專利名稱：內(nèi)熱-密封式雙溫?zé)徨冄b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
目前鋼絲和鋼帶的熱浸鍍鋅、鋁、鋅鋁合金等的裝置都采用外部加熱，從熱鍍鍋底部、側(cè)面或頂部用電、燃?xì)?、油等?duì)金屬鍍液進(jìn)行加熱，其缺點(diǎn)有三1、因采用外部加熱，對(duì)熱鍍鍋一般都不進(jìn)行密封，因此金屬液的氧化損失大；2、因采用純鐵制熱鍍鍋，壓線軸和軸承等，在鍍鍋底部形成鐵鋅、鐵鋁等沉渣和高鐵合金液體，使熱鍍金屬消耗增大，甚至降低鋼絲和鋼板表面鍍層的光亮度。因?yàn)殇\中含鐵量超過1％時(shí)，鍍層會(huì)失去光澤。
3、因外部加熱，熱能不能很好利用，能耗增大。
由于前兩項(xiàng)損失，引起熱鍍金屬的無用消耗很大。以熱鍍鋅鐵絲為例，14號(hào)絲(直徑為2.2毫米)，當(dāng)上鋅量為60克／米2時(shí)，允許的耗鋅量為31公斤／噸，而鍍?cè)阡摻z上的實(shí)際用鋅量?jī)H14.3公斤／噸，因鋅灰、鋅渣和蒸發(fā)而造成的鋅損失達(dá)16.7公斤／噸；8號(hào)絲(直徑為4.0毫米)在相同上鋅量下的額定耗鋅量為20公斤／噸，而實(shí)際用鋅量?jī)H7.6公斤／噸，金屬無用損失占耗鋅量的62％。
本實(shí)用新型的目的是提供一套新的熱鍍裝置來節(jié)約能源，減少熱鍍金屬的消耗，降低生產(chǎn)成本。其基本特征是1、將從外部對(duì)熱鍍金屬液進(jìn)行加熱的方式，改為從熱鍍金屬液的內(nèi)部進(jìn)行加熱。采用剛玉、高鋁或碳化硅等材料制造圓形、方形或U形等的內(nèi)熱管，安裝在鍍鍋的兩側(cè)或熱鍍鍋的其它部位。管內(nèi)采用電熱絲、煤氣或油等作熱源，供給熱鍍生產(chǎn)所需的熱量。在熔化鋅鋁塊時(shí)，為了加快熔化速度，在鍍鍋上部設(shè)置一套加熱蓋。
2、當(dāng)鋅塊等熔化后，撤去加熱蓋，換上保溫蓋。保溫蓋的底部是用熟料和礬土水泥制成，浸入鋅鋁液面中，既隔絕空氣與鋅液的接觸，減少氧化和蒸發(fā)，又可降低金屬液面熱能的散失。以敞開鋅液面為例，在450℃時(shí)，每平方米表面每小時(shí)的散熱量為14180千卡，相當(dāng)于電耗4.7千瓦。
3、采用熟料十礬土水泥制造鋅鍋。采用剛玉，碳化硅等材料制造壓線輥的滾筒，滾筒軸及其支襯采用帶涂層的碳鋼制造。由于鍍鍋中僅滾筒軸是鋼制，且涂上不溶于金屬液的涂層，因此顯著減少了鐵渣和鐵鋅鋁合金的形成。熱鍍鍋中每進(jìn)入1公斤鐵，會(huì)引起25公斤鋅變成鋅鐵合金沉渣。
4、目前熱鍍鍋中都只采用一個(gè)熱電偶來控制溫度，使熱鍍工藝不合理。本實(shí)用新型在鍍鍋頭和尾部各安置一個(gè)熱電偶(參見


圖1中10)，分兩個(gè)區(qū)域來控制金屬液的溫度，以保證實(shí)現(xiàn)雙溫?zé)徨冃鹿に嚒?br> 5、在垂直鍍鋅鋁的裝置上安裝一可動(dòng)式急冷擦拭裝置，依靠它來獲得各種厚度的鍍層。鍍層重量可在25～300克／米2之間變動(dòng)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型加以詳細(xì)敘述。
附圖的簡(jiǎn)要說明
圖1是本實(shí)用新型的主視圖。
圖2是保溫蓋的主視圖。
圖3是加熱蓋的主視圖。
圖4是壓線輥及其支襯的主視圖。
圖5是可動(dòng)式急冷擦拭裝置主視圖。
圖6是可動(dòng)式急冷擦拭裝置的放大側(cè)視圖。
圖7是熱鍍金屬液面高度指示器的示意圖。
圖8是熱鍍槽穿線桿的主視圖。
鋼絲(或鋼帶)1經(jīng)助鍍劑槽和烘干后，通過導(dǎo)輥2進(jìn)入熱鍍鍋3，被壓線輥5壓入鋅鋁熔融液中，通過可動(dòng)式急冷擦拭裝置6，獲得所需的鍍層后，由過線輥7導(dǎo)入收線機(jī)。對(duì)要求薄鍍層的鋼絲，在通過可動(dòng)式急冷擦拭裝置6后，由導(dǎo)線輥11將鋼絲引入水冷區(qū)13，使鋼絲溫度降至300℃以下后，進(jìn)入收線機(jī)，卷取成捆。
鋅鋁液的保溫和升溫由內(nèi)熱管4提供熱能。為了減少金屬鍍液的氧化和蒸發(fā)，以及熱能的損失，鋅鋁鍋面上蓋保溫蓋9，使熱鍍鍋的金屬鍍液面的覆蓋率在80％以上。鍋頭和鍋尾因鋼絲(帶)的進(jìn)出而不能采用保溫蓋，可改用由熟料十礬土水泥制成的覆蓋板12。
保溫蓋9的構(gòu)造如圖3所示。蓋底15用熟料十礬土水泥搗制而成、厚度為180～200毫米。當(dāng)保溫蓋9蓋在熱鍍鍋上時(shí)，此底層15的大部分應(yīng)浸入熱鍍金屬液中。保溫蓋上部采用
石粉或矽藻土16填充，頂部用鋼板封頂。
保溫蓋既可平行于熱鍍鍋的長(zhǎng)度方向，也可以垂直于長(zhǎng)度方向(如
圖1)安裝。
加熱蓋的結(jié)構(gòu)如圖3，底部用耐熱鋼棒和絕緣瓷管作支架，在其上安放電熱絲17；上面是“平6枚”耐火磚18。耐火磚上放石棉板19，其上再放保溫用
石粉等材料16，最后用鋼板封頂。
為了簡(jiǎn)化設(shè)備，加熱蓋也可作保溫用。當(dāng)金屬塊熔融后，可在金屬液表面各處鋪上一層覆蓋板12，也可起防止金屬液面氧化和蒸發(fā)的作用。這時(shí)，覆蓋板應(yīng)用導(dǎo)熱性較高而又不溶于金屬液中的碳化硅等材料制造。這種簡(jiǎn)易裝置在熱能利用上較差，且碳化硅板易破碎。
壓線輥5由滾筒21、滾筒軸22、支襯架23、耐磨套20等組成，輥筒軸用螺桿固定在支襯架上，可以是不轉(zhuǎn)動(dòng)的。滾筒21可在滾筒軸22上旋轉(zhuǎn)。滾筒用剛玉或碳化硅制成，表面上制有徑向大V形槽。滾筒軸和支襯架用純鐵或45鋼制造。為了防止?jié)L筒軸磨損和減少滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的磨擦力，在軸上用埋頭螺釘固定三個(gè)耐磨套20，可以折卸更換。耐磨套20用高碳鋼T8～T12制作。為了減少金屬液中鐵離子的濃度，在所有鋼制件的表面上都涂上一層不溶于金屬鍍液中的塗層。
可動(dòng)式急冷擦拭裝置6由冷卻箱24、水管25、風(fēng)管26、噴管27、石棉夾28、滑動(dòng)桿29、定位橫梁30等組成。冷卻箱24可沿滑動(dòng)桿29上下滑動(dòng)，以改變其位置。其中安裝4～10對(duì)噴霧嘴。噴霧嘴由風(fēng)管26、噴管27和水管25所組成。鋼絲1從金屬液中出來后，經(jīng)過石棉夾28的擦拭，去掉鋅鎦和多余的鍍層，然后進(jìn)入冷卻箱24。冷卻箱的下部?jī)蓪?duì)噴霧嘴對(duì)準(zhǔn)鋼絲1噴水霧進(jìn)行急冷，再在冷卻箱24中運(yùn)動(dòng)。依靠水霧和冷空氣進(jìn)一步使鋼絲表面較快的降溫，以保證薄層熱鍍時(shí)鋅鋁層表面的光亮度。
當(dāng)進(jìn)行厚層熱鍍時(shí)，可將石棉夾28移至定位橫梁30之下，并將整個(gè)裝置沿滑動(dòng)桿29向下降，使之緊靠近金屬液面，鋼絲1從金屬液面垂直上升后，首先經(jīng)兩對(duì)噴霧嘴的急冷，然后在冷卻箱24中進(jìn)一步降溫，以增加鍍層厚度，最后經(jīng)位于定位橫梁30之下的石棉夾擦拭，使鋼絲表面光亮。
依靠改變急冷擦拭裝置的高度、石棉夾的位置以及石棉夾夾力的大小等等，可以獲得鍍層重量在25～300克／米2的不同厚度，同時(shí)承擔(dān)起電鍍、斜鍍和垂直鍍等三種裝置的作用。
熱鍍鍋金屬液面高度指示器6如圖7，由石墨棒31、調(diào)位螺母32、支架33、座板40、指示燈泡34和電源35等所組成。當(dāng)金屬液面上升到與兩根石墨棒31的尖端接觸時(shí)，因電流通過使指示燈34變亮；當(dāng)金屬液面下降而離開石墨棒的尖端時(shí)，指示燈則熄滅，說明需要補(bǔ)充添加金屬塊。通過經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，就可確定每次需要加入的金屬塊數(shù)目。
當(dāng)熱鍍鍋表面密封后，采用圖8所示的穿線桿進(jìn)行穿線是很方便的。在穿線桿頭37的頭部焊接一段帶有寬6mm的縱向缺口的鋼管定線筒38，將鋼絲頭穿入定線筒38中，彎曲回來緊扣在筒管壁上即可進(jìn)行穿線。當(dāng)鋼絲穿好后，可將緊扣在筒管壁上的鋼絲拉直，從定線筒的缺口處移出。
與目前國(guó)內(nèi)外的熱浸鍍裝置相比，本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)1、大大減少熱鍍金屬發(fā)生氧化、蒸發(fā)和鐵渣所造成的損失，每鍍一噸鋼絲或鋼板，可以使鋅或鋁的消耗量減少5～10公斤。對(duì)每年年產(chǎn)5千噸的熱鍍廠，每年可節(jié)約鋅鋁約25噸以上。
2、節(jié)約能源由于采用內(nèi)部加熱和金屬鍍液表面加保溫蓋和復(fù)蓋板，可以使熱能節(jié)約30％以上。
3、節(jié)省投資在一套設(shè)備上同時(shí)可鍍出極薄，薄和厚等不同厚度的鋼絲或鋼板，鍍層重量可在25～300％克／米2之間變動(dòng)，可以同時(shí)起到電鍍、斜鍍和垂直鍍等三類設(shè)備的作用。
本實(shí)用新型適用于鋼絲、鋼帶、鋼管等的熱鍍鋅、鋁和鋅鋁合金。特別適用于熱鍍鋅鋁合金，它可以保證熱鍍鋅鋁鋼絲在相同厚度鍍層下的生產(chǎn)成本低于熱鍍鋅鋼絲，而且鍍層重量還可在25～300克／米2之間變動(dòng)，所得產(chǎn)品的耐腐蝕能力顯著高于熱鍍鋅鋼絲。
實(shí)施例1，直徑2.5毫米的A2鋼絲，經(jīng)軟化退火和酸洗后，在我們研究成功的ZA－1型助鍍劑池中經(jīng)14.8秒穿過，烘烤后，進(jìn)入含4.5％Al的鋅鋁合金熔融池中，進(jìn)線區(qū)溫度為710K(437℃)，出線區(qū)溫度為700K(427℃)，浸鍍時(shí)間為16.6秒。經(jīng)過可動(dòng)式急冷擦拭裝置6(距金屬液面為100毫米)后，進(jìn)入水冷區(qū)13，使溫度降至573K(300℃)以下。鋼絲表面上。鋅鋁合金層的重量為23.75克／米2，鍍層為光亮的銀白色，纏繞性優(yōu)良，鍍層與鋼絲的結(jié)合強(qiáng)度高。
實(shí)施例2直徑4毫米的A2鋼絲，工藝流程與上相同，只是進(jìn)和出線口溫度分別為690K(417℃)和680K(407℃)、浸鍍時(shí)間為14.6秒，可動(dòng)式急冷擦拭裝置距金屬液面為150毫米。鋼絲表面所獲得的合金鍍層為73.51克／米2。色澤和結(jié)合力同上。
實(shí)施例3直徑4毫米，進(jìn)和出口溫度分別為680K(407℃)和635K(362℃)，進(jìn)行雙溫?zé)徨冧\鋁合金，浸鍍時(shí)間為16.6秒，急冷擦拭裝置距金屬液面為350毫米，所獲得合金鍍層為245克／米2，色澤和纏繞性都優(yōu)良。
權(quán)利要求1.一種雙溫?zé)徨冄b置，其特征是由礬土水泥熱鍍鍋、內(nèi)熱管、加熱蓋、保溫蓋、復(fù)蓋板、壓線輥及其支襯、雙熱電偶、可動(dòng)式急冷擦拭裝置和金屬液面指示器等組成，內(nèi)熱管位于熱鍍鍋內(nèi)部，加熱蓋和保溫蓋位于熱鍍鍋上部、壓線輥位于熱鍍鍋出口端的底部，急冷擦拭裝置位于出口端的上部、復(fù)蓋板、熱電偶和金屬液面指示器位于熱鍍鍋中熔融金屬液的表層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于用剛玉或碳化硅等材料制造內(nèi)熱管4，內(nèi)部采用電、燃?xì)饣蛴妥靼l(fā)熱源，內(nèi)熱管安裝在熱鍍鍋的兩側(cè)或者呈U型垂直放在熱鍍鍋內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于保溫蓋9的底層15和覆蓋板12用熟料十礬土水泥或碳化硅搗制而成，其上再加
石粉、矽藻土等保溫材料，保溫蓋的底層15浸入熱鍍金屬液中，保持足夠的深度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于加熱蓋由電熱絲17、長(zhǎng)條耐火磚18、石棉板19、保溫材料16等組成，電熱絲用耐熱鋼棒和絕緣瓷管作支架，安裝在加熱蓋的底部，上面放“平6枚”耐火磚18、石棉板19鋪在耐火磚之上，然后再放保溫材料16，最后用鋼板封頂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于壓線輥由滾筒21、滾筒軸22、支襯架23、耐磨套20等構(gòu)成，耐磨套20用埋頭螺釘固定在滾筒軸22上，支襯著滾筒21，由鋼絲帶動(dòng)滾筒21在滾筒軸22上旋轉(zhuǎn)。滾筒軸22的兩端固定在支襯架23上，不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于滾筒21用剛玉或碳化硅等制造，滾筒表面上制有徑向的大V形槽，使處在V形槽上的鋼絲在滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)過程中自動(dòng)滑入大V形槽的槽底。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于可動(dòng)式急冷擦拭裝置6由冷卻箱24、水管25、風(fēng)管26、噴管27、石棉夾28、滑動(dòng)桿29、定位橫梁30等組成，冷卻箱24可沿滑動(dòng)桿29上下滑動(dòng)、其中安裝4～10對(duì)噴霧嘴，噴霧嘴由風(fēng)管26、噴管27和水管25構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于熱鍍鍋金屬液面高度指示器6由石墨棒31、調(diào)位螺母32、支架33、座板40、指示燈泡34和電源35等組成，石墨棒31位于支架33的下部、調(diào)位螺母32則位于其上部，指示燈泡34安裝在鋼絲從熱鍍鍋出口的附近處。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于在熱鍍鍋3的鋼絲入口和出口的附近安裝兩個(gè)熱電偶10，用以控制此兩處的溫度。
10.一種適用于密封式熱鍍鍋的穿線桿，其特征是由桿身36、桿頭37、掛線筒38、桿把39組成，桿頭37焊接在桿身36上，其頂部安裝一個(gè)掛線筒38，在掛線筒上開一條可容許鋼絲出來的縱向缺口。
專利摘要本實(shí)用新型由熱鍍鍋、內(nèi)熱管、加熱蓋、保溫蓋、覆蓋板、壓線輥及其支襯、雙熱電偶、可動(dòng)式急冷擦拭裝置和金屬液面指示器等組成?？娠@著減少鋅鋁的氧化、蒸發(fā)和鐵渣損失，節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本；還可同時(shí)進(jìn)行極薄層、薄層和厚層熱鍍，鍍層的重量可在25～300克/米
文檔編號(hào)C23C2/36GK2036955SQ8821846
公開日1989年5月3日 申請(qǐng)日期1988年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月8日
發(fā)明者譚玉華, 吳允文, 唐明俊, 譚翠梅 申請(qǐng)人:譚翠梅, 譚玉華, 吳允文, 唐明俊