CN111850449A - 一种避免带钢表面粘附铝渣的热镀铝工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种避免带钢表面粘附铝渣的热镀铝工艺，它包括有由外至内套装在炉鼻子端部内腔壁上的外圈石墨密封层、中间氮气密封层、内圈石墨密封层，中间氮气密封层内设有半圆形的气体氮气注入槽，同时在铝锅溶沟内加铝锭的一侧安装挡渣板，挡渣板顶部高于铝液液面。采用本方案后，能有效的解决高档钢板镀铝过程中的铝渣及漏镀问题；挡渣板制作简单、安装简单，吊装进入铝锅即可，其实用性强；制备成本低，使用后产品成材率大大提高，推广价值高。
Description
技术领域
本发明涉及热镀铝技术领域，尤其是指一种避免带钢表面粘附铝渣的热镀铝工艺。
背景技术
目前世界上兴起了一种镀铝硅板的生产技术，即在带钢表面热涂镀一定厚度的铝硅合金，从而把铝的耐腐蚀性与钢的高强度结合起来，使其具备一系列的特殊性能，比如优异的耐腐蚀性能，良好的耐热性，对光和热的反射性以及优良的热成型性。正因为具有这些优异的性能，产品的应用越来越广，所以镀铝板生产线在国内越来越多。镀铝生产从生产工艺过程看，与传统的热镀锌基本一致，但由于铝硅合金的物理化学性能相差很大，与传统镀锌相比，钢板连续热镀铝面临一些挑战，比如铝硅金属熔点高，可镀性差，因为铝是非常活泼的元素，熔融高温铝液很容易发生氧化，即使是在充满氢氮的保护性气体中，铝液也能与气氛中泄漏进的少量氧气和水进行反应，生产一层氧化物漂浮在铝液表面，同时在铝锭融化的过程中，铝锭中不可避免的疏松、气孔、夹渣等会与铝液反应，在铝锅中产生铝渣，当带钢进入铝锅，这些漂浮的和悬浮的物质颗粒就会粘附在带钢的表面，阻止铝液与钢基反应，使该处镀不上铝，从而形成渣斑、漏镀等缺陷。
炉鼻子是钢板镀铝生产线上的一个重要设备，它是退火炉与铝锅连接的通道，炉鼻子内带钢的温度为660~680℃，里面充满99.99%的氮氢保护气体，即使注入的气体露点已经很高，氧含量非常低，但是往往由于炉鼻子端部连接法兰的泄漏问题，会导致炉鼻子内氧含量不能降下来。炉鼻子端部由于在熔融铝锅中腐蚀、形变、结渣等问题，需要每隔一段时间进行更换，同时由于炉鼻子端部体积大，在法兰面贴合的过程中，很难保证上下法兰面的平面一起贴合，会出现倾斜，这样在安装过程中就会导致石墨密封会有微小的变形，同时由于法兰面环境温度高，在安装上线以后，往往会出现密封不严，导致炉鼻子内的氧含量上升，从而导致铝液表面和带钢氧化。
综上所述，现有技术的不足为以下几点：
1、带钢在通过炉鼻子进入铝锅时由于气密封问题容易发生氧化，产生铝渣；
2、在铝锅熔锭区域，带钢上容易粘附铝锭中的杂质、悬浮颗粒，产生漏镀；
3、在铝锅中由于感应器对铝液的吞吐加热，使铝锅中的悬浮铝渣粘附到带钢上产生铝渣。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种避免带钢表面产生铝渣及漏镀缺陷的安装简单、实用性强、制备成本低的热镀铝生产技术。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种避免带钢表面粘附铝渣的热镀铝工艺，它包括有由外至内套装在炉鼻子端部内腔壁上的外圈石墨密封层、中间氮气密封层、内圈石墨密封层的特殊密封技术；在铝锅加铝锭的一侧安装挡渣板设备；以及在生产热镀铝过程中使用特定的铝锅感应器功率控制技术，而不采用感应器功率自动控制。
一、当炉鼻子端部安装到炉鼻子上以后，固定好法兰面螺栓，再通过接头注入高纯度的氮气，同时在注入的管路上安装一个减压阀，调节管道中注入氮气的压力，同时使管道中保持一定的压力，如此一来，使炉内的气氛与大气彻底隔绝，即使在当内圈石墨垫由于高温形变而发生泄漏时，也只会注入高纯度的氮气保护气体，而当外圈发生泄漏时，带有一定压力的保护气体会漏到大气中，也不会使炉内气氛发生任何变化。
二、当在带钢的轧制线通道及铝锭中间放置特制的挡渣板后，熔锭区的铝液与带钢在一定范围内隔绝开来，使流动的铝液不会冲刷到带钢上。
三、将铝锅感应器的加热功率进行手动设置，将加锭一侧的铝锅感应器功率固定到一个较大值，然后让其余3个感应器进行加热功率自动控制，如此既保证了铝液的温度能达到要求，同时能减小融铝锭处易产生铝渣的铝液流动，同时使带钢接触处的感应器能在最小功率下进行工作，铝液的流动降到了最小，从而避免了铝液的流动带来的铝渣；
本发明工艺流程图如附图8所示。
本方案的优点在于：
1、本方案能有效的解决高档钢板镀铝过程中的铝渣问题；
2、通过炉鼻子密封层，有效解决炉鼻子法兰面密封泄漏的问题，可靠性高；
3、本方案的挡渣板制作简单、安装简单，吊装进入铝锅即可，其实用性强；
4、本方案的制备成本低，使用后产品成材率大大提高，推广价值高，经测试，一年可以为一条高端钢板镀铝生产线创造效益2000万元以上。
附图说明
图1为炉鼻子端部示意图。
图2为炉鼻子端部剖面示意图。
图3为炉鼻子法兰面三层密封槽示意图。
图4为炉鼻子法兰面布局图。
图5为炉鼻子中间氮气密封层进气管示意图。
图6为炉鼻子氮气密封原理图。
图7为铝渣控制示意图。
图8本发明工艺流程图
具体实施方式
下面结合所有附图对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：参见附图1至附图8，本实施例所述的一种避免带钢表面粘附铝渣的热镀铝工艺包括有由外至内套装在炉鼻子端部内腔壁上的外圈石墨密封层、中间氮气密封层、内圈石墨密封层，中间氮气密封层内设有半圆形的气体氮气注入槽，同时在铝锅溶沟内加铝锭的一侧安装挡渣板，挡渣板顶部高于铝液液面；
当炉鼻子端部安装到炉鼻子上以后，固定好法兰面螺栓，再通过接头注入高纯度的氮气，同时在注入的管路上安装一个减压阀，调节管道中注入氮气的压力，同时使管道中保持一定的压力，如此一来，使炉内的气氛与大气彻底隔绝，即使在当内圈石墨垫由于高温形变而发生泄漏时，也只会注入高纯度的氮气保护气体，而当外圈发生泄漏时，带有一定压力的保护气体会漏到大气中，也不会使炉内气氛发生任何变化；
放置挡渣板后流动的铝液不会冲刷到带钢上，同时，将铝锅感应器的加热功率进行手动设置，将加锭一侧的铝锅感应器功率固定到一个较大值，一般为总功率的40%～70%，然后让其余3个感应器进行加热功率自动控制，如此既保证了铝液的温度能达到要求，同时能减小融铝锭处易产生铝渣的铝液流动，同时使带钢接触处的感应器能在最小功率下进行工作，铝液的流动降到了最小，从而避免了铝液的流动带来的铝渣。
附图标记1-外圈石墨密封层、2-中间氮气密封层、3-内圈石墨密封层、4-炉内气氛、5-气体氮气注入槽、6-炉鼻子炉壁、7-炉鼻子端部壁、8-大气、9-带钢、10-挡渣板、11-铝锅溶沟铝锭侧；
铝锅的作用就是为生产线提供源源不断的固定温度的熔融铝液。一个铝锅包含4个感应器，感应器的作用就是通过电感应的方式给铝锅中的铝液加热，感应器的内部包含铁芯、线圈、融沟等，溶沟是感应加热器的主要组成部分，溶沟内的铝液就是感应加热器的二次线圈。当感应加热器的一次线圈通电时，溶沟内的液态铝由于产生感应电流而被加热。同时，一次电流又产生一个磁场，通过磁场作用，使作为二次电流的铝液按照一定方向运动，若功率为500kw，则溶沟对铝液的吞吐量可达到120t/h，这样一来，铝锅内的铝液既被加热又被搅动均匀了。每个感应器都是根据铝锅的温度进行自动控制，如生产的规格镀层厚，速度快，则感应器加热功率高，铝液流动快，流量大；若生产的产品镀层薄、速度慢，则消耗的铝锭少，则感应器加热功率低，铝液流动慢，铝渣搅动少，本方案挡渣板挡在最容易产生铝渣的位置，即加铝锭的一侧，避免搅动的铝液夹杂着铝渣带到带钢上。
以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种避免带钢表面粘附铝渣的热镀铝工艺，其特征在于包含以下三个技术：
1)在热镀铝生产过程中使用新型的炉鼻子密封技术，包括由外圈石墨密封层、中间氮气密封层、内圈石墨密封层组成的加强型密封技术；
详细的密封技术见以下描述；
2）在生产热镀铝过程中使用挡渣板设备，具体设备示意图见以下描述；
3）在生产热镀铝过程中使用特定的铝锅感应器功率控制技术，而不采用感应器功率自动控制。
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