專利名稱：一種制備電鍍用鋅粒的設備及方法
技術領域：
本發明屬于有色金屬加工技術領域，具體涉及的是一種金屬顆粒的加工方法，特別涉及一種制備電鍍用鋅粒的設備及方法。
背景技術：
由于鋅在常溫下表面易生成一層保護膜，所以鋅最大的用途是用于鍍鋅工業。與其他金屬相比，鋅是相對便宜而又易鍍覆的一種金屬，屬低值防蝕電鍍層，被廣泛用于保護鋼鐵件，特別是防止大氣腐蝕，并用于裝飾。電鍍鋅在電鍍時，鍍液中鋅離子的補充主要添加鋅錠或鋅粒，依靠鋅錠或鋅粒不斷在鍍液中溶解來實現。在使用鋅錠補充鋅離子時，存在所使用的鋅錠殘極率高，損失浪費較大，造成電鍍成本也隨之提高的缺點。如果加入顆粒均勻、活性高的鋅粒補充鋅離子，鍍層均勻性和耐蝕性有所提高，并且勞動效率提高、操作簡單方便。隨著國內電鍍鋅行業規模不斷擴大，因此目前國內及國外新建或改建的電鍍鋅生產線都使用更為合理的鋅粒代替鋅錠，使生產時的殘極率大大降低。目前電鍍鋅粒的生產常用的方法是熔滴法、飛濺法和機械加工法，其中熔滴法是比較常用和簡便的生產制造方法，但生產能力和生產效率較低，不能滿足大型電鍍生產需要。
發明內容
為了能夠生產適宜電鍍鋅用的鋅粒，本發明提出了一種制備電鍍用鋅粒的設備及方法。該設備由鋅熔化爐和石墨滴粒鍋及接粒斗構成，該方法經過鋅錠熔化和滴粒過程，制備出電鍍鋅用鋅粒，解決電鍍鋅用鋅粒制備的技術問題。本發明解決技術問題采取的技術方案
鋅粒制備設備的構成
鋅粒制備設備由鋅熔化爐、恒溫箱、石墨滴粒鍋、圓環接粒器和接料斗構成。鋅熔化爐由爐體和爐腔及加熱裝置構成，并設有鋅液出口。恒溫箱由箱體、鋅容器和保溫體構成，鋅容器底部設有鋅液流出管。石墨滴粒鍋石墨滴粒鍋底部設有二排滴注孔，石墨滴粒鍋上裝有兩段加熱器；其中在石墨滴粒鍋側部裝有電阻絲，其中在石墨滴粒鍋底部并排裝有加熱棒。圓環接粒器圓環接粒器由軸承支架支撐在水平地面上，圓環接粒器上設置有均勻分布的擋料板和傳動機構。圓環接粒器接料表面下設有水循環管和壓力旋轉接頭；圓環接粒器上方放置2-4個石墨滴粒鍋同時進行滴注。鋅粒冷卻后，在擋料板的作用下，進入到中間放置的接粒斗中。鋅熔化爐、恒溫箱、石墨滴粒鍋內的溫度由PLC溫度控制器控制。鋅粒制備過程1、原料鋅熔化過程原料鋅錠進入鋅熔化爐熔化后，鋅液達到450-500°C時，通過鋅包加入到恒溫爐內保持恒溫。
2、鋅液恒溫、熔滴過程恒溫箱內鋅液溫度保持在430-450°C，鋅液經溜斗進入石墨滴粒鍋中，當石墨滴粒鍋中的鋅液高度達到200-300mm時，加熱并控制石墨滴粒鍋的鍋體和滴注孔溫度，當滴注孔滴粒溫度在425-430°C時，鋅液開始滴注。3、鋅粒的接收冷卻收集過程鋅液通過石墨滴粒鍋的滴注孔滴落到距石墨滴粒鍋滴孔距離為20-30mm的圓環接粒器接粒表面，圓環接粒器勻速旋轉進行接收和收集鋅粒。圓環接粒器旋轉轉數為20-80rpm，待鋅粒冷卻成型后，在圓環接粒器上的擋料板作用下，收集進入圓環接粒器中間放置的接粒斗中。圓環接粒器表面溫度通過水循環管和壓力旋轉接頭進行水循環冷卻，保持圓環接粒器接粒表面溫度在60°C以下。積極效果，本發明提出的鋅粒制備設備和鋅粒制備方法，所生產的鋅粒色澤明亮、組織致密、無夾渣、無空洞，具有良好的導電性、溶解均勻，且短時間內釋放鋅量快，釋放鋅量多。適宜作為生產電鍍鋅鋅粒的設備和方法應用。
圖1為本發明制備電鍍鋅粒的設備構成圖 圖2為本發明石墨滴粒鍋示意圖
圖3為本發明石墨滴粒鍋滴注孔布置示意圖 圖4為本發明圓環接粒器結構示意圖 圖5為本發明圓環接粒器縱向結構圖 圖6為本發明圓環接粒器水循環冷卻機構示意圖 圖7為本發明圓環接粒器水循環冷卻機構縱向示意圖 圖8為本發明制備電鍍鋅粒的工藝流程圖
其中1、鋅熔化爐，2、恒溫箱，3、石墨滴粒鍋，3.1、電阻絲，3. 2、滴注孔，3. 3、加熱棒，4、圓環接粒器，4.1、擋料板，4. 2、傳動機構，4. 3、軸承支座，4. 4、水循環管，4. 5、壓力旋轉接頭，5、接料斗。
具體實施例方式 據圖1-7所示，
鋅粒制備設備的構成
鋅粒制備設備由鋅熔化爐1、恒溫箱2、石墨滴粒鍋3、圓環接粒器4和接料斗5構成。鋅熔化爐由爐體和爐腔及加熱裝置構成，并設有鋅液出口。恒溫箱由箱體、鋅容器和保溫體構成，鋅容器底部設有鋅液流出管。石墨滴粒鍋石墨滴粒鍋底部設有三排直徑為1. 0-1. 2mm的滴注孔3. 2，每排均勻分布5-8個，孔間距為20-25mm，石墨滴粒鍋上裝有兩段加熱器；其中在石墨滴粒鍋側部裝有電阻絲3. 1，用于加熱鋅液和溫度控制；其中在石墨滴粒鍋底部，與每排滴注孔3. 2的20mm處并排裝有加熱棒3. 3，用于加熱滴注孔和溫度控制。圓環接粒器圓環接粒器由軸承支架4. 3支撐在水平地面上，圓環接粒器上設置有均勻分布的擋料板4.1和傳動機構4. 2。圓環接粒器接料表面下設有水循環管4. 4和壓力旋轉接頭4. 5。圓環接粒器在接收鋅滴過程中，圓環接粒器在接粒器底部傳動機構作用下進行勻速轉動，保證滴注的鋅粒不重疊。
水循環管和壓力旋轉接頭對圓環接粒器進行水循環冷卻，并在圓環接粒器內的頂部接一排或多排開一定數量噴射小孔的水管，能夠高效迅速對圓環接粒器表面降溫。圓環接粒器上方放置2-4個石墨滴粒鍋同時進行滴注。鋅粒冷卻后,在擋料板4.1的作用下，進入到中間放置的接粒斗5中。熔化爐、恒溫箱、石墨滴粒鍋內的溫度由PLC溫度控制器控制。鋅粒制備過程:
據圖8所示，
鋅錠加入到鋅熔化爐中加熱后熔化成為液態鋅，液態鋅加入到恒溫箱中恒溫，然后經過石墨滴粒鍋滴成鋅粒，鋅粒流入到圓環接粒器中，經過冷卻、收集和篩分工序，獲得電鍍鋅粒成品；篩分后的不合格鋅粒經收集，作為原料進行使用；而經過鋅熔化爐后掉落的鋅液進行回收鋅，重新作為鋅錠原料進行制備電鍍鋅粒使用。具體過程如下:1、原料鋅熔化過程:原料鋅錠進入鋅熔化爐熔化后，鋅液達到450-500°C時，通過鋅包加入到恒溫爐內保持恒溫。2、鋅液恒溫、熔滴過程:恒溫箱內鋅液溫度保持在430-450°C，鋅液經溜斗進入石墨滴粒鍋中，當石墨滴粒鍋中的鋅液高度達到200-300mm時，加熱并控制石墨滴粒鍋的鍋體和滴注孔溫度，當滴注孔滴粒溫度在425-430°C時，鋅液開始滴注。3、鋅粒的接收冷卻收集過程:鋅液通過石墨滴粒鍋的滴注孔滴落到距石墨滴粒鍋滴孔距離為20-30mm的圓環接粒器接粒表面，圓環接粒器勻速旋轉進行接收和收集鋅粒。圓環接粒器旋轉轉數為20-80rpm，待鋅粒冷卻成型后，在圓環接粒器上的擋料板作用下，收集進入圓環接粒器中間放置的接粒斗中。圓環接粒器表面溫度通過水循環管和壓力旋轉接頭進行水循環冷卻，保持圓環接粒器接粒表面溫度在60°C以下。實施例1:
將原料鋅錠放入中頻鋅熔化爐中加熱，鋅錠熔化后，將其從鋅熔化爐流出加到恒溫箱中，恒溫箱里的鋅液保持435-440°C，再通過溜斗進入到石墨滴粒鍋中，溫度下降，在控溫系統的作用下，滴注孔在425-430°C形成熔滴進行滴注，在圓環接粒器上快速冷卻凝結，由擋料板收集到接料斗中，圓環接粒器表面溫度小于60°C，滴注距離25mm，轉數25rpm，滴注孔直徑1.0mm，滴注孔數22個。按此條件操作后生產電鍍鋅粒情況:
鋅粒粒度Φ5-6πιπι，單粒重0.35-0.40克，鋅粒生產速度800kg/h，加工能耗0.60kw/kg,鋅粒成品率大于90%，回收率大于98%，其雜質含量符合標準GB/T470-2008的要求。實施例2:
將精鋅鋅錠放入中頻鋅熔化爐中加熱，鋅錠溶化后，將其從鋅熔化爐中流出到恒溫箱中，恒溫箱里的鋅液保持435-440°C，再通過溜斗進入到石墨滴粒鍋中，溫度下降，在控溫系統的作用下，滴注孔在428-430°C形成熔滴進行滴注，在圓環接粒器上快速冷卻凝結，由擋料板收集到接料斗中，圓環接粒器表面溫度小于60°C,滴注距離30mm,轉數30rpm,滴注孔直徑1.2mm，滴注孔數22個。按此條件操作后生產電鍍鋅粒情況:
鋅粒粒度Φ6-8πιπι，單粒重0.50-0.60克，鋅粒生產速度1000kg/h，加工能耗0.52kw/kg，鋅粒成品率大于90%，回收率大于98%，其雜質含量符合標準GB/T470-2008的要求。本發明制備的鋅熔滴一次粒化，并迅速冷卻成型，生產過程中無表面處理及烘干工序，鋅粒表面光潔、顆粒均勻、氧化少、活性高、無氣孔及夾雜、形狀飽滿，生產連續性強，能耗低，產量高，回收率高，易操作，適用于大規模電鍍鋅粒的生產。
權利要求
1.一種制備電鍍用鋅粒的設備，其特征在于: 鋅粒制備設備的構成: 鋅粒制備設備由鋅熔化爐(I)、恒溫箱(2 )、石墨滴粒鍋(3 )、圓環接粒器(4)和接料斗(5)構成； 鋅熔化爐:由爐體和爐腔及加熱裝置構成，并設有鋅液出口 ； 恒溫箱:由箱體、鋅容器和保溫體構成，鋅容器底部設有鋅液流出管； 石墨滴粒鍋:石墨滴粒鍋底部設有三排直徑為1.0-1.2mm的滴注孔(3.2)，每排均勻分布5-8個，孔間距為20-25mm，石墨滴粒鍋上裝有兩段加熱器；其中在石墨滴粒鍋側部裝有電阻絲(3.1 )，用于加熱鋅液和溫度控制；其中在石墨滴粒鍋底部，與每排滴注孔的20mm處并排裝有加熱棒(3.3)，用于加熱滴注孔和溫度控制； 圓環接粒器:圓環接粒器由軸承支架(4.3)支撐在水平地面上，圓環接粒器上設置有均勻分布的擋料板(4.1)和傳動機構(4.2)； 圓環接粒器接料表面下設有水循環管(4.4)和壓力旋轉接頭(4.5)； 圓環接粒器在接收鋅滴過程中，圓環接粒器在接粒器底部傳動機構作用下進行勻速轉動，保證滴注的鋅粒不重疊； 水循環管和壓力旋轉接頭對圓環接粒器進行水循環冷卻，并在圓環接粒器內的頂部接一排或多排開一定數量噴射小孔的水管，能夠高效迅速對圓環接粒器表面降溫； 圓環接粒器上方放置2-4個石墨滴粒`鍋同時進行滴注； 鋅粒冷卻后，在擋料板的作用下，進入到中間放置的接粒斗中； 鋅化爐、恒溫箱、石墨滴粒鍋內的溫度由PLC溫度控制器控制。
2.一種制備電鍍用鋅粒的方法，其特征是: 鋅粒制備過程: 鋅錠加入到鋅熔化爐中加熱后熔化成為液態鋅，液態鋅加入到恒溫箱中恒溫，然后經過石墨滴粒鍋滴成鋅粒，鋅粒流入到圓環接粒器中，經過冷卻、收集和篩分工序，獲得電鍍鋅粒成品；篩分后的不合格鋅粒經收集，作為原料使用；而經過鋅熔化爐后掉落的鋅液進行回收鋅，重新作為鋅錠原料進行制備電鍍鋅粒使用； 具體過程如下: 1)、原料鋅熔化過程:原料鋅錠進入鋅熔化爐熔化后，鋅液達到450-500°C時，通過鋅包加入到恒溫爐內保持恒溫； 2)、鋅液恒溫、熔滴過程:恒溫箱內鋅液溫度保持在430-450°C，鋅液經溜斗進入石墨滴粒鍋中，當石墨滴粒鍋中的鋅液高度達到200-300mm時，加熱并控制石墨滴粒鍋的鍋體和滴注孔溫度，當滴注孔滴粒溫度在425-430°C時，鋅液開始滴注； 3)、鋅粒的接收冷卻收集過程:鋅液通過石墨滴粒鍋的滴注孔滴落到距石墨滴粒鍋滴孔距離為20-30mm的圓環接粒器接粒表面，圓環接粒器勻速旋轉進行接收和收集鋅粒；圓環接粒器旋轉轉數為20-80rpm，待鋅粒冷卻成型后，在圓環接粒器上的擋料板作用下，收集進入圓環接粒器中間放置的接粒斗中；圓環接粒器表面溫度通過水循環管和壓力旋轉接頭進行水循環冷卻，保持圓環接粒器接粒表面溫度在60°C以下。
全文摘要
本發明提出的是一種制備電鍍用鋅粒的設備及方法。利用鋅粒制備設備經過原料鋅熔化過程、鋅液恒溫、熔滴過程和鋅粒的接收冷卻收集過程，制備電鍍鋅粒。采用本發明提出的鋅粒制備設備和鋅粒制備方法，所生產的鋅粒色澤明亮、組織致密、無夾渣、無空洞，具有良好的導電性、溶解均勻，且短時間內釋放鋅量快，釋放鋅量多。適宜作為生產電鍍鋅鋅粒的設備和方法應用。
文檔編號C25D3/22GK103071803SQ201310060619
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月27日 優先權日2013年2月27日
發明者李逸, 賈乙東, 楊國強, 李良 申請人:葫蘆島鋅業股份有限公司