SMM12月23日讯:在上海有色网(SMM)主办的2022年中国锌产业大会暨中国锌产业高质量发展论坛暨2022(第五届)中国热浸锌技术及市场研讨会暨2022年(第十届)绿色锌盐&锌原料及钢灰交易峰会-绿色锌盐&锌原料及钢灰交易峰会上,北京中海国投科技有限公司总经理李永兴对于锌锅使用时漏锌的原因和影响、漏锌后的处理方案以及怎样避免漏锌等问题进行了相关分析并分享了相关方法。
漏锌简介及影响
漏锌也叫漏锅,指锌液通过腐蚀孔或者裂纹穿透锌锅流淌到锌锅外的现象。钢板锅通常是腐蚀造成的鹅卵石状的孔洞,极端情况下也会有钢板开裂或者焊缝开裂的情况。陶瓷耐火材料锌锅则表现为开裂。在南方也叫锅穿了或者锅通了。
漏锌,作为非正常的停产,对企业没有好处。首先,会造成业务损失,导致延误交货期,有可能丢失客户。其次,经济损失,即锌氧化、二次化锌氧化、停工期间的人员工资、燃气费和电费。第三,设备损失,设备损坏维修及更换。第四,取锌费用,无论是自己取还是外包都会产生费用。第五,工人会流失,严重的漏锌事故复产要一个多月,人员会流动。第六,其他隐性损失,比如机会成本。
漏锌后处理方案
那么漏锌之后怎么办呢?总的来说,应尽可能的转移锌液,锅内尽量少留锌液。方便后期取锅内锌,对锌锅进行修补,如果锌锅容锌量大,锅内有锌,重量太大,上百吨重量对于吊旧锅和换新的锌锅都是个难题。
转移锌锅内锌液分两种方法,抽锌和舀锌。
以抽锌为例,抽锌之前需要探查锅底锌渣厚度,如果锌渣太厚,抽锌泵动力可能不足以抽动锌渣,等到锌渣凝固之后闸板下不去,取锅底难度较大。因为漏锌点大部分在两个端头,两端捞不动时,考虑中间部位捞渣呈窝状,成为低点,两端锌液流过来。抽锌之后,放置闸板和吊点。此时需注意:闸板三角形放置为佳,后期取锅底,阻力小;吊点尽量厚,最少有两个吊点是厚钢板制作,没有钢板可使用直径大于32毫米的圆钢,螺纹钢韧性差容易拉断,不建议使用;不能使用钢丝绳,因为钢丝绳内部为麻绳,麻绳直接化成灰,外围钢丝经过锌液高温失去韧性。
漏锌的原因
陶瓷锅漏锌原因
陶瓷锅是使用耐火材料浇筑而成的锌锅,平时多用于板带镀锌,还有铸铁件、铸钢件的高温镀锌。耐火材料与锌本身不发生反应,也就不存在腐蚀,平时的陶瓷锅开裂漏锌,主要是两个方面,一是撞击,外力撞击或者工件撞击。二是陶瓷锅浇筑时烘干不彻底,有的陶瓷锅现场浇筑,东家看到表面已干,急于生产或者出于控制成本原因,为了省电,没有持续烘干,没有达到理想的固化温度,就开始镀锌,耐火材料表面已干,但是内部还有有一部分洁净水,在加锌化锌生产过程中变成水蒸气排出,变成锌灰,严重的会有气泡或者裂缝产生,锌液外流过程中遇冷会凝固,达到平衡,暂时不漏。等停产之后再次化锌时固体锌和液体锌密度不同,体积变化会出现漏锌。
钢板锅漏锌原因
第一,锌液和锌锅反应,从内部腐蚀,锌铁反应变成锌渣,锌锅钢板逐渐变薄,直到穿孔。第二,焊缝开裂和焊缝腐蚀,此情形概率很低。锌锅厂也不允许此类情况发生。但是这两个月出现了两例。第三,应力原因,钢板裂开。应力分为几个部分:钢板生产过程中;锌锅板折弯过程中;锌锅焊接过程中;锌锅静止过程中;锌锅加热化锌过程中。第四,加热过程中出现问题。如,炉窑设计不合理,热循环不顺畅,比如烧嘴太少;追产量,炉窑温度过高等情况。第五,锌锅不在正中间,两侧燃烧室空间不一样。第六,锌锅护板,尺寸不合理、脱落、开裂。第七,烧嘴位置偏移。第八,炉窑进水。锌液上下部分温度不一致。第九,烟道,过大或者过小,以及堵塞。第十,热电偶传输错误,今年曾发生过因为热电偶传输线断路,导致大火燃烧的案例。第十一,有些不要求锌层的工件导致高铝锌液的出现,特别是专业镀盘扣的企业和吹镀的企业,锌液铝含量达到万分之十,更有的达到万分之十八,现在的锌锅板,特点是耐锌腐蚀,但耐铝腐蚀效果不理想。
镀锌生产过程中的定量和变量
锌锅漏锌主要是由内部腐蚀造成。而锌锅的使用寿命受腐蚀速度、锌铁反应条件影响,可以从定量和变量两个方面着手分析。
定量设置为锌锅材质不可变更,且纯锌液本身不可变更。
变量方面涉及到的因素比较多。一是锌锅体积。体积会变大;锌锅壁变薄。二是温度,初次化锌的温度,影响镀锌过程中热量补偿的速度。三是锌锅内的异物,如老渣,掉件,合金等。四是生产过程中对于锌锅的撞击碰撞。五是锌液面的涌动。六是加热角度的变化。七是热电偶数据传输误差。八是热循环不畅造成的局部窝火高温。九是产量,超产之后的炉窑温度过高。此外,还有其他非正常情况,如炉窑进水、火嘴偏移。
实验可知,温度影响锌铁反应速度,进而影响锌锅使用寿命。具体来说,铁锌反应随温度升高而加剧,当温度在490~530稳定区间时,造成铁、锌剧烈反应和铁迅速溶解于液态锌中。这也提示我们,尽量避免锌液温度480-510度区间镀锌。
所以,锌锅漏锌最直接原因是受热不均产生局部高温导致局部腐蚀。可能是因为烧嘴布置不合理,或者烧嘴少,有的两米深的锅只布置两个烧嘴。锌锅局部高温除了设计因素外还有几点:烧嘴在使用过程中,出火位置偏移;护锅板不起作用,比如偏小、脱落、材质;锌锅内有死渣,锌渣属于锌铁间化合物,类似泥沙状,与锌液相比导热性能极差,特别是停火之后,再化开熔点也要高很多,容易造成锌锅局部高温,达到480-510度区间时,锌铁反应剧烈,锌锅腐蚀加剧。掉件腐蚀加剧的原因和死渣相同。此外,行业内卷造成的盲目追产量,100吨容锌量的锅要达到单班100吨产量,为了达到热平衡只能拼命大火烧,造成局部高温,锌锅壁和锌液温度差别比较大,加剧锌锅壁腐蚀。这个也是漏点多数在两端和渣区的原因。
怎样避免漏锌
建议一是从设计入手,量出为入,明确镀多大工件,需多少产量,应设计多大产能,从而设计锌锅大小,对烧嘴合理配置。
建议二是合理控温,合理排产。
建议三是规律捞渣,彻底捞渣,逢捞必查;停产时也要先捞渣再停产。勇士注意避免掉件,逢掉必捞。
建议四是注意化锌过程中,初次化锌二次化锌应根据升温曲线升温。
建议五是定期探锅、检修。安排专人负责探锅,做好详细记录,方便前后对照。
最后,提前做好备用锅,锌锅不能物尽其用,漏之前提前换。
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