[发明专利]非接触式金属液面渣层电磁自动处理装置及其方法

权利要求书

1.一种非接触式金属液面渣层电磁自动处理装置，包括信号处理系统(12)、自动升降滑动挡渣板(9)和带有渣口的金属液容器(1)，在带有渣口的金属液容器(1)内装载金属液(2)，在金属液(2)表面漂浮金属液面渣层(3)，自动升降滑动挡渣板(9)设置于带有渣口的金属液容器(1)的渣口位置处，形成可升降的档渣装置，所述信号处理系统(12)能控制自动升降滑动挡渣板(9)上沿进行升降的高度，其特征在于：设有非接触式金属液面渣层电磁自动扒渣处理装置(20)，所述非接触式金属液面渣层电磁自动扒渣处理装置(20)设有行波磁场发生器(4)、液面测距传感器(5)、自动升降支撑架(6)和滤渣器(7)，行波磁场发生器(4)固定安装设置于自动升降支撑架(6)上，使行波磁场发生器(4)位于金属液面渣层(3)上方，从而使行波磁场发生器(4)不与金属液面渣层(3)发生接触，液面测距传感器(5)能实时检测金属液面渣层(3)液面位置，并将数据传给信号处理系统(12)，通过数据计算得出金属液面渣层(3)液面与行波磁场发生器(4)底部的距离Δl₁，并通过数据计算得出金属液面渣层(3)液面与自动升降滑动挡渣板(9)顶部上沿的距离Δl₂，由信号处理系统(12)做出判断，利用控制和改变自动升降支撑架(6)的位置和高度，进而来调整行波磁场发生器(4)的空间位置和自动升降滑动挡渣板(9)顶部上沿的位置，使浅层的金属液(2)位于行波磁场发生器(4)施加的行波磁场作用区内，通入交变电流产生的行波磁场与金属液(2)相互作用产生电磁力，电磁力推动金属液(2)向带有渣口的金属液容器(1)的渣口移动，流动的金属液(2)由于剪切力的作用带动金属液面渣层(3)漫过渣口处的自动升降滑动挡渣板(9)顶部上沿从而溢出，并从渣口流出并进入到滤渣器(7)内，进行金属液(2)面漂浮的金属液面渣层(3)的扒除，实现扒渣，带有少量金属液的浮渣流过滤渣器(7)中的滤渣层(8)，使浮渣被过滤截留并进行收集，而使通过滤渣层(8)的金属液(2)流到滤渣器(7)下部进行回收利用；随着工艺生产的进行和金属液面渣层(3)的扒除，金属液(2)和金属液面渣层(3)混合的金属熔体的自由液面波动且不断下降，而液面测距传感器(5)不断进行对金属熔体的液面位置进测量，由信号处理系统(12)控制行波磁场发生器(4)和自动升降滑动挡渣板(9)，实时调整Δl₁和Δl₂数值；信号处理系统(12)接受液面测距传感器(5)的数字信号，并作出判断，实时调节行波磁场发生器(4)和自动升降滑动挡渣板(9)的位置；

设有温度传感器(10)和加热装置(11)，温度传感器(10)实时测量滤渣器(7)内的温度T，将数据传给信号处理系统(12)并做出判断，以T_L为金属液(2)的熔点，当T≤T_L时，信号处理系统(12)发出控制指令并启动加热装置(11)，对滤渣器进行加热升温，维持进入到滤渣器(7)内的浮渣和少量金属液的流动状态，防止金属液(2)或浮渣发生凝固堵塞滤渣器(7)，同时还给带有渣口的金属液容器(1)内的金属液(2)进行热补偿；信号处理系统(12)接受液面测距传感器(5)和温度传感器(10)的数字信号，并作出判断，实时调节行波磁场发生器(4)和自动升降滑动挡渣板(9)的位置和加热装置(11)的功率；

调整行波磁场发生器(4)的空间位置，使1mm≤Δl₁≤100mm，使浅层的金属液(2)位于行波磁场发生器(4)施加的行波磁场作用区内；

调整行波磁场发生器(4)的空间位置，使5mm≤Δl₁≤10mm；

调节自动升降滑动挡渣板(9)使其顶部上沿与金属液面渣层(3)表面齐平，使Δl₂＝0，在行波磁场发生器(4)施加的行波磁场作用时，使金属液面渣层(3)中的浮渣通过自动升降滑动挡渣板(9)的顶部上沿，而使金属液(2)被挡住而保留在带有渣口的金属液容器(1)内，实现渣液分离；

设置于热浸镀装置中，以带有渣口的金属液容器(1)同时作为热浸镀装置容器，以带有渣口的金属液容器(1)中的金属液(2)作为热浸镀工艺的金属镀液，所述行波磁场发生器(4)设置于水平距离热浸镀工艺待处理工件不小于1mm的位置处，并在热浸镀工艺待处理工件的至少一侧设有所述行波磁场发生器(4)；

设置于热浸镀装置中，以带有渣口的金属液容器(1)同时作为热浸镀装置容器，以带有渣口的金属液容器(1)中的金属液(2)作为热浸镀工艺的金属镀液，热浸镀工艺待处理金属基带(17)通过带有渣口的金属液容器(1)的炉鼻(18)中的第一传送辊(19)，使金属基带(17)浸入到带有渣口的金属液容器(1)中的金属液(2)中，再经设置于金属液(2)中沉没辊(21)使浸入金属液(2)中金属基带(17)部分进行热浸镀，接着由第二传送辊(22)牵引金属基带(17)向上从金属液(2)中拉出，从而使金属基带(17)表面形成热浸镀金属膜层，所述行波磁场发生器(4)设置于水平距离金属基带(17)不小于1mm的位置处，并金属基带(17)的至少一侧设有所述行波磁场发生器(4)；

所述行波磁场发生器(4)内线圈(14)通入的交变电流至少采用2相电流，交变电流的幅值大小为0～1000A，频率f大小为0～1000Hz；

所述行波磁场发生器(4)的个数不少于2个,将多个行波磁场发生器(4)分别与对应的自动升降滑动挡渣板(9)配置使用，每个行波磁场发生器(4)产生的行波磁场方向可调；

所述液面测距传感器(5)包括至少1个，并至少将一个液面测距传感器(5)设置于行波磁场发生器(4)上或者自动升降支撑架(6)上，且液面测距传感器(5)设置位置不低于波磁场发生器(4)底部，测量金属熔体的液面位置，所述温度传感器(10)包括至少1个，并至少将一个温度传感器(10)设置于滤渣器(7)上，温度传感器(10)的测量时间间隔为0.001～1000s，测量滤渣器(7)内的温度；

所述加热装置(11)的内部缠绕加热线圈，加热线圈匝数为1～1000匝，线圈外部绝缘，通入0.1～1200A、1～5000Hz的交变电流，固定在滤渣器(7)上，且与装载金属液(2)的带有渣口的金属液容器(1)的外壁靠近，所述加热装置(11)给滤渣器(7)加热，同时对进入滤渣器(7)的容器内的金属液(2)或浮渣进行热补偿；

相对于自动升降支撑架(6)的空间最低位置，自动升降支撑架(6)进行升降的最大调节幅度为600mm；

所述滤渣器(7)包括至少1个，滤渣器(7)突出设置于渣口一侧，形成扒渣口；

带有渣口的金属液容器(1)的渣口同时作为滤渣器(7)的扒渣口，所述自动升降滑动挡渣板(9)设置在滤渣器(7)的扒渣口位置处，所述自动升降滑动挡渣板(9)的形状和尺寸与扒渣口的形状和尺寸相配合，向上调节所述自动升降滑动挡渣板(9)能使扒渣口完全闭合，向下调节所述自动升降滑动挡渣板(9)能使扒渣口完全打开；

所述带有渣口的金属液容器(1)形状为圆形、长方形或方形的槽状容器；

所述金属液(2)为锌、铁、锡、铝、铅中的任意一种金属液或任意几种金属的合金熔体；

金属液(2)在带有渣口的金属液容器(1)内不超过自动升降滑动挡渣板(9)的顶部上沿的位置。