專利名稱：鋅的造粒方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬造粒技術(shù)范疇，特別涉及一種由熔融金屬之熔滴，滴注在冷卻浴液中冷凝而成顆粒的方法，具體涉及低熔點(diǎn)金屬鋅經(jīng)熔化滴注、冷凝而造粒的方法，尤其適用于高速鍍鋅鋼板生產(chǎn)中采用不溶性陽極時(shí)所需鋅粒的制備方法及其設(shè)備。
有關(guān)金屬的造粒方法很多，大致有熔滴法和飛濺法兩種，其方法主要包括金屬溶化、滴注和冷凝等工序。據(jù)檢索，有如美國專利NO3888956，瑞典專利NO43978和中國專利921054505等，其制粒方法均超越不了上述的熔滴和飛濺方法。但由于上述專利存在著不能有效地控制顆粒大小和顆粒大小分布，在金屬熔滴內(nèi)部可能夾帶著水而會(huì)使爆炸的危險(xiǎn)增大等主要缺點(diǎn)和不足，特別是不宜制備顆粒小于8mm，且粒度均勻的金屬顆粒，以至嚴(yán)重影響了其使用范圍，尤其不適宜于鍍鋅鋼板高速電鍍用鋅粒的制備。
本申請(qǐng)人于1995年11月28日申請(qǐng)的名稱為“鍍錫鋼板電鍍用錫粒的制備方法”，申請(qǐng)?zhí)枮?5112787.X，公開號(hào)CN1127686A，公開了低熔點(diǎn)金屬錫粒的造粒方法。目前該發(fā)明已在工業(yè)化生產(chǎn)中應(yīng)用，產(chǎn)品質(zhì)量得到了上海寶鋼的肯定。
本發(fā)明是中國專利95112787.X的延展發(fā)明，其目的在于提供熔融金屬鋅的?；椒捌湓O(shè)備，制取具有顆粒均勻、表面光潔的鋅粒，以滿足工業(yè)生產(chǎn)上的各種不同需求，特別是滿足采用不溶性陽極高速鍍鋅鋼板工藝的要求。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案，其方法依次包括熔化、滴注、冷凝工序。
在所說的熔化工序，是將鋅塊置放在熔鋅罐內(nèi)加熱熔化，并加熱至430℃～460℃恒定保溫，溫度誤差±5℃。
在所說的滴注工序，是將由上一工序所制備的鋅液，通過一定的口徑的出液口，再經(jīng)過一定口徑的滴注口而滴入冷凝槽內(nèi)。
在所說的冷凝工序，在冷凝槽內(nèi)設(shè)有水浴，由上一工序所滴入的鋅液，通過水浴冷卻凝固而成鋅粒。
按照優(yōu)選的方案，在所說的熔化工序，熔鋅罐內(nèi)的鋅液其自出液口至液面的高度為70～120mm，以保證出液口的鋅液有一個(gè)恒定的靜壓力，從而保證單位時(shí)間內(nèi)通過出液口的鋅液量，基本穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)。
一個(gè)優(yōu)選的方案提示，所說的滴注口的孔徑為所制備鋅粒直徑的1/3～1/4之間。據(jù)此設(shè)定的滴注口孔徑可以制取預(yù)定的鋅粒粒徑。
根據(jù)優(yōu)選的方案，所說的滴注口可以有多個(gè)，當(dāng)所制備的顆粒大小需均勻一致的，則滴注口孔徑大小一致，所有滴注口的橫截面積之和與出液口橫截面積的比例關(guān)系是2.5～3.5∶1，以實(shí)現(xiàn)制取預(yù)定粒徑的鋅粒，且保證生產(chǎn)工效的充分發(fā)揮。
多次實(shí)驗(yàn)后優(yōu)選的方案提示滴注口出口至冷凝槽水浴液面的垂直距離，是在所制備的鋅粒直徑2倍至8倍之間。
按照另一個(gè)優(yōu)選的方案，設(shè)在冷凝槽內(nèi)的水浴之水位高度＞400mm，水溫控制在5℃～65℃之間。
如上述鋅的造粒方法，本發(fā)明提供如下鋅的造粒設(shè)備它具有熔鋅罐、滴注盤和冷凝箱，而所說的熔鋅罐的內(nèi)腔縱截面呈臺(tái)階狀，出液口設(shè)在熔鋅罐的底部A處，且在出液口設(shè)有底塞閥，而底塞閥與絲桿連結(jié)，在絲桿的頂部設(shè)有手輪，而所說的滴注盤設(shè)在出液口的下方，在滴注盤上設(shè)有圓環(huán)狀凹槽，在圓環(huán)狀凹槽的中央且位于出液口的同一中心線上，設(shè)有一呈圓球狀的凸臺(tái)，在圓環(huán)狀凹槽的底部，設(shè)有滴注口，而所說的冷凝箱，則設(shè)在滴注口的下方。
按照優(yōu)選的方案，所說的熔鋅罐的加熱方式為電加熱，用以實(shí)現(xiàn)溫度自控和改善生產(chǎn)環(huán)境。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有造粒粒度大小可控可調(diào)，所制取的粒度范圍寬，尤其是能夠制備粒度較小的鋅粒，且粒度均勻一致，表面光潔，特別是采用本發(fā)明制備的鋅粒，能完全滿足不溶性陽極高速鍍鋅鋼板工藝的要求。
以下根據(jù)采用不溶性陽極高速鍍鋅鋼板鍍鋅工藝所需的鋅粒要求，參照附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明方法和設(shè)備的實(shí)施方案。


圖1所示為本發(fā)明的設(shè)備的簡意示圖。
請(qǐng)參閱附圖1，本發(fā)明的設(shè)備由熔鋅罐(1)、滴注盤(4)和冷凝箱(5)組成。所說的熔鋅罐(1)的內(nèi)腔縱截面呈臺(tái)階狀(如附圖所示)，電加熱管(2)設(shè)在襯里材料里，在熔鋅罐(1)的底部(A)處，設(shè)有出液口(3)，在出液口(3)設(shè)有底塞閥(3-3)，而底塞閥(3-3)與絲桿(3-2)連結(jié)，在絲桿(3-2)的頂部設(shè)有手輪(3-1)，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪(3-1)，可以調(diào)節(jié)出液口(3)處的鋅液流量。而所說的滴注盤(4)設(shè)在出液口(3)的下方，在滴注盤(4)上設(shè)有圓環(huán)狀凹槽(4-1)，在圓環(huán)狀凹槽(4-1)的中央設(shè)有一呈圓球狀的凸臺(tái)(4-2)。在工作狀況下，凸臺(tái)(42)的中心線與出液口(3)的中心線重合。在圓環(huán)狀凹槽(4-1)的底部，設(shè)有8個(gè)孔徑大小一致的滴注口(4-3)，且沿圓環(huán)狀凹槽(4-1)均勻分布，而所說的冷凝箱(5)，則設(shè)在滴注口(4-3)的下方，其高度＞450mm，在冷凝箱(5)內(nèi)，還設(shè)有出料鏈斗(6)。
熔鋅罐(1)采用不銹鋼板制成，其實(shí)際有效容積為1.3立方米，可容納鋅液2700Kg，電加熱功率為150KW，滴注盤(4)保持水平狀態(tài)，其底面至冷卻水槽(5)水浴之水平面的垂直距離為40mm。8個(gè)滴注口(4-3)的孔徑均為φ2.2mm，出液口(3)的最小處孔徑為φ3.6mm，冷凝槽(5)內(nèi)的水浴水位高度為420mm，水溫控制在30℃上下，為了保證水溫，可以采取向冷凝箱(5)灌注冷水降溫的方法來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的方法，是采用以上描述的設(shè)備，先將鋅粒加工成鋅餅，然后將鋅餅從熔鋅罐(1)的右側(cè)(圖面)投入，通電加熱融化后，使鋅液升溫至430℃～460℃且恒定保溫，溫度誤差不大于±5℃，令出液口(3)處的鋅液液面高度保持在70～120mm之間，打開底塞閥(3-3)，鋅液即由出液口(3)注入滴注盤(4)，而散流入圓環(huán)狀凹槽(4-1)內(nèi)，再經(jīng)由8個(gè)滴注口(4-3)，滴入冷凝槽(5)內(nèi)，鋅液經(jīng)水浴冷卻而成顆粒。顆粒狀鋅粒由出料鏈斗(6)輸出冷凝槽(5)，至此，本發(fā)明方法制備鋅粒即告完成。而成品鋅粒則進(jìn)入烘干包裝工序。從熔鋅罐(1)的右側(cè)(圖面)緩步投入鋅餅，以保持鋅液液位高度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)連續(xù)化鋅粒的制備生產(chǎn)。
從冷凝槽(5)內(nèi)輸出的鋅粒，可以采用自然晾干、自然風(fēng)吹風(fēng)干燥、熱風(fēng)烘干等方法，使由水浴中出來的鋅粒烘干，以進(jìn)一步提高鋅粒的應(yīng)用質(zhì)量。
采用以上描述的本發(fā)明的實(shí)施方案，所制備的鋅粒形狀可以是圓珠狀，也可以是圓餅狀(如扣式電池狀)，鋅粒粒度在φ6mm～φ8mm之間，粒度均勻，表面光潔錚亮。尤其是圓餅狀鋅粒，則完全可以滿足高速鍍鋅鋼板生產(chǎn)中采用不溶性陽極時(shí)所需鋅粒的條件。
權(quán)利要求
1.一種鋅的造粒方法，它依次包括熔化、滴注和冷凝工序，其特征在于在所說的熔化工序，是將鋅塊置放在熔鋅罐內(nèi)加熱熔化，并加熱至430℃～460℃恒定保溫，溫度誤差±5℃。在所說的滴注工序，是將由上一工序所制備的鋅液，通過一定的口徑的出液口，再經(jīng)過一定口徑的滴注口而滴入冷凝槽內(nèi)。在所說的冷凝工序，在冷凝槽內(nèi)設(shè)有水浴，由上一工序所滴入的鋅液，通過水浴冷卻凝固而成鋅粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅的造粒方法，其特征在于，在所說的熔化工序，熔鋅罐內(nèi)的鋅液其自出液口至液面的高度為70～120mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅的造粒方法，其特征在于，所說的滴注口的孔徑為所制備鋅粒直徑的1/3～1/4之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅的造粒方法，其特征在于，所說的滴注口可以有多個(gè)，且滴注口孔徑大小一致，所有滴注口的橫截面積之和與出液口橫截面積的比例關(guān)系是2.5～3.5∶1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅的造粒方法，其特征在于，滴注口出口至冷凝槽水浴液面的垂直距離，是在所制備的鋅粒直徑2倍至8倍之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋅的造粒方法，其特征在于，設(shè)在冷凝槽內(nèi)的水浴之水位高度＞400mm，水溫控制在5℃～65℃之間。
7.如權(quán)利要求1所述的鋅的造粒方法所應(yīng)用的造粒設(shè)備，它具有熔鋅罐(1)、滴注盤(4)和冷凝箱(5)，其特征在于，所說的熔鋅罐(1)的內(nèi)腔縱截面呈臺(tái)階狀，出液口(3)設(shè)在熔鋅罐的底部(A)處，且在出液口(3)設(shè)有底塞閥(3-3)，而底塞閥(3-3)與絲桿(3-2)連結(jié)，在絲桿(3-2)的頂部設(shè)有手輪(3-1)，而所說的滴注盤(4)設(shè)在出液口(3)的下方，在滴注盤(4)上設(shè)有圓環(huán)狀凹槽(4-1)，在圓環(huán)狀凹槽(4-1)的中央且位于出液口(3)的同一中心線上，設(shè)有一呈圓球狀的凸臺(tái)(4-2)，在圓環(huán)狀凹槽(4-1)的底部，設(shè)有滴注口(4-3)，而所說的冷凝箱(5)，則設(shè)在滴注口(4-3)的下方。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋅的造粒設(shè)備，其特征在于，所說的熔鋅罐(1)的加熱方式為電加熱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋅的造粒方法及其設(shè)備,其方法為恒溫滴液,鋅液溫度控制在430℃～460℃之間,定徑滴注,滴注口的直徑為所需鋅粒直徑的1/3～1/4之間;水浴冷卻,水浴深度>400mm,水溫控制在5℃～65℃之間。其設(shè)備由熔鋅罐、滴注盤和冷凝箱組成,且熔鋅罐縱截面呈臺(tái)階狀,滴注盤設(shè)在出液口的正下方,冷凝箱設(shè)在滴注盤的下方。用本發(fā)明制備的鋅粒粒度均勻,表面光潔,可滿足多種工業(yè)化生產(chǎn)所需鋅粒的需求。
文檔編號(hào)B22F9/08GK1255415SQ9811159
公開日2000年6月7日 申請(qǐng)日期1998年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月27日
發(fā)明者章兼培, 沈忠慰 申請(qǐng)人:江蘇江南鐵合金廠