CN103741195B - 钢丝电解磷化处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了钢丝电解磷化处理装置，该磷化处理装置包括使得热处理后的钢丝依次输入的电解溶液处理系统、电解磷化处理系统、皂化保护处理系统和烘干处理系统，电解溶液处理系统包括电极Ⅰ、电解溶液槽、存液箱和供液泵；电解磷化处理系统包括电极Ⅱ、磷化槽、磷化液泵和磷化液箱；皂化保护处理系统包括皂化液槽、皂化液泵和皂化液存容箱；烘干处理系统包括烘干器和烘干器发热装置。经热处理后的钢丝输入电解磷化处理装置，经电解溶液处理、电解磷化处理、皂化保护处理、烘干处理后，钢丝的表面残存的少许氧化物在电离作用下很快被清除，通过皂化处理后，表面磷化层得到充分保护，再将钢丝表面的皂化液烘干，减少了污染问题。

Description

钢丝电解磷化处理装置
技术领域
本发明涉及一种钢丝电解磷化处理装置。
背景技术
我国目前钢丝制品行业普遍存在着三大历史久远污染问题。即“铅浴炉”污染、“酸洗”、“磷化”，三大污染难题，已知公开的专利号为ZL2008101046064，专利名称“多功能钢丝感应加热热处理设备及方法”，解决了钢丝行业沿用了一百余年的“铅浴炉”污染问题，但还有两个污染难题：酸洗、磷化，仍未解决。因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种钢丝电解磷化处理装置。该装置解决了酸洗、磷化的污染难题。
本发明采用的技术方案是：
钢丝电解磷化处理装置，该磷化处理装置包括使得热处理后的钢丝依次输入的电解溶液处理系统、电解磷化处理系统、皂化保护处理系统和烘干处理系统。
所述电解溶液处理系统包括电极、电解溶液槽、存液箱和供液泵，所述电极和电解溶液槽均固定于支承架上，所述电极安装于电解液槽前端，所述电解溶液槽底部与供液泵连通，所述供液泵置于存液箱上。
所述电解溶液槽上部通过支承架拉索与支承架顶部连接。
所述电解磷化处理系统包括电极Ⅰ、磷化槽、磷化液泵和磷化液箱，所述电极Ⅰ和磷化槽均固定于支承架上，所述电极Ⅰ安装于磷化槽前端，所述磷化槽底部与磷化液泵连通，所述磷化液泵置于磷化液箱上。
所述磷化槽两侧通过支承架拉索与支承架顶部连接。
所述电解溶液槽和磷化槽均包括外壳、外壳内的正极电流接线端子、正极电流载体以及钢丝定位器，所述钢丝定位器安装于正极电流载体内，所述正极电流载体底部连接正极电流接线端子一端，所述正极电流接线端子另一端伸出外壳。
所述皂化保护处理系统包括皂化液槽、皂化液泵和皂化液存容箱，所述皂化液槽固定于支承架上，所述皂化液槽底部与皂化液泵连通，所述皂化液泵置于皂化液存容箱上。
所述烘干处理系统包括烘干器和烘干器发热装置，所述烘干器安装于烘干器发热装置顶部。
本发明的有益效果：经热处理后的钢丝输入电解磷化处理装置，经电解溶液处理、电解磷化处理、皂化保护处理、烘干处理后，钢丝的表面残存的少许氧化物在电离作用下很快被清除，通过皂化处理后，表面磷化层得到充分保护，再将钢丝表面的皂化液烘干，减少了污染问题。
附图说明
图1为本发明的装置示意图。
图2为本发明沿A-A向剖视图。
其中：1、电极Ⅰ，2、支承架，3、电解溶液槽，4、存液箱，5、供液泵，6、磷化槽，7、磷化液泵，8、磷化液箱，9、皂化液槽，10、皂化液泵，11、皂化液存容箱，12、烘干器，13、烘干器发热装置，14、电极Ⅱ，15、外壳，16、正极电流接线端子，17、正极电流载体，18、钢丝定位器，19、支承架拉索。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。
如图1所示，本发明的钢丝电解磷化处理装置，该磷化处理装置包括使得热处理后的钢丝依次输入的电解溶液处理系统、电解磷化处理系统、皂化保护处理系统和烘干处理系统。
电解溶液处理系统包括电极Ⅰ1、电解溶液槽3、存液箱4和供液泵5，电极Ⅰ1和电解溶液槽3均固定于支承架2上，电极Ⅰ1安装于电解溶液槽3前端，电解溶液槽3底部与供液泵5连通，供液泵5置于存液箱4上。电极Ⅰ1输出负极电流，当带有负极电荷的钢丝输入带正极电荷的液中，在电解溶液槽3电解作用下，钢丝表面的氧化物快速脱落，替代了酸洗工艺过程，存液箱4容入循环使用的液，供液泵5供电解溶液槽3中所需的循环液。
电解溶液槽3上部通过支承架拉索19与支承架2顶部连接。支承架拉索19利用支承架2的刚度拉住槽体，确保槽体的承载能力。
电解磷化处理系统包括电极Ⅱ14、磷化槽6、磷化液泵7和磷化液箱8，电极Ⅱ14输出负极电流，安装在磷化槽6前端，电极Ⅱ14和磷化槽6均固定于支承架2上，电极Ⅱ14安装于磷化槽6前端，磷化槽6底部与磷化液泵7连通，磷化液泵7置于磷化液箱8上。将从电解溶液槽3中输入的钢丝进入磷化槽6中表面磷化处理，磷化液泵7提供循环使用的磷化液，磷化液箱8存容循环使用的磷化液。
磷化槽6两侧通过支承架拉索19与支承架2顶部连接。支承架拉索19利用支承架2的刚度拉住槽体，确保槽体的承载能力。
图2中，电解溶液槽3和磷化槽6均包括外壳15、外壳15内的正极电流接线端子16、正极电流载体17以及钢丝定位器18，钢丝定位器18安装于正极电流载体17内，正极电流载体17底部连接正极电流接线端子16一端，正极电流接线端子16另一端伸出外壳15。外壳15为非金属制品，作为电解溶液的容器，使其电解液有一个循环的空间，正极电流接线端子16从整流电源输入的正极电流促使正极电流载体带电，正极电流载体17为金属件，当正极电流输入后，整个载体都带电了，这样槽中的液随之带电，载体长度力小于槽体长度，钢丝定位器18控制钢丝在槽内作高速直线运动时的振动，保证钢丝直线运动时的平直稳定。
皂化保护处理系统包括皂化液槽9、皂化液泵10和皂化液存容箱11，皂化液槽9固定于支承架2上，皂化液槽9底部与皂化液泵10连通，皂化液泵10置于皂化液存容箱11上。皂化液槽9把表面磷化后的钢丝作皂化保护处理，皂化液泵10提供循环使用的皂化液，皂化液存容箱11存放循环使用的皂化液。
烘干处理系统包括烘干器12和烘干器发热装置13，烘干器12安装于烘干器发热装置13顶部。烘干器12把钢丝烘干，烘干器发热装置13提供恒定的热量。
工作过程及原理
当通过感应加热水雾等温处理后的钢丝水平状态直线运动经电极Ⅰ1时，钢丝本体带着恒定的负极电荷进入电解溶液槽3，电解溶液槽3中的液由于非金属外壳15、正极电流接线端子16的功能，使之带有正极电荷，这样钢丝的表面残存的少许氧化物在电离作用下很快被清除，同时钢丝本体的负电荷处在一个恒定范围内，输入磷化槽6后钢丝本体负电荷更加稳定，钢丝继续直线运动至电极Ⅱ14时，再经过恒定的负极电流输入，然后进入磷化槽6，磷化槽6内的结构与电解溶液槽3内的结构相同，通过与正极电流接线端子相同的部件，输入正极电流，促使磷化液带正极电荷，这样钢丝本体带负电，磷化液带正电，在这种状态下，通过一定距离后（钢丝运动速度与钢丝在电解磷化液内的时间是一种函数关系），钢丝本体表面产生了良好的磷化层，接着钢丝输入皂化液槽9，皂化液槽9中不带任何辅助零部件，盛满皂化液，通过皂化处理后，表面磷化层得到充分保护，再输入烘干器12，烘干器12中的温度是烘干器发热装置13提供的热能，主要功能是将钢丝表面的皂化液烘干，让钢丝进入最终的收线工艺阶段。
装置中的存液箱4、供液泵5是溶液的循环部件，经供液泵5将溶液输入电解溶液槽3内，电解溶液槽3底部有回流装置，经过槽内溶液的流动，将少许沉积的氧化物带回存液箱4中，存液箱4中有过滤设施，过滤后的溶液再经供液泵5输入电解溶液槽3，构成这样一个周而复始的循环状态，溶液中不带任何介质。
磷化液泵7和磷化液箱8的工作过程与电解溶液槽3系统相同。磷化液在循环使用中，有效成分会递减，根据已经处理过的钢丝总质量与存液箱中的初始总质量之比作合理的添加。磷化液不需要更换及排放，这是解决原有磷化过程中产生污染问题的新颖科技措施。
皂化液槽9、皂化液泵10、皂化液存容箱11是皂化保护系统从磷化槽6中输入的钢丝，表面已有磷化层覆盖，经过一定距离一定温度的皂化液中过渡，表面的磷化层得到有效保护。
烘干器12和烘干器发热装置13组成的烘干处理系统，它将输入的钢丝表面烘干即可。烘干所需的温度根据钢丝的直线运动速度来适当调节。
支承架2、钢丝定位器18是总体结构的支承与固定结构，支承架2主要是与地面固定并作为一定的支承点。由于槽身是非金属材料，工作时，槽内存有大量的液体，槽身较长，槽身的下方有许多辅件安放，因此垮度大，通过钢丝定位器18的作用来解决槽体的承载力。
整流电流按工况的实际需要安装在支承架2上，将总电源输入的电流作整流处理后，连接电极Ⅰ1、电极Ⅱ14、正极电流接线端子16即可。电极Ⅰ1、电极Ⅱ14只需安装2件，正极电流接线端子16是根据不同的处理对象（钢丝的线径、材质），在正极电流载体17上选取适当安装密度及间隔距离，确保电解工艺的可靠、完善，达到设计目标。

Claims (5)

1.钢丝电解磷化处理装置，其特征在于：该磷化处理装置包括使得热处理后的钢丝依次输入的电解溶液处理系统、电解磷化处理系统、皂化保护处理系统和烘干处理系统；所述电解溶液处理系统包括电极Ⅰ、电解溶液槽、存液箱和供液泵，所述电极Ⅰ和电解溶液槽均固定于支承架上，所述电极Ⅰ安装于电解溶液槽前端，所述电解溶液槽底部与供液泵连通，所述供液泵置于存液箱上；所述电解磷化处理系统包括电极Ⅱ、磷化槽、磷化液泵和磷化液箱，所述电极Ⅱ和磷化槽均固定于支承架上，所述电极Ⅱ安装于磷化槽前端，所述磷化槽底部与磷化液泵连通，所述磷化液泵置于磷化液箱上；所述电解溶液槽和磷化槽均包括外壳、外壳内的正极电流接线端子、正极电流载体以及钢丝定位器，所述钢丝定位器安装于正极电流载体内，所述正极电流载体底部连接正极电流接线端子一端，所述正极电流接线端子另一端伸出外壳。
2.根据权利要求1所述的钢丝电解磷化处理装置，其特征在于：所述磷化槽两侧通过支承架拉索与支承架顶部连接。
3.根据权利要求1所述的钢丝电解磷化处理装置，其特征在于：所述电解溶液槽上部通过支承架拉索与支承架顶部连接。
4.根据权利要求1所述的钢丝电解磷化处理装置，其特征在于：所述皂化保护处理系统包括皂化液槽、皂化液泵和皂化液存容箱，所述皂化液槽固定于支承架上，所述皂化液槽底部与皂化液泵连通，所述皂化液泵置于皂化液存容箱上。
5.根据权利要求1所述的钢丝电解磷化处理装置，其特征在于：所述烘干处理系统包括烘干器和烘干器发热装置，所述烘干器安装于烘干器发热装置顶部。
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