专利名称：锌的造粒方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明属于金属造粒技术范畴，特别涉及一种由熔融金属之熔滴，滴注在冷却浴液中冷凝而成颗粒的方法，具体涉及低熔点金属锌经熔化滴注、冷凝而造粒的方法，尤其适用于高速镀锌钢板生产中采用不溶性阳极时所需锌粒的制备方法及其设备。
有关金属的造粒方法很多，大致有熔滴法和飞溅法两种，其方法主要包括金属溶化、滴注和冷凝等工序。据检索，有如美国专利NO3888956，瑞典专利NO43978和中国专利921054505等，其制粒方法均超越不了上述的熔滴和飞溅方法。但由于上述专利存在着不能有效地控制颗粒大小和颗粒大小分布，在金属熔滴内部可能夹带着水而会使爆炸的危险增大等主要缺点和不足，特别是不宜制备颗粒小于8mm，且粒度均匀的金属颗粒，以至严重影响了其使用范围，尤其不适宜于镀锌钢板高速电镀用锌粒的制备。
本申请人于1995年11月28日申请的名称为“镀锡钢板电镀用锡粒的制备方法”，申请号为95112787.X，公开号CN1127686A，公开了低熔点金属锡粒的造粒方法。目前该发明已在工业化生产中应用，产品质量得到了上海宝钢的肯定。
本发明是中国专利95112787.X的延展发明，其目的在于提供熔融金属锌的粒化方法及其设备，制取具有颗粒均匀、表面光洁的锌粒，以满足工业生产上的各种不同需求，特别是满足采用不溶性阳极高速镀锌钢板工艺的要求。
实现本发明目的的技术方案，其方法依次包括熔化、滴注、冷凝工序。
在所说的熔化工序，是将锌块置放在熔锌罐内加热熔化，并加热至430℃～460℃恒定保温，温度误差±5℃。
在所说的滴注工序，是将由上一工序所制备的锌液，通过一定的口径的出液口，再经过一定口径的滴注口而滴入冷凝槽内。
在所说的冷凝工序，在冷凝槽内设有水浴，由上一工序所滴入的锌液，通过水浴冷却凝固而成锌粒。
按照优选的方案，在所说的熔化工序，熔锌罐内的锌液其自出液口至液面的高度为70～120mm，以保证出液口的锌液有一个恒定的静压力，从而保证单位时间内通过出液口的锌液量，基本稳定在一定的范围内。
一个优选的方案提示，所说的滴注口的孔径为所制备锌粒直径的1/3～1/4之间。据此设定的滴注口孔径可以制取预定的锌粒粒径。
根据优选的方案，所说的滴注口可以有多个，当所制备的颗粒大小需均匀一致的，则滴注口孔径大小一致，所有滴注口的横截面积之和与出液口横截面积的比例关系是2.5～3.5∶1，以实现制取预定粒径的锌粒，且保证生产工效的充分发挥。
多次实验后优选的方案提示滴注口出口至冷凝槽水浴液面的垂直距离，是在所制备的锌粒直径2倍至8倍之间。
按照另一个优选的方案，设在冷凝槽内的水浴之水位高度＞400mm，水温控制在5℃～65℃之间。
如上述锌的造粒方法，本发明提供如下锌的造粒设备它具有熔锌罐、滴注盘和冷凝箱，而所说的熔锌罐的内腔纵截面呈台阶状，出液口设在熔锌罐的底部A处，且在出液口设有底塞阀，而底塞阀与丝杆连结，在丝杆的顶部设有手轮，而所说的滴注盘设在出液口的下方，在滴注盘上设有圆环状凹槽，在圆环状凹槽的中央且位于出液口的同一中心线上，设有一呈圆球状的凸台，在圆环状凹槽的底部，设有滴注口，而所说的冷凝箱，则设在滴注口的下方。
按照优选的方案，所说的熔锌罐的加热方式为电加热，用以实现温度自控和改善生产环境。
本发明与现有技术相比，具有造粒粒度大小可控可调，所制取的粒度范围宽，尤其是能够制备粒度较小的锌粒，且粒度均匀一致，表面光洁，特别是采用本发明制备的锌粒，能完全满足不溶性阳极高速镀锌钢板工艺的要求。
以下根据采用不溶性阳极高速镀锌钢板镀锌工艺所需的锌粒要求，参照附图进一步说明本发明方法和设备的实施方案。
图1所示为本发明的设备的简意示图。
请参阅附图1，本发明的设备由熔锌罐(1)、滴注盘(4)和冷凝箱(5)组成。所说的熔锌罐(1)的内腔纵截面呈台阶状(如附图所示)，电加热管(2)设在衬里材料里，在熔锌罐(1)的底部(A)处，设有出液口(3)，在出液口(3)设有底塞阀(3-3)，而底塞阀(3-3)与丝杆(3-2)连结，在丝杆(3-2)的顶部设有手轮(3-1)，转动手轮(3-1)，可以调节出液口(3)处的锌液流量。而所说的滴注盘(4)设在出液口(3)的下方，在滴注盘(4)上设有圆环状凹槽(4-1)，在圆环状凹槽(4-1)的中央设有一呈圆球状的凸台(4-2)。在工作状况下，凸台(42)的中心线与出液口(3)的中心线重合。在圆环状凹槽(4-1)的底部，设有8个孔径大小一致的滴注口(4-3)，且沿圆环状凹槽(4-1)均匀分布，而所说的冷凝箱(5)，则设在滴注口(4-3)的下方，其高度＞450mm，在冷凝箱(5)内，还设有出料链斗(6)。
熔锌罐(1)采用不锈钢板制成，其实际有效容积为1.3立方米，可容纳锌液2700Kg，电加热功率为150KW，滴注盘(4)保持水平状态，其底面至冷却水槽(5)水浴之水平面的垂直距离为40mm。8个滴注口(4-3)的孔径均为φ2.2mm，出液口(3)的最小处孔径为φ3.6mm，冷凝槽(5)内的水浴水位高度为420mm，水温控制在30℃上下，为了保证水温，可以采取向冷凝箱(5)灌注冷水降温的方法来实现。
本发明的方法，是采用以上描述的设备，先将锌粒加工成锌饼，然后将锌饼从熔锌罐(1)的右侧(图面)投入，通电加热融化后，使锌液升温至430℃～460℃且恒定保温，温度误差不大于±5℃，令出液口(3)处的锌液液面高度保持在70～120mm之间，打开底塞阀(3-3)，锌液即由出液口(3)注入滴注盘(4)，而散流入圆环状凹槽(4-1)内，再经由8个滴注口(4-3)，滴入冷凝槽(5)内，锌液经水浴冷却而成颗粒。颗粒状锌粒由出料链斗(6)输出冷凝槽(5)，至此，本发明方法制备锌粒即告完成。而成品锌粒则进入烘干包装工序。从熔锌罐(1)的右侧(图面)缓步投入锌饼，以保持锌液液位高度，同时实现连续化锌粒的制备生产。
从冷凝槽(5)内输出的锌粒，可以采用自然晾干、自然风吹风干燥、热风烘干等方法，使由水浴中出来的锌粒烘干，以进一步提高锌粒的应用质量。
采用以上描述的本发明的实施方案，所制备的锌粒形状可以是圆珠状，也可以是圆饼状(如扣式电池状)，锌粒粒度在φ6mm～φ8mm之间，粒度均匀，表面光洁铮亮。尤其是圆饼状锌粒，则完全可以满足高速镀锌钢板生产中采用不溶性阳极时所需锌粒的条件。
权利要求
1.一种锌的造粒方法，它依次包括熔化、滴注和冷凝工序，其特征在于在所说的熔化工序，是将锌块置放在熔锌罐内加热熔化，并加热至430℃～460℃恒定保温，温度误差±5℃。在所说的滴注工序，是将由上一工序所制备的锌液，通过一定的口径的出液口，再经过一定口径的滴注口而滴入冷凝槽内。在所说的冷凝工序，在冷凝槽内设有水浴，由上一工序所滴入的锌液，通过水浴冷却凝固而成锌粒。
2.根据权利要求1所述的锌的造粒方法，其特征在于，在所说的熔化工序，熔锌罐内的锌液其自出液口至液面的高度为70～120mm。
3.根据权利要求1所述的锌的造粒方法，其特征在于，所说的滴注口的孔径为所制备锌粒直径的1/3～1/4之间。
4.根据权利要求1所述的锌的造粒方法，其特征在于，所说的滴注口可以有多个，且滴注口孔径大小一致，所有滴注口的横截面积之和与出液口横截面积的比例关系是2.5～3.5∶1。
5.根据权利要求1所述的锌的造粒方法，其特征在于，滴注口出口至冷凝槽水浴液面的垂直距离，是在所制备的锌粒直径2倍至8倍之间。
6.根据权利要求1所述的锌的造粒方法，其特征在于，设在冷凝槽内的水浴之水位高度＞400mm，水温控制在5℃～65℃之间。
7.如权利要求1所述的锌的造粒方法所应用的造粒设备，它具有熔锌罐(1)、滴注盘(4)和冷凝箱(5)，其特征在于，所说的熔锌罐(1)的内腔纵截面呈台阶状，出液口(3)设在熔锌罐的底部(A)处，且在出液口(3)设有底塞阀(3-3)，而底塞阀(3-3)与丝杆(3-2)连结，在丝杆(3-2)的顶部设有手轮(3-1)，而所说的滴注盘(4)设在出液口(3)的下方，在滴注盘(4)上设有圆环状凹槽(4-1)，在圆环状凹槽(4-1)的中央且位于出液口(3)的同一中心线上，设有一呈圆球状的凸台(4-2)，在圆环状凹槽(4-1)的底部，设有滴注口(4-3)，而所说的冷凝箱(5)，则设在滴注口(4-3)的下方。
8.根据权利要求7所述的锌的造粒设备，其特征在于，所说的熔锌罐(1)的加热方式为电加热。
全文摘要
本发明公开了一种锌的造粒方法及其设备,其方法为恒温滴液,锌液温度控制在430℃～460℃之间,定径滴注,滴注口的直径为所需锌粒直径的1/3～1/4之间;水浴冷却,水浴深度>400mm,水温控制在5℃～65℃之间。其设备由熔锌罐、滴注盘和冷凝箱组成,且熔锌罐纵截面呈台阶状,滴注盘设在出液口的正下方,冷凝箱设在滴注盘的下方。用本发明制备的锌粒粒度均匀,表面光洁,可满足多种工业化生产所需锌粒的需求。
文档编号B22F9/08GK1255415SQ9811159
公开日2000年6月7日 申请日期1998年11月27日 优先权日1998年11月27日
发明者章兼培, 沈忠慰 申请人:江苏江南铁合金厂