一種用來控制鋅花尺寸的裝置及方法
【專利摘要】一種用來控制鋅花尺寸的裝置及方法，涉及連續(xù)熱鍍鋅工藝，解決連續(xù)熱鍍鋅過程中不能及時改變鋅花大小，且會產(chǎn)生很多廢料的問題。包括固定部、置物部和銻塊，所述固定部為倒U形，一端為把持部一端為連接部，所述置物部由一長側(cè)壁、三個短側(cè)壁和一個底板圍成，側(cè)壁和底板形成一上端開口的置物腔，置物部由一整體鋼板彎折而成，長側(cè)壁末端與固定部的連接部連接，所述的置物部采用316不銹鋼材料；銻塊位于置物腔內(nèi)。本發(fā)明控制鋅液中的銻含量，保證鋅花的快速切換，確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行，從而滿足客戶的不同要求。
【專利說明】一種用來控制鋅花尺寸的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及連續(xù)熱鍍鋅工藝中使用的設(shè)備，具體地說是一種用來控制鋅花尺寸的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熱鍍鋅產(chǎn)品要想獲得表面美觀的鋅花結(jié)構(gòu)，必須向鋅液中加入合金元素。加入的合金元素分為兩大類，一類在熔融鋅中有充分可溶性，而在固態(tài)鋅中幾乎沒有可溶性，例如:鉛和鉍；另一類在液態(tài)鋅和固態(tài)鋅中均具有一定的可溶性，例如:錫、招、銅、鋪等。目前很多鋼廠為適應(yīng)用戶對鍍層的環(huán)保要求，已逐漸把鋅液中添加鉛元素改為銻。
[0003]在鋅液從粘到帶鋼上至冷卻到熔點(diǎn)(約419°C)以下這段時間內(nèi)，鋅花經(jīng)歷了形核和樹枝狀長大兩個過程，在鋅層凝固期間，樹枝狀晶體的長大速度與液態(tài)鋅內(nèi)新晶核的形核速度相抵觸，這個過程可以決定整個晶體結(jié)構(gòu)的最終尺寸大小，在凝固過程中，樹枝狀長大速度與形核速度相比占主導(dǎo)作用，從而決定了在整個鋅層內(nèi)形成數(shù)量多少。鋅花的生長需要一定的時間，帶鋼表面的鋅液在凝固過程中的冷卻速度越快，鋅花尺寸越小，冷卻速度越慢，鋅花尺寸越大。
[0004]鋅液成分中含有Al、Sb合金元素，是具備鋅花形成的必要條件，同時，當(dāng)其他工藝條件穩(wěn)定的情況下，鋅液中Sb含量的高低，對形成鋅花的大小影響顯著。一般情況下，生產(chǎn)大鋅花鍍鋅板時，鋅液中Sb含量一般控制在0.06~0.09%,生產(chǎn)小鋅花鍍鋅板Sb含量一般控制在0.02~0.04%，無鋅花鍍鋅板Sb含量要小于0.015%。一般是鋅層越厚，形成的鋅花越大。
[0005]產(chǎn)品鋅花狀態(tài)直接決定著生產(chǎn)線的市場定位和生產(chǎn)方向。熱鍍鋅生產(chǎn)線鋅液成分的不同對應(yīng)不同的鋅花狀態(tài)，單純通過整個鋅鍋鋅液成分的調(diào)整需要一定的過渡時間和大量的過渡卷，這就降低了生產(chǎn)效率和提高了生產(chǎn)成本，制約了企業(yè)發(fā)展。由于生產(chǎn)計(jì)劃的安排需要考慮生產(chǎn)規(guī)格、鋅層厚度、交貨時間及備料情況等等，在同一個生產(chǎn)計(jì)劃中會安排不同的鋅花結(jié)構(gòu)穿插進(jìn)行，因此急需一種能夠快速、有效的調(diào)整鋅花大小的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種用來控制鋅花尺寸的裝置，解決連續(xù)熱鍍鋅過程中不能及時改變鋅花大小，且會產(chǎn)生很多廢料的問題。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種用來控制鋅花尺寸的裝置，其特征是，包括固定部、置物部和銻塊，所述固定部為倒U形，一端為把持部一端為連接部，所述置物部由一長側(cè)壁、三個短側(cè)壁和一個底板圍成，側(cè)壁和底板形成一上端開口的置物腔，置物部由一整體鋼板彎折而成，長側(cè)壁末端與固定部的連接部連接，所述的置物部采用316不銹鋼材料；銻塊位 于置物腔內(nèi)。
[0008]所述置物部長側(cè)壁末端與固定部的連接部焊接固定。
[0009]所述置物部長側(cè)壁末端與固定部活動連接，固定部的連接部為兩個平行的連桿，連桿相對的一側(cè)設(shè)有凹槽，置物部長側(cè)壁的兩側(cè)可卡入凹槽中，在連桿上對稱的設(shè)有調(diào)整螺栓，調(diào)整螺栓由連桿側(cè)壁穿入凹槽中并抵住長側(cè)壁，所述的調(diào)整螺栓至少設(shè)有一組。
[0010]所述置物部表面有一層防腐蝕保護(hù)層。
[0011 ] 所述置物部表面噴涂有金屬陶瓷涂層。
[0012]所述固定部的把持部上設(shè)有隔熱套。
[0013]一種用來控制鋅花尺寸的方法，包括以下步驟:
1)保證冷軋基板的粗糙度穩(wěn)定，
2)冷軋基板表面清洗的越潔凈，
3)在出鋅鍋鋼帶板形較好時，將氣刀刀唇靠近鋼帶，
4)保證爐子的密封性和爐內(nèi)氣氛，爐內(nèi)露點(diǎn):MI101、MI102( -30°C ；MI103 ( -40°C ；02 含量< IOppm ；
5)在需要生產(chǎn)大鋅花時，生產(chǎn)大鋅花的前一鋼卷將固定部掛在氣刀架上，使置物部內(nèi)的銻塊浸沒于鋅鍋上表面，置物部位于鋼帶出鍋的位置。
[0014]6)根據(jù)客戶要求鋅花的尺寸大小決定銻塊浸入的時間長短，需要的鋅花尺寸越大銻塊浸入的時間越長 。
[0015]7)在需要生產(chǎn)小鋅花時，將本裝置取下即可。
[0016]進(jìn)一步的，可根據(jù)需求在鋅鍋內(nèi)加入2-3個含有銻塊的置物部。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:1.增加本裝置，科學(xué)的控制鋅液中的銻含量，保證鋅花的快速切換，確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行，從而滿足客戶的不同要求。2.減少銻的擴(kuò)散，在鋅鍋表面形成局部的高濃度區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)對鋅花大小的控制。3.提高了經(jīng)濟(jì)效益，降低了生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1固定部，11把持部，12連接部，13凹槽，14調(diào)整螺栓，2置物部，21置物腔，22長側(cè)壁，3銻塊。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1所示，一種用來控制鋅花尺寸的裝置，包括固定部1、置物部2和銻塊3，所述固定部I為倒U形，一端為把持部11 一端為連接部12，所述置物部2由一長側(cè)壁22、三個短側(cè)壁和一個底板圍成，側(cè)壁和底板形成一上端開口的置物腔21，置物部2由一整體鋼板彎折而成，長側(cè)壁22末端與固定部的連接部連接，所述的置物部2采用316不銹鋼材料；銻塊3位于置物腔21內(nèi)。
[0021]實(shí)施例一，置物部2長側(cè)壁22末端與固定部I的連接部12焊接固定，放置時直接將固定部I掛在氣刀架上，將置物部2放入鋅鍋內(nèi)，使銻塊位于鋼帶出鍋的位置。
[0022]實(shí)施例二，置物部2長側(cè)壁22末端與固定部I活動連接，固定部I的連接部12為兩個平行的連桿，連桿相對的一側(cè)設(shè)有凹槽13，置物部2長側(cè)壁22的兩側(cè)可卡入凹槽13中，在連桿上對稱的設(shè)有調(diào)整螺栓14，調(diào)整螺栓14由連桿側(cè)壁穿入凹槽13中并抵住長側(cè)壁22，所述的調(diào)整螺栓14至少設(shè)有一組。通過采用活動連接，可以調(diào)整本裝置的長短，便于適應(yīng)不同尺寸的鋅鍋以及刀架高度。
[0023]進(jìn)一步的，由于本裝置放入鋅鍋中，為了防止因熱量傳遞導(dǎo)致固定部I過熱不方便更換，在固定部I的把持部11上還設(shè)有隔熱套15，防止工作人員燙傷。
[0024]鋅的熔點(diǎn)為419.58°C,由Fe-Zn合金相圖可見，鐵在鋅液中可以形成Fe-Zn合金相，且溫度升高，F(xiàn)e-Zn合金平衡點(diǎn)向含鐵量增加方向移動，鋅對鐵的腐蝕加劇。防止液鋅的腐蝕主要是防止鋅的擴(kuò)散,如何提高材料耐鋅液腐蝕能力，根據(jù)鋅液腐蝕機(jī)理,提高鐵基合金抗鋅液腐蝕的途徑是延緩高溫條件下的鐵鋅互反應(yīng)，因此要提高材料耐鋅液腐蝕能力。
[0025]為了控制和穩(wěn)定鋅液中的雜質(zhì)含量，根據(jù)鋅液的溫度，選用調(diào)整裝置的材質(zhì)。經(jīng)過多次試驗(yàn)和鋅液成分的檢測，確定所選用的材質(zhì)為316不銹鋼.由于避免受到鋅液的侵蝕，裝置的最下部分浸入鋅液部分盡量避免存在焊縫，為此最下部必須進(jìn)行折彎成型，外露部分允許存在部分焊縫。整個尺寸可做少量的調(diào)整，主要是根據(jù)所采購的小鋅錠的尺寸以及支架到鋅液面的高度來確定。
[0026]另外若進(jìn)一步減少侵蝕，也可以制備抗熔融鋅腐蝕的防護(hù)層。從阻止的角度講，可行的方案有噴涂金屬陶瓷涂層。在鋼鐵表面覆蓋一個不與鋅發(fā)生反應(yīng)的保護(hù)層，將鋼鐵基體與鋅液隔開，即可阻止鋅液對鋼鐵的腐蝕，例如采用熱噴涂涂層來阻止鋅液對鋼鐵的腐蝕。
[0027]在生產(chǎn)小鋅花期間，若穿插有正常鋅花生產(chǎn)計(jì)劃，但是又要保證后面的小鋅花生產(chǎn)計(jì)劃符合要求，在這種情況下，將本裝置投入使用，加入小銻錠，在裝置的作用下，只用最下面接觸鋅液部分的小銻錠隨著溫度的升高在不斷溶解，小銻錠的溶解速度緩慢，并且控制了鋅鍋中上方靠近鋼帶位置的鋅液的銻含量，在銻含量的作用下，再輔以各項(xiàng)工藝參數(shù)的調(diào)整，從而保證了正常鋅花和小鋅花的靈活切換。
[0028]各項(xiàng)工藝參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整
a、保證基板的粗糙度穩(wěn)定。
[0029]b、冷軋基板表面清洗的越潔凈，板面反射率越高，鋅花越大，因此要求鋅花較大時，必須對基板清洗質(zhì)量提出更高的要求；
C、對鋅花要求大時，提高鋼帶的入鋅鍋溫度，反之降低；
d、對鋅花要求大時，提高鋅鍋的溫度，反之降低；
e、鋼帶逾厚，速度越慢，板面鋅液凝固時間愈長，鋅花愈大；
f、在氣刀控制上，要求盡可能降低氣刀距鋅液面距離，在出鋅鍋鋼帶板形較好時，盡可能將氣刀刀唇靠近鋼帶，這樣，既有利于控制薄鋅層、又有利于大鋅花的形成。
[0030]g、保證爐子的密封性和爐內(nèi)氣氛
爐內(nèi)露點(diǎn):MI101、MI102 ≤ -30°C ；MI103 ≤ -40°C ；02 含量≤ 1Oppm。
[0031]根據(jù)鋅花大小的現(xiàn)狀和銻的溶解擴(kuò)散時間，來確定投放該裝置的時間。一般在生產(chǎn)正常鋅花的前一鋼卷就投放該設(shè)備，將固定部I掛在氣刀架的上，為保證整個板面的均勻，可加入兩個到三個裝置。根據(jù)客戶對鋅花大小的要求，可以控制裝置的投放時間，由于該裝置體積較小，因此投放和收回很方便，同時也不會影響到鋅渣的撈取。
[0032]該方法的投入使用，主要從以下幾個方面提高了經(jīng)濟(jì)效益，降低了生產(chǎn)成本:
若不采用該方法，單純調(diào)整鋅液成分，需要大量的過渡產(chǎn)品，從小鋅花向正常鋅花切換需要約500噸過渡料，從正常鋅花向小鋅花過渡大約需要6000噸過渡料，這些過渡產(chǎn)品因鋅花不符合客戶要求，所以需要與客戶協(xié)商，每噸降價100元，按每月調(diào)整I次計(jì)算，則使用該裝置后，減少了過渡產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量整體提升，全年可增加直接經(jīng)濟(jì)效益如下:
直接經(jīng)濟(jì)效益=6500X100X12=78 (萬元)
通過采用該方法，優(yōu)化了品種結(jié)構(gòu)，增加了接單的范圍，擴(kuò)大了客戶群體，每年可增加間接經(jīng)濟(jì)效益約30萬元。
[0033]總增加經(jīng)濟(jì)效益=78+30=108萬元
綜上所述，該方法實(shí)際應(yīng)用以來，即降低了生產(chǎn)成本又提高了板面質(zhì)量，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，每年節(jié)約108萬元。該方法也具有較大的借鑒作用，對擴(kuò)大產(chǎn)品的品種和檔次起到了積極的作用， 具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的應(yīng)用前景，符合當(dāng)前品種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的趨勢。
【權(quán)利要求】
1.一種用來控制鋅花尺寸的裝置，其特征是，包括固定部、置物部和銻塊，所述固定部為倒U形，一端為把持部一端為連接部，所述置物部由一長側(cè)壁、三個短側(cè)壁和一個底板圍成，側(cè)壁和底板形成一上端開口的置物腔，置物部由一整體鋼板彎折而成，長側(cè)壁末端與固定部的連接部連接，所述的置物部采用316不銹鋼材料；銻塊位于置物腔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用來控制鋅花尺寸的裝置，其特征是，所述置物部長側(cè)壁末端與固定部的連接部焊接固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用來控制鋅花尺寸的裝置，其特征是，所述置物部長側(cè)壁末端與固定部活動連接，固定部的連接部為兩個平行的連桿，連桿相對的一側(cè)設(shè)有凹槽，置物部長側(cè)壁的兩側(cè)可卡入凹槽中，在連桿上對稱的設(shè)有調(diào)整螺栓，調(diào)整螺栓由連桿側(cè)壁穿入凹槽中并抵住長側(cè)壁，所述的調(diào)整螺栓至少設(shè)有一組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一權(quán)項(xiàng)所述的一種用來控制鋅花尺寸的裝置，其特征是，所述置物部表面有一層防腐蝕保護(hù)層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用來控制鋅花尺寸的裝置，其特征是，所述置物部表面噴涂有金屬陶瓷涂層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用來控制鋅花尺寸的裝置，其特征是，所述所述固定部的把持部上設(shè)有隔熱套。
7.一種用來控制鋅花尺寸的方法，包括以下步驟: 1)保證冷軋基板的粗糙度穩(wěn)定， 2)冷軋基板表面清洗的越潔凈， 3)在出鋅鍋鋼帶板形較好時，將氣刀刀唇靠近鋼帶， 4)保證爐子的密封性和爐內(nèi)氣氛，爐內(nèi)露點(diǎn)=MIlOUMI102 ( -30°C ；MI103 ( -40°C ；02 含量< 10ppm ； 5)在需要生產(chǎn)大鋅花時，生產(chǎn)大鋅花的前一鋼卷將固定部掛在氣刀架上，使置物部內(nèi)的銻塊浸沒于鋅鍋上表面，置物部位于鋼帶出鍋的位置。 6)根據(jù)客戶要求鋅花的尺寸大小決定銻塊浸入的時間長短，需要的鋅花尺寸越大銻塊浸入的時間越長。 7)在需要生產(chǎn)小鋅花時，將本裝置取下即可。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用來控制鋅花尺寸的方法，其特征是，可根據(jù)需求在鋅鍋內(nèi)加入2-3個含有銻塊的置物部。
【文檔編號】C23C2/06GK104018107SQ201410296488
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】華立新, 鄭德全, 夏汝濱, 李寶健, 高鋒, 鄭玉福, 郭軍, 羅威 申請人:濟(jì)鋼集團(tuán)有限公司