炉鼻子内气氛清洁度的提升装置及其使用方法与流程

本发明涉及锌或镉或以其为基的合金的热浸镀工艺所用的设备领域，具体为一种炉鼻子内气氛清洁度的提升装置及其使用方法。

背景技术：

连续热镀锌，是指在对金属实施连续退火之后，再在金属表面热镀一层锌的表面处理技术。目前的连续热镀锌如图1所示，炉鼻子1是连接退火炉和锌锅2的设备，炉鼻子1的一端与退火炉的热张紧辊室3连接，炉鼻子1的另外一端插入锌锅2。带钢5在热张紧辊室3内经上转向辊41进入炉鼻子1，再经炉鼻子1进入锌锅2，带钢5在锌锅2内完成热镀锌并经锌锅2内的下转向辊42转向后离开锌锅2。

连续热镀锌作业时，锌锅2内的锌液21处于高温熔融状态，其温度一般高于金属熔点，这导致锌液不断蒸发成气态的锌蒸汽，锌蒸汽上升遇到低温的保护气体，又会发生冷凝，变成俗称“锌灰”的颗粒状固体，锌灰形成后会掉落在锌液面以及粘附在炉鼻子内壁，炉鼻子内壁粘附的锌灰到一定程度后也会频繁掉落至带钢表面以及锌液面上。上述锌灰在带钢镀锌过程中会造成镀锌表面颗粒漏镀等质量缺陷，严重影响机组产品成材率。因此对炉鼻内的锌灰浓度控制是热镀锌机组产品质量控制的关键环节之一。

当前炉鼻子内锌灰浓度控制比较常用的技术措施是：采用增湿装置提高炉鼻子内的气氛露点，高露点会在锌液面上形成一层薄薄的氧化膜，从而抑制了锌液的蒸发，减少锌蒸气的生成量。该方法虽然能减少锌液的蒸发，但是不能杜绝锌蒸气的形成。蒸发的锌蒸气在高露点状态下更容易粘附在炉鼻子内壁，形成厚厚的锌灰层，达到一定程度后必须停机清扫炉鼻子。另外对于某些特殊钢种，炉鼻子内的高露点会造成带钢表面氧化，带钢表面氧化层的存在也会导致镀锌表面缺陷。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，提供一种提升清洁度、降低锌灰浓度、提高热镀表面质量的热镀辅助设备，本发明公开了一种炉鼻子内气氛清洁度的提升装置及其使用方法。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种炉鼻子内气氛清洁度的提升装置，包括炉鼻子、锌锅、热张紧辊室、上转向辊和下转向辊，热张紧辊室设于退火炉内，热张紧辊室内设有上转向辊，锌锅设于热张紧辊室的下方，锌锅内盛放锌液，锌锅内设有下转向辊，炉鼻子的顶端连接热张紧辊室，炉鼻子的底端设于锌锅内且插入锌液的液面下，

其特征是：还包括回气管、排气管、气体冷却器、二级过滤器、抽气风机、输气支管和氮气管，

炉鼻子的下方自上而下依次设有回气管和排气管，排气管的另一端连接气体冷却器，气体冷却器通过输气管连接二级过滤器，二级过滤器通过串联了抽气风机的输气支管连接回气管，抽气风机为抽气提供动力，回气管上依次串联第一阀门和第二阀门，第一阀门和第二阀门分别设于输气支管和回气管连接点的两侧，氮气源通过串联了第三阀门的氮气管连接回气管，第二阀门设于输气支管和回气管连接点与氮气管和回气管连接点之间，回气管上还设有电加热器，电加热器设于氮气管和回气管连接点与炉鼻子之间。

所述的炉鼻子内气氛清洁度的提升装置，其特征是：冷却器②选用采用空气间接冷却或水冷，回气管距离炉鼻子内锌液液面的高度h1在0.5m～4m，排气管距离炉鼻子内锌液面的高度h2在0.2m～2.5m，抽气风机的抽气风量范围在50m³/hour～400m³/hour，二级过滤器采用过滤精度为5μm～100μm的高精度目状过滤器。

所述的炉鼻子内气氛清洁度的提升装置的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：

①热镀：带钢在热张紧辊室内经上转向辊进入炉鼻子，再经炉鼻子进入锌锅，在锌锅内完成热镀锌并经锌锅内的下转向辊转向后离开锌锅；

②一级过滤：炉鼻子内含锌蒸气的高温气体经排气管抽出后，先经过气体经冷却器冷却至50℃～200℃，在冷却过程中，锌蒸气冷凝为锌灰颗粒，在重力作用下大部分锌灰颗粒掉落在冷却器内，从而实现了锌蒸气的第一级过滤与收集；

③二级过滤：一级过滤后的气体经过二级过滤器过滤后成为为干净气体，二级过滤后的气体的处理方式选用直接排放或回用，

选用直接排放处理方式时，打开第一阀门和第三阀门，关闭第二阀门，二级过滤后的气体经输气支管和回气管排入外界大气，氮气源内的氮气经氮气管和回气管并经电加热器(11)加热至400℃～500℃后补充输入炉鼻子，

选用回用处理方式时，关闭第一阀门和第三阀门，打开第二阀门，二级过滤后的气体经输气支管和回气管并经电加热器加热至400℃～500℃后补充输入炉鼻子，实现过滤后的气体回用，降低氮气消耗，

电加热器用以保证炉鼻子内始终为高温环境，避免锌蒸气在炉鼻子内凝结。

本发明突破了传统炉鼻子内锌灰浓度的控制方法，通过连续置换炉鼻子内气体来大幅度降低炉鼻子内锌灰浓度，从而提高炉鼻子内的清洁度。

本发明具有如下有益效果：显著提升并长时间保持热镀锌炉鼻子内清洁度，降低炉鼻子内锌灰浓度，大大降低带钢热镀锌表面质量缺陷，提升镀锌板表面质量，延长机组停机清理炉鼻子的周期，从而提高机组作业率。

附图说明

图1是现有技术热镀锌的流程示意图，

图2是本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明。

实施例1

一种炉鼻子内气氛清洁度的提升装置，包括炉鼻子1、锌锅2、热张紧辊室3、上转向辊41、下转向辊42、回气管61、排气管62、气体冷却器7、二级过滤器8、抽气风机9、输气支管63和氮气管64，如图2所示，具体结构是：

，热张紧辊室3设于退火炉内，热张紧辊室3内设有上转向辊41，锌锅2设于热张紧辊室3的下方，锌锅2内盛放锌液21，锌锅2内设有下转向辊42，炉鼻子1的顶端连接热张紧辊室3，炉鼻子1的底端设于锌锅2内且插入锌液21的液面下；

炉鼻子1的下方自上而下依次设有回气管61和排气管62，排气管6的另一端连接气体冷却器7，气体冷却器7通过输气管连接二级过滤器8，二级过滤器8通过串联了抽气风机9的输气支管63连接回气管61，抽气风机9为抽气提供动力，回气管61上依次串联第一阀门611和第二阀门612，第一阀门611和第二阀门612分别设于输气支管63和回气管61连接点的两侧，氮气源10通过串联了第三阀门613的氮气管64连接回气管61，第二阀门612设于输气支管63和回气管61连接点与氮气管64和回气管61连接点之间，回气管61上还设有电加热器11，电加热器11设于氮气管64和回气管61连接点与炉鼻子1之间。

本实施例中：冷却器②选用采用空气间接冷却或水冷，回气管61距离炉鼻子1内锌液液面的高度h1在0.5m～4m，排气管62距离炉鼻子1内锌液面的高度h2在0.2m～2.5m，抽气风机9的抽气风量范围在50m³/hour～400m³/hour，二级过滤器8采用过滤精度为5μm～100μm的高精度目状过滤器。

本实施例使用时，按如下步骤依次实施：

①热镀：带钢5在热张紧辊室3内经上转向辊41进入炉鼻子1，再经炉鼻子1进入锌锅2，在锌锅2内完成热镀锌并经锌锅2内的下转向辊42转向后离开锌锅2，带钢5的运行轨迹如图2中箭头a、b和c所示；

②一级过滤：炉鼻子1内含锌蒸气的高温气体经排气管62抽出后，先经过气体经冷却器7冷却至50℃～200℃，在冷却过程中，锌蒸气冷凝为锌灰颗粒，在重力作用下大部分锌灰颗粒掉落在冷却器7内，从而实现了锌蒸气的第一级过滤与收集；

③二级过滤：一级过滤后的气体经过二级过滤器8过滤后成为为干净气体，二级过滤后的气体的处理方式选用直接排放或回用，

选用直接排放处理方式时，打开第一阀门611和第三阀门613，关闭第二阀门612，二级过滤后的气体经输气支管63和回气管61排入外界大气，氮气源10内的氮气经氮气管64和回气管61并经电加热器11加热至400℃～500℃后补充输入炉鼻子1，

选用回用处理方式时，关闭第一阀门611和第三阀门613，打开第二阀门612，二级过滤后的气体经输气支管63和回气管61并经电加热器11加热至400℃～500℃后补充输入炉鼻子1，实现过滤后的气体回用，降低氮气消耗，

电加热器11用以保证炉鼻子1内始终为高温环境，避免锌蒸气在炉鼻子1内凝结。