專利名稱：一種熱鍍鋅爐鼻子內鋅灰清除及抑制形成裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種清除熱鍍鋅爐鼻子內鋅灰及抑制熱鍍鋅爐鼻子內鋅灰形成的裝置，屬于帶鋼熱鍍鋅設備技術領域。
背景技術：
熱鍍鋅線生產過程中，帶鋼以一定的速度經由爐鼻子進入鋅鍋進行鍍鋅處理。爐鼻子是連接爐區和鋅鍋的重要部件，內部氣氛與爐區一致，屬于氮/氫還原性氣氛；溫度在460 °C左右，與鋅鍋溫度接近。爐鼻子中的鋅液不與空氣直接接觸，并在鍍鋅溫度下蒸發，蒸發出的蒸汽一部分在高溫下與氣氛中殘留的水分和微量氧氣反應生成氧化鋅顆粒，一部分與設備較冷的表面接觸直接凝結成微小的鋅粉，形成鋅灰。鋅灰對帶鋼表面質量危害極 大，脫落到鋅液中的鋅灰會粘結到帶鋼表面，阻礙帶鋼與鋅液接觸，形成沿工藝方向的白色帶狀缺陷，甚至破壞鍍層、導致露鋼。為了減少鋅灰的危害，常用的措施有以下兩種一種是用鋅液泵將爐鼻子內的鋅液連同鋅灰、鋅渣一起抽到爐鼻子外部；另一種是向爐鼻子內吹入增濕氣體，調整氣氛露點，使鋅液表面形成一層氧化膜，抑制鋅液蒸發。這兩種方法各有優缺點。通過鋅泵抽取爐鼻子內鋅液清理鋅灰的方法需要鋅液吸口中心線與液面保持在同一水平面上或浸沒在液面以下特定距離內。鋅泵運轉或鋅錠添加過程中，液面不可避免的產生波動，在這種工況下保持吸口與液面間的位置關系在實際操作上存在一定困難。此外，該方法僅能清理鋅液表面的鋅灰，無法對附著在爐鼻子內壁的鋅灰進行清理，內壁沉積的鋅灰在重力作用下落到帶鋼表面，仍然會對表面質量產生影響。向爐鼻子內通入增濕氣體抑制鋅液蒸發的方法能夠阻礙鋅灰的形成、減少鋅灰對帶鋼的有害作用，但無法清理爐鼻子內壁已經形成的鋅灰。帶鋼進入鋅鍋過程中，鋅液不可避免的發生震動，鋅液表面形成的氧化膜在震動作用下破裂，因此這種方法也不能從根本上抑制鋅液的蒸發。此外，露點控制不當會使液面氧化膜不能充分形成或因水的氧化作用造成帶鋼的漏鍍。從單一的工藝角度去尋求爐鼻子內鋅灰的清除方案是不完善的。綜合考慮鋅灰的形成和分布特點，并在此基礎上進行鋅灰清除及形成抑制措施的制定是解決問題的有效途徑。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種熱鍍鋅爐鼻子內鋅灰清除及抑制形成裝置，這種裝置能夠抑制鋅液的蒸發、排除爐鼻子內存留的鋅蒸汽并清理內壁附著的鋅灰層，從而杜絕鋅灰對帶鋼表面質量的影響。解決上述技術問題的技術方案是—種熱鍍鋅爐鼻子內鋅灰清除及抑制形成裝置，它由氣體露點調節部分、超聲清洗部分和鋅灰排出收集部分組成，氣體露點調節部分的進氣噴嘴安裝在爐鼻子上下兩側，超聲清洗部分安裝在爐鼻子外部的上下兩側，鋅灰排出收集部分的排氣口開在爐鼻子內壁上，鋅灰排出收集部分的末端與氣體露點調節部分的前端相連接。上述熱鍍鋅爐鼻子內鋅灰清除及抑制形成裝置，所述氣體露點調節部分包括溫度可調的氣體濕度控制裝置、氣體加熱器和進氣噴嘴，氣體濕度控制裝置安裝于爐鼻子外部一側，氣體加熱器的兩端分別與氣體濕度控制裝置和進氣噴嘴相連接，進氣噴嘴安裝在爐鼻子上下兩側，進氣噴嘴的開孔與鋅液面相對。上述熱鍍鋅爐鼻子內鋅灰清除及抑制形成裝置，所述超聲清洗部分包括超聲波振子和一套超聲波發生器，超聲波振子為三組以上，每組兩個，分別安裝在爐鼻子外側的相對兩側，多組超聲波振子縱向等間距地安裝在爐鼻子上下兩側，超聲波發生器安置在爐鼻子一側，超聲波發生器與超聲波振子相連接。上述熱鍍鋅爐鼻子內鋅灰清除及抑制形成裝置，所述鋅灰排出收集部分包括排氣口、旋風分離器、粉塵多級過濾器和和氣泵，排氣口位于于超聲波振子的下方，排氣口與爐鼻子內壁連接，排氣口的排氣管道與旋風分離器連接，粉塵多級過濾器安裝在旋風分離器 的出口，粉塵多級過濾器的排氣管道與氣體濕度控制裝置相連接。上述熱鍍鋅爐鼻子內鋅灰清除及抑制形成裝置，所述氣體露點調節部分的進氣噴嘴的噴頭為一側開孔、內部連通的圓柱體，噴頭的長度與爐鼻子寬度匹配，噴頭的開孔沿著噴頭軸向分布，開口與鋅液面相對。上述熱鍍鋅爐鼻子內鋅灰清除及抑制形成裝置，所述鋅灰排出收集部分的排氣口在爐鼻子內側部分為三棱柱形，回風孔均勻分布在三棱柱的上下兩面。本實用新型的有益之處在于本實用新型通過合理設置氣體的露點、超聲清洗、蒸汽排出、鋅灰爐外收集等措施實現了對爐鼻子內鋅灰的有效控制，可以有效杜絕帶鋼表面鋅灰缺陷的產生。與現有技術相比較，其優點在于I)本實用新型首次弓I入超聲清洗處理鋅灰裝置，可以全方位地有效清理沉積在爐鼻子內壁的鋅灰層；2)本實用新型首次采用氣體閉路循環裝置，可以同時促進液面氧化層的形成和殘留鋅蒸汽的排出；3)本實用新型首次采用鋅蒸汽外部冷卻收集裝置，便于鋅灰的回收和再利用；4)本實用新型所述設備無需浸入鋅液以下工作，設備成本低、工藝簡單，尤其適用于熱鍍鋅生產。

圖1是本實用新型的整體結構示意圖；圖2是本實用新型的進氣噴嘴側視圖；圖3是本實用新型進氣噴嘴俯視圖；圖4是本實用新型排氣口側視圖；圖5是本實用新型排氣口俯視圖。圖中標記如下氣體濕度控制裝置1、氣體加熱器2、進氣噴嘴3、超聲波振子4、超聲波發生器5、排氣口 6、旋風分離器7、粉塵多級過濾器8、氣泵9、帶鋼10、爐鼻子11、噴頭12、進氣管13、回風孔14、排氣管道15。
具體實施方式
本實用新型由氣體露點調節部分、超聲清洗部分和鋅灰排出收集部分組成。圖中顯示，氣體露點調節部分包括溫度可調的氣體濕度控制裝置1、氣體加熱器2和進氣噴嘴3。氣體濕度控制裝置I安裝于爐鼻子11外部一側，氣體加熱器2的兩端分別與氣體濕度控制裝置I和進氣噴嘴3相連接，進氣噴嘴3安裝在爐鼻子11上下兩側，進氣噴嘴3的開孔與鋅液面相對。氣體經過濕度控制裝置I后進入氣體加熱器2，在氣體加熱器2內將氣體溫度加熱到接近爐鼻子內部溫度，防止氣體中有水滴遇冷析出。為保證氣體均勻地噴射到鋅液表面，安裝于爐鼻子11上下兩側的進氣噴嘴3采取連通設計，從氣體加熱器2出來的氣體在進入爐鼻子11前分成兩路，由進氣管13送入進氣噴嘴3。進氣噴嘴3的噴頭12為一側開孔，內部連通的圓柱體，長度與爐鼻子11寬度匹配。噴頭12靠鋅液側均勻開孔，位置以將氣體送至整個鋅液表面而不直接噴吹帶鋼10表面為準，確保在鋅液表面形成一層均勻的保護性氧化膜，抑制鋅液的蒸發。 在上述過程中，要用溫度可控的脫鹽水箱對混合氣體進行加濕，并通過調節水箱溫度來控制氣體露點。氣體出水箱以后進入氣體加熱器2升溫加熱，防止濕潤氣體把因冷卻析出的水滴帶入爐鼻子內部。圖中顯示，超聲清洗部分包括超聲波振子4和一套超聲波發生器5，超聲波振子4為三組以上，每組兩個，分別安裝在爐鼻子11外側的相對兩側，多組超聲波振子4縱向等間距地安裝在爐鼻子11上下兩側，超聲波發生器5安置在爐鼻子11 一側，超聲波發生器5與超聲波振子4相連接。在上述過程中，通過超聲波發生器5調整超聲波振子4的高頻振動頻率。超聲清洗以間隔的工作方式運作，清洗過程應安排在檢修間隙，以避免振動對生產可能帶來的影響。超聲清理掉的鋅灰由排氣口 6抽出，防止落入帶鋼和鋅液表面。圖中顯示，鋅灰排出收集部分的作用有兩個，一方面能夠及時將爐鼻子內持續產生的鋅蒸汽排出，另一方面可以將超聲清洗下來的鋅灰抽走。鋅灰排出收集部分包括排氣口 6、旋風分離器7、粉塵多級過濾器8和和氣泵9。排氣口 6位于于超聲波振子4的下方，排氣口 6與爐鼻子11內壁連接，排氣口 6的排氣管道與旋風分離器7連接，粉塵多級過濾器8安裝在旋風分離器7的出口，粉塵多級過濾器8的排氣管道15與氣體濕度控制裝置I相連接。排氣口 6設計為一側與爐鼻子11內壁接觸的三棱柱形，回風孔14均勻分布在三棱柱的上下兩面，這樣設計的好處是排氣口 6在工作時能夠同時滿足對爐鼻子11內部不同方位鋅灰、鋅蒸汽的排出要求。在氣泵9的作用下，由排氣口 6抽出的廢氣經排氣管道15進入旋風分離器7和粉塵末多級過濾器8將氣體中的鋅灰進行回收再利用。特別值得注意的是，粉塵多級過濾器8安裝在旋風分離器7出口，與氣體濕度控制裝置I相連，使得氣體露點控制部分與鋅灰排出收集部分形成一個閉合的氣體回路，利用爐區的微正壓氣氛進行工作，不需要額外氣源，符合工業生產中節能環保的發展要求。在正常生產過程中，本實用新型所述設備能夠對爐鼻子內壁的鋅灰進行全方位清除，有效抑制鋅灰的形成。此外，該設備不需要額外氣源來維持工作，并能實現鋅灰的回收再利用 。
權利要求1.一種熱鍍鋅爐鼻子內鋅灰清除及抑制形成裝置，其特征在于它由氣體露點調節部分、超聲清洗部分和鋅灰排出收集部分組成，氣體露點調節部分的進氣噴嘴(3)安裝在爐鼻子(11)上下兩側，超聲清洗部分安裝在爐鼻子(11)外部的上下兩側，鋅灰排出收集部分的排氣口(6)開在爐鼻子(11)內壁上，鋅灰排出收集部分的末端與氣體露點調節部分的前端相連接。
2.根據權利要求1所述的熱鍍鋅爐鼻子內鋅灰清除及抑制形成裝置，其特征在于所述氣體露點調節部分包括溫度可調的氣體濕度控制裝置(I)、氣體加熱器(2)和進氣噴嘴(3)，氣體濕度控制裝置(I)安裝于爐鼻子(11)外部一側，氣體加熱器(2)的兩端分別與氣體濕度控制裝置(I)和進氣噴嘴(3 )相連接，進氣噴嘴(3 )安裝在爐鼻子(11)上下兩側，進氣噴嘴(3)的開孔與鋅液面相對。
3.根據權利要求2所述的熱鍍鋅爐鼻子內鋅灰清除及抑制形成裝置，其特征在于所述超聲清洗部分包括超聲波振子(4)和一套超聲波發生器(5)，超聲波振子(4)為三組以上，每組兩個，分別安裝在爐鼻子(11)外側的相對兩側，多組超聲波振子(4)縱向等間距地安裝在爐鼻子(11)上下兩側，超聲波發生器(5)安置在爐鼻子(11)一側，超聲波發生器(5)與超聲波振子(4)相連接。
4.根據權利要求3所述的熱鍍鋅爐鼻子內鋅灰清除及抑制形成裝置，其特征在于所述鋅灰排出收集部分包括排氣口(6)、旋風分離器(7)、粉塵多級過濾器(8)和和氣泵(9)，排氣口(6)位于超聲波振子(4)的下方，排氣口(6)與爐鼻子(11)內壁連接，排氣口(6)的排氣管道與旋風分離器(7)連接，粉塵多級過濾器(8)安裝在旋風分離器(7)的出口，粉塵多級過濾器(8)的排氣管道(15)與氣體濕度控制裝置(I)相連接。
5.根據權利要求4所述的熱鍍鋅爐鼻子內鋅灰清除及抑制形成裝置，其特征在于所述氣體露點調節部分的進氣噴嘴(3)的噴頭(12)為一側開孔、內部連通的圓柱體，噴頭(12)的長度與爐鼻子(11)寬度匹配，噴頭(12)的開孔沿著噴頭軸向分布，開口與鋅液面相對。
6.根據權利要求5所述的熱鍍鋅爐鼻子內鋅灰清除及抑制形成裝置，其特征在于所述鋅灰排出收集部分的排氣口(6)在爐鼻子(11)內側部分為三棱柱形，回風孔(14)均勻分布在三棱柱的上下兩面。
專利摘要一種熱鍍鋅爐鼻子內鋅灰清除及抑制形成裝置，屬于帶鋼熱鍍鋅設備技術領域，用于清除熱鍍鋅爐鼻子內鋅灰及抑制鋅灰形成，其技術方案是它由氣體露點調節部分、超聲清洗部分和鋅灰排出收集部分組成，氣體露點調節部分的進氣噴嘴安裝在爐鼻子上下兩側，超聲清洗部分安裝在爐鼻子外部的上下兩側，鋅灰排出收集部分的排氣口開在爐鼻子內壁上，鋅灰排出收集部分的末端與氣體露點調節部分的前端相連接。本實用新型通過合理設置氣體的露點、超聲清洗、蒸汽排出、鋅灰爐外收集等措施實現了對爐鼻子內鋅灰的有效控制，可以有效杜絕帶鋼表面鋅灰缺陷的產生；本實用新型無需外界氣源，能實現鋅灰的回收再利用，設備成本低、工藝簡單，尤其適用于熱鍍鋅生產。
文檔編號B08B3/12GK202830136SQ20122023582
公開日2013年3月27日 申請日期2012年5月24日 優先權日2012年5月24日
發明者王恩睿, 吝章國, 谷鳳龍, 賈耿偉, 李守華 申請人:河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司