一种热镀锌悬浮渣的离心超重力在线分离设备及方法与流程

本发明涉及热镀锌悬浮渣循环利用及镀锌产品质量提升，尤其涉及一种热镀锌悬浮渣的离心超重力在线分离设备及方法。

背景技术：

1、随着热镀锌技术的发展，目前工业应用的镀锌方式按照工艺分主要为热镀纯锌、热镀铝锌和热镀锌铝镁，依据锌渣所处状态的不同，可以将锌渣分为面渣、悬浮渣和底渣三种。锌渣的形成不仅消耗大量的锌，增加了镀锌成本，还对热镀锌板的表面质量造成严重影响。在连续生产的热镀锌过程中，锌液一般处于铁饱和状态，锌锅内会不可避免地产生悬浮渣。锌渣在带钢运行中易直接粘附于钢带表面，形成锌渣缺陷。同时，锌渣还会在沉没辊和稳定辊上不断累积，当钢带通过这些辊子的时候则很容易被压到带钢表面，形成点状压痕。镀锌板表面锌渣缺陷主要是悬浮渣和面渣产生的，其中悬浮渣导致的危害更大，悬浮渣的渣粒较细，相互之间的碰撞较小，在流场的作用下更容易落在沉没辊和稳定辊上，形成积瘤，使得带钢产生压印，影响最终的产品质量。

2、目前，针对悬浮渣的去除与锌液净化，提出了电磁净化技术，电磁净化技术主要原理是利用热镀锌金属液与其中锌渣颗粒之间的导电性差异，可以在电磁场的作用下实现锌渣颗粒与金属液的分离，被分离的锌渣颗粒随后通过介质的固定和捕获作用加以去除，实现金属液的电磁净化。但电磁净化方法并无工业应用，行业亟需一种有效的手段去除悬浮渣，改善热镀锌池的纯净度。

3、对于悬浮渣的回收利用，因其除了铁-铝-锌-硅金属间化合物及少量氧化锌外，主要构成是金属锌液，所夹带的金属锌含量高达80％以上。因此，国内外研究学者开发了真空蒸馏精炼和电解精炼等方法来回收热镀锌悬浮渣中的金属锌资源。采用真空蒸馏精炼法可在真空条件使金属锌与杂质分离，经蒸馏、精馏制备金属锌，但该方法受限于真空环境连续作业难度大。而电解精炼法则采用氯化铵溶液浸出热镀锌悬浮渣，再经电解制备金属锌，该方法因排放大量废液会对环境造成一定的污染。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种热镀锌悬浮渣离心超重力在线分离设备及方法，该设备可直接应用于热镀锌池实现悬浮渣的在线分离，提高热镀锌产品的镀层质量失。

2、本发明提供了一种热镀锌悬浮渣离心超重力在线分离设备，包括离心分离器1、可移动的支撑装置2、离心旋转系统3，其中，所述支撑装置2位于所述离心分离器1的一侧，所述支撑装置2包括立柱201和设置于立柱顶部的吊臂202；所述离心旋转系统3设置于所述吊臂201的下方，其一端与所述吊臂202相连，另一端与所述离心分离器1相连；所述离心分离器1包括外组件101和内组件102，所述外组件101顶部搭接在所述内组件102的顶部且所述外组件101的底部与所述内组件102的底部通过若干可开合的锁扣进行锁止，所述外组件101和所述内组件102的顶部设置有若干开口，且所述外组件101和所述内组件102在保持密合状态下时，所述开口相互贯通，所述内组件101内安装有螺旋叶片，所述内组件102底部为氧化铝过滤板、侧壁设置有若干卸渣口，所述内组件102与所述离心旋转系统3的另一端相连，所述离心分离器1可升降。

3、进一步的，所述可移动的支撑装置2具体为：所述支撑装置底部设置有万向轮。

4、进一步的，所述离心分离器1可升降的具体结构包括：所述吊臂202通过铰链与所述立柱201连接，和/或所述离心旋转系统3通过可伸缩连杆与所述吊臂202连接。

5、进一步的，所述外组件101的侧部周向设置有向外延伸的延伸部103，所述外组件101与所述内组件102底部通过可开合的锁扣锁止。

6、进一步的，所述离心分离器1的外径为30-60cm，所述离心分离器1的高度为20-30cm。

7、进一步的，所述内组件102为中空筒体结构，包括侧壁、顶部和底部，所述外组件101为中空筒体结构，包括顶部和侧壁，底部为开口用于使所述外组件101穿过所述内组件102并搭接。

8、进一步的，还包括远程控制系统4，所述远程控制系统4包括多组控制模组，分别与所述分离设备的各部件电连接。

9、进一步的，所述离心分离器1离心旋转的转速不低于100r/min。

10、本发明还提供了一种热镀锌悬浮渣离心超重力在线分离方法，所述方法采用前述的分离设备，所述方法包括如下步骤：

11、1)移动支撑装置2至所述离心分离器1位于所述热镀锌池靠近设置锌锭的一侧；

12、2)控制离心分离器1下降至外组件101顶部距离热镀锌液面以下至少30cm，然后启动离心旋转系统3控制离心分离器1在锌池液面以下以不低于100r/min进行离心旋转，同时离心分离器1以0.5-1.5m/min的速度下降至其底部距离锌液底部至少30cm处，然后以0.5-1.5m/min的速度抬升离心分离器1顶部至初始启动离心旋转系统时的位置(即外组件101顶部距离热镀锌液面以下至少30cm处)；

13、3)重复步骤2)4-10次，即完成热镀锌悬浮渣的离心分离。

14、进一步的，所述方法还包括：在完成热镀锌悬浮渣的离心分离后，移动支撑装置2使所述离心分离器1位于收渣筒上方，打开锁扣，控制离心分离器1下降，将所述外组件101的延伸部103搭接在所述收渣筒上后继续下降至使所述外组件101与所述内组件102分离，然后旋转离心分离器1，此时锌渣通过所述内组件102侧壁的卸渣口排出，完成卸渣。

15、进一步的，所述热镀锌池中锌液的温度为450℃-900℃。

16、相对于现有技术，本发明具有以下技术效果：

17、本发明设备简单、自动化程度高、分离效率高，可直接应用于正在进行热镀锌操作的热镀锌池中实现悬浮渣的实时在线分离，提高热镀锌产品质量、热镀锌效率。

技术特征：

1.一种热镀锌悬浮渣离心超重力在线分离设备，其特征在于：包括离心分离器(1)、可移动的支撑装置(2)、离心旋转系统(3)，其中，所述支撑装置(2)位于所述离心分离器(1)的一侧，所述支撑装置(2)包括立柱(201)和设置于立柱顶部的吊臂(202)；

2.根据权利要求1所述的一种热镀锌悬浮渣离心超重力在线分离设备，其特征在于：所述可移动的支撑装置(2)具体为：所述支撑装置底部设置有万向轮。

3.根据权利要求1所述的一种热镀锌悬浮渣离心超重力在线分离设备，其特征在于：所述离心分离器(1)可升降的具体结构包括：所述吊臂(202)通过铰链与所述立柱(201)连接，和/或所述离心旋转系统(3)通过可伸缩连杆与所述吊臂(202)连接。

4.根据权利要求1所述的一种热镀锌悬浮渣离心超重力在线分离设备，其特征在于：所述外组件(101)的侧部周向设置有向外延伸的延伸部(103)，所述外组件(101)与所述内组件(102)底部通过可开合的锁扣锁止。

5.根据权利要求1所述的一种热镀锌悬浮渣离心超重力在线分离设备，其特征在于：所述离心分离器(1)的外径为30-60cm，所述离心分离器(1)的高度为20-30cm。

6.根据权利要求1所述的一种热镀锌悬浮渣离心超重力在线分离设备，其特征在于：还包括远程控制系统(4)，所述远程控制系统(4)包括多组控制模组，分别与所述分离设备的各部件电连接。

7.根据权利要求1所述的一种热镀锌悬浮渣离心超重力在线分离设备，其特征在于：所述离心分离器(1)离心旋转的转速不低于100r/min。

8.一种热镀锌悬浮渣离心超重力在线分离方法，其特征在于：所述方法采用如权利要求1-7任一项所述的分离设备，所述方法包括如下步骤：

9.如权利要求8所述的一种热镀锌悬浮渣离心超重力在线分离方法，其特征在于：所述方法还包括：在热镀锌悬浮渣的离心分离后，移动支撑装置(2)使所述离心分离器(1)位于收渣筒上方，打开锁扣，控制离心分离器(1)下降，将所述外组件(101)的延伸部(103)搭接在所述收渣筒上后继续下降至使所述外组件(101)与所述内组件(102)分离，然后旋转离心分离器(1)，此时锌渣通过所述内组件(102)侧壁的卸渣口排出，完成卸渣。

技术总结本发明提供了一种热镀锌悬浮渣的离心超重力在线分离设备及方法，所述设备包括离心分离器、可移动的支撑装置、离心旋转系统，其中，所述支撑装置位于所述离心分离器的一侧，所述支撑装置包括立柱和设置于立柱顶部的吊臂；所述离心旋转系统一端与所述吊臂相连，另一端与所述离心分离器相连；所述离心分离器包括外组件和内组件，所述外组件顶部搭接在所述内组件的顶部，所述外组件和所述内组件的顶部设置有若干相互贯通的开口，所述内组件内安装有螺旋叶片，所述内组件底部为氧化铝过滤板、侧壁设置有若干卸渣口。本发明设备简单、自动化程度高、分离效率高，可直接应用于热镀锌池实现悬浮渣的在线分离，提高热镀锌产品的镀层质量。技术研发人员：郭占成,石磊,王哲,王如意,张帅,顾德仁受保护的技术使用者：宝山钢铁股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5