热镀锌锌锅电磁驱渣模拟研究及生产实践

锌渣是带钢热镀锌工序的必然产物,锌渣清理一直是国内外镀锌领域的难题。针对锌锅内锌液表面锌渣的分布特点,提出了一种在锌锅锌液上方加载行波电磁场以驱动锌液有序流动,进而拖动锌渣跟随流动以改变其分布的新方法,称为热镀锌锌锅电磁驱渣法(CGL-EMD:electromagnetic driving dross for continuous hot dip galvanizing line)。通过电磁场和流场顺序耦合模拟,研究了EMD不同布局及电磁特性参数对锌液流场的影响。结果表明:EMD可有效促进锌锅表层锌液沿壁面的切向流动,最大切向流速可达0.8 m/s以上;锌液切向流速随加载磁场力的增大而增大,而受加载时间的影响较小,且给出了EMD对深度方向的锌液流动影响规律。最后,讨论了EMD与捞渣机器人耦合清渣路径和驱-扒-捞清渣工艺,并介绍了EMD系统在中国宝武集团的应用实践和生产实效。     

锌液循环净化式热镀锌锅

本发明公开了一种锌液循环净化式热镀锌锅,该热镀锌锅包括主锌锅和循环净化通道,主锌锅用于钢板热镀锌作业,循环净化通道用于去除锌渣和锌液循环净化。主锌锅和循环净化通道相互连通,循环净化通道上设置电磁泵、锌渣捕捉器、控制阀门,电磁泵使锌液经净化通道循环流动,锌渣捕捉器捕获锌渣并定期清除,控制阀门用于控制锌液流动。该热镀锌锅能克服传统锌锅存在的不能有效清除锌渣的缺点,可以实现在热镀锌作业的同时。     

连续去除热镀锌液中锌渣的复合净化装置

一种金属冶炼技术领域的连续去除热镀锌液中锌渣的复合净化装置,包括锌液输送装置、一级过滤器和二级电磁除渣装置,所述锌液输送装置包括锌液泵和锌液流槽,一级过滤器为泡沫陶瓷过滤器,锌液泵抽锌管浸入到锌锅中,泡沫陶瓷过滤器安置于锌液     

连续热镀锌汽车面板锌渣缺陷产生原因及改善

在实际生产中,影响热镀锌汽车表面板质量的主要因素之一是锌渣缺陷。文章结合本钢连续热镀锌机组汽车表面板生产实际,针对锌渣缺陷产生的具体原因,重点是对影响锌渣主要因素:入炉前带钢的清洁性、锌锅锌液成分中铁、铝含量,锌锅稳定性管理及炉鼻子锌渣清除进行分析,提出并采取提高机组清洁性,做好锌锅中铝、铁含量的控制,稳定控制锌锅温度和液位,使用排渣泵的方式,将锌灰、锌渣排除锌锅之外等改善措施,从而提高热镀锌汽车表面板的质量。     

Ti对连续热镀铝锌熔池悬浮渣形成的影响

目的为研究添加Ti对连续热镀铝锌生产过程中熔池悬浮渣形成的影响,探讨添加Ti的熔池锌渣的种类、成分、尺寸、数量的变化特点以及生长机制。方法通过向铝锌熔池添加Ti(钛铝锌合金)的方法,对预熔锅、主锌锅的铝锌熔池液面下方约350mm位置处的含悬浮渣熔液取样,添加Ti试验结束更换沉没辊时,提取主锌锅的锅沿面渣、底渣样品。采用火花直读光谱仪(S-OES)分析添加Ti前后不同时期的悬浮渣熔液中的Ti含量,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对锌渣进行形貌、尺寸、组成及数量分析。结果添加Ti后2 h,预熔锅熔液中出现了较多粒径约10～43μm的椭球形Al-V-Ti系锌渣,其中约80%锌渣的粒径为10～25μm,一些较大的椭球形锌渣相的心部出现大小不等的孔洞。主锌锅熔液添加Ti形成的悬浮渣包括椭球形Al-V-Ti系锌渣和多边形、块状Al-Fe-Si系锌渣,Al-V-Ti系锌渣粒径约为10～50μm,大部分的Al-Fe-Si系锌渣尺寸相比Al-V-Ti系锌渣更大。熔池添加Ti后,锅沿面渣、底渣主要由多边形Al-Fe-Si系锌渣、椭球形Al-V-Ti系锌渣及熔液凝固组织构成,粒径约为10～46μm的Al-V-Ti系锌渣较多,在锅沿面渣、底渣的Al-V-Ti系锌渣中的比例分别为93%、97%,有大约50%的锅沿面渣、底渣的Al-Fe-Si系锌渣粒径分别约为150、200μm。结论预熔锅熔液Ti含量变化较快,主锌锅熔液Ti含量变化较慢,随时间大致呈线性增长。随着主锌锅熔池Ti含量的增加,Al-V-Ti系锌渣有数量增多、团聚长大的趋势,但其尺寸较小,生长较慢,粒径约为30～80μm的Al-Fe-Si系锌渣出现增多现象,生产状态下,部分悬浮渣转变为锅沿面渣、底渣。锌渣相出现的孔洞为锌渣交联生长提供了空间,有助于形成更大的锌渣。     

热喷涂技术在锌锅部件中的应用

连续热镀锌生产线锌锅部件受到锌液腐蚀、磨蚀、锌渣粘附等影响,提高锌锅部件的使用寿命既能提高镀锌板产品质量,又能降低成本,提高效率.本文介绍了热喷涂技术在制备锌锅辊涂层、轴承/轴瓦涂层中的研究和发展状况,分析了各种热喷涂方法的技术和工艺要点,综述了锌锅部件涂层材料的发展过程,展望了热喷涂技术制备锌锅部件涂层的应用和发展趋势.     

连铸板坯结晶器流场的数值模拟

板坯结晶器液面流速对保护渣熔化、坯壳均匀性都有着较为重要的影响.使用瞬态数模模拟的方法对板坯结晶器内钢液流动进行研究,通过对比结晶器液面平均流速,评价了不同参数对结晶器流场的影响.结果 表明,水口倾角由20°将至10°时,表面流速平均值由0.192 m/s增加至0.211 m/s,表面流速提高,有利于保护渣的熔化和流场...     

热镀锌过程中锌液流动行为的数值模拟研究

采用计算流体力学方法,对热镀锌锌锅内的锌液流动行为进行了数值模拟研究。结果表明,锌锭表面附近形成低温锌液区域,该区域的锌液温度比锌锅内的锌液平均温度低5~10℃。锌锭表面附近的低温锌液通过旋涡运动从锌锭附近流向带钢和沉没辊。而在锌锭和带钢之间增加的锌锅挡板能够有效阻挡低温锌液的流动。     

带钢入锌锅温度对连续热镀锌层的影响

在带钢连续热镀锌工业化生产过程中,向锌液中添加少量Al,采用不同带钢入锌锅温度进行连续热镀锌。利用扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）对热镀锌镀层的形貌、相结构和成分进行分析,研究带钢连续热镀锌过程中带钢入锌锅温度对镀层的影响。结果表明,带钢连续热镀锌过程中,向锌液中添加少量Al可使钢基板和锌镀层间形成Fe-Al中间层,抑制Fe-Zn合金层的形成,提高镀层的粘附性;而带钢入锌锅温度显著影响Fe-Al抑制层的结构,进而影响Fe-Zn合金层厚度,并最终影响镀层性能;对于试验钢DX51来说,当锌液中铝含量为0.18%,锌液温度为475 ℃时,带钢最佳入锌锅温度为495 ℃,此时镀层具有良好的粘附性。     

热镀锌工艺中锌液表面流速的在线电磁测量

通过Lorentz力测速方法对热镀锌工艺中锌锅内锌液流速进行了测量研究。该方法具有非接触式、在线、连续测量的特点和优势。设计了适合镀锌工艺特点的电磁流速测量仪,通过数值建模和模拟实验进行了校准,并进行了工厂测试,分析了锌液的流动行为和流场特点。测量结果表明,该方法可对锌液的表面流速进行实时、在线、定量的测量,为冶金工业生产中高温金属液流速监测提供了一种新手段。     

热镀锌影响因素综述

论述了热镀锌原板化学成分、带钢表面状态、锌液成分、锌液温度和带钢入锌锅温度对热镀锌钢板镀层性能及表面状态的影响。     

锌锅内锌渣形成的数值模拟

以计算流体力学分析软件FLUENT为工具,预测了连续热镀锌过程中锌锅内部锌渣生成的位置,并通过提高锌锭的入锅温度来减少锌锅中锌渣的生成量。结果表明:提高锌锭入锅温度可以有效减少锌渣的生成量,并且锌锭入锅温度的升高对钢带表面温度的影响并不会导致钢带力学性能的破坏。     

热镀锌渣回收利用工艺研究进展

热镀锌技术是目前钢铁材料防腐蚀的一种有效方法,但是在热镀锌过程中会产生大量热镀锌渣。热镀锌渣是溶解在锌液中的Fe与锌液中的Zn或Al在高温条件下生成的金属间化合物。热镀锌渣中含有大量金属锌,是一种使用价值极高的二次锌资源。但是热镀锌渣不能直接用于工业生产,需要对其进行回收处理。目前,热镀锌渣的回收利用工艺可大致分为火法和湿法。详细介绍了这两种热镀锌渣回收利用工艺的机理及研究进展,阐述了现有热镀锌渣回收工艺中的熔析熔炼法、蒸馏法、真空蒸馏法、化学法和电解法的工艺原理,并对这几种回收提纯工艺的特点进行了总结。阐明了不同回收工艺获得最终锌产品的特点和工艺过程中所用设备的差异。通过对火法和湿法两种回收工艺进行比较,进一步分析了现有锌渣回收处理工艺的优缺点。最后提出综合利用现有锌渣回收工艺的优点,研发新型、高品质、低能耗、高效率、环保的回收工艺是热镀锌渣回收处理技术未来的发展趋势。     

热镀锌线锌锅电磁除渣技术研究进展

在热镀锌线生产过程中,锌渣随锌液流动或辊子转动粘附到带钢表面,形成锌渣缺陷,严重影响镀锌产品的表面质量.锌渣粘附于锌坩埚设备,将影响设备的稳定运行.有效控制或去除锌坩埚表面形成的锌渣是热镀锌生产中亟待解决的问题.在生产过程中,需要对锌坩埚不同操作部位产生的锌渣及时清除,操作空间和镀锌工艺增大了除渣的难度.热镀锌生产的顺...     

底吹气量对中间包钢液流动影响的数值物理模拟

利用水模型和Fluent软件对某厂两流板坯连铸中间包底吹气进行数值物理模拟,研究吹气量对中间包流场的影响.研究得出,不出现卷渣的临界吹气量为0.10 m3/h,此时中间包液面的最大流速达0.45 m/s.未吹气中间包液面的最大流速为0.24 m/s,吹气显著延长钢水在中间包内的峰值时间,但滞止时间和平均停留时间无明显延长.     

一种新型排渣炉鼻子技术

炉鼻子是架设在炉子与锌锅之间带有密闭功能的带钢通道,为热镀锌线重要设备,如果控制不当则会产生锌灰锌渣聚集在炉鼻子内部从而黏附在带钢表面或镀层内部,造成严重的质量缺陷,带来较大的经济损失。新型排渣炉鼻子技术采用的独特机械结构有效避免了炉鼻子内部锌液表面浮渣与带钢的接触,从根本上解决锌渣对带钢表面质量的影响;加湿喷梁的改进有效抑制了锌灰的产生。新型排渣炉鼻子技术的实际应用表明,锌灰锌渣缺陷明显减少,带钢表面质量得到明显改善。     

低合金铸铁动海区实海腐蚀行为研究

主要研究了4种低合金铸铁分别在流速为3、7、11 m/s动海水中的腐蚀行为.结果表明：低合金铸铁在动海水中的平均腐蚀率明显大于静海全浸区低合金铸铁的平均腐蚀率,且随流速的增加而增大.海水流速在3 m/s～11 m/s,低合金铸铁的腐蚀形式主要以湍流腐蚀为主.     

带钢连续热镀锌工艺技术的现状

介绍了国内外带钢连续热镀锌工艺技术的研究现状，包括工艺的优化和改进、锌锅技术、镀层耐蚀性的提高和表面质量的改善以及高强钢热镀锌的研究进展等，讨论了近期和将来一段时间内热镀锌工艺技术研究的重点，指出我国应在合金化工艺、锌渣控制、高强钢可镀性和表面质量提高等方面加强研究。     

圆锅流场中锌渣的物理模拟研究

目的 通过水力学模型和数学模型,研究使锌渣远离钢带表面,提升钢带质量的方法。方法 设计一个锌锅的透明水模型,对该实验模型内部锌渣的运动状态进行直观地研究,分析面渣、悬浮渣、底渣在不同工艺条件下的运动状况。并建立数学模型,计算温度分布和流场分布,验证水力学模型的合理性。 结果 随着钢带拉速的增大,旋涡涡心逐渐向两侧移动,较大的钢带拉速不仅可以有效促使锌渣远离钢带表面,还可以使被卷起的底渣增多以及截面上的悬浮渣量增加,同时钢带进入侧底部中心区域时,底渣也开始被卷起,最终形成了锤子形状,且数学模拟与物理模型实验现象基本一致。结论 对于表面渣来说,较大的钢带拉速可以有效促使锌渣远离钢带表面。对于悬浮渣来说,钢带拉速的增大有利于截面上悬浮渣的上浮。对于底渣来说,随着钢带拉速的增加,带动了锌锅内的钢液运动,使得锌锅内锌液的流动比较活跃。但拉速增大到一定程度后,底渣卷起过多,进入锌液,不利于钢带表面锌渣的去除。     

从锌锅中铝含量的变迁看板带热镀锌的发展

板带热镀锌必须向锌液中加入一定量铝,才能获得合格产品.随着产品品种质量的发展,锌锅中的铝含量也在不断变化,本文详细阐述了各历史时期产品发展特点与锌锅中铝含量的关系.