能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置的制作方法

1.本发明涉及一种带钢热镀锌炉鼻子装置，尤其涉及一种能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置。


背景技术：

2.在现代社会生产中，钢铁是最为常用的金属材料，然而钢铁的耐腐蚀性较差，若长期暴露在大气环境中，其寿命会大大缩短。目前来说，针对钢铁的防腐蚀保护技术中最常用的技术之一是热浸镀锌技术（简称热镀锌），所谓热浸镀锌技术，具体来说，就是将钢铁制品浸于熔融的锌液中，通过铁锌之间的反应和扩散，在钢铁制品表面镀覆附着性良好的锌合金镀层。
3.参见图1，图1示出了目前冷轧带钢的热镀锌工艺设备及流程。如图所示，带钢1在进行热镀锌工艺前先进入到连续退火炉8中进行退火处理，带钢1经过退火处理后由炉鼻子2离开连续退火炉并进入到盛放高温锌液7的锌锅4中，炉鼻子2的出口浸没在锌液7中，带钢1在经过锌液7的过程中完成热镀锌工艺过程，然后带钢1经由转向辊9转向后离开锌锅4并转移至后序工序。
4.由于炉鼻子2内侧的锌液7液面上常常会漂浮有一些锌灰杂质（氧化物杂质），当带钢1穿过锌液7液面时，锌液7液面上的锌灰杂质很容易黏附在带钢1表面，从而造成带钢1表面漏镀、锌渣等质量缺陷，使得热镀锌工艺质量不合格。
5.针对上述锌液7液面上漂浮杂质的情况，目前采取的措施是设置具有排灰功能的炉鼻子装置。该炉鼻子装置包括炉鼻子和排灰泵。在所述炉鼻子内部的前侧和后侧（或者只在前侧）设置有上部开口底部封闭的抽锌腔，该抽锌腔的下部连通有一条排出管路，该排出管路的出口通至炉鼻子外部的锌液，所述排灰泵设置在排出管路中，抽锌腔靠近炉鼻子中心（接近带钢）的一块挡板为溢流板。
6.锌锅内锌液液面的高度是可调整的，在对带钢进行热镀锌工艺时，通过调整锌锅内锌液液面的高度，则可调整炉鼻子浸入锌液的深度，即调整炉鼻子内锌液液面相对于溢流板上边部（溢流唇边）的高度，当炉鼻子内锌液液面高度高于溢流板上边部的高度时，炉鼻子内锌液液面上的锌液会夹带着锌灰杂质从溢流板的上边处溢流至抽锌腔中，排灰泵通过排出管路将抽锌腔中的锌液抽排至炉鼻子外侧的锌液中，从而保持炉鼻子内锌液液面清洁无杂质，以保障热镀锌工艺表面质量。
7.参见图2，图2示出的是目前的溢流板3上部宽幅面的示意图，溢流板3的上边部称作溢流唇边，如图中箭头c所指处，炉鼻子内的锌液正是从溢流板3的溢流唇边溢流至抽锌腔内的。目前，溢流板3的溢流唇边采用的是平直的形状，这种形状虽然简单，但是却存在一定的缺陷，具体来说：第一，由于溢流板3的左右两侧多少会有些高低差，这就导致溢流板3两侧的锌液溢流量往往不均匀，排除锌灰杂质的效果也是左右不一致的；第二，由于溢流板3的溢流唇边是平直的，这就导致整体溢流板3的溢流量很难控制，锌液液面稍微抬升一点，就会产生很大的溢流量，而锌液液面稍微下降一点，就可能没有溢流了，这使得溢流板3的
溢流量的控制调节较为困难；第三，炉鼻子内的锌液液面上的锌灰杂质往往聚集在炉鼻子的左右两侧，溢流板3的溢流唇边采用平直形状，使得整个锌液液面均匀地溢流，而不是针对锌灰杂质聚集的两侧来溢流，其排除锌灰杂质的效果并不理想。
8.澳大利亚专利（au2017257425a1）公开了一种金属带材连续热浸镀覆装置及相关方法，并具体公开了炉鼻子和溢流容器可以旋转移动，属于双面溢流锌灰泵，然而该专利技术方案中并没有提及溢流板形状结构的创新改变。
9.美国专利（us9745653b2）公开了一种金属带材连续热浸镀覆装置，并具体公开了向炉鼻子内供应经过滤处理的干净的锌液锌灰泵，然而该专利技术方案中并没有提及溢流板形状结构的创新改变。
10.此外，对于本发明所涉及的一些概念作进一步说明如下：炉鼻子内溢流板的溢流量是通过调整锌锅内锌液液面的高度来调节的，抬升锌液液面高度则能增加溢流量，降低锌液液面高度则能减少溢流量。


技术实现要素：

11.本发明的目的在于提供一种能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置，在该炉鼻子装置中，溢流板溢流唇边的轮廓基线采用中间高两侧低的形态，从而实现良好的锌灰杂质排出效果。
12.为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：一种能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置，所述炉鼻子装置设置在连续退火炉与锌锅之间，所述锌锅盛放有热镀锌工艺所用的锌液；所述炉鼻子装置包括炉鼻子、溢流板和排灰泵；所述炉鼻子的进口与连续退火炉的出口连通，炉鼻子的出口浸没在锌锅内的锌液中；在所述炉鼻子的内侧设置有上部开口底部封闭的抽锌腔；所述抽锌腔由所述溢流板与炉鼻子壳体围合构成；所述溢流板的上边部为溢流唇边，溢流板的溢流唇边为抽锌腔上部开口的边部；所述抽锌腔的下部开设有排锌口，所述排灰泵的抽吸管端通过管路与抽锌腔下部的排锌口连通，排灰泵的排出管端通过管路连通至炉鼻子外部的锌液；所述溢流板的溢流唇边，其中部轮廓基线的高度高于其两侧轮廓基线的高度，并且所述两侧轮廓基线的高度对称一致。
13.进一步地，所述溢流板的溢流唇边的轮廓基线由中部的平直段和两侧的向下倾斜段构成。
14.进一步地，所述溢流板的溢流唇边轮廓基线中部的平直段的长度选为带钢最小宽度减去100~200毫米。
15.进一步地，所述溢流板的溢流唇边的轮廓基线为圆弧状或正半周期正弦曲线状。
16.进一步地，所述溢流板的溢流唇边的轮廓基线，其中部的最高点与两侧最低点的高度差选为1~10毫米。
17.进一步地，所述溢流板的溢流唇边的轮廓线为波浪形。
18.进一步地，所述溢流板的溢流唇边的轮廓线为正弦波形或锯齿波形。
19.进一步地，所述溢流板的溢流唇边的波浪形轮廓线，其波长选为100~300毫米，波幅选为5~30毫米。
20.进一步地，所述溢流板的溢流唇边的轮廓线与其轮廓基线重合一致。
21.进一步地，所述溢流板的数量为两块，在炉鼻子的内侧设置的抽锌腔有两个，两个抽锌腔分别由两块溢流板与炉鼻子壳体围合构成。
22.在本发明的炉鼻子装置中，溢流板溢流唇边的轮廓基线采用中间高两侧低的形态，相对现有技术而言，其有益效果在于：1)能够保证溢流板两侧的锌液能够均匀地溢流至抽锌腔中；2)即使锌锅内锌液液面高度一定幅度地上升下降也不会导致溢流量的大幅度变化，从而使得溢流量调节较为方便；3)对炉鼻子内两侧锌灰杂质聚集的锌液液面优先溢流，从而实现更好的锌灰杂质排出效果。
附图说明
23.图1为带钢热镀锌工艺设备及流程示意图；图2为现有技术的炉鼻子装置中的溢流板上部宽幅面的结构示意图；图3为本发明能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置的示意图，图中示出了带钢从炉鼻子进入到锌液中的状态；图4为基于本发明的实施方式1的炉鼻子装置中的溢流板的上部宽幅面的结构示意图；图5为基于本发明的实施方式2的炉鼻子装置中的溢流板的上部宽幅面的结构示意图；图6为基于本发明的实施方式3的炉鼻子装置中的溢流板的上部宽幅面的结构示意图；图7为基于本发明的实施方式4的炉鼻子装置中的溢流板的上部宽幅面的结构示意图。
24.图中：1-带钢、2-炉鼻子、3-溢流板、4-锌锅、5-管路、6-排灰泵、7-锌液、8-连续退火炉、9-转向辊。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：实施方式1：参见图3，本实施方式1提供了一种能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置，该炉鼻子装置设置在连续退火炉与锌锅4之间，所述锌锅4盛放有热镀锌工艺所用的锌液7。
26.本实施方式1的炉鼻子装置包括炉鼻子2、两块溢流板3和排灰泵6。
27.所述炉鼻子2的进口与连续退火炉的出口连通（图中未示出），炉鼻子2的出口浸没在锌锅4内的锌液7中。
28.在所述炉鼻子2的内侧设置有两个上部开口底部封闭的抽锌腔，如图中箭头a和箭头b所指处，两个抽锌腔分别由两块溢流板3与炉鼻子2壳体围合构成。
29.所述溢流板3的上边部为溢流唇边，溢流板3的溢流唇边为抽锌腔上部开口的边部，溢流板3用于将炉鼻子2内锌液7液面的锌灰杂质溢流至抽锌腔，在溢流时，炉鼻子2内锌液7液面上的锌液会夹带着锌灰杂质从溢流板3的溢流唇边溢流至抽锌腔中。所述抽锌腔的
下部开设有排锌口，所述排灰泵6的抽吸管端通过管路5与抽锌腔下部的排锌口连通，排灰泵6的排出管端通过管路5连通至炉鼻子2外部的锌液7。
30.参见图4，在本实施方式1的炉鼻子装置中，溢流板3溢流唇边的轮廓线并非是一条平整的直线，而是呈现中间高两侧低的形态。具体来说，所述溢流唇边中部轮廓线的高度高于其两侧轮廓线的高度，两侧轮廓线的高度对称一致，整个溢流唇边的轮廓线由中部的平直段和两侧的向下倾斜段构成，溢流唇边的轮廓线整体呈上半部梯形状。溢流唇边轮廓线中部的平直段的长度优选为带钢最小宽度减去100~200毫米。溢流唇边的轮廓线，其中部的最高点与两侧最低点的高度差优选为1~10毫米。
31.在本实施方式1的炉鼻子装置中，当溢流板3溢流时，调整锌液7液面逐步上升的过程中，炉鼻子2内的锌液7先从溢流板3溢流唇边的两侧溢流至抽锌腔中，然后再慢慢地从溢流唇边的中部溢流，且溢流板3溢流唇边两侧的溢流量大于中部的溢流量。
32.在本实施方式1中，溢流板3溢流唇边的轮廓线采用中间高两侧低的形态，其优点在于：能够保证炉鼻子2两侧的锌液7能够均匀地溢流至抽锌腔中；即使锌锅内锌液7液面高度一定幅度地上升下降也不会导致溢流量的大幅度变化，从而使得溢流量调节较为方便；对炉鼻子内两侧锌灰杂质聚集的锌液液面优先溢流，从而实现更好的锌灰杂质排出效果。
33.实施方式2：参见图5，本实施方式2提供了一种能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置，该炉鼻子装置的基本构思与实施方式1的炉鼻子装置是一致的，两者的不同之处仅在于溢流板3的溢流唇边的轮廓线形状不同。在本实施方式2中，溢流板3的溢流唇边的轮廓线呈圆弧状。
34.实施方式3：参见图6，本实施方式3提供了一种能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置，该炉鼻子装置的基本构思与实施方式1的炉鼻子装置是一致的，两者的不同之处仅在于溢流板3的溢流唇边的轮廓线形状不同。在本实施方式3中，溢流板3的溢流唇边的轮廓线呈正半周期正弦曲线状。
35.实施方式4：参见图7，本实施方式4提供了一种能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置，该炉鼻子装置的基本构思与实施方式1的炉鼻子装置是一致的，两者的不同之处仅在于溢流板3的溢流唇边的轮廓线形状不同。在本实施方式4中，溢流板3溢流唇边的轮廓线整体呈波浪形，将溢流唇边的波浪形轮廓线的中分线作为溢流唇边的轮廓基线（图7中的虚线），则溢流唇边的轮廓基线呈现中间高两侧低的形态。具体来说，所述溢流唇边中部轮廓基线的高度高于其两侧轮廓基线的高度，两侧轮廓基线的高度对称一致，整个溢流唇边的轮廓基线由中部的平直段和两侧的向下倾斜段构成，溢流唇边的轮廓基线整体呈上半部梯形状。溢流唇边轮廓基线中部的平直段的长度优选为带钢最小宽度减去100~200毫米。溢流唇边的轮廓基线，其中部的最高点与两侧最低点的高度差优选为1~10毫米。
36.优选地，所述溢流唇边的轮廓线为正弦波形，该正弦波形的波长优选为100~300毫米，波幅优选为5~30毫米。
37.在其它实施方式中，所述溢流唇边的轮廓线也可采用锯齿波形。
38.在本实施方式4中，溢流板3的溢流唇边采用波浪形的轮廓线，其优点在于：即使在
锌锅内锌液液面高度调节幅度较大的情况下，仍能保证整个溢流板正常且均匀地溢流。
39.在其它实施方式中，溢流板的溢流唇边的轮廓基线也可采用圆弧状或正半周期正弦曲线状，等等，其形态可参考实施方式2和3中所描述的溢流唇边的轮廓线。
40.关于实施方式1、2和3，需要说明的是，在这些实施方式中，溢流板的溢流唇边也可以认为是有轮廓基线的，可以认为溢流唇边的轮廓线与轮廓基线是重合的，或者说，溢流唇边的轮廓线就是轮廓基线。
41.参照上述实施方式1至4所提供的炉鼻子装置，对于其溢流板3，可以作如下概括：溢流板3的溢流唇边，其中部轮廓基线的高度高于其两侧轮廓基线的高度，两侧轮廓基线的高度对称一致。
42.在其它实施方式中，溢流板溢流唇边的轮廓基线形状不限于上述实施方式中所提及的上半部梯形状、圆弧状和正半周期正弦曲线状，也可以是其它的形状，只要是溢流板溢流唇边中部轮廓基线高度高于其两侧轮廓基线高度并且两侧轮廓基线的高度对称一致的形状均可采用。
43.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置，所述炉鼻子装置设置在连续退火炉与锌锅（4）之间，所述锌锅（4）盛放有热镀锌工艺所用的锌液（7）；所述炉鼻子装置包括炉鼻子（2）、溢流板（3）和排灰泵（6）；所述炉鼻子（2）的进口与连续退火炉的出口连通，炉鼻子（2）的出口浸没在锌锅（4）内的锌液（7）中；在所述炉鼻子（2）的内侧设置有上部开口底部封闭的抽锌腔；其特征在于：所述抽锌腔由所述溢流板（3）与炉鼻子（2）壳体围合构成；所述溢流板（3）的上边部为溢流唇边，溢流板（3）的溢流唇边为抽锌腔上部开口的边部；所述抽锌腔的下部开设有排锌口，所述排灰泵（6）的抽吸管端通过管路（5）与抽锌腔下部的排锌口连通，排灰泵（6）的排出管端通过管路（5）连通至炉鼻子（2）外部的锌液（7）；所述溢流板（3）的溢流唇边，其中部轮廓基线的高度高于其两侧轮廓基线的高度，并且所述两侧轮廓基线的高度对称一致。2.根据权利要求1所述能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置，其特征在于：所述溢流板（3）的溢流唇边的轮廓基线由中部的平直段和两侧的向下倾斜段构成。3.根据权利要求2所述能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置，其特征在于：所述溢流板（3）的溢流唇边轮廓基线中部的平直段的长度选为带钢最小宽度减去100~200毫米。4.根据权利要求1所述能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置，其特征在于：所述溢流板（3）的溢流唇边的轮廓基线为圆弧状或正半周期正弦曲线状。5.根据权利要求1所述能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置，其特征在于：所述溢流板（3）的溢流唇边的轮廓基线，其中部的最高点与两侧最低点的高度差选为1~10毫米。6.根据权利要求1-5中任一项所述能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置，其特征在于：所述溢流板（3）的溢流唇边的轮廓线为波浪形。7.根据权利要求6所述能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置，其特征在于：所述溢流板（3）的溢流唇边的轮廓线为正弦波形或锯齿波形。8.根据权利要求6所述能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置，其特征在于：所述溢流板（3）的溢流唇边的波浪形轮廓线，其波长选为100~300毫米，波幅选为5~30毫米。9.根据权利要求1-5中任一项所述能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置，其特征在于：所述溢流板（3）的溢流唇边的轮廓线与其轮廓基线重合一致。10.根据权利要求1所述能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置，其特征在于：所述溢流板（3）的数量为两块，在炉鼻子（2）的内侧设置的抽锌腔有两个，两个抽锌腔分别由两块溢流板（3）与炉鼻子（2）壳体围合构成。

技术总结
本发明公开了一种能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置。该炉鼻子装置包括炉鼻子（2）、溢流板（3）和排灰泵（6）；抽锌腔由溢流板与炉鼻子壳体围合构成；抽锌腔的下部开设有排锌口，排灰泵的抽吸管端通过管路（5）与抽锌腔下部的排锌口连通，排灰泵的排出管端通过管路连通至炉鼻子外部的锌液（7）；溢流板的溢流唇边，其中部轮廓基线的高度高于其两侧轮廓基线的高度。本发明的能排除锌灰杂质的带钢热镀锌炉鼻子装置中，溢流板溢流唇边的轮廓基线采用中间高两侧低的形态，能够保证溢流板两侧的锌液能够均匀地溢流至抽锌腔中，溢流量调节较为方便，对炉鼻子内两侧锌灰杂质聚集的锌液液面优先溢流，从而实现更好的锌灰杂质排出效果。从而实现更好的锌灰杂质排出效果。从而实现更好的锌灰杂质排出效果。


技术研发人员：储双杰 胡广魁
受保护的技术使用者：宝山钢铁股份有限公司
技术研发日：2022.01.12
技术公布日：2023/7/25