[发明专利]金属材料连续热镀锌中锌液温度的控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属材料连续热镀锌生产中锌液温度的控制方法及采用的装置。

背景技术

金属材料表面热镀锌后，因其具有良好的耐腐蚀性能和光亮的外观，因而被广泛地使用于各个领域。

金属材料表面热镀的锌层，其厚度、光亮度、致密度、锌层与基材结合的牢固程度等与基材材质、基材表面的预处理、热镀锌前基材的温度、热镀锌的时间长短等都有着密切的关系，但与锌液温度的高低有着更直接的联系。锌液温度高，所镀的锌层就厚而疏松，表面的锌层无光泽；锌液温度低，锌层与基材就结合不牢。

在连续生产中，基材是连续进入锌液的，锌液的温度随进入的基材的温度(比锌液温度略高)和基材进入的速度的变化而变化。这就需要随时对锌液的温度进行控制，否则生产就无法进行。

盛放锌液的容器叫锌锅，锌锅的容积比较大(一般存有锌液几十到几百吨)，现提高锌液温度的方法较多，而要及时降低整锅那么多锌液的温度就很困难。如果锌液温度不及时降低，就会大大影响产品的质量。现大多用降低基材进入锌液的速度或用风机对锌锅中锌液表面鼓风进行冷却。但上述方法都无法及时降低锌液温度。

发明内容

本发明为了解决无法及时降低大容量锌液的温度的问题，大胆设想，提供了一种金属材料连续热镀锌中锌液温度的控制装置及控制方法，能够简单有效实现对锌液温度的控制。

按照本发明提供的技术方案，所述金属材料连续热镀锌中锌液温度的控制装置包括一根上下封闭的不锈钢直管，直管的顶部连接进水管，直管的上部侧壁连接溢流管。所述直管采用00Cr17Ni14Mo2钢材，以耐锌液对直管的腐蚀。

所述直管内径为200～300mm为宜。进水管内径为25～50mm为宜。溢流管内径为50～80mm为宜。直管长度及插入锌液中深度根据锌锅容量和锌液量来决定。

所述金属材料连续热镀锌中锌液温度的控制方法，采用以下控制步骤：

将一根上下封闭的不锈钢直管插入锌液中，并加以固定，直管的顶部连接进水管，直管的上部侧壁连接溢流管，所述进水管和溢流管均位于锌液液面以上，过量的水从溢流管里排出；当锌液的温度大于470℃时，向进水管中通入凉水，并对锌液进行搅拌降温，以使锌锅中锌液温度均匀；当锌液温度小于或等于450℃时，停止向进水管中供水。

所述直管底部距锌锅底部的距离不小于500mm。

所述锌液的搅拌流速达20-30米/分。

本发明的优点是：构思巧妙，实施简便，用水对锌液从面到底进行纵深热交换，从而快速降低锌液温度。插入锌液中管子的材料用00Cr17Ni14Mo2，以耐锌液对管子的腐蚀，延长管子的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施温度控制的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明把一上下封闭的不锈钢直管1插入锌液4中，并加以固定，直管1上部装一进水管2，上侧部装一溢流管3，让过量的水可从溢流管3里排出。当锌锅中锌液的温度大于470℃时，向进水管2中通入冷水，即可对锌液及时进行降温，同时用搅拌机对锌液进行搅拌，以使锌锅中锌液温度均匀。搅拌时锌液的流速达20-30米/分。锌温适宜时(当锌液温度小于或等于450℃时)，停止向管中供水即可。插入锌液中直管1的材料用00Cr17Ni14Mo2(316L)不锈钢，以耐锌液对管子的腐蚀，延长管子的使用寿命。

本实施例用于为本公司热镀锌钢带的锌液降温。进水管2内径为32mm，溢流管3内径为50mm，直管1高为2000mm，内径为250mm，溢流管3口距直管1顶部为250mm。进水管2和溢流管3均位于锌液液面以上，溢流管3的高度和锌液留有一定距离，一是方便安装，二是锌锅中锌液的液位在生产时是有增减的，需留出增减的空间。所述直管底部距锌锅底部的距离不小于500mm。

1.降温速率计算

已知：直管插入锌液中的深度为1.5米。

直管的管壁厚为10mm。

锌锅盛的锌液为50吨。

锌液温度不超过470℃(一般要求锌液温度≥450℃，超过470℃时就要开始降温)。

锌的比热为9.082×10-5kcal/g.℃。

316L材料的导热系数为15kcal/m.℃.h

设：对锌液降温时，管中水温100℃。

锌液降温时，对锌液进行搅拌，以使锌锅中锌液温度均匀。

降温速率计算：