CN220034622U - 一种减少热镀锌带钢锌灰缺陷的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及涂镀锌工艺技术领域，尤其涉及一种减少热镀锌带钢锌灰缺陷的装置，其特征在于，包括氮气吹扫喷嘴和锌锅温度控制系统，所述氮气吹扫喷嘴设置在炉鼻的水平段和倾斜段上，氮气吹扫喷嘴通过管路、阀门与高压氮气管路相连通；所述锌锅温度控制系统为PLC控制系统。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1)将已经产生的“锌灰”及污染的锌液排除炉鼻外面，减少“锌灰”对带钢造成的表面缺陷。2)本实用新型通过覆盖法减少“锌蒸汽”，减少“锌灰”。3)本实用新型通过温控法减少“锌蒸汽”，减少“锌灰”。4)减少“锌蒸汽”的冷凝，减少“锌灰”。5)防止“锌灰”掉落，减少“锌灰”造成的缺陷。6)不合格率由50％降低到10％。
Description
技术领域
本实用新型涉及涂镀锌工艺技术领域，尤其涉及一种减少热镀锌带钢锌灰缺陷的装置。
背景技术
目前在热镀锌线涂镀锌工艺过程中，生产过程中，带钢以一定的速度经由炉鼻子进入锌锅进行镀锌处理。炉鼻子是连接炉区和锌锅的重要部件，内部气氛与炉区一致，属于氮/氢还原性气氛；温度在460℃左右,与锌锅温度接近。炉鼻子中的锌液不与空气直接接触，并在镀锌温度下蒸发，蒸发出的蒸汽一部分在高温下与气氛中残留的水分和微量氧气反应生成氧化锌颗粒，一部分与设备较冷的表面接触直接凝结成微小的锌粉，形成锌灰。锌灰对带钢表面质量危害极大，脱落到锌液中的锌灰会粘结到带钢表面，阻碍带钢与锌液接触，形成沿工艺方向的白色带状缺陷，甚至破坏镀层、导致露钢。
冷轧后的带钢在热镀锌机组连续地通过退火炉、锌锅和气刀。带钢在退火炉内完成再结晶退火，经过充满保护气体的炉鼻以450-470℃的温度进入锌锅，在450-455℃锌液中形成表面合金镀层，离开锌液后，横贯带钢宽度方向的气刀缝隙喷口，喷出连续的像刀一样的氮气气流，把带钢表面多余的锌刮掉，控制镀锌层的厚度。其中炉鼻的作用是将退火后出炉的带钢密闭地导入锌锅。密闭的炉鼻腔内充满了氮、氢混合的保护气体，导致炉鼻下面的高温的锌液面形成不了氧化层而产生锌蒸汽，锌蒸汽在炉鼻内壁温度较低的地方冷凝成“锌灰”，“锌灰”落到带钢表面形成扇状或是放射线状缺陷。
申请号为201220235826.2的中国实用新型专利公开了一种热镀锌炉鼻子内锌灰清除及抑制形成装置，它由气体露点调节部分、超声清洗部分和锌灰排出收集部分组成，气体露点调节部分的进气喷嘴安装在炉鼻子上下两侧，超声清洗部分安装在炉鼻子外部的上下两侧，锌灰排出收集部分的排气口开在炉鼻子内壁上，锌灰排出收集部分的末端与气体露点调节部分的前端相连接。该方案通过调节气体的露点、超声清洗、蒸汽排出、锌灰炉外收集等措施实现对炉鼻子内锌灰的控制，其不足之处是对带钢的温度反应不灵敏，控制方式比较被动，效果不能满足生产要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种减少热镀锌带钢锌灰缺陷的装置，克服现有技术的不足，采用多种控制方式，对热镀锌生产过程中钢带表面锌灰缺陷进行综合治理，提高带钢的热镀质量。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种减少热镀锌带钢锌灰缺陷的装置，其特征在于，包括氮气吹扫喷嘴和锌锅温度控制系统，所述氮气吹扫喷嘴设置在炉鼻的水平段和倾斜段上，氮气吹扫喷嘴通过管路、阀门与高压氮气管路相连通；所述锌锅温度控制系统为PLC控制系统，PLC分别与带钢温度传感器、锌液温度传感器、PIC感应炉功率传感器相连接，所述PIC感应炉内设置锌锅。
所述炉鼻位于锌锅内的端部侧壁上设有左右贯通的通孔，左右通孔处分别设有导管，滤渣泵的进口和出口分别连接导管与炉鼻内部相连通，形成锌液流通的通道。
所述炉鼻外侧设有30-100mm的岩棉保温层。
所述炉鼻内输导带钢运行的托辊为静音托辊。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)本实用新型通过清理法，及时将已经产生的“锌灰”及污染的锌液排除炉鼻外面，从而减少“锌灰”对带钢造成的表面缺陷。2)本实用新型通过覆盖法减少“锌蒸汽”，从而达到减少“锌灰”的目的。3)本实用新型通过温控法减少“锌蒸汽”，从而达到减少“锌灰”的目的。4)本实用新型通过保温法减少“锌蒸汽”的冷凝，从而达到减少“锌灰”的目的。5)本实用新型通过防震法，防止“锌灰”掉落，从而减少“锌灰”造成的缺陷。6)本实用新型通过多种方法的综合运用，使“锌灰”造成的不合格率由50％降低到10％。
附图说明
图1是本实用新型实施例结构示意图；
图2是本实用新型实施例中带钢走向示意图；
图3是本实用新型实施例中锌锅温度控制系统示意图；
图4是本实用新型实施例中锌液表面清理结构示意图。
图中:1-炉鼻，2-氮气吹扫喷嘴，3-管路，4-阀门，5-高压氮气管路，6-锌锅，7-导管，8-滤渣泵，9-岩棉保温层，10-托辊，11-沉没辊，12-气刀，13-带钢，14-感应炉。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以无数种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。
见图1-4，是本实用新型一种减少热镀锌带钢锌灰缺陷的装置实施例结构示意图，包括氮气吹扫喷嘴和锌锅温度控制系统，氮气吹扫喷嘴设置在炉鼻1的水平段和倾斜段上，氮气吹扫喷嘴2通过管路3、阀门4与高压氮气管路5相连通；锌锅温度控制系统为PLC控制系统，PLC分别与带钢温度传感器TIC1、锌液温度传感器TIC2、感应炉功率传感器PIC相连接，PIC感应炉内设置锌锅。
炉鼻1位于锌锅6内的端部侧壁上设有左右贯通的通孔，左右通孔处分别设有导管7，滤渣泵8的进口和出口分别连接导管与炉鼻1内部相连通，形成锌液流通的通道。排渣泵的进口处设有滤网罩。
炉鼻外侧设有50mm的岩棉保温层9，在炉鼻外部包裹岩棉保温材料，能有效减少“锌蒸汽”的产生从而减少“锌灰”。
炉鼻内输导带钢运行的托辊10为静音托辊。保证带钢运行时张力平稳，防止产生震动“锌灰”掉落。另外，锌锅与沉没辊11的安装要保证安装的尺寸精度，也有利于防止产生震动引起“锌灰”掉落。
本实用新型减少热镀锌带钢锌灰缺陷的方法，包括物理清理、锌液表面清洁、增湿覆盖、温度控制，具体操作步骤如下：
1)物理清理，开机前在连续退火炉侧彻底清洗掉冷轧后带钢表面的油脂和铁粉，清洗指标为带钢表面的反射率不低于95％，从而降低冷轧后带钢对锌液的污染。
2)锌液表面清洁，热镀过程中，通过排渣泵从炉鼻一侧抽出污染的锌液，滤渣后的清洁锌液注入炉鼻的另一侧，炉鼻内靠流体压差形成锌液的流动；通过排渣泵从炉鼻一侧抽出污染的锌液，滤渣后的新鲜锌液注入炉鼻的另一侧，由于压差的关系，新鲜的锌液流向抽入侧，达到清洁锌液表面的目的。
3)增湿覆盖，热镀过程中，向炉鼻内的锌液面喷吹加湿的氮气，氮气的露点值为－28～－18℃；水的氧化作用在锌液的表面形成一层氧化膜，氧化膜抑制了锌液的进一步挥发，从而减少了“锌灰”的产生。需要注意的是控制好喷吹氮气的露点，露点过高会造成带钢漏镀或脱锌缺陷；露点过低起不到抑制蒸发减少“锌灰”的作用。
4)温度控制，热镀过程中，控制带钢带料温度、锌锅温度、感应炉加热功率和联动，使锌锅的设定温度为450～470℃。锌锅中的锌液温度过低，带钢表面不能形成合金镀层；锌锅中的锌液温度过高，产生的“锌蒸汽”就多。控制好锌锅中的锌液温度不仅关系到带钢表面能否形成很好的合金镀层，也关系到能否在保证镀层质量的前提下减少“锌灰”的产生。
实施例中，感应炉加热是锌液温度的主要来源。进入锌锅的带钢温度过高，会使锌液温度升高。由于锌液温度受到进入锌液的带钢温度的影响，因此，在现有技术条件下的生产中，锌液的温度较难控制。
本实用新型根据进入炉鼻前的带钢温度TIC1来控制锌锅温度TIC2，TIC1为检测带钢进入炉鼻前的温度传感器。TIC2为锌液的温度传感器。PIC为感应炉的功率传感器。PLC检测到带钢进入炉鼻前的温度和锌锅内锌液温度后，与锌液温度设定值对比后，控制感应炉的输出功率，完成锌液温度的控制。
本实用新型还可以利用故障停机或检修时间，向炉鼻内吹扫高压氮气，同时敲击炉鼻外壁，通过吹扫和震动，清理掉粘附在炉鼻内壁上的“锌灰”。高压氮气的压力以5-6个大气压为宜。
TIC1的检测值、锌液温度设定值及实现的锌液温度对应关系，见表1。
表1
| TIC1的检测温度 | 450℃ | 455℃ | 460℃ | 465℃ | 470℃ |
| TIC2的设定温度 | 450℃ | 455℃ | 445℃ | 420℃ | 430℃ |
| TIC2的实际温度 | 450～455℃ | 450～455℃ | 450～455℃ | 450～460℃ | 450～460℃ |
可见，本实用新型可实现对锌液温度的精确控制，使其能在450～470℃的设定内波动，此温度下，可有效控制锌蒸汽的产生。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种减少热镀锌带钢锌灰缺陷的装置，其特征在于，包括氮气吹扫喷嘴和锌锅温度控制系统，所述氮气吹扫喷嘴设置在炉鼻的水平段和倾斜段上，氮气吹扫喷嘴通过管路、阀门与高压氮气管路相连通；所述锌锅温度控制系统为PLC控制系统，PLC分别与带钢温度传感器、锌液温度传感器、PIC感应炉功率传感器相连接，所述PIC感应炉内设置锌锅。
2.根据权利要求1所述的一种减少热镀锌带钢锌灰缺陷的装置，其特征在于，所述炉鼻位于锌锅内的端部侧壁上设有左右贯通的通孔，左右通孔处分别设有导管，滤渣泵的进口和出口分别连接导管与炉鼻内部相连通，形成锌液流通的通道。
3.根据权利要求1所述的一种减少热镀锌带钢锌灰缺陷的装置，其特征在于，所述炉鼻外侧设有30-100mm的岩棉保温层。
4.根据权利要求1所述的一种减少热镀锌带钢锌灰缺陷的装置，其特征在于，所述炉鼻内输导带钢运行的托辊为静音托辊。
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