CN110819925A - 一种镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法，在镀锌带钢生产线处于在线生产过程中，对炉鼻子锌灰进行在线治理，包括抑制锌液蒸发工艺以及马达排渣工艺；抑制锌液蒸发工艺包括通过向炉鼻腔内连续通入氮气加湿装置将炉鼻子内腔的露点范围控制在‑25℃至‑18℃，使得位于炉鼻腔下方的锌液面生成ZnO保护膜，用于抑制锌液蒸发冷凝为锌灰；本发明一方面通过抑制锌液蒸发工艺有效抑制锌蒸汽的产生，另一方面同时通过马达排渣工艺将炉鼻腔内的锌渣液通过虹吸效应排出，且通过排锌管将位于炉鼻腔内的锌渣液输送至锌锅内，进一步回收使用，有效节约了生产成本。

Description

一种镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法
技术领域
本发明涉及镀锌带钢生产线的优化工艺技术，具体涉及一种镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法。
背景技术
在镀锌带钢生产工艺中，钢带必须通过锌锅与退火炉之间的连接通道，该连接通道在带钢行业通常被称为炉鼻子。在实际生产过程中，炉鼻子下端需要浸没在锌液里，由于锌液温度在460℃左右，其在高温下会有部分锌蒸汽产生，锌蒸汽会沿着炉鼻子上升，直接粘附到带钢表面，或者会以锌灰的形式粘附在炉鼻子内壁上，锌灰累计到一定量时，会滑落至锌液液面，成为颗粒状或者块状的锌渣；这些都会最终导致镀锌带钢存在锌粒或者锌疤等质量缺陷。具有锌粒或者锌疤缺陷的镀锌带钢通常可以应用在对钢材要求等级相对较低的建材行业，但是根本无法满足家电行业对于钢材的表面要求。现有技术需要规定在一定期限内(通常在24-36小时)对生产线停机，然后对炉鼻子进行清扫，用于去除锌灰以及新渣，耗时至少2小时，严重制约了生产效率，增加了生产成本。
在提出本申请技术方案之前，本申请人查询到目前已有一些提出针对改善炉鼻子锌灰问题的改进技术，如CN110358993A的发明专利公开了一种抑制镀锌线炉鼻子内锌蒸气扩散的方法。在炉鼻子两侧分别开吹气口和吸气口，吹气口吹入干氮气，吸气口不断吸气，后接锌蒸气收集处理装置，干氮气带走炉鼻子内部锌液表面蒸发产生的锌蒸气，气流方向平行于带钢表面向吸气口运动，使锌液上方的锌蒸气不断被带走，无法凝聚在炉鼻子内壁上积累形成锌灰；该方案是采用干氮气组合吸气装置吹走锌蒸汽，不具有对锌蒸气的抑制作用，单纯依靠吹气容易导致失效。
如公开号为CN108251776A的发明专利公开了一种在线清理炉鼻子锌灰的方法，将退火炉放散全部关闭，控制退火炉的炉压为1.5～2.0mbar、退火炉内氢气体积含量为1.5～2.0％；然后开始提升炉鼻子，当炉鼻子离开锌液面后，开始人工进行拔灰；拨灰结束后将炉鼻子下落到正常工作位。本方法不需要停线，所以不使用炉鼻子闸板、不会触碰带钢，通过合理调整退火炉炉压、控制氮氢保护气体压力，使退火炉气氛不受影响的情况下，从而完成在线清理炉鼻子内锌灰的工作；该方案采用提升炉鼻子进行人工拨灰的方式仍然导致生产效率低下，而且炉鼻子需要不断在锌液面上下进行位移，导致了安全隐患。
与本申请最为接近的技术方案是CN106480388A提出的用于热镀锌抑制锌灰的干湿气混合增湿装置及其使用方法，采用对气路结构的智能调控来精确控制炉鼻内腔的露点，试图最大程度地抑制锌液的蒸发，该方法不仅需要严格控制露点温度，控制成本较高，而且经过长时间的使用，抑制反应发生饱和效应，完全依赖于锌液防护膜来抑制锌蒸汽发生本身是不现实的，而且一旦发生锌液面或炉鼻腔抖动，仍然会发生大量锌液蒸汽，而且此时炉鼻腔内仍然在为了控制露点温度而连续通入氮气，而且没有抽气装置，这仍然会导致炉鼻子的锌灰问题，还可能会造成一些安全隐患。
为此，本申请人将治理锌灰问题设立为重点研发课题，对此进行专注深入研发，最终得到技术方案来有效解决镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的治理问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法，一方面通过抑制锌液蒸发工艺有效抑制锌蒸汽的产生，另一方面同时通过马达排渣工艺将炉鼻腔内的锌渣液通过虹吸效应排出，且通过排锌管将位于炉鼻腔内的锌渣液输送至锌锅内，进一步回收使用，有效节约了生产成本。
本发明采用的技术方案如下：
一种镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法，在镀锌带钢生产线处于在线生产过程中，对炉鼻子锌灰进行在线治理，包括抑制锌液蒸发工艺以及马达排渣工艺；所述炉鼻子连接在退火炉和锌锅之间，包括未浸没在锌液里的炉鼻腔和浸没在锌液里的浸没炉鼻子段；其中，
所述抑制锌液蒸发工艺包括通过向炉鼻腔内连续通入氮气加湿装置将所述炉鼻子内腔的露点范围控制在-25℃至-18℃，使得位于炉鼻腔下方的锌液面生成ZnO保护膜，用于抑制锌液蒸发冷凝为锌灰；
所述马达排渣工艺包括：所述炉鼻腔安装连接气动马达，所述气动马达连接位于炉鼻腔内的抽锌泵，所述抽锌泵通过排锌管将位于炉鼻腔内的锌渣液输送至所述锌锅内，且所述抽锌泵安装位于氮气加湿装置输入口的上方。
优选地，在所述抑制锌液蒸发工艺中，所述氮气加湿装置包括与氮气源的氮气管道，与氮气管道连接的水箱，所述氮气与所述水箱内的水混合且通过水箱的加热作用输出氮气加湿气，将所述氮气加湿气连续输入炉鼻腔内，在露点范围内，使得位于所述位于炉鼻腔下方的锌液面发生反应：H2O+ Zn＝ZnO+H2，所述ZnO保护膜位于锌液面，用于抑制锌液蒸发冷凝为锌灰。
优选地，所述氮气加湿气的流量范围在3-5m3/小时；且所述氮气加湿气的压力范围在0.8-1.2Kg/c m2。
优选地，所述水箱的加热温度范围在40-60℃。
优选地，在所述马达排渣工艺中，所述气动马达采用氮气马达，所述抽锌泵的泵体采用耐腐蚀不锈钢材料制成，且所述抽锌泵的叶轮表面设有陶瓷涂层，用于避免锌渣结晶导致抽锌泵堵塞。
优选地，所述气动马达的最大氮气耗气量范围为250-350m3/小时，工作压力为4-6Kg/c m2，工作温度不小于250℃；所述抽锌泵的流量范围为15-30m3/ 小时，工作温度不低于400℃。
优选地，在所述马达排渣工艺中，所述抽锌泵通过排锌管将位于炉鼻腔内的锌渣液输送至与所述锌锅的后部，所述锌锅的后部位于所述炉鼻子外周。
优选地，所述锌渣液中的锌渣或锌灰上浮到锌液表面，且在所述锌锅的后部设有捞渣工位，在捞渣工位通过人工捞取锌渣或锌灰。
优选地，所述镀锌带钢应用于家电彩钢板的原料，所述镀锌带钢的厚度范围为0.2-1.2mm，其宽度为600-1400mm。
优选地，所述家电彩钢板的工艺包括采用钢材胚料作为原料，依次通过酸洗工艺、辊轧工艺、镀锌工艺以及彩涂工艺，其中，所述彩涂工艺包括在线覆膜工序。
本发明通过抑制锌液蒸发工艺组合马达排渣工艺的方式来彻底治理镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰问题，具体包括：一方面，通过氮气加湿气将炉鼻子内腔的露点范围控制在-25℃至-18℃，使得位于炉鼻腔下方的锌液面生成ZnO保护膜，用于抑制锌液蒸发冷凝为锌灰，通过该抑制锌液蒸发工艺可以有效抑制锌蒸汽的产生；另一方面，同时在未浸没在锌液里的炉鼻腔安装连接抽锌泵，抽锌泵位于氮气加湿气管道输入口的上方，可以确保将锌蒸汽及时向外部排出，避免在炉鼻腔内沉积而导致镀锌带钢存在锌粒或者锌疤等质量缺陷，而且即便发生抖动，由于炉鼻腔的上下方分别设有抽锌泵以及氮气加湿气输入口，两者相互协同作用，不仅可以杜绝炉鼻子由于压力等问题发生安全隐患，而且炉鼻腔内的锌渣液会通过排锌管将位于炉鼻腔内的锌渣液输送至锌锅内，进一步回收使用，有效节约了生产成本。
附图说明
附图1是本发明具体实施方式下镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法实施过程示意图。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法，在镀锌带钢生产线处于在线生产过程中，对炉鼻子锌灰进行在线治理，包括抑制锌液蒸发工艺以及马达排渣工艺；炉鼻子连接在退火炉和锌锅之间，包括未浸没在锌液里的炉鼻腔和浸没在锌液里的浸没炉鼻子段；其中，抑制锌液蒸发工艺包括通过向炉鼻腔内连续通入氮气加湿装置将炉鼻子内腔的露点范围控制在-25℃至-18℃，使得位于炉鼻腔下方的锌液面生成ZnO保护膜，用于抑制锌液蒸发冷凝为锌灰；马达排渣工艺包括：炉鼻腔安装连接气动马达，气动马达连接位于炉鼻腔内的抽锌泵，抽锌泵通过排锌管将位于炉鼻腔内的锌渣液输送至锌锅内，且抽锌泵安装位于氮气加湿装置输入口的上方。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
请参见图1所示，一种镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法，在镀锌带钢生产线处于在线生产过程中，对炉鼻子锌灰进行在线治理，包括抑制锌液蒸发工艺以及马达排渣工艺；炉鼻子连接在退火炉20和锌锅30之间，包括未浸没在锌液40里的炉鼻腔10a和浸没在锌液40里的浸没炉鼻子段10b；其中，
在本实施方式中，抑制锌液蒸发工艺包括通过向炉鼻腔10a内连续通入氮气加湿装置将炉鼻子内腔10a的露点范围控制在-25℃至-18℃，使得位于炉鼻腔10a下方的锌液面41生成ZnO保护膜，用于抑制锌液蒸发冷凝为锌灰；优选地，在抑制锌液蒸发工艺中，氮气加湿装置包括与氮气源(图未示出)的氮气管道，与氮气管道连接的水箱50，氮气与水箱50内的水混合且通过水箱的加热作用输出氮气加湿气，将氮气加湿气通过氮气加湿装置输入口51连续输入炉鼻腔10a内，在露点范围内，使得位于炉鼻腔10a下方的锌液面41发生反应：H2O+Zn＝ZnO+H2，ZnO保护膜位于锌液面41，用于抑制锌液蒸发冷凝为锌灰；优选地，氮气加湿气的流量范围在3-5m3/小时；且氮气加湿气的压力范围在0.8-1.2Kg/c m2，水箱50的加热温度范围在40-60℃；
在本实施方式中，马达排渣工艺包括：炉鼻腔10a安装连接气动马达61，气动马达61连接位于炉鼻腔10a内的抽锌泵62，抽锌泵62通过排锌管63将位于炉鼻腔10a内的锌渣液输送至锌锅30内，且抽锌泵62安装位于氮气加湿装置输入口51的上方；优选地，在马达排渣工艺中，气动马达61采用氮气马达(直接市场上采购得到)，抽锌泵62的泵体采用耐腐蚀不锈钢材料制成，且抽锌泵62的叶轮表面喷涂固化设有陶瓷涂层，用于避免锌渣结晶导致抽锌泵62堵塞；具体优选地，气动马达61的最大氮气耗气量范围为250-350 m3/小时，工作压力为4-6Kg/c m2，工作温度不小于250℃；抽锌泵62的流量范围为15-30m3/小时，工作温度不低于400℃；
优选地，在本实施方式中在马达排渣工艺中，抽锌泵62通过排锌管63将位于炉鼻腔10a内的锌渣液输送至与锌锅30的后部，锌锅30的后部位于炉鼻子外周；锌渣液中的锌渣或锌灰上浮到锌液表面，且在锌锅30的后部设有捞渣工位(图未示出)，在捞渣工位通过人工捞取锌渣或锌灰。
在本实施例提出的镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法下，经过对镀锌带钢生产线的镀锌带钢成品6个月的观察数据，未发现有一起镀锌带钢 100存在锌粒以及锌疤的质量缺陷；将通过本实施例方案制备得到的镀锌带钢应用于家电彩钢板的原料，镀锌带钢的厚度范围为0.2-1.2mm，其宽度为 600-1400mm，可以完全满足家电彩钢板的表面性能需求；家电彩钢板的工艺包括采用钢材胚料作为原料，依次通过酸洗工艺、辊轧工艺、镀锌工艺以及彩涂工艺，其中，彩涂工艺包括在线覆膜工序。
本实施例通过抑制锌液蒸发工艺组合马达排渣工艺的方式来彻底治理镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰问题，具体包括：一方面，通过氮气加湿气将炉鼻子内腔的露点范围控制在-25℃至-18℃，使得位于炉鼻腔下方的锌液面生成 ZnO保护膜，用于抑制锌液蒸发冷凝为锌灰，通过该抑制锌液蒸发工艺可以有效抑制锌蒸汽的产生；另一方面，同时在未浸没在锌液里的炉鼻腔安装连接抽锌泵，抽锌泵位于氮气加湿气管道输入口的上方，可以确保将锌蒸汽及时向外部排出，避免在炉鼻腔内沉积而导致镀锌带钢存在锌粒或者锌疤等质量缺陷，而且即便发生抖动，由于炉鼻腔的上下方分别设有抽锌泵以及氮气加湿气输入口，两者相互协同作用，不仅可以杜绝炉鼻子由于压力等问题发生安全隐患，而且炉鼻腔内的锌渣液会通过排锌管将位于炉鼻腔内的锌渣液输送至锌锅内，进一步回收使用，有效节约了生产成本。
相对于未应用本实施例在线治理方法，如果不采用产线停机的方式对炉鼻子锌灰进行清理，所制备得到的镀锌带钢存在严重的包括锌粒以及锌疤的质量缺陷，完全无法应用作为家电彩钢板的原料。
本申请还分别设置了下述两组对比例：
第一组对比例：与上述实施例采用相同的技术方案，区别在于，仅采用实施了抑制锌液蒸发工艺，未实施马达排渣工艺。
第二组对比例：与上述实施例采用相同的技术方案，区别在于，仅采用实施了马达排渣工艺，未实施抑制锌液蒸发工艺。
通过对对镀锌带钢生产线的镀锌带钢成品的观察数据，同样发现镀锌带钢成品具有不规律的锌粒以及锌疤的质量缺陷，而且不可控。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法，在镀锌带钢生产线处于在线生产过程中，对炉鼻子锌灰进行在线治理，其特征在于，包括抑制锌液蒸发工艺以及马达排渣工艺；所述炉鼻子连接在退火炉和锌锅之间，包括未浸没在锌液里的炉鼻腔和浸没在锌液里的浸没炉鼻子段；其中，
所述抑制锌液蒸发工艺包括通过向炉鼻腔内连续通入氮气加湿装置将所述炉鼻子内腔的露点范围控制在-25℃至-18℃，使得位于炉鼻腔下方的锌液面生成ZnO保护膜，用于抑制锌液蒸发冷凝为锌灰；
所述马达排渣工艺包括：所述炉鼻腔安装连接气动马达，所述气动马达连接位于炉鼻腔内的抽锌泵，所述抽锌泵通过排锌管将位于炉鼻腔内的锌渣液输送至所述锌锅内，且所述抽锌泵安装位于氮气加湿装置输入口的上方。
2.根据权利要求1所述的镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法，其特征在于，在所述抑制锌液蒸发工艺中，所述氮气加湿装置包括与氮气源的氮气管道，与氮气管道连接的水箱，所述氮气与所述水箱内的水混合且通过水箱的加热作用输出氮气加湿气，将所述氮气加湿气连续输入炉鼻腔内，在露点范围内，使得位于所述位于炉鼻腔下方的锌液面发生反应：H2O+Zn＝ZnO+H2，所述ZnO保护膜位于锌液面，用于抑制锌液蒸发冷凝为锌灰。
3.根据权利要求2所述的镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法，其特征在于，所述氮气加湿气的流量范围在3-5m3/小时；且所述氮气加湿气的压力范围在0.8-1.2Kg/c m2。
4.根据权利要求2所述的镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法，其特征在于，所述水箱的加热温度范围在40-60℃。
5.根据权利要求1所述的镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法，其特征在于，在所述马达排渣工艺中，所述气动马达采用氮气马达，所述抽锌泵的泵体采用耐腐蚀不锈钢材料制成，且所述抽锌泵的叶轮表面设有陶瓷涂层，用于避免锌渣结晶导致抽锌泵堵塞。
6.根据权利要求5所述的镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法，其特征在于，所述气动马达的最大氮气耗气量范围为250-350m3/小时，工作压力为4-6Kg/c m2，工作温度不小于250℃；所述抽锌泵的流量范围为15-30m3/小时，工作温度不低于400℃。
7.根据权利要求1所述的镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法，其特征在于，在所述马达排渣工艺中，所述抽锌泵通过排锌管将位于炉鼻腔内的锌渣液输送至与所述锌锅的后部，所述锌锅的后部位于所述炉鼻子外周。
8.根据权利要求7所述的镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法，其特征在于，所述锌渣液中的锌渣或锌灰上浮到锌液表面，且在所述锌锅的后部设有捞渣工位，在捞渣工位通过人工捞取锌渣或锌灰。
9.根据权利要求1所述的镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法，其特征在于，所述镀锌带钢应用于家电彩钢板的原料，所述镀锌带钢的厚度范围为0.2-1.2mm，其宽度为600-1400mm。
10.根据权利要求9所述的镀锌带钢生产线炉鼻子锌灰的在线治理方法，其特征在于，所述家电彩钢板的工艺包括采用钢材胚料作为原料，依次通过酸洗工艺、辊轧工艺、镀锌工艺以及彩涂工艺，其中，所述彩涂工艺包括在线覆膜工序。
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