專利名稱：一種熱鍍鋅裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型提供一種不產(chǎn)鋅鐵合金、耐腐蝕的內(nèi)熱式、熱鍍鋅裝置，特別是具體地涉及一種由耐火磚砌筑的熱鍍鍋、電加熱器和電源組成的熱鍍鋅裝置。
傳統(tǒng)的熱鍍鋅裝置是由厚50mm左右的05F、08F優(yōu)質(zhì)低炭鋼板焊接制成的長方體熱鍍鋅鍋及其外側(cè)加熱的電阻絲(提供熱能)組成的。這種傳統(tǒng)的熱鍍鋅裝置結(jié)構(gòu)簡單、制作安裝方便，容易實現(xiàn)。
利用傳統(tǒng)的熱鍍鋅裝置進(jìn)行鋼絲、鋼管和鋼板以及異形鋼構(gòu)件的熱鍍鋅作業(yè)，由于在作業(yè)溫度(480℃左右)附近，熱鍍鋅液不斷浸蝕熱鍍鋅鍋的鋼板，形成鋅鐵合金(FeZn7)渣沉在熱鍍鋅鍋底和氧化鋅灰浮在熱鍍鋅液表面，致使鋅的損失率占鋅用量的40～50％。尤其是在熱鍍鋅液液面附近的熱鍍鍋鍋壁極容易被浸蝕穿孔漏鋅、需及時修補(bǔ)或者更換。在修補(bǔ)或者更換作業(yè)中，由于增加了掏鋅、焊接或者拆卸安裝等工序，除了加大勞動強(qiáng)度外，還增加了優(yōu)質(zhì)低炭鋼板的耗量。同時，耽誤了時間，使產(chǎn)量下降，造成經(jīng)濟(jì)損失。為了彌補(bǔ)上述缺點，申請?zhí)枮?7201526的實用新型專利介紹一種耐浸蝕的熱鍍鋅槽，采用氮化硅結(jié)合碳化硅復(fù)合材料做為槽體的主體材料，可以減少鍍鋅槽的浪費(fèi)以及減少鋅鐵合金渣和漏鋅的損失。但是，該槽體采用氮化硅結(jié)合碳化硅復(fù)合材料作為槽體的主體材料價格高，容易破碎，制造復(fù)雜，勢必導(dǎo)致該槽體的加工成本高，影響經(jīng)濟(jì)效益。申請?zhí)枮?8218463.6的實用新型專利介紹，內(nèi)熱－－密封式雙溫?zé)徨冄b置采用熟料＋礬土水泥制造鋅鍋大大減少熱鍍金屬發(fā)生氧化和鐵渣造成的損失。該實用新型采用剛玉或碳化硅等材料制造內(nèi)熱管，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)。此內(nèi)熱式加熱器節(jié)約能源。上述內(nèi)熱－－密封雙溫?zé)徨冄b置雖然有其優(yōu)點，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所采用的材料價格貴，加工不方便，另外電熱絲的功率密度及熱強(qiáng)度低，對一定功率所需電熱元件多，控溫受限制，適用范圍狹窄。
本實用新型的任務(wù)就是提供一種能克服上述各種熱鍍裝置的缺點，它結(jié)構(gòu)簡單，材料價格便宜，容易獲得，容易制造，方便拆卸和安裝，并且具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力，減少熱損失、節(jié)約能源，使用壽命長，能浸鍍鋼絲、鋼管、鋼板和大型異型鋼構(gòu)件的內(nèi)熱式熱鍍鋅裝置。
本實用新型的熱鍍鋅裝置由熱鍍鋅鍋(A)、加熱器(B)和電源(C)組成。熱鍍鋅鍋呈一長方體，在長方體的一長度邊上有數(shù)個，至少兩個梯形凹槽(1)，在梯形凹槽(1)內(nèi)垂直放置或者臥式放置加熱器(B)。熱鍍鋅鍋的寬度為600～1200mm，長度和加熱器的個數(shù)視被鍍件的大小確定，深度不限。熱鍍鋅鍋(A)的底面和四周墻壁是耐火磚砌體(3)，此耐火磚砌體(3)可以用粘土磚、高鋁磚等普通耐火磚。在耐火磚砌體(3)的外面用普通鋼板(2)作外殼起加固作用，在耐火磚砌體(3)和鋼板(2)之間有保溫填料層(4)，保溫填料層(4)采用輕質(zhì)粘土磚。這個加熱器(B)由載熱體(5)和加熱元件(6)組成。加熱熱元件(6)是硅碳棒，用導(dǎo)線(8)與電源(C)接通，為了不使加熱元件(6)與熱鍍鋅液直接接觸，加熱元件(6)裝在載熱體(5)里面，此載熱體(5)采用石英、石墨等材料制造成φ200mm的圓管，載熱體(5)下端有異形耐火磚底座(7)。載熱體(5)和異形耐火磚底座(7)密封聯(lián)接。(9)是導(dǎo)向輪，浸鍍鋼絲時，使鋼絲向前行走。


圖1是本實用新型的正視圖。
圖2是本實用新型的A－A俯視圖。
圖3是本實用新型的加熱器(B)的正視圖。
圖4是本實用新型臥式加熱器(B)的正視圖。
下面結(jié)合
圖1、圖2、圖3和圖4詳細(xì)說明本實用新型的工作情況及技術(shù)細(xì)節(jié)。
加熱器(B)垂直放入熱鍍鋅鍋(A)的梯型凹槽(1)，直接浸入熱鍍鋅液內(nèi)，加熱器(B)與電源(C)接通后，通過電熱元件(6)將電能轉(zhuǎn)變成熱能，熱能由載熱體(5)直接傳遞給熱鍍鋅液，通過自動控溫裝置，使熱鍍鋅液恒溫在所需溫度范圍內(nèi)。然后，將鋼絲、鋼管、鋼板、異形鋼構(gòu)件等被鍍件，經(jīng)堿洗、酸洗去銹浸沾助鍍劑、烘干后放入熱鍍鋅鍋進(jìn)行熱鍍作業(yè)。通常情況下，控制溫度460℃左右，時間10～60秒。除了熱鍍鋅以外，還適用于熱鍍鋁，熱鍍鋅鋁合金，特別適用于熱鍍鋅鋁合金。
與目前的熱鍍鋅裝置相比，本實用新型具有如下優(yōu)點1、大幅度地減少金屬損失，提高了熱鍍鋅產(chǎn)品的質(zhì)量。在熱鍍鋅工藝中，適宜的作業(yè)溫度是450℃，但是，實際生產(chǎn)中很難控制。為了增加產(chǎn)量就提高作業(yè)溫度，致使作業(yè)溫度高達(dá)480℃以上。從鋅－－鐵相圖知，這一溫度范圍是鋅鐵合金的形成速度最快的溫度范圍。因此，在熱鍍鋅過程中如果沿用鋼制熱鍍鋅鍋，鋅損失高達(dá)耗鋅量的62％，鋅變成鋅鐵合金沉渣，落入熱鍍鋅鍋底。鋅的有效利用率僅40％左右。采用耐火磚砌筑熱鍍鋅鍋可使鋅的損失至少減少50％，從而大大降低了生產(chǎn)成本。另外，如果沿用鋼制熱鍍鋅鍋，還因為鋅鐵合金渣的存在，使鍍鋅層的質(zhì)量變壞。采用耐火磚砌筑熱鍍鋅鍋，消除了鋅鐵合金沉渣的產(chǎn)生，可提高鍍鋅層的質(zhì)量。
2、顯著地提高勞動生產(chǎn)率，在熱鍍鋅工藝中，采用本實用新型后，不產(chǎn)生鋅鐵合金沉渣，也無需撈出鋅鐵合金沉渣，減少了無效作業(yè)時間，增加了熱鍍鋅產(chǎn)品的產(chǎn)量。采用耐火磚砌筑的熱鍍鋅鍋，抗腐蝕能力強(qiáng)，不需更換。一般的鋼制熱鍍鋅鍋，以每年修補(bǔ)和報廢更換的作業(yè)時間為2個月，每小時產(chǎn)出熱鍍鋅件700Kg計算，那么，每年可多生產(chǎn)700×24×30×2＝1008000Kg，即1008t。此外，由于避免了熱鍍鋅鍋的滲漏、修補(bǔ)和更換等高溫作業(yè)，大大改善了工人的勞動條件。
3、提高了熱效率，節(jié)約了能源。采用本實用新型熱鍍鋅裝置，保溫效果好。熱量通過載熱體直接傳導(dǎo)給熱鍍鋅液，對溫度變化補(bǔ)償快，加快了熱鍍作業(yè)的速度，使熱的有效利用率達(dá)到近90％。另外，硅碳棒較鐵鉻鋁合金(Cr25AL5)電阻絲的熱強(qiáng)度高。在1100℃時，前者的表面負(fù)荷為26.3W／CM2，而后者的表面負(fù)荷僅為1～1.5W／CM2，也就是說，對同一電功率而言，本實用新型采用的電熱元件硅碳棒所占用的加熱區(qū)的容量及散熱表面都較小，因此，可大大節(jié)約能耗。
4、使用壽命長。采用本實用新型熱鍍鋅裝置，耐火磚熱鍍鋅鍋使用壽命可達(dá)10年以上，加熱器(B)置于梯形凹槽(1)的隱壁內(nèi)，免受被鍍件碰撞損壞，也免受固態(tài)鋅在加熱或冷卻時產(chǎn)生的太大熱應(yīng)力的作用，在使用期間對加熱器的檢修更換方便靈活。
5、投資費(fèi)用低，采用傳統(tǒng)的容量為10t熱鍍鋅液的鋼制熱鍍鋅裝置，投資費(fèi)約為4.4萬元，而相同容量的本實用新型熱鍍鋅裝置，由于結(jié)構(gòu)簡單，材料價格便宜，且容易獲得，容易制造，因此，投資費(fèi)僅為前者的三分之一。
6、適用范圍廣。本實用新型熱鍍鋅裝置適用于鋼絲、鋼管、鋼板、異形鋼構(gòu)件等的熱鍍鋅、熱鍍鋁或者熱鍍鋅鋁合金。特別適用于上述被鍍件的熱鍍鋅鋁合金。
實施例1、厚度為5mm以下的16Mn輸電鐵塔構(gòu)件，經(jīng)脫脂、酸洗后，浸沾氯化鋅銨助鍍劑，烘烤、干燥，然后浸入溶融鋅中。浸鍍溫度控制為460℃，浸鍍時間為30～60秒。經(jīng)過撞擊、震動、棄去多余的鋅，再進(jìn)入水冷池冷卻。所得構(gòu)件上鋅量為460g／m2。耗鋅量為被鍍件重量4.5％。表面光潔，鍍層附著強(qiáng)度高。
實施例2，內(nèi)徑為12.5mm的A3鋼管，浸鍍前將常規(guī)的鍍管輸送機(jī)置于熱鍍鋅鍋內(nèi)，輸出端與常規(guī)內(nèi)外管噴吹裝置接口。經(jīng)脫脂、酸洗后，浸沾氯化鋅銨助鍍劑，烘烤、干燥，然后浸入溶融鋅中。浸鍍溫度控制為490℃，浸鍍時間為27秒。經(jīng)輸送帶進(jìn)入壓縮空氣噴吹口吹棄鋼管外多余的鋅并使之光潔。接著熱蒸氣進(jìn)入內(nèi)噴吹口對鋼管內(nèi)表面進(jìn)行噴吹。再將鋼管輸送至水冷池中冷卻。鋼管上鋅量為500g／m2。耗鋅量為被鍍件重量的4.5～5％。內(nèi)外表面光潔，鍍層附著力強(qiáng)。
實施例3，應(yīng)用圖4裝置浸鍍鋼絲。直徑為2.5mm的A3鋼絲，經(jīng)脫脂、酸洗、再穿過含堿土金屬氯化物的氯化鋅銨助鍍劑，烘烤后，進(jìn)入Zn－5％AL－RF－Mn熔融合金中。浸鍍溫度控制為430℃，浸鍍時間為15秒。鋼絲通過插于熱鍍液中的導(dǎo)向輪(9)并經(jīng)過堆垛引出，于熔融合金液表面上的木炭屑層擦試、空冷、打卷入庫。所得鋼絲上鋅量為60g／m2。耗鋅量為被鍍件重量的3～3.5％。表面光亮，纏繞性能優(yōu)異。
權(quán)利要求1.一種由熱鍍鋅鍋(A)、加熱器(B)和電源(C)組成的內(nèi)熱式熱鍍鋅裝置，其特征在于所說的熱鍍鋅鍋呈一長方體，在長方體的一長度邊上有數(shù)個梯形凹槽(1)，在梯形凹槽(1)內(nèi)垂直放置或者臥式放置加熱器(B)，熱鍍鋅鍋的寬度為600～1200mm，長度和加熱器的個數(shù)視被鍍件的大小確定，深度不限，熱鍍鋅鍋的底和四周墻壁是耐火磚砌體(3)，在耐火磚砌體(3)的外面是鋼板外殼(2)，在耐火磚砌體(3)和鋼板外殼(2)之間有保溫填料(4)，加熱器(B)由加熱元件(6)和載熱體(5)組成，載熱體(5)是一圓管，下端有異形耐火磚底座(7)載熱體(5)和異形耐火磚底座(7)密封聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱鍍鋅鍋(A)，其特征在于所說的耐火磚砌體是粘土磚、高鋁磚等普通耐火磚，保溫填料(4)是輕質(zhì)粘土磚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的加熱器(B)，其特征在于所說的加熱元件(6)是硅碳棒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的加熱器(B)，其特征在于所說的載熱體(5)是石英或者石墨。
專利摘要本實用新型裝置由熱鍍鋅鍋(A)、加熱器(B)和電源(C)組成。熱鍍鋅鍋呈一長方體，其一長度邊上至少有兩個梯形凹槽(1)，在梯形凹槽(1)內(nèi)放置加熱器(B)。熱鍍鋅鍋的寬度為600～1200mm。熱鍍鋅鍋(A)的底面和四周墻壁是耐火磚砌體(3)，在其外面用普通鋼板(2)作外殼。加熱器(B)由載熱體(5)和加熱元件(6)組成，并用導(dǎo)線接通電源。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，方便拆卸和安裝，具有很強(qiáng)的耐腐蝕能力，適于浸鍍鋼絲、鋼管、鋼板和大型異型鋼構(gòu)件。
文檔編號F27B14/00GK2074768SQ9020150
公開日1991年4月10日 申請日期1990年2月9日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月9日
發(fā)明者陳文鵬, 宋東明, 朱元風(fēng), 楊云光 申請人:昆明冶金研究所