[發明專利]控制電鍍鋅溶鋅罐內氫氣含量的方法及溶鋅系統

在審

• 申請號: 201510660240.9
• 申請日: 2015-10-13
• 公開（公告）號: CN105200498A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 胡斯堯
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: C25D17/00
• 分類號: C25D17/00;C25D21/18;C25D3/22
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

技術領域

本發明屬于冷軋帶鋼電鍍鋅技術領域，具體涉及一種控制電鍍鋅溶鋅罐內氫氣含量的方法及一種溶鋅系統。

背景技術

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。冷軋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。

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，Zn²⁺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。

溶鋅系統里電鍍液由溶鋅泵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Zn²⁺進入電鍍液中，獲得富含Zn²⁺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：

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。

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。

因此有必要設計一種控制電鍍鋅溶鋅罐內氫氣含量的方法及一種溶鋅系統，以克服上述問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之缺陷，提供了一種控制電鍍鋅溶鋅罐內氫氣含量的方法及一種溶鋅系統，使溶鋅罐內氫氣濃度可控。

本發明是這樣實現的：

本發明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：在連接于溶鋅罐上的排霧管路上設置氫氣濃度檢測儀實時監測溶鋅罐內的氫氣濃度；在所述溶鋅罐內設置一具有傾斜部的托板，該托板用于承載鋅顆粒，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上方與鋅顆粒反應或使電鍍液回流至托板下方；當所述氫氣濃度檢測儀檢測到氫氣濃度達到第一閾值時，溶鋅泵的轉速降至最低，且排霧系統的備用風扇啟動；當所述氫氣濃度檢測儀檢測到氫氣濃度達到第二閾值時，溶鋅泵停止工作，并外排溶鋅罐內電鍍液，使溶鋅罐內液位高度至少降至所述托板以下；所述第二閾值大于所述第一閾值。

進一步地，在電鍍液循環罐與溶鋅罐底部進液口之間并聯設有電鍍液供應管路和電鍍液回流管路，所述溶鋅泵設于所述電鍍液供應管路上；當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關閉，設于所述電鍍液回流管路上的截止閥開啟，溶鋅罐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內。

進一步地，溶鋅罐內電鍍液回流排空后，以脫鹽水沖洗溶鋅罐內的鋅顆粒。

進一步地，所述第一閾值具體為霧氣中氫氣的體積百分比為1%，所述第二閾值具體為霧氣中氫氣的體積百分比為2.5%。

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。

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。

進一步地，所述排霧管路上還設有備用氫氣濃度檢測儀。