一种用来控制锌花尺寸的装置及方法
【专利摘要】一种用来控制锌花尺寸的装置及方法，涉及连续热镀锌工艺，解决连续热镀锌过程中不能及时改变锌花大小，且会产生很多废料的问题。包括固定部、置物部和锑块，所述固定部为倒U形，一端为把持部一端为连接部，所述置物部由一长侧壁、三个短侧壁和一个底板围成，侧壁和底板形成一上端开口的置物腔，置物部由一整体钢板弯折而成，长侧壁末端与固定部的连接部连接，所述的置物部采用316不锈钢材料；锑块位于置物腔内。本发明控制锌液中的锑含量，保证锌花的快速切换，确保产品质量和生产的稳定运行，从而满足客户的不同要求。
【专利说明】一种用来控制锌花尺寸的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及连续热镀锌工艺中使用的设备，具体地说是一种用来控制锌花尺寸的装置及方法。
【背景技术】
[0002]热镀锌产品要想获得表面美观的锌花结构，必须向锌液中加入合金元素。加入的合金元素分为两大类，一类在熔融锌中有充分可溶性，而在固态锌中几乎没有可溶性，例如:铅和铋；另一类在液态锌和固态锌中均具有一定的可溶性，例如:锡、招、铜、铺等。目前很多钢厂为适应用户对镀层的环保要求，已逐渐把锌液中添加铅元素改为锑。
[0003]在锌液从粘到带钢上至冷却到熔点(约419°C)以下这段时间内，锌花经历了形核和树枝状长大两个过程，在锌层凝固期间，树枝状晶体的长大速度与液态锌内新晶核的形核速度相抵触，这个过程可以决定整个晶体结构的最终尺寸大小，在凝固过程中，树枝状长大速度与形核速度相比占主导作用，从而决定了在整个锌层内形成数量多少。锌花的生长需要一定的时间，带钢表面的锌液在凝固过程中的冷却速度越快，锌花尺寸越小，冷却速度越慢，锌花尺寸越大。
[0004]锌液成分中含有Al、Sb合金元素，是具备锌花形成的必要条件，同时，当其他工艺条件稳定的情况下，锌液中Sb含量的高低，对形成锌花的大小影响显著。一般情况下，生产大锌花镀锌板时，锌液中Sb含量一般控制在0.06~0.09%,生产小锌花镀锌板Sb含量一般控制在0.02~0.04%，无锌花镀锌板Sb含量要小于0.015%。一般是锌层越厚，形成的锌花越大。
[0005]产品锌花状态直接决定着生产线的市场定位和生产方向。热镀锌生产线锌液成分的不同对应不同的锌花状态，单纯通过整个锌锅锌液成分的调整需要一定的过渡时间和大量的过渡卷，这就降低了生产效率和提高了生产成本，制约了企业发展。由于生产计划的安排需要考虑生产规格、锌层厚度、交货时间及备料情况等等，在同一个生产计划中会安排不同的锌花结构穿插进行，因此急需一种能够快速、有效的调整锌花大小的装置。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种用来控制锌花尺寸的装置，解决连续热镀锌过程中不能及时改变锌花大小，且会产生很多废料的问题。
[0007]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用来控制锌花尺寸的装置，其特征是，包括固定部、置物部和锑块，所述固定部为倒U形，一端为把持部一端为连接部，所述置物部由一长侧壁、三个短侧壁和一个底板围成，侧壁和底板形成一上端开口的置物腔，置物部由一整体钢板弯折而成，长侧壁末端与固定部的连接部连接，所述的置物部采用316不锈钢材料；锑块位 于置物腔内。
[0008]所述置物部长侧壁末端与固定部的连接部焊接固定。
[0009]所述置物部长侧壁末端与固定部活动连接，固定部的连接部为两个平行的连杆，连杆相对的一侧设有凹槽，置物部长侧壁的两侧可卡入凹槽中，在连杆上对称的设有调整螺栓，调整螺栓由连杆侧壁穿入凹槽中并抵住长侧壁，所述的调整螺栓至少设有一组。
[0010]所述置物部表面有一层防腐蚀保护层。
[0011 ] 所述置物部表面喷涂有金属陶瓷涂层。
[0012]所述固定部的把持部上设有隔热套。
[0013]一种用来控制锌花尺寸的方法，包括以下步骤:
1)保证冷轧基板的粗糙度稳定，
2)冷轧基板表面清洗的越洁净，
3)在出锌锅钢带板形较好时，将气刀刀唇靠近钢带，
4)保证炉子的密封性和炉内气氛，炉内露点:MI101、MI102( -30°C ；MI103 ( -40°C ；02 含量< IOppm ；
5)在需要生产大锌花时，生产大锌花的前一钢卷将固定部挂在气刀架上，使置物部内的锑块浸没于锌锅上表面，置物部位于钢带出锅的位置。
[0014]6)根据客户要求锌花的尺寸大小决定锑块浸入的时间长短，需要的锌花尺寸越大锑块浸入的时间越长 。
[0015]7)在需要生产小锌花时，将本装置取下即可。
[0016]进一步的，可根据需求在锌锅内加入2-3个含有锑块的置物部。
[0017]本发明的有益效果是:1.增加本装置，科学的控制锌液中的锑含量，保证锌花的快速切换，确保产品质量和生产的稳定运行，从而满足客户的不同要求。2.减少锑的扩散，在锌锅表面形成局部的高浓度区，从而实现对锌花大小的控制。3.提高了经济效益，降低了生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明的实施例一结构示意图，
图2是本发明的实施例二结构示意图。
[0019]图中:1固定部，11把持部，12连接部，13凹槽，14调整螺栓，2置物部，21置物腔，22长侧壁，3锑块。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示，一种用来控制锌花尺寸的装置，包括固定部1、置物部2和锑块3，所述固定部I为倒U形，一端为把持部11 一端为连接部12，所述置物部2由一长侧壁22、三个短侧壁和一个底板围成，侧壁和底板形成一上端开口的置物腔21，置物部2由一整体钢板弯折而成，长侧壁22末端与固定部的连接部连接，所述的置物部2采用316不锈钢材料；锑块3位于置物腔21内。
[0021]实施例一，置物部2长侧壁22末端与固定部I的连接部12焊接固定，放置时直接将固定部I挂在气刀架上，将置物部2放入锌锅内，使锑块位于钢带出锅的位置。
[0022]实施例二，置物部2长侧壁22末端与固定部I活动连接，固定部I的连接部12为两个平行的连杆，连杆相对的一侧设有凹槽13，置物部2长侧壁22的两侧可卡入凹槽13中，在连杆上对称的设有调整螺栓14，调整螺栓14由连杆侧壁穿入凹槽13中并抵住长侧壁22，所述的调整螺栓14至少设有一组。通过采用活动连接，可以调整本装置的长短，便于适应不同尺寸的锌锅以及刀架高度。
[0023]进一步的，由于本装置放入锌锅中，为了防止因热量传递导致固定部I过热不方便更换，在固定部I的把持部11上还设有隔热套15，防止工作人员烫伤。
[0024]锌的熔点为419.58°C,由Fe-Zn合金相图可见，铁在锌液中可以形成Fe-Zn合金相，且温度升高，Fe-Zn合金平衡点向含铁量增加方向移动，锌对铁的腐蚀加剧。防止液锌的腐蚀主要是防止锌的扩散,如何提高材料耐锌液腐蚀能力，根据锌液腐蚀机理,提高铁基合金抗锌液腐蚀的途径是延缓高温条件下的铁锌互反应，因此要提高材料耐锌液腐蚀能力。
[0025]为了控制和稳定锌液中的杂质含量，根据锌液的温度，选用调整装置的材质。经过多次试验和锌液成分的检测，确定所选用的材质为316不锈钢.由于避免受到锌液的侵蚀，装置的最下部分浸入锌液部分尽量避免存在焊缝，为此最下部必须进行折弯成型，外露部分允许存在部分焊缝。整个尺寸可做少量的调整，主要是根据所采购的小锌锭的尺寸以及支架到锌液面的高度来确定。
[0026]另外若进一步减少侵蚀，也可以制备抗熔融锌腐蚀的防护层。从阻止的角度讲，可行的方案有喷涂金属陶瓷涂层。在钢铁表面覆盖一个不与锌发生反应的保护层，将钢铁基体与锌液隔开，即可阻止锌液对钢铁的腐蚀，例如采用热喷涂涂层来阻止锌液对钢铁的腐蚀。
[0027]在生产小锌花期间，若穿插有正常锌花生产计划，但是又要保证后面的小锌花生产计划符合要求，在这种情况下，将本装置投入使用，加入小锑锭，在装置的作用下，只用最下面接触锌液部分的小锑锭随着温度的升高在不断溶解，小锑锭的溶解速度缓慢，并且控制了锌锅中上方靠近钢带位置的锌液的锑含量，在锑含量的作用下，再辅以各项工艺参数的调整，从而保证了正常锌花和小锌花的灵活切换。
[0028]各项工艺参数的优化调整
a、保证基板的粗糙度稳定。
[0029]b、冷轧基板表面清洗的越洁净，板面反射率越高，锌花越大，因此要求锌花较大时，必须对基板清洗质量提出更高的要求；
C、对锌花要求大时，提高钢带的入锌锅温度，反之降低；
d、对锌花要求大时，提高锌锅的温度，反之降低；
e、钢带逾厚，速度越慢，板面锌液凝固时间愈长，锌花愈大；
f、在气刀控制上，要求尽可能降低气刀距锌液面距离，在出锌锅钢带板形较好时，尽可能将气刀刀唇靠近钢带，这样，既有利于控制薄锌层、又有利于大锌花的形成。
[0030]g、保证炉子的密封性和炉内气氛
炉内露点:MI101、MI102 ≤ -30°C ；MI103 ≤ -40°C ；02 含量≤ 1Oppm。
[0031]根据锌花大小的现状和锑的溶解扩散时间，来确定投放该装置的时间。一般在生产正常锌花的前一钢卷就投放该设备，将固定部I挂在气刀架的上，为保证整个板面的均匀，可加入两个到三个装置。根据客户对锌花大小的要求，可以控制装置的投放时间，由于该装置体积较小，因此投放和收回很方便，同时也不会影响到锌渣的捞取。
[0032]该方法的投入使用，主要从以下几个方面提高了经济效益，降低了生产成本:
若不采用该方法，单纯调整锌液成分，需要大量的过渡产品，从小锌花向正常锌花切换需要约500吨过渡料，从正常锌花向小锌花过渡大约需要6000吨过渡料，这些过渡产品因锌花不符合客户要求，所以需要与客户协商，每吨降价100元，按每月调整I次计算，则使用该装置后，减少了过渡产品，产品质量整体提升，全年可增加直接经济效益如下:
直接经济效益=6500X100X12=78 (万元)
通过采用该方法，优化了品种结构，增加了接单的范围，扩大了客户群体，每年可增加间接经济效益约30万元。
[0033]总增加经济效益=78+30=108万元
综上所述，该方法实际应用以来，即降低了生产成本又提高了板面质量，取得了明显的经济效益，每年节约108万元。该方法也具有较大的借鉴作用，对扩大产品的品种和档次起到了积极的作用， 具有良好的经济效益和广泛的应用前景，符合当前品种结构优化的趋势。
【权利要求】
1.一种用来控制锌花尺寸的装置，其特征是，包括固定部、置物部和锑块，所述固定部为倒U形，一端为把持部一端为连接部，所述置物部由一长侧壁、三个短侧壁和一个底板围成，侧壁和底板形成一上端开口的置物腔，置物部由一整体钢板弯折而成，长侧壁末端与固定部的连接部连接，所述的置物部采用316不锈钢材料；锑块位于置物腔内。
2.根据权利要求1所述的一种用来控制锌花尺寸的装置，其特征是，所述置物部长侧壁末端与固定部的连接部焊接固定。
3.根据权利要求1所述的一种用来控制锌花尺寸的装置，其特征是，所述置物部长侧壁末端与固定部活动连接，固定部的连接部为两个平行的连杆，连杆相对的一侧设有凹槽，置物部长侧壁的两侧可卡入凹槽中，在连杆上对称的设有调整螺栓，调整螺栓由连杆侧壁穿入凹槽中并抵住长侧壁，所述的调整螺栓至少设有一组。
4.根据权利要求1-3任一权项所述的一种用来控制锌花尺寸的装置，其特征是，所述置物部表面有一层防腐蚀保护层。
5.根据权利要求4所述的一种用来控制锌花尺寸的装置，其特征是，所述置物部表面喷涂有金属陶瓷涂层。
6.根据权利要求1所述的一种用来控制锌花尺寸的装置，其特征是，所述所述固定部的把持部上设有隔热套。
7.一种用来控制锌花尺寸的方法，包括以下步骤: 1)保证冷轧基板的粗糙度稳定， 2)冷轧基板表面清洗的越洁净， 3)在出锌锅钢带板形较好时，将气刀刀唇靠近钢带， 4)保证炉子的密封性和炉内气氛，炉内露点=MIlOUMI102 ( -30°C ；MI103 ( -40°C ；02 含量< 10ppm ； 5)在需要生产大锌花时，生产大锌花的前一钢卷将固定部挂在气刀架上，使置物部内的锑块浸没于锌锅上表面，置物部位于钢带出锅的位置。 6)根据客户要求锌花的尺寸大小决定锑块浸入的时间长短，需要的锌花尺寸越大锑块浸入的时间越长。 7)在需要生产小锌花时，将本装置取下即可。
8.根据权利要求7所述的一种用来控制锌花尺寸的方法，其特征是，可根据需求在锌锅内加入2-3个含有锑块的置物部。
【文档编号】C23C2/06GK104018107SQ201410296488
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】华立新, 郑德全, 夏汝滨, 李宝健, 高锋, 郑玉福, 郭军, 罗威 申请人:济钢集团有限公司