專利名稱：一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及金屬冶煉技術領域，具體是一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣裝置。
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，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felvalume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I^eAl3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(ialvalume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feilvalume生產線同樣也存在鋅渣問題。鋅鋁產品面主要問題是鍍層的亮點、鋅粒、鋅疤、鋅花不均、壓痕、成形性降低等缺陷，其中亮點、鋅粒、鋅疤主要是由于鋅渣引起，尤其以懸浮渣的影響最大。鋅渣吸附在沉沒輥、穩定輥上會對鍍層造成鋅花不均或渣印缺陷，且鋅渣對鍍層的成形性等造成不良影響， 同時底渣的形成會造成鋁鋅液的資源浪費，增加生產成本，另外，積聚在鋁鋅液底部的底渣非常難以去除，必須進行定期停產打撈，這嚴重影響了生產效率，如果能通過某種方法除去鋅池中的鋅渣，將大大降低鋅池中鋅渣對產品質量的影響，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
本發明的目的是提供一種用于連續鍍鋅生產中鋅鋁熔池中除渣裝置，設置一循環冷卻降溫裝置于鍍鋅鋅鍋內部鋅鋁液中，利用鋅渣在鋅鋁液熔體溫度降低時將析出長大并沉淀，從而達到連續除去鋅池鋅渣的目的。循環冷卻降溫裝置內部為迂回槽，驅動鋅鋁液流經迂回槽，該迂回槽內嵌冷卻管， 管內連續充入低溫熔融金屬液，冷卻管內部采用獨特的蜂巢型結構，有效提高熱交換能力， 提高對管外鋅鋁液冷卻效果；迂回槽設計寬度為10 12cm，內嵌冷卻管設計寬度為5 6cm，內嵌冷卻管與迂回槽等高，迂回槽狹長設計有利于穩定槽內鋅鋁液的流動，并且延長鋅鋁液流經冷卻降溫裝置的時間，冷卻管設計寬度為迂回槽寬度的一半，且高度相等，能使鋅渣在裝置中冷卻效果增強，并有充分的時間冷卻析出長大的，迂回槽內鋅鋁液流動方向與冷卻管內低溫熔融金屬液流動方向相反，使對鋅鋁液的冷卻達到最優效果。鋅池中鋅渣在連續鍍鋅中將引起鍍層的亮點、鋅粒、鋅疤、鋅花不均、壓痕、成形性降低等缺陷，通過本發明連續鍍鋅生產中鋅鋁熔池中除渣方法和裝置，使鋅渣降溫析出長大后，沉降收集于除渣裝置底部鋅渣收集器，能持續有效地降低鋅池中鋅渣，減少連續鍍鋅板亮點、鋅粒、鋅疤、鋅花不均、壓痕、成形性降低等缺陷，而從減少鋅池中的鋅渣對鍍層質量的影響，提高產品質量。對鋅池進行在線連續除渣以后，將減少停機撈渣的時間，降低鋅鋁原材料的消耗，有效提高生產效率、降低生產成本。為達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現
一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣裝置，所述循環冷卻降溫除渣裝置位于鍍鋅鋅鍋內部鋅鋁液中，其特征在于所述循環冷卻降溫除渣裝置的內部為兩端開口的迂回槽， 所述循環冷卻降溫除渣裝置的底部為鋅渣收集器，迂回槽中內置帶入口和出口的內裝低溫低熔點熔融金屬液的蜂巢型冷卻管，迂回槽入口設置鋅鋁液驅動裝置驅動鋅鋁液從迂回槽入口進入迂回槽，鋅鋁液從迂回槽出口自然流回鍍鋅鋅鍋。上述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣裝置，其特征在于所述循環冷卻降溫除渣裝置的頂部低于鍍鋅鋅鍋鋅鋁液液面20 40cm。所述循環冷卻降溫除渣裝置所有部件均采用鋼架結構、外覆不銹鋼、耐火粘土等耐熱耐蝕材料；蜂巢型冷卻管采用銅結構外覆導熱性優良的不銹鋼等耐熱耐蝕導熱材料。上述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣的裝置，其特征在于所述迂回槽寬度為10 12cm，深度為30 60cm;入口和出口采用圓形或方形結構，入口和出口橫截面積為50 80cm2。上述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣的裝置，其特征在于冷卻管采用方形管道，寬度為迂回槽寬度的一半，高度等于迂回槽的深度。上述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣的裝置，其特征在于在蜂巢型冷卻管入口不斷壓入低溫低熔點熔融金屬液，以滿足對迂回槽內鋅鋁液進行冷卻的要求， 對迂回槽內鋅鋁液冷卻降溫之后，熔融金屬液從冷卻管出口流出回收重新利用。一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣的方法，其特征在于在鍍鋅鋅鍋內部鋅鋁液中設置一循環冷卻降溫除渣裝置，內部為兩端開口的迂回槽，迂回槽中內嵌帶入口和出口的蜂巢型冷卻管；驅動鋅鋁液從迂回槽入口進入迂回槽，鋅鋁液流經迂回槽時，在蜂巢型冷卻管中不斷壓入低溫低熔點熔融金屬液對迂回槽內鋅鋁液進行冷卻，降低鋅鋁液溫度使鋅渣從鋅鋁液中析出長大，并沉淀于位于除渣裝置底部的鋅渣收集器，析出鋅渣后的鋅鋁液經由迂回槽出口流回鍍鋅鋅鍋，完成對鋅鋁液的除渣凈化。上述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣的方法，其特征在于采用電磁驅動的方法使鍍鋅鋅鍋中鋅鋁液流入迂回槽。上述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣的方法，其特征在于所述循環冷卻降溫除渣裝置的迂回槽內鋅鋁液的溫度低于鍍鋅鋅鍋內鋅鋁液溫度20 50°C。上述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣的方法，其特征在于所述迂回槽中鋅鋁液的流動速度為50-500kg/min。上述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣的方法，其特征在于鋅鋁液中20 60%的鋅渣被降溫析出并沉淀。上述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣的方法，其特征在于所述低溫低熔點熔融金屬液包括錫和鋅。上述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣的方法，其特征在于迂回槽內鋅鋁液流動方向與冷卻管內低溫熔融金屬液流動方向相反。所述裝置的具體實施步驟為
(1)從蜂巢型冷卻管入口不斷壓入低溫低熔點熔融金屬液進入蜂巢型冷卻管，低溫低熔點熔融金屬液以一定速度流經蜂巢型冷卻管，以滿足對迂回槽內鋅鋁液進行冷卻的要求，并從出口流出回收重新利用；
(2)迂回槽入口驅動裝置將鍍鋅鋅池中鋅鋁液驅動進入迂回槽，鋅鋁液在迂回槽內流動速度為 50-500kg/min ；
(3)利用蜂巢型冷卻管降低迂回槽內鋅鋁液溫度，循環冷卻降溫裝置迂回槽內溫度低于鍍鋅鋅鍋鋅鋁液溫度20 50°C ；
(4)迂回槽內鋅鋁液溫度降低時，鋅渣從鋅鋁液中析出長大，并沉淀至設置在底部的鋅渣收集器；
(5)迂回槽內鋅鋁液在流動過程中，20 60%的鋅渣被降溫析出沉淀，經由迂回槽出口回流至鍍鋅鋅池，完成對鋅鋁液的除渣凈化；
(6)在連續除渣過程中，底部的鋅渣收集器內鋅渣持續增加，當達到一定量時可在在線或暫停除渣對其進行清理。本發明的循環冷卻降溫除渣的裝置，為連續熱浸鍍鋅鋁提供一種除渣的裝置，除渣過程在循環冷卻降溫除渣裝置中完成，可應用于連續生產線內線外。在壓力作用下，將低溫低熔點熔融金屬壓入蜂巢型冷卻管，并以一定速度流經蜂巢型冷卻管，以滿足對迂回槽內鋅鋁液進行冷卻的要求，并從出口流出回收重新利用。在電磁驅動等驅動力作用下，使鋅鋁液流經迂回槽入口流入迂回槽內，鋅鋁液在蜂巢型冷卻管的作用下降溫析出鋅渣，并長大沉淀只底部鋅渣收集器，而經過降溫除渣之后的鋅鋁液通迂回槽出口自然回流鍍鋅鋅鍋，減少鍍鋅鋅鍋中鋅鋁液中的鋅渣含量，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，擴大產品應用范圍，減少鋅鋁的損耗，具有可觀的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在附圖中
圖1為本發明循環冷卻降溫除渣裝置的橫截面示意圖； 圖2為本發明循環冷卻降溫除渣裝置A處縱截面示意圖； 圖3為本發明循環冷卻降溫除渣裝置B處縱截面示意圖； 圖4為鋼板熱浸鍍鋅過程及循環冷卻降溫除渣裝置裝備位置示意圖；圖5為本發明循環冷卻降溫除渣裝置迂回槽入口截面示意圖； 圖6為本發明循環冷卻降溫除渣裝置冷卻管截面示意圖； 圖7為本發明循環冷卻降溫除渣示意圖。
附圖標號鍍鋅鋅鍋[2]迂回槽入口[3]鋅鋁液驅動裝置[4]冷卻管出口[5]迂回槽[6]循環冷卻降溫除S裝置[7]冷卻管入口[8]低溫金屬液驅動裝置[9]迂回槽出口[10]鋅渣[11]冷卻管[12]低溫金屬液[13]鋅鋁液[14]氣刀[15]帶鋼[16]沉沒輥[17]鋅液面[18]鋅渣收集器。
具體實施例方式下面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3所示，本發明的連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣裝置6位于鍍鋅鋅鍋1的鍍鋅液13中，循環冷卻降溫除渣裝置6安裝位置，其頂部低于鍍鋅鋅鍋鋅液面 17高度為h，高度差為20 40cm，鋼板熱浸鍍鋅過程在鍍鋅鋅鍋1中完成，循環冷卻降溫除渣裝置6用來降溫除渣，循環冷卻降溫除渣裝置6內為迂回槽5，迂回槽5兩端為迂回槽入口 2和迂回槽出口 9，鋅鋁液13在鋅鋁液驅動裝置3作用下，通過迂回槽入口 2進入迂回槽5，除渣完成后從迂回槽出口 9回流至鍍鋅鋅池1，迂回槽5內嵌冷卻管11，冷卻管11內為蜂巢型結構，冷卻管11包含了冷卻管入口 7和冷卻管出口 4，低溫金屬液12在低溫金屬液驅動裝置8作用下，從冷卻管入口 7進入冷卻管11，之后從冷卻管出口 4流出回收重新利用。所述鍍鋅鋅鍋1采用電磁感應加熱方式加熱，溫度為580 620°C，冷卻管11內不斷壓入液態低溫金屬液12 (錫或鋅等)，溫度為200 450°C，低溫金屬液12流經冷卻管11 時，帶走迂回槽5內流動的鋅鋁液13熱量，使迂回槽5內鋅鋁液13溫度降低20 50°C，大量鋅渣從降低溫度的鋅鋁液13中析出長大并沉淀于位于底部的鋅渣收集器18，鋅鋁液13 通過降溫除渣后經由迂回槽出口 9回流到鍍鋅鋅鍋1，完成對鋅鋁液的除渣過程，鋅鋁液中 20 60%的鋅渣被降溫析出沉淀。從上述實施實例可見，本發明連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣的方法利用對鋅鋁液循環冷卻降溫的方法，有效的去除鋅鋁液中的鋅渣，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益。
權利要求
1.一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣裝置，所述循環冷卻降溫除渣裝置位于鍍鋅鋅鍋內部鋅鋁液中，其特征在于所述循環冷卻降溫除渣裝置的內部為兩端開口的迂回槽，所述循環冷卻降溫除渣裝置的底部為鋅渣收集器，迂回槽中內置帶入口和出口的內裝低溫低熔點熔融金屬液的蜂巢型冷卻管，迂回槽入口設置鋅鋁液驅動裝置驅動鋅鋁液從迂回槽入口進入迂回槽，鋅鋁液從迂回槽出口自然流回鍍鋅鋅鍋。
2.如權利要求1所述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣裝置，其特征在于 所述循環冷卻降溫除渣裝置的頂部低于鍍鋅鋅鍋鋅鋁液液面20 40cm。
3.如權利要求1所述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣的裝置，其特征在于所述迂回槽寬度為10 12cm，深度為30 60cm ；入口和出口采用圓形或方形結構，入口和出口橫截面積為50 80cm2。
4.如權利要求1所述的一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣的裝置，其特征在于冷卻管采用方形管道，寬度為迂回槽寬度的一半，高度等于迂回槽的深度。
全文摘要
本發明涉及金屬冶煉技術領域，具體是一種連續熱浸鍍鋅鋁中循環冷卻降溫除渣裝置。具體為在鍍鋅鋅鍋內部鋅鋁熔中設置一循環冷卻降溫除渣裝置，該裝置內溫度低于鍍鋅鋅鍋內鋅鋁液溫度，內部為兩端開口的迂回槽，迂回槽入口設置鋅鋁液驅動裝置，迂回槽中內嵌帶入口和出口的蜂巢型冷卻管，底部為鋅渣收集器；驅動鋅鋁液從迂回槽入口進入迂回槽，鋅鋁液流經迂回槽時，在蜂巢型冷卻管中不斷壓入低溫低熔點熔融金屬液對迂回槽內鋅鋁液進行冷卻，降低鋅鋁液溫度使鋅渣從鋅鋁液中析出長大，并沉淀于底部鋅渣收集器，析出鋅渣后的鋅鋁液經由迂回槽出口流回鍍鋅鋅鍋，完成對鋅鋁液的除渣凈化，本發明能有效除去鋅池中的鋅渣。
文檔編號C23C2/00GK102168237SQ20111004509
公開日2011年8月31日 申請日期2011年2月25日 優先權日2011年2月25日
發明者彭浩平, 涂浩, 王建華, 王鑫銘, 蘇旭平 申請人:常州大學