溶鋅系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于冷乳帶鋼電鍍鋅技術領域，具體涉及一種溶鋅系統。
【背景技術】
[0002] 電鍍鋅是鋼鐵防腐蝕技術之一，電鍍鋅板因具有良好的耐腐蝕性、加工性、可焊性 和涂漆性而被廣泛應用于汽車、家電、輕工業等行業。冷乳帶鋼連續電鍍鋅作業線是在20 世紀40年代發展起來的，迄今世界上已有50多條連續電鍍鋅作業線投入生產，作業線速度 已達到210m/min，最大帶寬達到2080mm。
[0003] 目前最常用的電鍍鋅方法是安德里茨公司1985年開發的重力槽法，重力法電鍍 鋅采用不可溶陽極，Zn2+通過單獨的溶鋅裝置補充。隨著電鍍生產的進行，Zn 2+會不斷地從 電鍍液中電沉積到帶鋼表面，需要不斷地向電鍍液中補充鋅離子，以保證Zn2+濃度，否則電 鍍無法進行，因此設置有溶鋅系統。
[0004] 溶鋅系統里電鍍液由溶鋅栗從循環罐中抽出后從溶鋅罐底部逆流通過罐中的鋅 粒層，鋅粒便與電鍍液中的H+發生反應而變為Zn 2+進入電鍍液中，獲得富含Zn 2+的電鍍液 后，溢流至沉淀罐，過濾后的電鍍液依靠重力作用流回到電鍍液循環罐。溶鋅槽中的鋅顆粒 通過上部可鋅顆粒加料斗直接補充。溶鋅站內反應如下式所示：
[0006] 從上式可以看出，鋅溶解反應生成大量的氫氣。由于氫氣的爆炸極限為4%~ 74. 2%，屬于易爆氣體。為避免溶鋅站發生爆炸，需要及時控制溶鋅罐內氫氣的濃度。
[0007] 當氫氣濃度達到一定值，希望電鍍液盡可能快排空，以減少氫氣量。但由于現有的 溶鋅罐的機構形式決定了罐內的液體與鋅粒大面積接觸，因此在一定時間內還是會有大量 氫氣產生，因此需要解決鋅粒和液體接觸面積的矛盾問題，要求既不影響正常生產，又便于 及時排空。
[0008] 因此有必要設計一種溶鋅系統，以克服上述問題。 【實用新型內容】
[0009] 本實用新型的目的在于克服現有技術之缺陷，提供了一種溶鋅系統，使溶鋅罐內 氫氣濃度可控。
[0010] 本實用新型是這樣實現的：
[0011] 本實用新型提供一種溶鋅系統，包括溶鋅罐和電鍍液循環罐，所述溶鋅罐頂部連 接有排霧管路，底部設有進液口，所述排霧管路與酸霧凈化系統連通，所述排霧管路上設有 氫氣濃度檢測儀，所述酸霧凈化系統設有用于事故控制的備用風扇；所述電鍍液循環罐與 所述進液口之間并聯設有電鍍液供應管路和電鍍液回流管路，所述電鍍液供應管路和所述 電鍍液回流管路上均設有截止閥，所述電鍍液供應管路上設有溶鋅栗；所述溶鋅罐內設有 用于承載鋅顆粒的托板，該托板具有傾斜部，且至少于所述傾斜部上開設多個通孔。
[0012] 進一步地，所述溶鋅系統還包括中央控制器，所述氫氣濃度檢測儀與所述中央控 制器的輸入端電連接，所述溶鋅栗及各所述截止閥均與所述中央控制器的輸出端電連接。
[0013] 進一步地，所述托板為錐形托板，各所述通孔的開孔方向均為豎直方向。
[0014] 進一步地，所述錐形托板為雙層結構，包括第一錐形板和第二錐形板，所述第二錐 形板位于所述第一錐形板上方，所述第一錐形板與所述第二錐形板上均設有多個所述通 孔，且所述第一錐形板上的所述通孔與所述第二錐形板上的所述通孔錯位布置。
[0015] 進一步地，所述通孔的直徑2mm。
[0016] 進一步地，所述溶鋅罐頂部套接有環形溢流槽，所述環形溢流槽頂部設有至少一 個脫鹽水入口，各所述脫鹽水入口均連接有脫鹽水管路，所述環形溢流槽底部設有排空口。
[0017] 進一步地，各所述脫鹽水管路通過脫鹽水供應干路與脫鹽水罐連通，所述脫鹽水 供應干路上設有截止閥；所述溶鋅系統還包括中央控制器，脫鹽水供應干路上的截止閥與 所述中央控制器的輸出端電連接。
[0018] 進一步地，所述排霧管路上還設有備用氫氣濃度檢測儀。
[0019] 進一步地，所述溶鋅系統還包括電鍍液沉淀罐，所述環形溢流槽上設有排液口，所 述電鍍液沉淀罐入口端與所述排液口連通，所述電鍍液沉淀罐出口端與所述電鍍液循環罐 連通。
[0020] 進一步地，所述溶鋅罐上開設有檢修人孔。
[0021] 本實用新型具有以下有益效果：本溶鋅系統中，通過設置氫氣濃度檢測儀實時監 測溶鋅罐內的氫氣濃度，通過檢測值控制溶鋅栗的工作轉速，當氫氣濃度較大，需要及時停 止反應時，可及時控制溶鋅栗降低轉速直至停止工作，減少溶鋅罐內的電鍍液進液量，從而 降低氫氣產生量。通過電鍍液回流管路可快速外排溶鋅罐內的電鍍液，在托板傾斜部的作 用下，電鍍液與鋅顆粒快速隔離，從而使得溶鋅罐內氫氣濃度快速降低，保證安全生產。本 溶鋅系統氫氣濃度可控，有效提高生產安全性和穩定性。
【附圖說明】
[0022] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例 或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提 下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
[0023] 圖1為本實用新型實施例提供的溶鋅系統的結構示意圖；
[0024] 圖2為本實用新型實施例提供的溶鋅罐的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提 下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0026] 實施例一
[0027] 如圖1，本實用新型實施例提供一種控制電鍍鋅溶鋅罐內氫氣含量的方法，該方法 具體為：在連接于溶鋅罐5上的排霧管路上設置氫氣濃度檢測儀7實時監測溶鋅罐5內的 氫氣濃度；在所述溶鋅罐5內設置一具有傾斜部的托板52,該托板52用于承載鋅顆粒，且 至少于所述傾斜部上開設多個通孔，以使電鍍液上溢至托板52上方與鋅顆粒反應或使電 鍍液回流至托板52下方。該托板52應將溶鋅罐5內空間分成上下兩部分，鋅顆粒從溶鋅 罐5頂部加料進入溶鋅罐5內，被托板52托住停留于上部空間內；正常生產時，根據氫氣濃 度檢測儀7的檢測值控制溶鋅栗2功率，電鍍液從溶鋅罐5底部進入溶鋅罐5內，在下部空 間內液位逐漸上升并通過托板52上的通孔進入上部空間與鋅顆粒反應。由于下部空間內 無鋅顆粒，新進入的電鍍液流動更容易；傾斜部托板52使得鋅顆粒與電鍍液的接觸面積更 大，更易于反應。
[0028] 當所述氫氣濃度檢測儀7檢測到氫氣濃度達到第一閾值時，溶鋅栗2的轉速降至 最低，且排霧系統的備用風扇啟動；當所述氫氣濃度檢測儀7檢測到氫氣濃度達到第二閾 值時，溶鋅栗2停止工作，并外排溶鋅罐5內電鍍液，使溶鋅罐5內液位高度至少降至所述 托板52以下；所述第二閾值大于所述第一閾值。具體地，所述第一閾值為霧氣中氫氣的體 積百分比為1%，所述第二閾值為霧氣中氫氣的體積百分比為2. 5%。溶鋅罐5內電鍍液外排 的方式可直接外排至廢水溝(可在溶鋅罐5底部或側壁下部設置一外排口，該外排口位置 低于托板52的最低點即可）；或采用如下方式：在電鍍液循環罐1與溶鋅罐5底部進液口 之間并聯設有電鍍液供應管路（圖1中未標示）和電鍍液回流管路（圖1中未標示)，在電鍍 液供應管路和電鍍液回流管路上均設有截止閥3,所述溶鋅栗2設于所述電鍍液供應管路 上。當溶鋅罐5內氫氣濃度在第二閾值以下時，設于電鍍液回流管路上的截止閥3關閉，設 于電鍍液供應管路上的截止閥3開啟，溶鋅栗2工作不斷向溶鋅罐5內提供電鍍液；當溶鋅 罐5內氫氣濃度達到第二閾值時，設于所述電鍍液供應管路上的截止閥3關閉，設于所述電 鍍液回流管路上的截止閥3開啟，溶鋅罐5內的電鍍液通過所述電鍍液回流管路回流至所 述電鍍液循環罐1內。在托板52傾斜部的作用下，電鍍液外排過程中，電鍍液與鋅顆粒可 快速隔離，從而使得溶鋅罐5內氫氣濃度快速降低，保證安全生產。為提高系統運行的穩定 性，在所述排霧管路上還設有備用氫氣濃度檢測儀8,防止只有一臺氫氣濃度檢測儀7且發 生故障時，系統不能檢測氫氣濃度而形成安全隱患。本實施例中的控制溶鋅罐5內氫氣濃 度的方式均為自動控制，即各氫氣濃度檢測儀7、溶鋅栗2、各截止閥3以及備用風機的工作 電路等均與電鍍鋅車間控制系統電連接。
[0029] 上述托板52可為一平板，該平板傾斜安裝在溶鋅罐5內，從而將溶鋅罐5內空間 分隔成上下兩部分空間，或包括一水平板和一傾斜板，傾斜板上均勻設置多個通孔，水平板 上可設或不設置通孔；以及其他類似結構。如圖2所示，為進一步提高電鍍液外排時電鍍液 與鋅顆粒的隔離速度，該托板52優選采用上窄下寬的錐形托板52(也可采用上寬下窄的倒 錐形托板52)，該錐形托板52的底部邊緣固定在溶鋅罐5內壁上，該錐形托板52的水平截 面可為圓錐形或多邊形。錐形托板52可有效增加傾斜部的面積，一方面使得鋅顆粒與電鍍 液的接觸面積更大，更易于正常生產時鋅顆粒與電鍍液的反應，提高生產效率；另一方面， 也使得電鍍液外排時電鍍液與鋅顆粒更為快速的隔離。進一步地，各所述通孔的開孔方向 均為豎直方向，提高電鍍液從托板52下溢的速度。各通孔的孔徑設為2_左右或更小，可 防止在電鍍液外排時，部分溶解后粒徑變小的鋅顆粒掉入下部空間繼續與電鍍液反應，可 進一步減少氫氣的產生量。
[0030] 如圖1-圖2,進一步優化上述托板52的結構，所述錐形托板52為雙層結構，包 括第一錐形板和第二錐形板，所述第二錐形板位于所述第一錐形板上方，所述第一錐形板 與所述第二錐形板上均設有多個所述通孔，且所述第一錐形板上的所述通孔與所述第二錐 形板上的所述通孔錯位布置。第一錐形板與第二錐形板上的通孔錯位布置，當第二錐形板 上承載的鋅顆粒粒徑變小而從第二錐形板上的通孔垂直下落時，第一錐形板可擋住該鋅顆 粒，從而減小鋅顆粒落入下部空間的幾率。進一步可設置第二錐形板上的通孔孔徑稍大于 第一錐形板上的通孔孔徑，以提高電鍍液與位于第二錐形板上的鋅顆粒的接觸面積。
[0031] 作為優選，溶鋅罐5