热镀锌锌锅内锌液的流动控制方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种热镀锌锌锅内锌液的流动控制方法和装置。本发明专利技术的控制方法是：热镀锌锌锅（1）上方的气刀对带钢（3）的喷吹作用促使锌液（2）分别向锌锅左侧、右侧、前端、以及带钢和炉鼻子（4）之间位置构成的区域（I、II、III和IV区）向外扩散流动，并拖动锌液表面快速生成的面渣向所述区域向外流动；在所述区域边缘侧，锌锅锌液表面的上方设置多段行波磁场发生器（71、72、73、74、75、76、77、78）以激发行波磁场对锌液产生电磁推动力驱动锌液流动，所述行波磁场发生器造成的锌液流动与气刀的喷吹流动相互衔接，促使锌锅表层锌液向锌锅后端（第V区）有序流动；漂浮于锌液表面的面渣被流动的锌液拖动按控制方向流动。

【技术实现步骤摘要】
热镀锌锌锅内锌液的流动控制方法与装置
本专利技术涉及热镀锌
，尤其涉及一种热镀锌锌锅内锌液的流动控制方法与装置。
技术介绍
众所周知，热镀锌工艺是带钢经过锌锅完成的，其中，高速进入锌锅的带钢、锌锅内沉没辊组件的运动以及气刀的喷吹作用必然造成锌液的流动。与此同时，锌锅内的锌液和铝成分在高温下（约450℃，镀铝锅温度更高达650℃）特别活泼，与带钢带入的Fe元素发生复杂的化学反应，从而形成Zn-Fe-Al三元系金属化合物等，即锌渣，锌渣又因密度和成分的不同，可分为面渣（又称浮渣）、悬浮渣和底渣三类。现有技术中，锌锅内锌液的流动与锌渣相互作用给热镀锌生产和带钢表面质量造成了不同程度的影响。其中，底渣因颗粒大易于沉积，一般的热镀锌生产中，高速进入的带钢和沉没辊组件的运动造成的锌液流动一般不会卷起底渣，对带钢表面质量和生产顺行的影响较小；若底渣沉积过多，可通过定期底渣清理（一般几十天以上）消除其对热镀锌生产的影响。第二类悬浮锌渣在锌锅中虽最难以去除，但可通过精确控制锌锅的温度和锌液内的Al成分含量进行转化控制（悬浮渣转化为面渣），且悬浮渣刚生成时的颗粒尺寸一般比较小，对带钢产品表面质量的影响仍在热镀锌生产可接受的范围。而第三类面渣因密度低漂浮于锌锅的锌液表面，面渣与锌锅表面的流动相互作用，对热镀锌的生产顺行产生较大影响，具体说明如下：如图1所示，现有技术中，锌锅内因气刀喷吹作用造成的锌液流动的示意图。图中，锌锅1内的锌液2被划分为5个区（I、II、III、IV和V区），其中锌锅左右侧面为I区和II区，锌锅前端为III区，带钢3和炉鼻子4之间位置为IV区。此四个区总称锌锅热镀区，带钢3在此区域完成热镀锌，是带钢热镀锌生产的关键区域。第V区为锌锅的辅助区，位于锌锅后端，主要完成加锌锭和锌锅面渣捞渣等作业。热镀锌生产中，气刀（图中未画出）对着带钢3喷出气体控制锌层的厚度，同时，气刀喷出的气体受到带钢的阻挡产生方向向下对锌液的喷吹作用，造成锌液以带钢3为中心向热镀区四周（I～IV区）扩散流动。这种扩散流动受到热镀区四周锌锅壁以及炉鼻子4的阻挡，以及气刀本身的结构等原因，造成锌液的扩散流动呈现速率不均且逸散方向不一的向外扩散，如图1中箭头5所示。锌液的流动沿带钢中心线30分别向热镀区两侧扩散流动（中间流弱两侧流略强），形成类似马鞍形状的流线6，且距离气刀喷吹作用的距离越远，这种马鞍流线的扩散速度越小。与此同时，气刀喷吹作用造成的锌液扩散流动势必造成漂浮于锌液表面的面渣也被驱动至马鞍形流线6以外，因马鞍形流线6以外区域的锌液流动已经衰弱不足以继续推动面渣的移动，从而造成该热镀区四周（I~IV区）面渣堆积结块，严重影响了热镀锌生产的顺行。当前，一般每隔1~2小时要人工清渣一次，不但增加了人工劳动强度，限制了锌锅自动化的发展，同时，人工清渣也限制了机组速度的进一步提升，制约了生产效率的进一步提高。另一方面，锌锅表层锌液易于氧化，若锌液流动过大势必增加锌锅面渣的生成数量和锌资源的损耗，因此，锌液表层的流动也要能适时控制，减少锌液的表面氧化。由以上描述可见，热镀锌生产中锌锅内锌液的流动和锌渣的生成是相互关联的，要想克服锌渣对热镀锌生产效率和产品质量的影响，必须有效控制锌锅内锌液的流动，既要充分提高热镀锌锌锅内四周锌液的表层流动，以改善锌渣的分布并防止锌渣结块，又要充分考虑锌液的流动强度和方向，不能产生锌液表面的过度流动造成的氧化过度和过度搅拌。现有技术中，韩国专利KR1020160079613A和WO2016105047A1公开了一种镶嵌若干永磁体材料的圆形辊，通过圆形辊的高速旋转对锌液产生切割磁力线运动的电磁驱动力，从而达到改变锌液流动以驱离锌渣的目的。该专利具有非接触的工作特点，相比浸入式机械结构具有显著的技术优势，但该专利仍然保留了高速旋转的运动部件，必然降低装备系统的可靠性和服役期限，且该专利的运动机构需要较大的安装操作空间，在锌锅上方的布置存在不足。本案专利技术人申请的专利CN201510311172.5公开了一种非接触的铁水包的聚渣扒渣方法，该专利利用类似直线电机工作原理的行波电磁场对铁水包内的铁水产生驱动作用，从而达到控制铁水流动驱渣的目的。但该专利针对的主要是圆形的铁水包，其行波磁场的布置方式以及磁场方向的控制比较简单，并且要配合渣罐才能正常工作；同时，该专利的目的仅仅是为了除渣，不必考虑铁水流动对产品质量的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热镀锌锌锅内锌液的流动控制方法和装置，该专利技术能有效改变热镀区四周（I～IV区）的锌液流动大小和方向，进而通过锌液的流动拖动锌渣向锌锅后端（第V区）运动，并能通过锌液流动的交替控制，防止锌液过度搅拌和表面氧化，减少锌资源消耗。为了实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种热镀锌锌锅内锌液的流动控制方法，热镀锌锌锅上方的气刀对带钢的喷吹作用促使锌液分别向锌锅左侧、右侧、前端、以及带钢和炉鼻子之间位置构成的区域向外扩散流动，并拖动锌液表面快速生成的面渣向所述区域向外流动；在所述区域边缘侧，锌锅锌液表面的上方设置多段行波磁场发生器以激发行波磁场对锌液产生电磁推动力驱动锌液流动，所述行波磁场发生器造成的锌液流动与气刀的喷吹流动相互衔接，促使锌锅表层锌液向锌锅后端有序流动；漂浮于锌液表面的面渣被流动的锌液拖动按控制方向流动。进一步，所述多段行波磁场发生器包括横向行波磁场发生器和纵向行波磁场发生器，多段行波磁场发生器围绕带钢四周构成一圈，并且纵向行波磁场发生器向锌锅后端伸出；横向行波磁场发生器包括前段行波磁场发生器和后段行波磁场发生器，纵向行波磁场发生器包括左侧行波磁场发生器和右侧行波磁场发生器。一种热镀锌锌锅内锌液的流动控制装置，包括横向行波磁场发生器和纵向行波磁场发生器、以及所述行波磁场发生器控制装置；在锌锅左侧、右侧、前端、以及带钢和炉鼻子之间位置的锌液表面上方分别设置左段、右段、前段和后段行波磁场发生器，前段行波磁场发生器和后段行波磁场发生器构成所述横向行波磁场发生器，左段行波磁场发生器和右段行波磁场发生器构成所述纵向行波磁场发生器。所述左段行波磁场发生器和右段行波磁场发生器超过后段行波磁场发生器位置向锌锅后端伸出。进一步，所述前段行波磁场发生器包括第一前段行波磁场发生器和第二前段行波磁场发生器，后段行波磁场发生器包括第一后段行波磁场发生器和第二后段行波磁场发生器，左段行波磁场发生器、第一前段行波磁场发生器、第一后段行波磁场发生器与右段行波磁场发生器、第二前段行波磁场发生器、第二后段行波磁场发生器按带钢宽度中心线分两侧对称设置。再进一步，所述第一前段行波磁场发生器和第一后段行波磁场发生器激发向锌锅左侧流动的行波电磁场，左段行波磁场发生器激发向锌锅后端流动的行波电磁场；同样，所述第二前段行波磁场发生器和第二后段行波磁场发生器激发向锌锅右侧流动的行波电磁场，右段行波磁场发生器激发向锌锅后端流动的行波电磁场。所述左段行波磁场发生器包括第一左段行波磁场发生器和第二左段行波磁场发生器，所述右段行波磁场发生器包括第一右段行波磁场发生器和第二左段行波磁场发生器。所述行波磁场发生器控制装置控制行波磁场发生器的通电间隔以控制锌液的交替流动。所述行波磁场发生器控制装置控制行波磁场本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热镀锌锌锅内锌液的流动控制方法，热镀锌锌锅上方的气刀对带钢的喷吹作用促使锌液分别向锌锅左侧、右侧、前端、以及带钢和炉鼻子之间位置构成的区域向外扩散流动，并拖动锌液表面快速生成的面渣向所述区域向外流动；其特征是：在所述区域边缘侧，锌锅锌液表面的上方设置多段行波磁场发生器以激发行波磁场对锌液产生电磁推动力驱动锌液流动，所述行波磁场发生器造成的锌液流动与气刀的喷吹流动相互衔接，促使锌锅表层锌液向锌锅后端有序流动；漂浮于锌液表面的面渣被流动的锌液拖动按控制方向流动。

【技术特征摘要】
1.一种热镀锌锌锅内锌液的流动控制方法，热镀锌锌锅上方的气刀对带钢的喷吹作用促使锌液分别向锌锅左侧、右侧、前端、以及带钢和炉鼻子之间位置构成的区域向外扩散流动，并拖动锌液表面快速生成的面渣向所述区域向外流动；其特征是：在所述区域边缘侧，锌锅锌液表面的上方设置多段行波磁场发生器以激发行波磁场对锌液产生电磁推动力驱动锌液流动，所述行波磁场发生器造成的锌液流动与气刀的喷吹流动相互衔接，促使锌锅表层锌液向锌锅后端有序流动；漂浮于锌液表面的面渣被流动的锌液拖动按控制方向流动。2.根据权利要求1所述的热镀锌锌锅内锌液的流动控制方法，其特征是：所述多段行波磁场发生器包括横向行波磁场发生器和纵向行波磁场发生器，多段行波磁场发生器围绕带钢四周构成一圈，并且纵向行波磁场发生器向锌锅后端伸出；横向行波磁场发生器包括前段行波磁场发生器和后段行波磁场发生器，纵向行波磁场发生器包括左侧行波磁场发生器和右侧行波磁场发生器。3.一种热镀锌锌锅内锌液的流动控制装置，其特征是：包括横向行波磁场发生器和纵向行波磁场发生器、以及所述行波磁场发生器控制装置；在锌锅（1）左侧、右侧、前端、以及带钢（3）和炉鼻子（4）之间位置的锌液（2）表面上方分别设置左段、右段、前段和后段行波磁场发生器，前段行波磁场发生器和后段行波磁场发生器构成所述横向行波磁场发生器，左段行波磁场发生器和右段行波磁场发生器构成所述纵向行波磁场发生器。4.根据权利要求3所述的热镀锌锌锅内锌液的流动控制装置，其特征是：所述左段行波磁场发生器和右段行波磁场发生器超过后段行波磁场发生器位置向锌锅后端伸出。5.根据权利要求4所述的热镀锌锌锅内锌液的流动控制装置，其特征是：所述前...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯晓光，钱洪卫，于雷，李山青，陆勇，金鑫焱，周月明，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31