專利名稱：金屬材料連續(xù)熱鍍鋅中鋅液溫度的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種金屬材料連續(xù)熱鍍鋅生產(chǎn)中鋅液溫度的控制裝置，用于對鋅 液溫度的控制。
背景技術(shù)：
金屬材料表面熱鍍鋅后，因其具有良好的耐腐蝕性能和光亮的外觀，因而被廣泛 地使用于各個領(lǐng)域。金屬材料表面熱鍍的鋅層，其厚度、光亮度、致密度、鋅層與基材結(jié)合的牢固程度 等與基材材質(zhì)、基材表面的預(yù)處理、熱鍍鋅前基材的溫度、熱鍍鋅的時間長短等都有著密切 的關(guān)系，但與鋅液溫度的高低有著更直接的聯(lián)系。鋅液溫度高，所鍍的鋅層就厚而疏松，表 面的鋅層無光澤；鋅液溫度低，鋅層與基材就結(jié)合不牢。在連續(xù)生產(chǎn)中，基材是連續(xù)進(jìn)入鋅液的，鋅液的溫度隨進(jìn)入的基材的溫度(比鋅 液溫度略高)和基材進(jìn)入的速度的變化而變化。這就需要隨時對鋅液的溫度進(jìn)行控制，否 則生產(chǎn)就無法進(jìn)行。盛放鋅液的容器叫鋅鍋，鋅鍋的容積比較大(一般存有鋅液幾十到幾百噸)，現(xiàn)提 高鋅液溫度的方法較多，而要及時降低整鍋那么多鋅液的溫度就很困難。如果鋅液溫度不 及時降低，就會大大影響產(chǎn)品的質(zhì)量?，F(xiàn)大多用降低基材進(jìn)入鋅液的速度或用風(fēng)機(jī)對鋅鍋 中鋅液表面鼓風(fēng)進(jìn)行冷卻。但上述方法都無法及時降低鋅液溫度。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了解決無法及時降低大容量鋅液的溫度的問題，提供了一種金屬材 料連續(xù)熱鍍鋅中鋅液溫度的控制裝置，能夠簡單有效實現(xiàn)對鋅液溫度的控制。按照本實用新型提供的技術(shù)方案，所述金屬材料連續(xù)熱鍍鋅中鋅液溫度的控制裝 置包括一根上下封閉的不銹鋼直管，直管的頂部連接進(jìn)水管，直管的上部側(cè)壁連接溢流管。 所述直管采用00Crl7Nil4Mo2鋼材，以耐鋅液對直管的腐蝕。所述直管內(nèi)徑為200 300mm為宜。進(jìn)水管內(nèi)徑為25 50mm為宜。溢流管內(nèi)徑 為50 80mm為宜。直管長度及插入鋅液中深度根據(jù)鋅鍋容量和鋅液量來決定。所述金屬材料連續(xù)熱鍍鋅中鋅液溫度的控制方法，采用以下控制步驟將一根上下封閉的不銹鋼直管插入鋅液中，并加以固定，直管的頂部連接進(jìn)水管， 直管的上部側(cè)壁連接溢流管，所述進(jìn)水管和溢流管均位于鋅液液面以上，過量的水從溢流 管里排出；當(dāng)鋅液的溫度大于470°C時，向進(jìn)水管中通入涼水，并對鋅液進(jìn)行攪拌降溫，以 使鋅鍋中鋅液溫度均勻；當(dāng)鋅液溫度小于或等于450°C時，停止向進(jìn)水管中供水。所述直管底部距鋅鍋底部的距離不小于500mm。所述鋅液的攪拌流速達(dá)20-30米/分。本實用新型的優(yōu)點是構(gòu)思巧妙，實施簡便，用水對鋅液從面到底進(jìn)行縱深熱交 換，從而快速降低鋅液溫度。插入鋅液中管子的材料用00Crl7Nil4Mo2，以耐鋅液對管子的
3腐蝕，延長管子的使用壽命。
圖1是本實用新型實施溫度控制的示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，本實用新型把一上下封閉的不銹鋼直管1插入鋅液4中，并加以固 定，直管1上部裝一進(jìn)水管2，上側(cè)部裝一溢流管3，讓過量的水可從溢流管3里排出。當(dāng)鋅 鍋中鋅液的溫度大于470°C時，向進(jìn)水管2中通入冷水，即可對鋅液及時進(jìn)行降溫，同時用 攪拌機(jī)對鋅液進(jìn)行攪拌，以使鋅鍋中鋅液溫度均勻。攪拌時鋅液的流速達(dá)20-30米/分。鋅 溫適宜時(當(dāng)鋅液溫度小于或等于450°C時)，停止向管中供水即可。插入鋅液中直管1的 材料用00Crl7Nil4Mo2(316L)不銹鋼，以耐鋅液對管子的腐蝕，延長管子的使用壽命。本實施例用于為本公司熱鍍鋅鋼帶的鋅液降溫。進(jìn)水管2內(nèi)徑為32mm，溢流管3 內(nèi)徑為50mm，直管1高為2000mm，內(nèi)徑為250mm，溢流管3 口距直管1頂部為250mm。進(jìn)水管 2和溢流管3均位于鋅液液面以上，溢流管3的高度和鋅液留有一定距離，一是方便安裝，二 是鋅鍋中鋅液的液位在生產(chǎn)時是有增減的，需留出增減的空間。所述直管底部距鋅鍋底部 的距離不小于500mm。1.降溫速率計算已知直管插入鋅液中的深度為1. 5米。直管的管壁厚為10mm。鋅鍋盛的鋅液為50噸。鋅液溫度不超過470°C ( 一般要求鋅液溫度彡450°C，超過470°C時就要開始降 溫)。鋅的比熱為9. 082 X 10_5kcal/g. "C。316L材料的導(dǎo)熱系數(shù)為15kcal/m. V . h設(shè)對鋅液降溫時，管中水溫100°C。鋅液降溫時，對鋅液進(jìn)行攪拌，以使鋅鍋中鋅液溫度均勻。降溫速率計算由于鋅液和水的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)大于316L材料的導(dǎo)熱系數(shù)，且鋅液對流，管中的水也 基本是沸騰的。所以，在鋅液的熱量傳遞到水的過程中，其主要熱阻在材質(zhì)為316L的管壁。 因此，插入鋅液的整根管子的傳熱速率幾乎代表了整個傳熱過程的傳熱速率。A.傳熱面積傳熱面積1 = 0. 25 (m) X π X 1. 5 (m)= 1. 178 (m2)傳熱面積2 = 2 X π= 0. 049 (m2)總傳熱面積=1.178 (m2) +0. 049 (m2)1. 219 (m2)
4[0036]B. 50噸鋅的比熱50 噸鋅的比熱=50(噸)X106X9. 082 X 10-5 (kcal/g. "C )= 4541 (kcal/°C )C. 50噸鋅的降溫速率50噸鋅的降溫速率= 15 (kcal/m. °C . h) X [470 ( °C ) -100 ( °C ) ] X 1. 219 (m2) / [1X10-2 (m) X4541(kcal/°C )]= 148. 9 °C /h= 2. 48 °C /min結(jié)論本實用新型的實施例的50噸鋅的降溫速率是2. 48度/分鐘。已完全滿足 實際生產(chǎn)的要求。2.使用安全研究為使用方便，直管平時一般不拿出鋅液。但鋅液對鋼材有腐蝕。所以，插入鋅液的管子的材質(zhì)要耐蝕。本實用新型所使用的 管子的材質(zhì)為00Crl7Nil4Mo2，壁厚10mm，采用高速離心鑄造。長期使用壽命約可達(dá)一年。如果管子被腐蝕到穿孔，則由于水(比重為1)比鋅(比重為7. 14)輕，只會鋅 向管子內(nèi)流，而不會水向鋅液里流。如果管中有水，則鋅液剛接觸到水就凝固(凝固點 419. 4°C)，從而把孔堵塞。如果管中沒有水，漏入管中的鋅液也會凝固在管子的底部。更換 管子時，通過加熱即可取出管中的鋅液，不會浪費。
權(quán)利要求金屬材料連續(xù)熱鍍鋅中鋅液溫度的控制裝置，其特征是包括一根上下封閉的不銹鋼直管，直管的頂部連接進(jìn)水管，直管的上部側(cè)壁連接溢流管。
2.如權(quán)利要求1所述金屬材料連續(xù)熱鍍鋅中鋅液溫度的控制裝置，其特征是所述直 管采用00Crl7Nil4Mo2鋼材。
3.如權(quán)利要求1所述金屬材料連續(xù)熱鍍鋅中鋅液溫度的控制裝置，其特征是所述直 管內(nèi)徑為200 300mm。
4.如權(quán)利要求1所述金屬材料連續(xù)熱鍍鋅中鋅液溫度的控制裝置，其特征是所述進(jìn) 水管內(nèi)徑為25 50mm。
5.如權(quán)利要求1所述金屬材料連續(xù)熱鍍鋅中鋅液溫度的控制裝置，其特征是所述溢 流管內(nèi)徑為50 80mm。
專利摘要本實用新型涉及一種金屬材料連續(xù)熱鍍鋅中鋅液溫度的控制裝置，特征是將一上下封閉的不銹鋼直管插入鋅液中，并加以固定，直管的頂部連接進(jìn)水管，直管的上部側(cè)壁連接溢流管，過量的水從溢流管里排出；當(dāng)鋅液的溫度過高時，向進(jìn)水管中通入涼水，鋅液的溫度符合要求時，停止向進(jìn)水管中供水。在降溫時，對鋅液進(jìn)行攪拌。本實用新型的優(yōu)點是構(gòu)思巧妙，實施簡便，用水對鋅液從面到底進(jìn)行縱深熱交換，從而快速降低鋅液溫度。
文檔編號C23C2/38GK201762425SQ20102025333
公開日2011年3月16日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者龔建達(dá) 申請人:無錫華精新型材料有限公司