具有锌灰收集功能的炉鼻子的制作方法

本实用新型涉及热镀锌带钢的生产制造领域，具体地指一种具有锌灰收集功能的炉鼻子。

背景技术：

热镀锌钢板是一种重要的抗腐蚀工业产品，因其良好的耐腐蚀性能、涂装性能、焊接性能和抗冲击性能，广泛应用于汽车、家电等高档热镀锌产品消费行业，能够满足用户对产品优质表面特性和良好内在性能的质量要求。

热镀锌产线最核心的设备就是锌锅。据统计，约有80％的带钢表面缺陷都是由于锌锅及前后相关设备功能、精度不满足要求引起的。在热镀前，带钢首先需要进行退火处理，用于连接退火炉和热镀锌锅的封闭区域被称为炉鼻子。由于锌锅温度高达460℃，有时甚至达到接近500℃，锌液在表面位置极易发生汽化，锌蒸汽升腾过程中遇到温度仅为180-240℃的炉鼻子上部，就会在特定位置发生凝结形成细小的锌颗粒，俗称“锌灰”。锌灰与炉鼻子内侧的结合并不紧密，在受到振动或者颗粒凝结过大时，就会掉落在正在热镀的带钢表面，产生锌灰缺陷。

由于锌灰的发生部位是在密闭的炉鼻子区域，并不适合直接进行排出作业。目前在线处理的方式主要有两种：1)采用炉鼻子内部的露点控制，通过喷射加湿后的保护气体使炉内露点稳定在-20—-16℃，利用保护性气体中微量水分的氧化作用，在炉鼻子内锌液的表面形成一条ZnO膜来抑制锌蒸汽的蒸发作用。该技术方法现场应用效果较好，存在的问题是若湿度过低无法有效抑制锌蒸汽，过大又会导致露钢缺陷，同时存在一定的带钢局部氧化问题。2)采用抽锌泵进行定期抽锌作业，通过对炉鼻子内锌液的过滤去除锌灰和锌渣等杂质，提高锌液的纯净度。该技术也比较成熟，应用效果较好。存在的问题是受到锌锅流场复杂性的影响，对抽吸位置的选择要求较高，如果选择不好，清除的效果将会大打折扣。

技术实现要素：

针对以上的抽锌泵技术和露点控制技术存在的不足，本实用新型提供了一种通过对锌蒸汽的及时处理，降低锌灰在炉鼻子内部积累的具有锌灰收集功能的炉鼻子。

为实现上述目的，本实用新型所设计的具有锌灰收集功能的炉鼻子，包括炉鼻子本体，其特殊之处在于，还包括设置于炉鼻子本体中的锌蒸汽加热器以及与炉鼻子本体通过管路连接的锌灰收集装置，所述锌灰收集装置包括通过管路与炉鼻子本体依次连接的沉淀回收箱、循环风机和气氛加热器，所述沉淀回收箱内部设置有冷却翅片，下部设置有锌灰收集口。

进一步地，所述循环风机和气氛加热器之间还设置有远程压力调节阀，当锌灰收集装置内氮氢混合气体不足时，通过远程压力调节阀随时进行氮氢气体的补充。

更进一步地，所述锌蒸汽加热器采用非接触式电磁加热。所述锌蒸汽加热器的加热温度为470-500℃，使锌蒸汽不凝固聚集于炉鼻子中。

更进一步地，所述空炉鼻子本体中还设置有炉压监控装置，所述炉压监控装置的输出端与远程压力调节阀的控制端电连接。当炉压监控装置监控炉内压力不足时，开启远程压力调节阀补充氮氢混合气体。

本实用新型提供一种具有锌灰收集功能的炉鼻子，在常规炉鼻子的基础上增设了一套抽吸装置，通过加热的还原性气氛的运动形成一个炉鼻子外的循环回路，及时将形成的锌蒸汽带走，处理完成后的气体再次回到炉鼻子中进行利用。在抽吸装置回路上，设置有锌灰的沉淀回收箱，可以进行锌灰的收集，处理完成的氮氢混合气体再次进入炉鼻子补充炉内的还原性气氛，通过补充一部分氮氢混合气保证炉鼻子内一定的炉压。

本实用新型有效补充已有的抽锌泵技术和露点控制技术存中在的不足，通过对锌蒸汽的及时处理，降低锌灰在炉鼻子内部的积累。锌灰回收后的氮氢混合气体还可以再次回到炉鼻子中，降低相关辅料的消耗。锌灰回收后经处理，还可以实现循环利用。

附图说明

图1为本实用新型布置现场的结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图中：带钢1，气刀2，炉鼻子本体3，锌蒸汽4，锌锅5，沉没辊6，锌蒸汽加热器7，气氛加热器8，冷却翅片9，沉淀回收箱10，循环风机11，远程压力调节阀12，锌灰收集口13，氮氢气补充口A，锌蒸汽处理口B。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图2所示的具有锌灰收集功能的炉鼻子，包括炉鼻子本体3、设置于炉鼻子本体3中的锌蒸汽加热器7以及与炉鼻子本体3通过管路连接的锌灰收集装置。锌灰收集装置包括通过管路与炉鼻子本体3依次连接的沉淀回收箱10、循环风机11和气氛加热器8，沉淀回收箱10内部设置有冷却翅片9，下部设置有锌灰收集口13。循环风机11和气氛加热器8之间还设置有远程压力调节阀12。空炉鼻子本体3中还设置有炉压监控装置，炉压监控装置的输出端与远程压力调节阀12的控制端电连接。

本实用新型工作时，如图1所示，带钢1经炉鼻子本体3进入锌锅5，穿过沉没辊6转向后向上运动完成热镀过程，再由气刀2吹扫控制带钢表面锌层厚度。为防止带钢高温氧化，炉鼻子内部充满大量还原性的氮氢混合气。由于锌锅温度可达460-500℃，炉鼻子内部锌液发生汽化生成锌蒸汽4。锌蒸汽4升腾遇到温度较低的炉鼻子本体3上部，发生冷凝形成锌灰颗粒，遇到炉鼻子本体3振动就会落到带钢1表面形成缺陷。根据炉鼻子本体3的作业位置，锌灰聚集的部位相对固定。根据每次检修时确定的锌灰聚集部位安装锌蒸汽加热器7。锌蒸汽加热器采用非接触式电磁加热方式，内部为二级感应线圈，外部设置一级线圈，通过非接触方式感应加热，温度控制在470-500℃，以确保升腾的锌蒸汽不至于在该位置凝结聚集。再在锌蒸汽加热器7两端设置氮氢气补充口A和锌蒸汽处理口B，将吸收的含有锌灰颗粒的氮氢气体引入到锌灰收集装置中进行处理，处理完成的氮氢气体再经过加热后回到炉鼻子本体3中继续保持炉鼻子本体3内的还原气氛。

如图2所示，利用循环风机11使炉鼻子本体3内部呈微负压状态，将炉压值控制在90Pa，使得锌蒸汽4可以顺利通过原聚集位置7经锌蒸汽处理口B被抽吸出去，进行锌灰和氮氢混合气体的分离处理。为了补充炉鼻子本体3内的气氛损失，通过氮氢气补充口A进行实时补充，确保炉鼻子内气压稳定。由氮氢气补充口A进入的补充气体首先经氮氢气加热装置8加热后再才能进入炉鼻子本体3，热的氮氢混合气体同样具有携带锌灰蒸汽的作用，这样就形成了炉鼻子本体3的外部小循环。炉鼻子本体3内抽吸出来的气体再经过沉淀回收箱10中的冷却翅片9，落入锌灰收集口13，收集气氛中的锌灰颗粒，完成整个循环过程。现场操作人员可以根据处理情况定期清理锌灰收集口13中的锌灰，经处理后可以作为锌锭原料回收利用。考虑到循环过程存在气体损失，对炉鼻子本体3的炉压设置了压力监控装置，通过12远程压力调节阀随时进行氮氢气体的补充。