[發明專利]一種動態電磁驅動鋅鍋面渣的方法及裝置

在審

• 申請號: 202111450853.1
• 申請日: 2021-12-01
• 公開（公告）號: CN114318197A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 雷作勝;陳祥;盧海彪;鐘云波;任維麗
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C23C2/06
• 分類號: C23C2/06
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發明公開了一種動態電磁驅動鋅鍋面渣的方法及裝置。在鋅鍋邊緣安裝若干個監控裝置對鋅鍋液面的鋅渣進行實時監測，當監測到鋅鍋液面某塊區域鋅渣厚度達到臨界值時，啟動系統；通過計算機輸出信號控制機械手臂，使固定安裝在機械手臂末端的行波磁場發生器到達指定的驅渣區域鋅液面上方。行波磁場發生器通入交流電，在其下方鋅液中感生出電磁力，在電磁力作用下，鋅液發生定向流動并帶動鋅液上表面鋅渣定向運動。本發明方法和裝置可極大的提高熱鍍鋅生產線效率，節省人力和物力，節約能源，降低成本。此外，本發明裝置可以在大部分熱鍍鋅生產線上直接安裝使用，無需對生產線設備進行大改造，降低企業額外費用。

技術領域

本發明涉及驅動鋅鍋面渣的方法及裝置，尤其是涉及一種動態電磁驅動鋅鍋面渣的方法及裝置。

背景技術

熱鍍鋅技術是近現代工業中應用較為廣泛的技術，該技術發展至今已有200多年的歷史，現如今全世界鋼帶連續熱鍍鋅生產線約有500條，設計年生產能力逾億噸。由此可見，連續熱鍍鋅技術擁有極大的經濟效益。但是，連續熱鍍鋅技術在一些工程上還存在著很多問題。因此，連續熱鍍鋅技術仍然需要進一步研究和改進。

鋅鍋是現代鋼鐵行業熱鍍鋅時必不可少的設備，鋅鍋中的溫度常常要保持在460℃左右，在該溫度下，鋅鍋中的鋅元素、鋁元素與帶鋼中帶入的鐵元素極容易發生化學反應，形成Zn-Fe-Al系三元金屬化合物。由于熱鍍鋅過程中的化學反應很復雜，一般會在鋅鍋中形成密度比鋅液輕的面渣、密度比鋅液重的底渣與懸浮渣。由于鋅鍋尺寸巨大，鋅鍋中的溫度和濃度處于動態平衡，局部區域溫度高時鐵溶解度變大，鐵元素融入鋅鋁液中，當溫度低時就會析出鋅渣。由此可見，鋅鍋中鋅渣的產生是不可避免的。其中鋅鍋面渣的存在對熱鍍鋅工件表面質量有很嚴重的影響，很多企業為此損失巨大。因此會對鍍鋅過程中產生的鋅鍋面渣進行清理打撈。

傳統的鋅鍋面渣處理都是通過人工進行操作的，即作業人員定時手持對應的操作工具，位于靠近鋅鍋的位置，對鋅鍋內漂浮的鋅渣進行清理，由于鋅鍋的溫度較高、工作量大、工作時間較長，長時間在這種高溫環境下進行高強度作業，工作效率逐漸降低，并且會對工作人員的身體健康造成不同程度的損害。也有部分產線采用機械手臂通過撈渣鏟斗進行撈渣工作，但是該方法還是不能避免操作過程中與鋅渣直接接觸，需要經常更換撈渣鏟斗。利用動態電磁驅動鋅鍋面渣的方法及裝置來解決以上問題，具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種動態電磁驅動鋅鍋面渣的方法及裝置，以解決上述背景技術中撈渣的效率低、危險系數高的問題。同時，本發明只需安裝一套扒渣裝置，可減少由于采用多套扒渣裝置帶來的能源消耗；本發明還提供該方法所用的裝置。

為達到上述發明創造目的，本發明采用如下技術方案：

一種動態電磁驅動鋅鍋面渣的方法，包括以下步驟：

步驟1：在鋅鍋邊緣安裝若干個監控裝置對鋅鍋液面的鋅渣進行實時監測，當監測到鋅鍋液面某塊區域的鋅渣厚度達到臨界值時，啟動系統，系統包括機械手臂和控制部分；

步驟2：通過系統的控制部分傳輸的計算機輸出信號，來控制機械手臂，使固定安裝在機械手臂末端的行波磁場發生器到達指定的驅渣區域鋅液面上方；

步驟3：使行波磁場發生器通入交流電，在行波磁場發生器下方鋅液中感生出電磁力，在電磁力作用下，驅動鋅液發生定向流動，并帶動鋅液上表面鋅渣定向運動；并利用計算機輸出信號控制機械手臂，同時控制行波磁場發生器跟隨鋅渣的運動而運動，實現定向驅動鋅渣，使鋅渣最終到達指定撈渣區域；

步驟4：待指定撈渣區域的鋅渣厚度低于臨界鋅渣厚度后，重新選擇新的目標面渣區域，重復執行步驟1～步驟3，以驅除鋅液面其他區域鋅渣到指定撈渣區域；直到當監控裝置監測到全部鋅鍋面渣均低于臨界鋅渣厚度時，驅渣完成，機械手臂復位，等待下一次啟動。

優選地，在步驟1中，所述的監控裝置為紅外傳感器或攝像頭，數量為1～6個。