溶鋅系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于冷乳帶鋼電鍍鋅技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種溶鋅系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電鍍鋅是鋼鐵防腐蝕技術(shù)之一，電鍍鋅板因具有良好的耐腐蝕性、加工性、可焊性 和涂漆性而被廣泛應(yīng)用于汽車、家電、輕工業(yè)等行業(yè)。冷乳帶鋼連續(xù)電鍍鋅作業(yè)線是在20 世紀(jì)40年代發(fā)展起來的，迄今世界上已有50多條連續(xù)電鍍鋅作業(yè)線投入生產(chǎn)，作業(yè)線速度 已達(dá)到210m/min，最大帶寬達(dá)到2080mm。
[0003] 目前最常用的電鍍鋅方法是安德里茨公司1985年開發(fā)的重力槽法，重力法電鍍 鋅采用不可溶陽極，Zn2+通過單獨(dú)的溶鋅裝置補(bǔ)充。隨著電鍍生產(chǎn)的進(jìn)行，Zn 2+會(huì)不斷地從 電鍍液中電沉積到帶鋼表面，需要不斷地向電鍍液中補(bǔ)充鋅離子，以保證Zn2+濃度，否則電 鍍無法進(jìn)行，因此設(shè)置有溶鋅系統(tǒng)。
[0004] 溶鋅系統(tǒng)里電鍍液由溶鋅栗從循環(huán)罐中抽出后從溶鋅罐底部逆流通過罐中的鋅 粒層，鋅粒便與電鍍液中的H+發(fā)生反應(yīng)而變?yōu)閆n 2+進(jìn)入電鍍液中，獲得富含Zn 2+的電鍍液 后，溢流至沉淀罐，過濾后的電鍍液依靠重力作用流回到電鍍液循環(huán)罐。溶鋅槽中的鋅顆粒 通過上部可鋅顆粒加料斗直接補(bǔ)充。溶鋅站內(nèi)反應(yīng)如下式所示：
[0006] 從上式可以看出，鋅溶解反應(yīng)生成大量的氫氣。由于氫氣的爆炸極限為4%~ 74. 2%，屬于易爆氣體。為避免溶鋅站發(fā)生爆炸，需要及時(shí)控制溶鋅罐內(nèi)氫氣的濃度。
[0007] 當(dāng)氫氣濃度達(dá)到一定值，希望電鍍液盡可能快排空，以減少氫氣量。但由于現(xiàn)有的 溶鋅罐的機(jī)構(gòu)形式?jīng)Q定了罐內(nèi)的液體與鋅粒大面積接觸，因此在一定時(shí)間內(nèi)還是會(huì)有大量 氫氣產(chǎn)生，因此需要解決鋅粒和液體接觸面積的矛盾問題，要求既不影響正常生產(chǎn)，又便于 及時(shí)排空。
[0008] 因此有必要設(shè)計(jì)一種溶鋅系統(tǒng)，以克服上述問題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，提供了一種溶鋅系統(tǒng)，使溶鋅罐內(nèi) 氫氣濃度可控。
[0010] 本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0011] 本實(shí)用新型提供一種溶鋅系統(tǒng)，包括溶鋅罐和電鍍液循環(huán)罐，所述溶鋅罐頂部連 接有排霧管路，底部設(shè)有進(jìn)液口，所述排霧管路與酸霧凈化系統(tǒng)連通，所述排霧管路上設(shè)有 氫氣濃度檢測儀，所述酸霧凈化系統(tǒng)設(shè)有用于事故控制的備用風(fēng)扇；所述電鍍液循環(huán)罐與 所述進(jìn)液口之間并聯(lián)設(shè)有電鍍液供應(yīng)管路和電鍍液回流管路，所述電鍍液供應(yīng)管路和所述 電鍍液回流管路上均設(shè)有截止閥，所述電鍍液供應(yīng)管路上設(shè)有溶鋅栗；所述溶鋅罐內(nèi)設(shè)有 用于承載鋅顆粒的托板，該托板具有傾斜部，且至少于所述傾斜部上開設(shè)多個(gè)通孔。
[0012] 進(jìn)一步地，所述溶鋅系統(tǒng)還包括中央控制器，所述氫氣濃度檢測儀與所述中央控 制器的輸入端電連接，所述溶鋅栗及各所述截止閥均與所述中央控制器的輸出端電連接。
[0013] 進(jìn)一步地，所述托板為錐形托板，各所述通孔的開孔方向均為豎直方向。
[0014] 進(jìn)一步地，所述錐形托板為雙層結(jié)構(gòu)，包括第一錐形板和第二錐形板，所述第二錐 形板位于所述第一錐形板上方，所述第一錐形板與所述第二錐形板上均設(shè)有多個(gè)所述通 孔，且所述第一錐形板上的所述通孔與所述第二錐形板上的所述通孔錯(cuò)位布置。
[0015] 進(jìn)一步地，所述通孔的直徑2mm。
[0016] 進(jìn)一步地，所述溶鋅罐頂部套接有環(huán)形溢流槽，所述環(huán)形溢流槽頂部設(shè)有至少一 個(gè)脫鹽水入口，各所述脫鹽水入口均連接有脫鹽水管路，所述環(huán)形溢流槽底部設(shè)有排空口。
[0017] 進(jìn)一步地，各所述脫鹽水管路通過脫鹽水供應(yīng)干路與脫鹽水罐連通，所述脫鹽水 供應(yīng)干路上設(shè)有截止閥；所述溶鋅系統(tǒng)還包括中央控制器，脫鹽水供應(yīng)干路上的截止閥與 所述中央控制器的輸出端電連接。
[0018] 進(jìn)一步地，所述排霧管路上還設(shè)有備用氫氣濃度檢測儀。
[0019] 進(jìn)一步地，所述溶鋅系統(tǒng)還包括電鍍液沉淀罐，所述環(huán)形溢流槽上設(shè)有排液口，所 述電鍍液沉淀罐入口端與所述排液口連通，所述電鍍液沉淀罐出口端與所述電鍍液循環(huán)罐 連通。
[0020] 進(jìn)一步地，所述溶鋅罐上開設(shè)有檢修人孔。
[0021] 本實(shí)用新型具有以下有益效果：本溶鋅系統(tǒng)中，通過設(shè)置氫氣濃度檢測儀實(shí)時(shí)監(jiān) 測溶鋅罐內(nèi)的氫氣濃度，通過檢測值控制溶鋅栗的工作轉(zhuǎn)速，當(dāng)氫氣濃度較大，需要及時(shí)停 止反應(yīng)時(shí)，可及時(shí)控制溶鋅栗降低轉(zhuǎn)速直至停止工作，減少溶鋅罐內(nèi)的電鍍液進(jìn)液量，從而 降低氫氣產(chǎn)生量。通過電鍍液回流管路可快速外排溶鋅罐內(nèi)的電鍍液，在托板傾斜部的作 用下，電鍍液與鋅顆?？焖俑綦x，從而使得溶鋅罐內(nèi)氫氣濃度快速降低，保證安全生產(chǎn)。本 溶鋅系統(tǒng)氫氣濃度可控，有效提高生產(chǎn)安全性和穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0022] 為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0023] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的溶鋅系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的溶鋅罐的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提 下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0026] 實(shí)施例一
[0027] 如圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種控制電鍍鋅溶鋅罐內(nèi)氫氣含量的方法，該方法 具體為：在連接于溶鋅罐5上的排霧管路上設(shè)置氫氣濃度檢測儀7實(shí)時(shí)監(jiān)測溶鋅罐5內(nèi)的 氫氣濃度；在所述溶鋅罐5內(nèi)設(shè)置一具有傾斜部的托板52,該托板52用于承載鋅顆粒，且 至少于所述傾斜部上開設(shè)多個(gè)通孔，以使電鍍液上溢至托板52上方與鋅顆粒反應(yīng)或使電 鍍液回流至托板52下方。該托板52應(yīng)將溶鋅罐5內(nèi)空間分成上下兩部分，鋅顆粒從溶鋅 罐5頂部加料進(jìn)入溶鋅罐5內(nèi)，被托板52托住停留于上部空間內(nèi)；正常生產(chǎn)時(shí)，根據(jù)氫氣濃 度檢測儀7的檢測值控制溶鋅栗2功率，電鍍液從溶鋅罐5底部進(jìn)入溶鋅罐5內(nèi)，在下部空 間內(nèi)液位逐漸上升并通過托板52上的通孔進(jìn)入上部空間與鋅顆粒反應(yīng)。由于下部空間內(nèi) 無鋅顆粒，新進(jìn)入的電鍍液流動(dòng)更容易；傾斜部托板52使得鋅顆粒與電鍍液的接觸面積更 大，更易于反應(yīng)。
[0028] 當(dāng)所述氫氣濃度檢測儀7檢測到氫氣濃度達(dá)到第一閾值時(shí)，溶鋅栗2的轉(zhuǎn)速降至 最低，且排霧系統(tǒng)的備用風(fēng)扇啟動(dòng)；當(dāng)所述氫氣濃度檢測儀7檢測到氫氣濃度達(dá)到第二閾 值時(shí)，溶鋅栗2停止工作，并外排溶鋅罐5內(nèi)電鍍液，使溶鋅罐5內(nèi)液位高度至少降至所述 托板52以下；所述第二閾值大于所述第一閾值。具體地，所述第一閾值為霧氣中氫氣的體 積百分比為1%，所述第二閾值為霧氣中氫氣的體積百分比為2. 5%。溶鋅罐5內(nèi)電鍍液外排 的方式可直接外排至廢水溝(可在溶鋅罐5底部或側(cè)壁下部設(shè)置一外排口，該外排口位置 低于托板52的最低點(diǎn)即可）；或采用如下方式：在電鍍液循環(huán)罐1與溶鋅罐5底部進(jìn)液口 之間并聯(lián)設(shè)有電鍍液供應(yīng)管路（圖1中未標(biāo)示）和電鍍液回流管路（圖1中未標(biāo)示)，在電鍍 液供應(yīng)管路和電鍍液回流管路上均設(shè)有截止閥3,所述溶鋅栗2設(shè)于所述電鍍液供應(yīng)管路 上。當(dāng)溶鋅罐5內(nèi)氫氣濃度在第二閾值以下時(shí)，設(shè)于電鍍液回流管路上的截止閥3關(guān)閉，設(shè) 于電鍍液供應(yīng)管路上的截止閥3開啟，溶鋅栗2工作不斷向溶鋅罐5內(nèi)提供電鍍液；當(dāng)溶鋅 罐5內(nèi)氫氣濃度達(dá)到第二閾值時(shí)，設(shè)于所述電鍍液供應(yīng)管路上的截止閥3關(guān)閉，設(shè)于所述電 鍍液回流管路上的截止閥3開啟，溶鋅罐5內(nèi)的電鍍液通過所述電鍍液回流管路回流至所 述電鍍液循環(huán)罐1內(nèi)。在托板52傾斜部的作用下，電鍍液外排過程中，電鍍液與鋅顆?？?快速隔離，從而使得溶鋅罐5內(nèi)氫氣濃度快速降低，保證安全生產(chǎn)。為提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定 性，在所述排霧管路上還設(shè)有備用氫氣濃度檢測儀8,防止只有一臺(tái)氫氣濃度檢測儀7且發(fā) 生故障時(shí)，系統(tǒng)不能檢測氫氣濃度而形成安全隱患。本實(shí)施例中的控制溶鋅罐5內(nèi)氫氣濃 度的方式均為自動(dòng)控制，即各氫氣濃度檢測儀7、溶鋅栗2、各截止閥3以及備用風(fēng)機(jī)的工作 電路等均與電鍍鋅車間控制系統(tǒng)電連接。
[0029] 上述托板52可為一平板，該平板傾斜安裝在溶鋅罐5內(nèi)，從而將溶鋅罐5內(nèi)空間 分隔成上下兩部分空間，或包括一水平板和一傾斜板，傾斜板上均勻設(shè)置多個(gè)通孔，水平板 上可設(shè)或不設(shè)置通孔；以及其他類似結(jié)構(gòu)。如圖2所示，為進(jìn)一步提高電鍍液外排時(shí)電鍍液 與鋅顆粒的隔離速度，該托板52優(yōu)選采用上窄下寬的錐形托板52(也可采用上寬下窄的倒 錐形托板52)，該錐形托板52的底部邊緣固定在溶鋅罐5內(nèi)壁上，該錐形托板52的水平截 面可為圓錐形或多邊形。錐形托板52可有效增加傾斜部的面積，一方面使得鋅顆粒與電鍍 液的接觸面積更大，更易于正常生產(chǎn)時(shí)鋅顆粒與電鍍液的反應(yīng)，提高生產(chǎn)效率；另一方面， 也使得電鍍液外排時(shí)電鍍液與鋅顆粒更為快速的隔離。進(jìn)一步地，各所述通孔的開孔方向 均為豎直方向，提高電鍍液從托板52下溢的速度。各通孔的孔徑設(shè)為2_左右或更小，可 防止在電鍍液外排時(shí)，部分溶解后粒徑變小的鋅顆粒掉入下部空間繼續(xù)與電鍍液反應(yīng)，可 進(jìn)一步減少氫氣的產(chǎn)生量。
[0030] 如圖1-圖2,進(jìn)一步優(yōu)化上述托板52的結(jié)構(gòu)，所述錐形托板52為雙層結(jié)構(gòu)，包 括第一錐形板和第二錐形板，所述第二錐形板位于所述第一錐形板上方，所述第一錐形板 與所述第二錐形板上均設(shè)有多個(gè)所述通孔，且所述第一錐形板上的所述通孔與所述第二錐 形板上的所述通孔錯(cuò)位布置。第一錐形板與第二錐形板上的通孔錯(cuò)位布置，當(dāng)?shù)诙F形板 上承載的鋅顆粒粒徑變小而從第二錐形板上的通孔垂直下落時(shí)，第一錐形板可擋住該鋅顆 粒，從而減小鋅顆粒落入下部空間的幾率。進(jìn)一步可設(shè)置第二錐形板上的通孔孔徑稍大于 第一錐形板上的通孔孔徑，以提高電鍍液與位于第二錐形板上的鋅顆粒的接觸面積。
[0031] 作為優(yōu)選，溶鋅罐5