[發(fā)明專利]一種熱鍍鋅鍋底渣無害堆積裝置及實驗方法

有效

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• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111118430B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設計）人: 王魯;張春青;顧成勇;費洪柱;李健
• 申請（專利權）人: 寶鋼日鐵汽車板有限公司;東北大學
• 主分類號: C23C2/06
• 分類號: C23C2/06;G01M10/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權代理有限公司 21109
• 代理人: 徐笑陽

一種熱鍍鋅鍋底渣無害堆積裝置及實驗方法，所述底渣無害堆積裝置由對稱設置在熱鍍鋅鍋的沉沒輥兩側(cè)的一對底渣無害堆積單元組成，每個底渣無害堆積單元其結(jié)構包括裝置支撐臂和弧形擋板，所述弧形擋板采用三段式分體結(jié)構，包括弧板、前擋板和后擋板，所述裝置支撐臂一端安裝在熱鍍鋅鍋的沉沒輥支撐臂上，另一端延伸至沉沒輥外側(cè)與弧板固定連接，所述弧板兩端分別可選擇性安裝前、后擋板。本發(fā)明采用提出的F?Shields水模型試驗方法，建立熱鍍鋅鍋水模型，并在熱鍍鋅鍋水模型上安裝底渣無害化堆積裝置，開展熱鍍鋅鍋底渣無害堆積研究，本發(fā)明的實驗方法確定了底渣無害化堆積裝置優(yōu)化或最佳結(jié)構參數(shù)組合，實現(xiàn)了底渣無害堆積，減少撈渣次數(shù)，提高了產(chǎn)能。

技術領域

本發(fā)明涉及熱鍍鋅技術領域，具體為一種熱鍍鋅鍋底渣無害堆積裝置及實驗方法。

背景技術

在鋼材表面鍍鋅是鋼材防蝕方法中應用最普遍、成本最低廉而且效果最顯著的措施。熱鍍鋅方法工藝流程主要包括前處理階段、熱鍍鋅階段和后處理階段，帶鋼表面鍍鋅過程主要在熱鍍鋅階段完成。在熱鍍鋅階段鋼帶經(jīng)過爐鼻進入溫度為450～480℃的液態(tài)鋅中，在沉沒輥和兩個穩(wěn)定輥的引導下垂直地從鋅液內(nèi)帶出，隨后經(jīng)過一對氣刀，通過氣體沖擊吹掉多余的鋅液，從而獲得均勻的表面鍍層。

鋅鍋中不僅含有熔融的鋅液，還有溶解在其中的Fe和Al，在鍍鋅溫度下它們會發(fā)生反應形成鋅渣，鋅渣粘附到帶鋼表面，會造成鍍鋅層表面質(zhì)量缺陷。鋅渣按照密度不同可以分為3類：底渣、懸浮渣和面渣。對于鋅液表面的浮渣，在生產(chǎn)過程中，可以直接撈取，然而，沉積在鋅鍋底部的底渣，不斷累積，隨著底渣堆積高度增加，受流場沖擊大量泛起，而且撈渣行為會激起底渣，使鋼帶表面上附著大量的鋅渣。去除底渣的方法只有定期停機撈渣，頻繁的停機撈渣使機組產(chǎn)能下降，增加生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

為了減少撈渣次數(shù)，提高產(chǎn)能，本發(fā)明提供了一種熱鍍鋅鍋底渣無害堆積裝置及實驗方法，通過在熱鍍鋅鍋設備之上安裝底渣無害堆積裝置，提高鋅鍋底部流場向鋅鍋后側(cè)輸送底渣的能力，由于在鋅鍋內(nèi)引起底渣泛起的主要沖擊流位于鋅鍋前側(cè)區(qū)域，鋅鍋前側(cè)區(qū)域底渣堆積數(shù)量減少，有效降低了底渣泛起，從而實現(xiàn)了底渣的無害化堆積。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下，一種熱鍍鋅鍋底渣無害堆積裝置，所述底渣無害堆積裝置由對稱設置在熱鍍鋅鍋的沉沒輥兩側(cè)的一對底渣無害堆積單元組成，每個底渣無害堆積單元其結(jié)構包括裝置支撐臂和弧形擋板，所述弧形擋板采用三段式分體結(jié)構，包括弧板、前擋板和后擋板，所述裝置支撐臂一端安裝在熱鍍鋅鍋的沉沒輥支撐臂上，另一端延伸至沉沒輥外側(cè)與弧板固定連接，所述弧板兩端分別可選擇性安裝前、后擋板。

進一步地，所述弧板，前、后擋板表面皆設有多個分布均勻的通孔。

進一步地，所述弧板，前、后擋板的寬度相同。

進一步地，所述弧形擋板包括如下結(jié)構方式：單一弧板、弧板安裝前擋板、弧板安裝后擋板和弧板安裝前、后擋板四種方式。

本發(fā)明另一方面提供一種熱鍍鋅鍋底渣無害堆積實驗方法，提出F-Shields水模型試驗方法，建立熱鍍鋅鍋水模型，并在熱鍍鋅鍋水模型之上安裝所述熱鍍鋅鍋底渣無害堆積裝置，所述熱鍍鋅鍋水模型主要結(jié)構包括鋅鍋體、爐鼻、主動輥、鋼帶、平衡輥、后穩(wěn)定輥、前穩(wěn)定輥、沉沒輥；在不同鋼帶寬度和鋼帶速度條件下，采用簡單對比法，研究底渣無害化堆積裝置結(jié)構參數(shù)對鋅鍋底渣堆積形態(tài)的影響，并確定底渣無害化堆積裝置結(jié)構參數(shù)優(yōu)化組合，進而也可確定最佳的結(jié)構參數(shù)組合。

進一步地，熱鍍鋅鍋底渣堆積形態(tài)包括熱鍍鋅鍋前側(cè)區(qū)域、后側(cè)區(qū)域底渣堆積數(shù)量，其中，前側(cè)區(qū)域底渣堆積數(shù)量越少，底渣向后側(cè)區(qū)域堆積的數(shù)量越多，熱鍍鋅鍋底渣無害堆積裝置效果越好。

進一步地，所述F-Shields水模型試驗方法，通過熱鍍鋅鍋水模型和熱鍍鋅鍋原型滿足弗魯?shù)孪嗨疲ＷC模型和原型的流體相似；通過水模型和熱鍍鋅鍋原型滿足Shields數(shù)相似，保證模型和原型底渣動態(tài)堆積形為相似。