[實用新型]一種永磁感應密封垂直熱鍍鋅裝置

有效

• 申請號: 201220194368.2
• 申請日: 2012-04-30
• 公開（公告）號: CN202576540U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 李靜;唐荻;胡水平
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C23C2/40
• 分類號: C23C2/40;C23C2/06
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本實用新型涉及冶金行業鋼板熱鍍鋅領域，尤其涉及一種利用永磁感應原理的永磁感應密封垂直熱鍍鋅裝置。

背景技術

熱鍍純鋅產品及其合金化產品具有優良的耐蝕性能，成本也相對較低，而且隨著熱鍍鋅技術的進步，其產品表面質量幾乎可以與電鍍鋅產品相媲美，因而在汽車上得到了廣泛地應用。鍍鋅鍋是熱鍍鋅線的一個非常關鍵的設備,傳統的鋅鍋如圖１現有技術的熱鍍鋅工藝流程圖，其鋅鍋2設備浸泡在液態鋅3中的鋼件過多（如爐鼻11、沉沒輥15、穩定輥16、支架和軸承等），且結構十分復雜因而帶來許多弊端：（1）鋼帶9與沉沒輥15之間形成鋅渣；（2）造成輥面磨損腐蝕及輥軸及軸承的腐蝕和磨損；（3）產生因部件磨損而形成的鋅渣；（4）旋轉的沉沒輥15和穩定輥16由于受到液態鋅3的侵蝕及磨損，需要經常更換（約15~30天）；（5）熱張緊裝置設在高溫退火爐內使操作困難等；（6）使生產率受到大的影響；（7）對鍍層產品質量不利；（8）液態鋅3較多。

電磁密封技術根據電磁移動場形成磁流體動力學封閉原理而設計的垂直型鋅鍋可取消常規鋅鍋中的部件，從而獲得高速、無鋅渣、節能和提高鋅層表面質量等一系列好處。如圖2現有技術的垂直熱鍍鋅工藝流程圖，這種鋅鍋的工作原理是：液態鋅3從鍋底滾出后進入通道17,當達到一定深度時(此深度取決于金屬液密度/液面高度和電流大小等因素)，直流感應器18產生的外部電磁移動場在鋅液中形成感應電流，此電流與外部電磁場相互作用而產生電磁力；電磁力作用于金屬流體使之向上移動，避免液態鋅3從鍋底的開口處流出。這樣，當鋼帶9從底部通道17進入鋅鍋2時，通道處的液態鋅3始終處于一定高度，這種鋅鍋2內不需設置任何鋼結構件。由于該技術的難點即如何封住鋅鍋2底部通道17及保證帶鋼9的穩定穿入在實際生產中沒能有效的解決，故該技術還沒有受到廣泛采用。電磁封流技術按磁場發生方式可分為交流磁場封流技術和直流磁場封流技術，而交流磁場封流技術按照頻率可分為低頻、中頻和高頻種交流磁場封流技術，同時施加磁場和直流電流是其中的一種主要的封流思路，但由于大電流導致的流體力學不穩定性，甚至出現火花現象。在重力和表面張力的作用下，溶液末端呈現一定的曲率。凸起的溶液部分由于電流密度較小，洛倫茲力也較小，因而不能克服重力的影響，導致液面曲率越變越大直至滴落。故該技術就導致了目前的電磁技術在試驗過程中均存在滲漏問題，即電磁垂直鍍鋅鍋的密封問題。該問題嚴重影響了電磁垂直熱鍍鋅在工業的廣泛應用。

下表為目前試驗中采用的電磁垂直熱鍍鋅方法的比較。

發明內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種通過對稱旋轉磁場感應的電磁力作用在鋅液和鋼帶上，提高鋅液密封的可靠性和鋼帶走帶的穩定性的永磁感應密封垂直熱鍍鋅裝置。

本實用新型的技術方案是：一種永磁感應密封垂直熱鍍鋅裝置，該裝置包括爐鼻、換向輥室、氣刀，鋅鍋、永磁轉子、變速箱、電動機，變頻器和控制裝置；其中，所述鋅鍋為垂直鋅鍋，且底部設有永磁密封感應通道；所述控制裝置發出信號給變頻器驅動電動機轉動，電動機帶動變速箱，變速箱的兩個同步轉軸帶動2個所述永磁轉子，2個所述永磁轉子對稱設置所述永磁密封感應通道的兩側。

進一步，所述永磁轉子由至少2對尺寸相同近似矩形條狀的永磁體極性相反并列放置組成，所述永磁體為燒結釹鐵硼永磁體。

本實用新型的有益效果是：

（1）利用永磁體產生的磁場使導電性液體（鋅液）產生懸浮，使用永磁密封技術實現垂直鍍鋅鍋的密封，解決目前交流磁場密封和直流磁場密封技術無法克服的封流不穩定、走帶不穩定和鋼帶對中問題；

（2）解決交流磁場密封和直流磁場密封技術因磁場可控性差帶來的感應磁場不穩定和流體電流密度不穩定的問題。

（3）解決交流磁場密封和直流磁場密封技術所需電流較大而帶來的高能耗的問題。

（4）解決交流磁場密封和直流磁場密封技術帶來的電力諧波大而對電網造成污染的問題。

（5）下表為永磁密封技術和其它密封技術造在垂直鋅鍋上的比較。

附圖說明

圖1為現有技術的熱鍍鋅工藝流程圖。

圖2為現有技術的垂直熱鍍鋅工藝流程圖。

圖3為本實用新型永磁感應密封垂直熱鍍鋅裝置的結構示意圖。

圖4、5為本實用新型永磁轉子的結構示意圖。

圖中：