專利名稱：一種連續熱浸鍍鋅鋁中體外循環靜置降溫除鐵的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種連續鍍鋅領域的裝置，具體是一種連續熱浸鍍鋅鋁中體 外循環靜置降溫除鐵的裝置。
背景技術：
熱浸鍍鋅是一種較為有效而方便的鋼鐵防腐方法，熱浸鍍鋅是一種較為有效而方 便的鋼鐵防腐方法，其鍍層具有優良的犧牲防腐作用；熱浸鍍鋁層致密、耐用期長。而鋅 鋁合金鍍層因其兼具了鋁的耐久保護特性和鋅的陰極保護特性、鍍層的性能較單一元素鍍 層的性能優越、防腐性能比純鋅鍍層要高出好幾倍而得到廣泛應用。由于鍍鋅鋁板，比如 Galvalume鍍層鋼板具有優異的綜合性能和美麗的外觀，國外出現了以該鍍層板取代鍍鋁 板及部分鍍鋅鋼板的趨勢，形成了一股鋅鋁合金鍍層熱，其產品主要用于建筑工業、汽車工 業、家用電器和農業等。目前，在熱浸鍍生產線上的一個嚴重的問題就是鋅渣問題，由于鋅鋁合金鍍層鋁 含量較高，與熱鍍純鋅的鋅池相比，鋅池的成分發生很大的變化，尤其當在鋅鋁池中加入硅 等元素，將使得其中的相關系變得更為復雜。在鋅鋁鋅池中的鋅渣相為含有鋅的!^Al13和 Fe-Al-Si金屬間化合物。相比熱鍍純鋅的鋅池密度鋅鋁池的密度要小，55%Α1-&ι鋅鋁池大 約是熱鍍純鋅的1/2。因此，在鋅鋁池中將更易于形成懸浮渣和底渣，鋅渣的成因及影響因 素要比熱鍍純鋅鋅池中的復雜得多。目前典型的鍍鋅鋁felvalume生產線很多都存在著困 擾人們的鋅渣問題，例如澳大利亞的Bluescope Steel有三條feilvalume生產線存在嚴重 鋅渣問題，國內多條的felvalume生產線同樣也存在鋅渣問題。鐵是造成鋅渣的罪魁禍首，對于鋅池中鐵的來源，有研究認為它們可能來自于鋼 板表面的鐵屑和沉沒在鋅池中的硬件設施，然而大量工廠生產經驗、實驗室的實驗和理論 分析都表明鋼板中鐵的溶解是鋅池中鐵的主要來源。鋼板剛進入鋅池的瞬間，鋼板與鋅池 處于亞穩平衡狀態，此時鋼板與鋅池界面處的鐵含量要遠遠高于鐵在鋅池中的溶解度。因 此，界面處的鐵除了參加反應生成合金鍍層的部分，剩下的都進入了鋅池。鋅渣的產生是因 為鋅池中的鐵含量超過了它在鋅池中的飽和溶解度。要減少鋅池鋅渣的生產，控制鋅池中 鐵的含量是關鍵，如果能通過某種裝置降低鋅池中鐵的含量，將大大降低鋅池的鋅渣產生 量，對提高鍍鋅鋁產品質量、擴大產品應用范圍具有極為重要的意義。
發明內容本實用新型的目的是提供一種用于連續鍍鋅生產中鋅鋁熔池中除鐵裝置，將鋅鋁 熔體導入該裝置中，利用不同溫度下鐵的溶解度不同以及含鐵鋅渣與鋅鋁熔體之間的密度 差，使鋅鋁熔體中鐵在低溫靜置鋅鍋中靜置降溫析出，生成含鐵鋅渣并沉降至鋅鋁熔體底 部，能持續有效地降低鋅池中鐵的溶解度，從而減少鋅池中的鋅渣生成量，進而提高生產效 率和產品質量，減少鋁鋅的損耗，降低生產成本。為達到以上目的，本實用新型所述的一種用于連續鍍鋅生產中鋅鋁熔池中除鐵裝置，包括一低溫靜置鋅鍋，設置在連續鍍鋅鋅鍋外側，水平位置高出鍍鋅鋅鍋距離為H。一加熱裝置，加熱裝置用于對低溫靜置鋅鍋加熱保溫。優選的，所述低溫靜置鋅鍋與鍍鋅鋅鍋一樣四周和底部內側均采用耐火耐蝕材 料，外層使用鋼板層。優選的，低溫靜置鋅鍋與鍍鋅鋅鍋高度差為30 50cm 優選的，該裝置使用中，低溫靜置鋅鍋鋅鋁熔體液面高于鍍鋅鋅鍋鋅熔體鋁液面。優選的，加熱裝置采用環繞電阻帶加熱方式，減少對低溫靜置鋅鍋中鋅鋁熔體的 攪動。優選的，控制低溫靜置鋅鍋內鋅熔體溫度低于鍍鋅鋅鍋溫度15 30°C。一導出管道，導出管道連接鍍鋅鋅鍋和低溫靜置鋅鍋，位于鍍鋅鋅鍋下部與低溫 靜置鋅鍋下部之間，距低溫靜置鋅鍋底部1/3位置。一回流管道，回流管道連接低溫靜置鋅鍋和鍍鋅鋅鍋，位于鍍鋅鋅鍋上部與低溫 靜置鋅鍋上部之間。一鋅鋁熔體驅動裝置，設置在導出管道上，用于從鍍鋅鋅鍋向低溫靜置鋅鍋驅動 鋅鋁液。所述回流管道鋅鋁熔體回流鍍鋅鋅鍋采用自然回流。優選的，所述導出管道和回流管道均采用耐火耐蝕石墨管道。優選的，導出管道和回流管道采用圓形或方形結構，橫截面積3 15cm2。優選的，所述導出管道，連接鍍鋅鋅鍋入口水平位置高于連接低溫靜置鋅鍋出口 水平位置。優選的，所述回流管道，連接低溫靜置鋅鍋入口水平位置高于連接鍍鋅鋅鍋出口 水平位置。優選的，鋅鋁液驅動裝置采用可調控制設置，能調控所驅動導出管道內鋅鋁熔體 流速。優選的，通向低溫靜置鋅鍋導出管道內鋅熔體流動速度為100 300kg/min。本實用新型的體外循環靜置降溫除鐵的裝置，為連續熱浸鍍鋅鋁提供一種除鐵減 渣的方法，除鐵過程在連續鍍鋅鋅鍋體外完成。在電磁驅動等驅動力作用下，使鋅鋁熔體流 經導出管道進入低溫靜置鋅鍋，鋅鋁熔體在低溫靜置鋅鍋中緩慢上升中完成降溫除鐵的過 程，析出的鐵生成含鐵鋅渣并沉降至鋅鋁熔體底部并除去，而經過低溫靜置去除鐵的鋅鋁 熔體通過與鍍鋅鋅鍋相連的回流管道自然流回鍍鋅鋅鍋，減少鍍鋅鋅鍋中鋅鋁熔體鐵溶解 量，在根本上降低鋅鋁池的鋅渣生成量，為生產高品質熱浸鍍鋼板提供潔凈的鋅池環境，從 源頭上減少熱浸鍍鋅鋁鋼板中鋅渣缺陷，穩定熱浸鍍鋅鋼板的產品質量，為提供高熱浸鍍 鋼板品質提供保證，擴大熱浸鍍鋼板產品應用范圍，降低生產過程中鋅鋁的損耗，能帶來可 觀社會效益和經濟效益。
此處說明的附圖用來對本發明作進一步解釋，構成本申請的一部分，本發明的示 意性圖示用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定，本發明的保護范圍不限于下述示意圖。圖1為傳統熱浸鍍鋅鍋進行鋼板熱浸鍍鋅過程示意圖。圖2為本實用新型連續熱浸鍍鋅鋁中體外循環靜置降溫除鐵的裝置示意圖。圖3為本實用新型連續熱浸鍍鋅鋁中體外循環靜置降溫除鐵的裝置導出管處截 面俯視圖。圖4為本實用新型體外循環靜置降溫除鐵示意圖。其中[1]鍍鋅鋅鍋，[2]鍍鋅鋅鍋液面，[3]回流管道，[4]低溫靜置鋅鍋液面， [5]低溫靜置鋅鍋，[6]加熱電阻帶，[7]含鐵鋅渣沉積，[8]含鐵鋅渣，[9]鋅鋁熔體， [10]驅動裝置，[11]導出管道，[12]帶鋼，[13]穩定輥，[14]沉沒輥。
具體實施方式
以下結合附圖來具體介紹本實施例作詳細說明本實施例在以本發明技術方案為 前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和過程，但本發明的保護范圍不限于下述實施例。結合圖1、圖2、圖3和圖4所示，本發明的連續熱浸鍍鋅鋁中體外循環靜置降溫除 鐵的方法包括鍍鋅鋅鍋1和低溫靜置鋅鍋5。低溫靜置鋅鍋5放置位置高出鍍鋅鋅鍋1高 度為H，高度差為30 50cm。鋼板熱浸鍍鋅過程在鍍鋅鋅鍋完成，低溫靜置鋅鍋用來靜置 降溫除鐵。鍍鋅鋅鍋1和低溫靜置鋅鍋5之間通過導出管道11、回流管道3相連，在導出管 道11上裝置有驅動裝置10用以將鋅鋁熔體從鍍鋅鋅鍋導出至低溫靜置鋅鍋。所述鍍鋅鋅鍋1采用電磁感應加熱方式加熱，低溫靜置鋅鍋5采用加熱電阻帶6 加熱對其進行加熱保溫，采用加熱電阻帶6加熱的目的是防止電磁感應等加熱方式對鋅鋁 熔體產生攪動而影響鐵的析出和含鐵鋅渣的沉降積累。鋅鋁熔體在驅動裝置10的驅動下，經由導出管道11流入低溫靜置鋁鋅鍋5下部， 可通過調節驅動裝置10的驅動力大小，調整導出管道11內鋅鋁熔體流速，鋅鋁熔體9在低 溫靜置鋅鍋5中緩慢上升。通過加熱電阻帶6的溫度控制，使得低溫靜置鋅鍋5內鋅熔體 溫度低于鍍鋅鋅鍋1溫度15 30°C，由于溫度的降低使得鐵在鋅鋁熔體9中的溶解度降 低，從而使鐵從上升中的鋅鋁熔體9中析出，生成含鐵鋅渣8并長大逐步沉降至低溫靜置鋅 鍋5底部形成含鐵鋅渣沉積7。鋅鋁熔體9通過降溫除鐵后經由回流管道3回流到鍍鋅鋅 鍋1。對鋅鋁進行循環除鐵，鋅熔體中約20 40%的!^e形成了含鐵化合物析出。從上述實施實例可見，本實用新型一種連續熱浸鍍鋅鋁中體外循環靜置降溫除鐵 的裝置利用靜置降溫析鐵的方法，有效的去除鋅鋁熔體中的鐵，通過降低鋅鋁熔體中的鐵 含量來減少鋅渣的生成量，為生產高品質熱浸鍍鋼板提供潔凈的鋅池環境，從根本上避免 熱浸鍍鋅鋁鋼板中鋅渣缺陷的產生，穩定熱浸鍍鋅鋼板的產品質量，為提供高熱浸鍍鋼板 品質提供保證，擴大產品應用范圍，同時可減少鋅鋁的損耗，帶來可觀的社會效益和經濟效
權利要求1.一種連續熱浸鍍鋅鋁中體外循環靜置降溫除鐵的裝置，包括鍍鋅鋅鍋(1 )，其特征 在于在鍍鋅鋅鍋(1)旁邊設有一低溫靜置鋅鍋(5 )，鍍鋅鋅鍋(1)下部與低溫靜置鋅鍋(5 ) 下部之間設有導出管道(11)，在導出管道(11)上設有驅動裝置(10)用以將鋅鋁熔體(9)從 鍍鋅鋅鍋(1)導出至低溫靜置鋅鍋(5 )，鍍鋅鋅鍋(1)上部與低溫靜置鋅鍋(5 )上部之間設 有回流管道(3 )，用于將經降溫除鐵后的鋅鋁熔體(9 )回流到鍍鋅鋅鍋(1)。
2.如權利要求1所述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中體外循環靜置降溫除鐵的裝置，其特征 在于低溫靜置鋅鍋(5)的位置高于鍍鋅鋅鍋(1)的位置，高度差H為30 50cm，低溫靜置 鋅鍋(5)中的鋅鋁熔體液面高于鍍鋅鋅鍋(1)中的鋅鋁熔體液面。
3.如權利要求1所述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中體外循環靜置降溫除鐵的裝置，其特征 在于所述鍍鋅鋅鍋(1)采用電磁感應加熱方式加熱，所述低溫靜置鋅鍋(5)采用環繞電阻 帶(6)加熱進行加熱保溫，減少對鋅鋁熔體(9)產生攪動而影響鐵的析出和含鐵鋅渣的沉 降積累。
4.如權利要求1所述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中體外循環靜置降溫除鐵的裝置，其特征 在于所述導出管道(11)采用耐火耐蝕石墨管道，導出管道(11)采用圓形或方形結構，管 道橫截面積為3 15cm2，導出管道(10)連接鍍鋅鋅鍋(1)的入口水平位置高于連接低溫 靜置鋅鍋(5)出口水平位，高度差以鋅鋁熔體(9)能夠順利流入低溫靜置鋅鍋(5)為準。
5.如權利要求1所述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中體外循環靜置降溫除鐵的裝置，其特征 在于所述回流管道(3)采用耐火耐蝕石墨管道，回流管道(3)采用圓形或方形結構，管道 橫截面積為3 15cm2 ；回流管道(3)連接低溫靜置鋅鍋(5)的入口水平位置高于連接鍍鋅 鋅鍋(1)的出口水平位置，高度差以鋅鋁熔體(9)能夠順利流入鍍鋅鋅鍋(1)為準。
6.如權利要求1所述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中體外循環靜置降溫除鐵的裝置，其特征 在于低溫靜置鋅鍋(5)與鍍鋅鋅鍋(1)的四周和底部內側均采用耐火耐蝕材料，外層使用 鋼板層。
7.如權利要求1或4所述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中體外循環靜置降溫除鐵的裝置，其 特征在于所述導出管道(11)距離低溫靜置鋅鍋(5)底部1/3位置。
專利摘要一種連續熱浸鍍鋅鋁中體外循環靜置降溫除鐵的裝置，涉及熱浸鍍鋅技術領域，采用的技術方案為在鍍鋅鋅鍋側增加一低溫靜置鋅鍋，驅動鋅鋁熔體通過管道從鍍鋅鋅鍋中導出，使鋅液流入低溫靜置鋅鍋，鋅液中除鐵過程在低溫靜置鋅鍋中進行。低溫靜置鋅鍋采用電阻帶加熱，并合理控制與鍍鋅鋅鍋溫度差，利用不同溫度下鐵的溶解度不同以及含鐵鋅渣與鋅鋁熔體之間的密度差，使鋅鋁熔體中鐵在低溫靜置鋅鍋中靜置降溫析出，生成含鐵鋅渣并沉降至鋅鋁熔體底部；靜置凈化后的鋅鋁熔體通過與鍍鋅鋅鍋相連的管道流回鍍鋅鋅鍋，完成對鋅鋁熔體的除鐵過程。本實用新型可在熱浸鍍鋅鋁線內、線外使用，可是鍍鋅鋅鍋內鋅液中的鐵含量顯著降低，提高鍍層質量，并使鋅鋁損耗量減少。
文檔編號C23C2/06GK201857420SQ20102057712
公開日2011年6月8日 申請日期2010年10月26日 優先權日2010年10月26日
發明者彭浩平, 李智, 涂浩, 王建華, 王鑫銘, 蘇旭平 申請人:常州大學