CN104561871B - 锌锅加热辐射管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锌锅加热辐射管，其包括：一内管，内管一端为开口端，另一端为封闭端，开口端能与燃气烧嘴相连接；内管侧壁开设至少一内管喷口；一外管，外管套设于内管，内管的两端延伸至外管的外部，外管两端均与内管的侧壁密封连接；外管侧壁开设至少一外管喷口；至少一辐射管，辐射管一端为开口端，另一端为封闭端；辐射管的开口端与外管相连通，并能拆卸地连接于外管的侧壁；辐射管与外管喷口设置于外管的同侧。本发明的锌锅加热辐射管凭借其具有的辐射管及外管喷口，使高温燃烧气体能够通过辐射管及外管喷口同时对锌液进行加热，不仅增强了本发明的锌锅加热辐射管对锌液的加热程度，而且还有利于提高高温燃烧气体的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种镀锌工业中的锌锅加热装置，尤指一种锌锅加热辐射管。
背景技术
热镀锌是一种应用十分广泛的钢铁防腐蚀技术。工件热镀锌后，当镀层完全致密时，能有效地将镀件基体与外界电解质隔离开，使镀件免受电解质的腐蚀。当镀锌层表面不完整或有孔隙时，锌和铁以及周围的电解质构成一个原电池，此时锌为阳极，铁为阴极，锌将不断地被溶解，铁则受到保护。经热镀锌后的工件，其耐蚀性可提高11～28倍。热镀锌技术被广泛应用于冶金、建材、电力、交通等国民经济的各个领域。
由于液态锌在热镀锌工艺温度(460～650℃)下对几乎所有金属都有强烈的腐蚀性。目前工业热镀锌炉的加热主要采用外加热方式，包括铁质锌锅的外加热和陶瓷锌锅的上加热方式。
铁质锌锅的外加热是将燃气烧嘴布置在锌锅与外部耐火材料间形成的环形通道内，加热器加热锌锅外表面，将热量传给锌液实现对锌液的加热。这种方式的不足之处是：1、加剧了融锌对锌锅的腐蚀；2、大量的热量随烟气流失，锌液加热的热效率低。
陶瓷锌锅的上加热方式即通常所说的反射炉加热，将燃气烧嘴布置在陶瓷锌锅上部，主要是将锌锅上部的罩体内表面温度升高(近1100℃)，通过罩体内表面的热量对锌液上表面的辐射来实现对锌液的加热，这种方式的不足之处是：1、排烟温度高(接近1100℃)，大量热量随烟气流失，锌液加热的热效率低；2、只能加热锌液上表面，造成锌液上下温差大，影响镀锌产品质量；3、锌液上表面温度高，挥发量大，造成锌浪费。
由于加热方式的不合理及熔锌对金属的严重腐蚀性，使目前工业热镀锌存在如下问题:1、纯锌浪费大；2、能耗高,加热效率低；3、镀锌产品质量差；4、镀锌设备寿命低；5、环境污染严重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锌锅加热辐射管，以克服上述现有技术存在的不足。
本发明提出的一种锌锅加热辐射管，其包括：
一内管，所述内管一端为开口端，另一端为封闭端，所述开口端能与燃气烧嘴相连接；所述内管侧壁开设至少一内管喷口；
一外管，所述外管套设于所述内管，所述内管的两端延伸至所述外管的外部，所述外管两端均与所述内管的侧壁密封连接；所述外管侧壁开设至少一外管喷口；
至少一辐射管，所述辐射管一端为开口端，另一端为封闭端；所述辐射管的开口端与所述外管相连通，并能拆卸地连接于所述外管的侧壁；所述辐射管与所述外管喷口设置于所述外管的同侧。
如上述的锌锅加热辐射管，其中，所述外管侧壁与所述内管侧壁之间具有间距，所述间距构成第一环腔。
如上述的锌锅加热辐射管，其中，所述内管喷口与所述辐射管同轴且朝向所述辐射管。
如上述的锌锅加热辐射管，其中，至少一内置导管，所述内置导管两端均为开口端；所述内置导管的一端固定连接于所述内管喷口，另一端延伸至所述辐射管内部；所述辐射管侧壁与所述内置导管侧壁之间具有间距，所述间距构成第二环腔。
如上述的锌锅加热辐射管，其中，所述内置导管的另一端延伸至靠近所述辐射管的底部。
如上述的锌锅加热辐射管，其中，所述外管的侧壁设有连接部，所述连接部为中空筒体；所述连接部的一端与所述外管相连通，所述辐射管能拆卸地连接于所述连接部的另一端。
如上述的锌锅加热辐射管，其中，所述外管喷口的开口方向与所述辐射管的延伸方向相同。
如上述的锌锅加热辐射管，其中，所述辐射管及所述外管喷口为多个且间隔设置。
如上述的锌锅加热辐射管，其中，所述内管、所述外管、所述连接部均采用耐热钢材料制成。
如上述的锌锅加热辐射管，其中，所述辐射管采用陶瓷材料SiC或SiN制成。
本发明具有以下特点及优点：
本发明的锌锅加热辐射管凭借其具有的辐射管及外管喷口，使高温燃烧气体能够通过辐射管及外管喷口同时对锌液进行加热，不仅增强了本发明的锌锅加热辐射管对锌液的加热程度，而且还有利于提高高温燃烧气体的利用率。
另外，当本发明的辐射管及外管喷口为多个且间隔设置时，不仅可以提高本发明的锌锅加热辐射管对锌液的加热效率，还有利于提高锌液加热的温度均匀性。
此外，辐射管采用SiC或SiN等耐锌液腐蚀的陶瓷材料制成，可以抵抗锌液对其的腐蚀，大幅提高辐射管的使用寿命。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的工作示意图。
附图符号说明：
1 内管
11 开口端
12 内管喷口
13 内置导管
2 外管
21 外管喷口
22 连接部
3 辐射管
4 第一环腔
5 第二环腔
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
本发明的一种锌锅加热辐射管，如图1所示，包括：一内管1，一外管2及至少一辐射管3。内管1一端为开口端11，另一端为封闭端，开口端11能与燃气烧嘴相连接；内管1侧壁开设至少一内管喷口12。外管2套设于内管1，内管1的两端延伸至外管2的外部，外管2两端均与内管1的侧壁密封连接；外管2侧壁开设至少一外管喷口21。辐射管3一端为开口端，另一端为封闭端；辐射管3的开口端与外管2相连通，并能拆卸地连接于外管2的侧壁；辐射管3与外管喷口21设置于外管2的同侧。
开口端11与燃气烧嘴可通过法兰等装置相连接，本发明对此不做限定。使用本发明的锌锅加热辐射管时，辐射管3伸入锌液内部；燃气烧嘴提供的高温燃烧气体由开口端11进入内管1，其中，部分高温燃烧气体经由内管喷口12流向辐射管3内部，通过辐射管3将热量传导至锌液内部，对锌液进行加热；还有部分高温燃烧气体通过外管喷口21喷向锌液的表面，进一步从表面对锌液进行加热；高温燃烧气体持续流动，通过辐射管3及外管喷口21同时对锌液进行加热，不仅增强了对锌液的加热程度，而且还有利于提高高温燃烧气体的利用率。
辐射管3采用SiC或SiN等耐锌液腐蚀的陶瓷材料制成，内管1、外管2、连接部22均采用耐热钢材料制成。采用陶瓷材料制成的辐射管3可以抵抗锌液对其的腐蚀，大幅提高其使用寿命；采用耐热钢材料制成的内管1、外管2、连接部22不与锌液直接接触，避免了锌液对其的腐蚀。
其中，外管2侧壁与内管1侧壁之间具有间距，所述间距构成第一环腔4。进入内管1中的高温燃烧气体，还能通过内管喷口12流向第一环腔4中。
此外，内管喷口12与辐射管3同轴且朝向辐射管3。内管1中的高温燃烧气体能够更快地直接进入辐射管3并从外管喷口21喷出，对锌液进行加热。
在一个可行的实施例中，本发明的锌锅加热辐射管还包括至少一内置导管13，内置导管13两端均为开口端；内置导管13的一端固定连接于内管喷口12，另一端延伸至辐射管3内部；辐射管3侧壁与内置导管13侧壁之间具有间距，该间距构成第二环腔5。较佳地，内置导管13的另一端延伸至靠近辐射管3的底部。高温燃烧气体由开口端11进入内管1中，通过内置导管13流向辐射管3的底部，再通过第二环腔5流向第一环腔4内，然后由外管喷口21喷向锌液的表面。由于高温燃烧气体有向上流动的趋势，因此内置导管13有助于高温燃烧气体流向辐射管3的底部，然后再流向第二环腔5，使其具有的热量能够通过辐射管3的整个外表面传导至锌液内部，提高加热效率；另外，延伸至辐射管3底部的内置导管13，还有助于延长高温燃烧气体在辐射管3内的停留时间，进一步提高加热效率。
在另一个可行的实施例中，外管2的侧壁还设有一连接部22，连接部22为中空筒体；连接部22的一端与外管2相连通，辐射管3能拆卸地连接于连接部22的另一端。辐射管3能通过法兰与连接部22相连接，在长时间使用之后，方便对辐射管3进行更换，本发明对连接方式不做限定。
进一步地，外管喷口21的开口方向与辐射管3的延伸方向相同。经由外管喷口21喷出的高温燃烧气体，能直接喷向锌液的上表面对其进行加热。
在实际生产中，根据锌锅加热的具体要求及锌锅尺寸的不同，辐射管3及外管喷口21可设置为多个，且多个辐射管3及外管喷口21间隔设置，不仅可以提高本发明的锌锅加热辐射管对锌液的加热效率，还有利于提高锌液加热的温度均匀性。
下面结合附图进一步说明本发明的工作原理：在使用本发明的锌锅加热辐射管时，辐射管3伸入锌液内部对其进行加热。如图2所示，图中的箭头代表高温燃烧气体在本发明锌锅加热辐射管内的流动方向。如图示，高温燃烧气体由开口端11进入内管1中，通过内置导管13流向辐射管3的底部，再通过第二环腔5流向第一环腔4内，然后由外管喷口21喷向锌液的表面。其中，当高温燃烧气体先流经辐射管3内部，热量即能通过辐射管3传导至锌液内部，对锌液进行加热；当高温燃烧气体通过外管喷口21喷向锌液的表面，能进一步从锌液表面对其进行加热；高温燃烧气体持续流动，通过辐射管3及外管喷口21同时对锌液进行加热，不仅增强了本发明的锌锅加热辐射管对锌液的加热程度，而且有利于提高高温燃烧气体的利用率。当辐射管3及外管喷口21为多个且间隔设置时，还可以提高本发明的锌锅加热辐射管对锌液的加热效率，有利于提高锌液加热的温度均匀性。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种锌锅加热辐射管，其特征在于，所述锌锅加热辐射管包括：
一内管，所述内管一端为开口端，另一端为封闭端，所述开口端能与燃气烧嘴相连接；所述内管侧壁开设至少一内管喷口；
一外管，所述外管套设于所述内管，所述内管的两端延伸至所述外管的外部，所述外管两端均与所述内管的侧壁密封连接；所述外管侧壁开设至少一外管喷口；
至少一辐射管，所述辐射管一端为开口端，另一端为封闭端；所述辐射管的开口端与所述外管相连通，并能拆卸地连接于所述外管的侧壁；所述辐射管与所述外管喷口设置于所述外管的同侧。
2.如权利要求1所述的锌锅加热辐射管，其特征在于，所述外管侧壁与所述内管侧壁之间具有间距，所述间距构成第一环腔。
3.如权利要求1所述的锌锅加热辐射管，其特征在于，所述内管喷口与所述辐射管同轴且朝向所述辐射管。
4.如权利要求3所述的锌锅加热辐射管，其特征在于，至少一内置导管，所述内置导管两端均为开口端；所述内置导管的一端固定连接于所述内管喷口，另一端延伸至所述辐射管内部；所述辐射管侧壁与所述内置导管侧壁之间具有间距，所述间距构成第二环腔。
5.如权利要求4所述的锌锅加热辐射管，其特征在于，所述内置导管的另一端延伸至靠近所述辐射管的底部。
6.如权利要求1所述的锌锅加热辐射管，其特征在于，所述外管的侧壁设有连接部，所述连接部为中空筒体；所述连接部的一端与所述外管相连通，所述辐射管能拆卸地连接于所述连接部的另一端。
7.如权利要求1所述的锌锅加热辐射管，其特征在于，所述外管喷口的开口方向与所述辐射管的延伸方向相同。
8.如权利要求1至7任一项所述的锌锅加热辐射管，其特征在于，所述辐射管及所述外管喷口为多个且间隔设置。
9.如权利要求8所述的锌锅加热辐射管，其特征在于，所述内管、所述外管、所述连接部均采用耐热钢材料制成。
10.如权利要求8所述的锌锅加热辐射管，其特征在于，所述辐射管采用陶瓷材料SiC或SiN制成。
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