[发明专利]一种热镀锌锅整流装置及其结构参数优化方法

说明书

一种热镀锌锅整流装置及其结构参数优化方法，所述整流装置采用百叶窗式结构，该整流装置包括横梁、一对侧板和叶片，所述横梁固定在热镀锌锅锅体两侧壁面上，所述侧板设于热镀锌锅锅内的横梁两侧，所述叶片两端分别安装在两侧板上；本发明采用提出的PR‑Froude水模型试验方法，建立热镀锌锅水模型，开展热镀锌锅整流技术研究，由于锌渣卷入带钢引起镀锌层表面质量缺陷问题与锌锅稳定辊区域形成的冲击流密切相关，热镀锌锅整流方案主要通过整流装置对该区域流场进行整流，整流装置安装在热镀锌锅稳定辊一侧。本发明根据整流装置结构参数优化方法，确定整流装置优化或最佳的结构参数组合，最大限度提高整流效果。

技术领域

本发明涉及热镀锌技术领域具体为一种热镀锌锅整流装置及其结构参数优化方法。

背景技术

在钢材表面镀锌是钢材防腐诸法中应用最普遍、成本最低廉而且效果最显著的措施。带钢镀锌过程主要在锌锅内完成，带钢经过预处理后，被转入到充满锌液的锌锅内，在经过一个沉没辊和一对稳定辊后，被垂直的从锌锅内带出，带钢随后经过锌锅上方的一对气刀，气刀喷出的高压气体，将多余的锌液吹回到锌锅内，从而带钢表面获得薄薄一层镀锌层。

虽然连续热镀锌钢的表面质量逐年提高，但是提供完全没有瑕疵的镀锌层仍然是一大挑战。影响带钢表面质量的因素很多，例如带钢表面清洁度、钢铁制件基本质量、镀锌工艺等，但影响最大的是锌渣瑕疵。在连续热镀锌生产过程中，钢带经过高温预处理后持续进入455度锌锅热浸镀锌，由于铁、锌、铝等金属的冶金反应，在锌锅内将不断累积以铁、锌为主要成分的锌渣。锌渣随着流体运动并粘附于带钢表面，根据粘附程度的不同，锌渣会以“点”、“线”、“条”等形式表现在带钢上而形成不同形貌的缺陷，诸如：小黑点、小亮点、小黑线、小白条等。这些严重的带钢表面质量问题会造成冲压缺陷而无法涂装使用，严重的可能还会损伤模具。

开展热镀锌锅整流技术研究，合理控制锌渣在锌锅内的运动，使其对带钢表面质量影响降到最低程度，这是解决锌渣粘附问题最有效的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种热镀锌锅整流装置及其结构参数优化方法，由于锌渣卷入带钢引起镀锌层表面质量缺陷问题与锌锅稳定辊区域形成的冲击流密切相关，热镀锌锅整流方案主要通过在该区域安装整流装置，改变锌锅局部区域流场的流速和流向，减小锌渣附着在带钢表面的可能，通过PR-Froude水模型试验方法，开展热镀锌锅整流技术研究，通过整流装置结构参数优化方法，确定整流装置优化或最佳的结构参数组合，最大限度提高整流效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种热镀锌锅整流装置，所述整流装置采用百叶窗式结构，该整流装置包括横梁、一对侧板和叶片，所述横梁固定在热镀锌锅锅体两侧壁面上，所述侧板设于热镀锌锅锅内的横梁两侧，所述叶片两端分别安装在两侧板上。

进一步地，由于锌渣卷入带钢引起镀锌层表面质量缺陷问题与锌锅稳定辊区域形成的冲击流密切相关，所述整流装置设于热镀锌锅稳定辊一侧，且设置方向与热镀锌锅稳定辊的轴向平行。

进一步地，所述叶片个数至少为两个，相互平行且等间隔的安装在侧板上。

进一步地，所述叶片与水平方向呈角度设置，该角度大小可沿顺时针方向或者逆时针方向调整。

本发明另一方面提供一种热镀锌锅整流装置结构参数优化方法，提出了PR-Froude水模型试验方法，建立热镀锌锅水模型，并在热镀锌锅水模型之上安装所述热镀锌锅整流装置，所述热镀锌锅水模型主要结构包括锌锅体、炉鼻、钢带、前稳定辊、后稳定辊、沉没辊、主动辊和平衡辊；根据整流装置结构参数建立正交试验，以锌渣泛起浓度为评价指标，在不同的钢带宽度和钢带速度条件下，得到整流装置优化结构参数组合，进而也可确定最佳的结构参数组合。

进一步地，所述PR-Froude水模型实验方法，通过热镀锌锅水模型和热镀锌锅原型满足几何相似、Froude数相似和颗粒雷诺数相似，保证模型和原型的流体相似和锌渣相对于流体运动相似。