温，在抽锌泵安装孔处插入头部折弯的钢筋，做好简单固定，便于吊装锌锅底部残留的锌块；

将输送管道辅助烧嘴熄灭；拆除主烧嘴；拆除中间罐、输送管道、辅助烧嘴等设备；拆除锅盖；

最后底部残留的锌液待完全凝固收缩后，整体吊出。底部残留的锌液必须严格控制，不能超过5吨。

锌斗周围用脚手架进行围栏，并设置警示标志。

需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述基础上做出的等同替换或者替代均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种锌液处理装置，其特征在于，包括盖板、抽锌泵、中间罐、移动小车、和废锌斗；

所述盖板设置在锌锅上方；所述盖板上设置泵安装孔；

所述抽锌泵安装在锌锅盖板上的泵安装孔上，所述抽锌泵的泵出口管设置在中间罐上方，所述抽锌泵的泵出口管焊接有拉索；

所述中间罐内设有竖直的第一隔板，将罐内空间一分为二，一侧为循环槽，一侧为排液槽；所述循环槽出口接入锌锅内；所述排液槽出口接入连接移动小车长形箱体的锌液输送管道；

所述移动小车包括底座和固定在底座上的长方形箱体，所述长方形箱体底部开有排液孔，排液孔焊接有排液管，所述排液管通向废锌斗。

2.如权利要求1所述的锌液处理装置，其特征在于，所述抽锌泵底座四周分别设置四个止挡块。

3.如权利要求1所述的锌液处理装置，其特征在于，所述抽锌泵的管道采用整体焊接式，所述抽锌泵泵体上的管道入口端与泵壳体法兰连接处，采用紫铜板退火软化处理的铜垫或使用石墨垫片。

4.如权利要求1所述的锌液处理装置，其特征在于，所述循环槽出口设置循环液管，所述循环液管插入锌液面以下，距离锌锅底部100mm。

5.如权利要求1所述的锌液处理装置，其特征在于，所述锌液输送管道倾斜向下，管道下部采用简易烧嘴加热。

6.如权利要求1所述的锌液处理装置，其特征在于，所述锌液输送管由可承载的钢构件桥架进行支撑，靠近移动小车的桥架设置防止管道膨胀变形装置。

7.如权利要求1所述的锌液处理装置，其特征在于，所述移动小车的长方形箱体内设置第二隔板，所述隔板将所述长方形箱体分为两个单元格，每个单元格底部开有排液孔，排液孔焊接有排液管。

8.如权利要求1所述的锌液处理装置，其特征在于，所述废锌斗呈倒梯形，上宽下窄；所述废锌斗通过隔断分隔成单元锌斗；所述隔断包括两个小隔板和设置在两个小隔板上端端部的第一钢管，所述小隔板与底板间形成钝角夹；所述小隔板及第一钢管分别和废锌斗内壁焊接，所述两个小隔板、废锌斗侧壁与第一钢管围成密闭三角空间体；所述第一钢管顶端低于所述废锌斗的顶端。

9.如权利要求8所述的锌液处理装置，其特征在于，所述单元锌斗上方设置第二钢管，第二钢管横担在锌斗单元两侧沿边，第二钢管上套有钢索，所述钢索落在锌斗内部。

10.如权利要求1-9任一项所述的锌液处理装置用于抽出热镀铝锌机组锌锅内的锌液。

Images