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锌锅抽锌的泵型选择与抽锌措施

2014-04-21赵龙

机械工程师 2014年2期
关键词:泵体离心式压缩空气

赵龙

(邯钢集团邯宝冷轧厂,河北邯郸056015)

0 引言

如果锌锅需要更换,或者锌锅发生漏锌时,就必须将锌液全部抽出,或根据漏锌的具体位置考虑抽锌量。抽锌的方法有多种,其中主要有使用锌泵抽锌和采用锌桶掏锌的方法。在采用的抽锌方法中,采用锌泵是省时省力的方法。

锌液泵叶轮、壳体、密封套等主要部件采用耐锌蚀合金钢制造,因而可反复循环使用,其寿命可达10年左右,就目前国内的锌锅存锌量来看大都在40~200 t之间,用锌液泵来抽取锌液,如果按最低流量60 t/h来计算,抽200 t锌也只不过用时3 h。本文介绍一下目前使用的几种类型锌泵及其正确使用方法。

1 锌液泵的分类

1.1 螺杆式金属泵

如图1,锌泵本体是一根低碳钢管,泵体钢管内部一段是光轴,在钢管内根据要求安装1个头或2个头的螺旋叶片,对螺旋叶片的材质要求较高。螺旋装在轴上,轴由电机带动,而在侧面与溢流管相通,溢流管高出锌锅沿约500 mm,并与泵体钢管相通,泵出的锌液铸成所需重量的锌锭。由于锌泵与锌液接触部分粘附锌液,往往会产生所谓挂蜡现象,较难处理。

1.2 离心式锌泵

离心式锌泵的结构如图2所示。它与一般的离心泵除了在材质上要求耐锌液侵蚀和高温,输送介质是液态的锌之外,其他没有大的区别。

图1 螺杆式金属泵

图2 离心式锌泵

图3 空气压缩式锌泵

1.3 压缩空气式锌泵(图3)

这种泵实际上是压力桶。压力桶的直径约600~800 mm,桶的高度应高出锌锅300 mm左右。在桶的底部开有活动塞的锌液进口,在桶的顶部装有压力表,压缩空气进口管和锌的溢流管一直伸向桶的底部,并留有10~20 mm的间距。在使用时将桶缓慢浸入锌液中,底部塞头通过伸向上部的塞杆将上部的空气阀打开,锌

液便进入桶内,里面充满了锌液,将桶固定在锌锅沿上,然后打开溢流管,关闭空气阀,将下孔塞头塞入孔内,再将压缩空气打入,锌液便泵出。桶内锌液打净后提起塞头,进行下次泵锌。这种锌泵操作危险性大,应严格控制压力,谨慎操作。

2 锌液泵的结构特点

图4 WHP型锌液泵

表1 WHP型锌液泵参数

锌液泵是抽取锌液的专业用泵,由于特殊的工作环境决定了它结构上的特殊性,图4是邯钢冷轧厂镀锌线锌锅抽锌所使用的WHP型锌液泵示意图。

其规格如表1所示。

WHP型锌液泵的优点:1)采用立式长轴传动方式(一般在2 m以上),以便驱动电机远离热源。确保其长时间的正常工作。2)泵体与驱动装置间采用开放式框架结构,以便于观察锌液面在低温时泵轴与外壳间的粘连情况。3)在泵轴上装有手轮,是用来检测锌泵叶轮、壳体是否被低温锌液抱住的装置。4)锌液泵叶轮、壳体采用耐锌蚀的特殊合金钢,具有耐高温、耐腐蚀、耐磨等特点,以延长锌泵的使用寿命。5)采用长间距、双列调心轴承,以提高锌泵的运转平稳度。

锌液泵虽然具有独特的结构,但其工作原理仍与离心式水泵相同,主要是利用高速旋转的叶轮所产生的离心力将锌液甩出,不同的只是其工作介质有所区别,前者是处于常温下的水,密度为1×103kg/m3,后者是处于460℃左右的锌液,密度为7.2×103kg/m3,因此要准确控制好锌液在泵中的流速、温降、材料的热膨胀系数等。

3 锌液泵的正确使用

锌液泵是用来抽取锌液的专业用泵,在使用时因锌液温度高,密度大,且低于419.5℃易凝固,故正确的使用方法是确保抽锌泵能够长期有效工作的前提保障。抽锌泵具体操作步骤如下:

1)锌锅漏锌后,需要对锌锅内的锌液进行抽出,在抽锌前对锌液泵进行外观检查,并用手转动电机尾部风扇,如转动轻松无异常卡阻,即可接线对电机通电,然后观察锌液泵的旋转方向是否与锌液泵标示箭头方向一致。

2)用行车将锌泵吊起,使用气焊对锌液泵进行预热,使用测温枪测量,当温度达到300℃后,将锌液泵直立缓慢地放入锌液中(此时锌液泵电机不能通电),其泵壳底面(叶轮处)浸入锌液的深度约200~300 mm左右。

3)当锌液泵浸入锌液面时,与泵接触的锌液会立即凝固在泵体上,将叶轮与泵内壳抱死,这是因泵温度低而造成的锌液凝固现象,此时需将锌液泵在锌液中来回移动,以加速凝固锌液的熔化速度。

4)当泵体在锌液中浸泡10 min后,接通电机电源,若锌液泵传动轴转动自如,即说明放入时凝固的锌已被熔化,此时再进行抽锌。若不能转动还需继续进行预热。

5)当泵通电旋转前,需使用气焊对锌液泵口管道进行加热,防止开始抽锌时高温锌液在管道发生凝固,从而堵塞管道。如果在泵转动5 min后仍然没有锌液流出,此时可加大锌液泵浸入锌液的深度,但最大不得超过400 mm。

6)在抽锌的过程中,由于锌液面的下降,锌液泵也必须随之下降,以保证锌液泵叶轮浸入锌液面200~300mm间。

7)在抽锌工作结束时,必须先断开泵电源,然后将泵提出锌液面,距锌液面不超出300 mm,待出锌液泵锌管中的锌液全部回流完成后,再立即重新启动锌液泵,以便将叶轮、壳体上粘附的余锌甩掉,直到锌液泵的温度降低到300℃以下为止。当锌液泵停转后,吊离锌锅区域,再使用气焊将锌液泵内的余锌熔化,防止叶轮与壳体抱死。

8)抽完锌吊离锌锅区域的锌泵,由于锌液泵泵体温度高,应采用悬空冷却(约30 min),然后将泵平稳落地,以避免碰撞变形影响到日后的继续使用。

[参考文献]

[1]朱立.钢材热镀锌[M].北京:化学工业出版社,2005.

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