专利名称：一种热镀锌炉鼻子内锌灰清除及抑制形成装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种清除热镀锌炉鼻子内锌灰及抑制热镀锌炉鼻子内锌灰形成的装置，属于带钢热镀锌设备技术领域。
背景技术：
热镀锌线生产过程中，带钢以一定的速度经由炉鼻子进入锌锅进行镀锌处理。炉鼻子是连接炉区和锌锅的重要部件，内部气氛与炉区一致，属于氮/氢还原性气氛；温度在460 °C左右，与锌锅温度接近。炉鼻子中的锌液不与空气直接接触，并在镀锌温度下蒸发，蒸发出的蒸汽一部分在高温下与气氛中残留的水分和微量氧气反应生成氧化锌颗粒，一部分与设备较冷的表面接触直接凝结成微小的锌粉，形成锌灰。锌灰对带钢表面质量危害极 大，脱落到锌液中的锌灰会粘结到带钢表面，阻碍带钢与锌液接触，形成沿工艺方向的白色带状缺陷，甚至破坏镀层、导致露钢。为了减少锌灰的危害，常用的措施有以下两种一种是用锌液泵将炉鼻子内的锌液连同锌灰、锌渣一起抽到炉鼻子外部；另一种是向炉鼻子内吹入增湿气体，调整气氛露点，使锌液表面形成一层氧化膜，抑制锌液蒸发。这两种方法各有优缺点。通过锌泵抽取炉鼻子内锌液清理锌灰的方法需要锌液吸口中心线与液面保持在同一水平面上或浸没在液面以下特定距离内。锌泵运转或锌锭添加过程中，液面不可避免的产生波动，在这种工况下保持吸口与液面间的位置关系在实际操作上存在一定困难。此外，该方法仅能清理锌液表面的锌灰，无法对附着在炉鼻子内壁的锌灰进行清理，内壁沉积的锌灰在重力作用下落到带钢表面，仍然会对表面质量产生影响。向炉鼻子内通入增湿气体抑制锌液蒸发的方法能够阻碍锌灰的形成、减少锌灰对带钢的有害作用，但无法清理炉鼻子内壁已经形成的锌灰。带钢进入锌锅过程中，锌液不可避免的发生震动，锌液表面形成的氧化膜在震动作用下破裂，因此这种方法也不能从根本上抑制锌液的蒸发。此外，露点控制不当会使液面氧化膜不能充分形成或因水的氧化作用造成带钢的漏镀。从单一的工艺角度去寻求炉鼻子内锌灰的清除方案是不完善的。综合考虑锌灰的形成和分布特点，并在此基础上进行锌灰清除及形成抑制措施的制定是解决问题的有效途径。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种热镀锌炉鼻子内锌灰清除及抑制形成装置，这种装置能够抑制锌液的蒸发、排除炉鼻子内存留的锌蒸汽并清理内壁附着的锌灰层，从而杜绝锌灰对带钢表面质量的影响。解决上述技术问题的技术方案是—种热镀锌炉鼻子内锌灰清除及抑制形成装置，它由气体露点调节部分、超声清洗部分和锌灰排出收集部分组成，气体露点调节部分的进气喷嘴安装在炉鼻子上下两侧，超声清洗部分安装在炉鼻子外部的上下两侧，锌灰排出收集部分的排气口开在炉鼻子内壁上，锌灰排出收集部分的末端与气体露点调节部分的前端相连接。上述热镀锌炉鼻子内锌灰清除及抑制形成装置，所述气体露点调节部分包括温度可调的气体湿度控制装置、气体加热器和进气喷嘴，气体湿度控制装置安装于炉鼻子外部一侧，气体加热器的两端分别与气体湿度控制装置和进气喷嘴相连接，进气喷嘴安装在炉鼻子上下两侧，进气喷嘴的开孔与锌液面相对。上述热镀锌炉鼻子内锌灰清除及抑制形成装置，所述超声清洗部分包括超声波振子和一套超声波发生器，超声波振子为三组以上，每组两个，分别安装在炉鼻子外侧的相对两侧，多组超声波振子纵向等间距地安装在炉鼻子上下两侧，超声波发生器安置在炉鼻子一侧，超声波发生器与超声波振子相连接。上述热镀锌炉鼻子内锌灰清除及抑制形成装置，所述锌灰排出收集部分包括排气口、旋风分离器、粉尘多级过滤器和和气泵，排气口位于于超声波振子的下方，排气口与炉鼻子内壁连接，排气口的排气管道与旋风分离器连接，粉尘多级过滤器安装在旋风分离器 的出口，粉尘多级过滤器的排气管道与气体湿度控制装置相连接。上述热镀锌炉鼻子内锌灰清除及抑制形成装置，所述气体露点调节部分的进气喷嘴的喷头为一侧开孔、内部连通的圆柱体，喷头的长度与炉鼻子宽度匹配，喷头的开孔沿着喷头轴向分布，开口与锌液面相对。上述热镀锌炉鼻子内锌灰清除及抑制形成装置，所述锌灰排出收集部分的排气口在炉鼻子内侧部分为三棱柱形，回风孔均匀分布在三棱柱的上下两面。本实用新型的有益之处在于本实用新型通过合理设置气体的露点、超声清洗、蒸汽排出、锌灰炉外收集等措施实现了对炉鼻子内锌灰的有效控制，可以有效杜绝带钢表面锌灰缺陷的产生。与现有技术相比较，其优点在于I)本实用新型首次弓I入超声清洗处理锌灰装置，可以全方位地有效清理沉积在炉鼻子内壁的锌灰层；2)本实用新型首次采用气体闭路循环装置，可以同时促进液面氧化层的形成和残留锌蒸汽的排出；3)本实用新型首次采用锌蒸汽外部冷却收集装置，便于锌灰的回收和再利用；4)本实用新型所述设备无需浸入锌液以下工作，设备成本低、工艺简单，尤其适用于热镀锌生产。
图1是本实用新型的整体结构示意图；图2是本实用新型的进气喷嘴侧视图；图3是本实用新型进气喷嘴俯视图；图4是本实用新型排气口侧视图；图5是本实用新型排气口俯视图。图中标记如下气体湿度控制装置1、气体加热器2、进气喷嘴3、超声波振子4、超声波发生器5、排气口 6、旋风分离器7、粉尘多级过滤器8、气泵9、带钢10、炉鼻子11、喷头12、进气管13、回风孔14、排气管道15。
具体实施方式
本实用新型由气体露点调节部分、超声清洗部分和锌灰排出收集部分组成。图中显示，气体露点调节部分包括温度可调的气体湿度控制装置1、气体加热器2和进气喷嘴3。气体湿度控制装置I安装于炉鼻子11外部一侧，气体加热器2的两端分别与气体湿度控制装置I和进气喷嘴3相连接，进气喷嘴3安装在炉鼻子11上下两侧，进气喷嘴3的开孔与锌液面相对。气体经过湿度控制装置I后进入气体加热器2，在气体加热器2内将气体温度加热到接近炉鼻子内部温度，防止气体中有水滴遇冷析出。为保证气体均匀地喷射到锌液表面，安装于炉鼻子11上下两侧的进气喷嘴3采取连通设计，从气体加热器2出来的气体在进入炉鼻子11前分成两路，由进气管13送入进气喷嘴3。进气喷嘴3的喷头12为一侧开孔，内部连通的圆柱体，长度与炉鼻子11宽度匹配。喷头12靠锌液侧均匀开孔，位置以将气体送至整个锌液表面而不直接喷吹带钢10表面为准，确保在锌液表面形成一层均匀的保护性氧化膜，抑制锌液的蒸发。 在上述过程中，要用温度可控的脱盐水箱对混合气体进行加湿，并通过调节水箱温度来控制气体露点。气体出水箱以后进入气体加热器2升温加热，防止湿润气体把因冷却析出的水滴带入炉鼻子内部。图中显示，超声清洗部分包括超声波振子4和一套超声波发生器5，超声波振子4为三组以上，每组两个，分别安装在炉鼻子11外侧的相对两侧，多组超声波振子4纵向等间距地安装在炉鼻子11上下两侧，超声波发生器5安置在炉鼻子11 一侧，超声波发生器5与超声波振子4相连接。在上述过程中，通过超声波发生器5调整超声波振子4的高频振动频率。超声清洗以间隔的工作方式运作，清洗过程应安排在检修间隙，以避免振动对生产可能带来的影响。超声清理掉的锌灰由排气口 6抽出，防止落入带钢和锌液表面。图中显示，锌灰排出收集部分的作用有两个，一方面能够及时将炉鼻子内持续产生的锌蒸汽排出，另一方面可以将超声清洗下来的锌灰抽走。锌灰排出收集部分包括排气口 6、旋风分离器7、粉尘多级过滤器8和和气泵9。排气口 6位于于超声波振子4的下方，排气口 6与炉鼻子11内壁连接，排气口 6的排气管道与旋风分离器7连接，粉尘多级过滤器8安装在旋风分离器7的出口，粉尘多级过滤器8的排气管道15与气体湿度控制装置I相连接。排气口 6设计为一侧与炉鼻子11内壁接触的三棱柱形，回风孔14均匀分布在三棱柱的上下两面，这样设计的好处是排气口 6在工作时能够同时满足对炉鼻子11内部不同方位锌灰、锌蒸汽的排出要求。在气泵9的作用下，由排气口 6抽出的废气经排气管道15进入旋风分离器7和粉尘末多级过滤器8将气体中的锌灰进行回收再利用。特别值得注意的是，粉尘多级过滤器8安装在旋风分离器7出口，与气体湿度控制装置I相连，使得气体露点控制部分与锌灰排出收集部分形成一个闭合的气体回路，利用炉区的微正压气氛进行工作，不需要额外气源，符合工业生产中节能环保的发展要求。在正常生产过程中，本实用新型所述设备能够对炉鼻子内壁的锌灰进行全方位清除，有效抑制锌灰的形成。此外，该设备不需要额外气源来维持工作，并能实现锌灰的回收再利用 。
权利要求1.一种热镀锌炉鼻子内锌灰清除及抑制形成装置，其特征在于它由气体露点调节部分、超声清洗部分和锌灰排出收集部分组成，气体露点调节部分的进气喷嘴(3)安装在炉鼻子(11)上下两侧，超声清洗部分安装在炉鼻子(11)外部的上下两侧，锌灰排出收集部分的排气口(6)开在炉鼻子(11)内壁上，锌灰排出收集部分的末端与气体露点调节部分的前端相连接。
2.根据权利要求1所述的热镀锌炉鼻子内锌灰清除及抑制形成装置，其特征在于所述气体露点调节部分包括温度可调的气体湿度控制装置(I)、气体加热器(2)和进气喷嘴(3)，气体湿度控制装置(I)安装于炉鼻子(11)外部一侧，气体加热器(2)的两端分别与气体湿度控制装置(I)和进气喷嘴(3 )相连接，进气喷嘴(3 )安装在炉鼻子(11)上下两侧，进气喷嘴(3)的开孔与锌液面相对。
3.根据权利要求2所述的热镀锌炉鼻子内锌灰清除及抑制形成装置，其特征在于所述超声清洗部分包括超声波振子(4)和一套超声波发生器(5)，超声波振子(4)为三组以上，每组两个，分别安装在炉鼻子(11)外侧的相对两侧，多组超声波振子(4)纵向等间距地安装在炉鼻子(11)上下两侧，超声波发生器(5)安置在炉鼻子(11)一侧，超声波发生器(5)与超声波振子(4)相连接。
4.根据权利要求3所述的热镀锌炉鼻子内锌灰清除及抑制形成装置，其特征在于所述锌灰排出收集部分包括排气口(6)、旋风分离器(7)、粉尘多级过滤器(8)和和气泵(9)，排气口(6)位于超声波振子(4)的下方，排气口(6)与炉鼻子(11)内壁连接，排气口(6)的排气管道与旋风分离器(7)连接，粉尘多级过滤器(8)安装在旋风分离器(7)的出口，粉尘多级过滤器(8)的排气管道(15)与气体湿度控制装置(I)相连接。
5.根据权利要求4所述的热镀锌炉鼻子内锌灰清除及抑制形成装置，其特征在于所述气体露点调节部分的进气喷嘴(3)的喷头(12)为一侧开孔、内部连通的圆柱体，喷头(12)的长度与炉鼻子(11)宽度匹配，喷头(12)的开孔沿着喷头轴向分布，开口与锌液面相对。
6.根据权利要求5所述的热镀锌炉鼻子内锌灰清除及抑制形成装置，其特征在于所述锌灰排出收集部分的排气口(6)在炉鼻子(11)内侧部分为三棱柱形，回风孔(14)均匀分布在三棱柱的上下两面。
专利摘要一种热镀锌炉鼻子内锌灰清除及抑制形成装置，属于带钢热镀锌设备技术领域，用于清除热镀锌炉鼻子内锌灰及抑制锌灰形成，其技术方案是它由气体露点调节部分、超声清洗部分和锌灰排出收集部分组成，气体露点调节部分的进气喷嘴安装在炉鼻子上下两侧，超声清洗部分安装在炉鼻子外部的上下两侧，锌灰排出收集部分的排气口开在炉鼻子内壁上，锌灰排出收集部分的末端与气体露点调节部分的前端相连接。本实用新型通过合理设置气体的露点、超声清洗、蒸汽排出、锌灰炉外收集等措施实现了对炉鼻子内锌灰的有效控制，可以有效杜绝带钢表面锌灰缺陷的产生；本实用新型无需外界气源，能实现锌灰的回收再利用，设备成本低、工艺简单，尤其适用于热镀锌生产。
文档编号B08B3/12GK202830136SQ20122023582
公开日2013年3月27日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者王恩睿, 吝章国, 谷凤龙, 贾耿伟, 李守华 申请人:河北钢铁股份有限公司邯郸分公司