CN107245685A - 一种高品质一体式化锌锅及其浇注方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于镀锌用具技术领域，具体公开了一种高品质一体式化锌锅及其浇注方法。包括锅底、锅壁和锅边，所述锅底为圆角圆底；所述化锌锅直径为1500‑2200mm；内径为1000‑1500mm；深度为850‑950mm。本发明的红松铸造模具采纳传统古建筑木工契合工艺，块块相契，相互固定，成为一体，久经耐用，加工产品质量高，采用该模具铸造一体式化锌锅时工艺简单，浇注时间短，实属首创。本发明的一体式化锌锅结构简单、易清洗、耐高温、防腐蚀、传热性能良好、寿命长、避免锌渣铸锅现象，便于锌渣的提取，降低了生产成本，可广泛应用于钢丝、螺栓、紧固件、结构件、电力金具等的热浸镀锌、锌铝合金、铝生产的领域。

Description

一种高品质一体式化锌锅及其浇注方法

技术领域

本发明属于镀锌用具技术领域，具体地说，涉及一种高品质一体式化锌锅及其浇注方法。

背景技术

镀锌防腐是现阶段钢材保持耐久使用的主要方法，锌锅是热镀锌机组的主体设备。熔化并保持有一定的锌液，当带钢通过锌锅时，处于熔融状态的锌被镀到带钢表面，从而完成热镀锌工艺过程。

中国实用新型专利申请号CN00230349.3，公开了一种热浸镀锌锅，该热浸镀锌锅通过设置一层非金属导热防锌腐板，提高了锌锅的耐腐蚀性能，同时在锅外侧与火焰入口接触处的锅体上贴敷一层非金属导热簿板，提高了锌锅的导热性能，但是该锌锅结构相对复杂，安装不方便，所述防锌腐板和非金属导热簿板在使用过程中容易产生裂纹导致脱落，维修时费用高，浪费时间，影响生产效率。

中国实用新型专利申请号CN200920296904，公开了一种带有内倒角的预制组合型陶瓷锌锅，该锌锅为斗状，从外到内含有钢板外壳、浇注料层和预制耐火砖砌筑内壳，所述的耐火砖砌筑内壳的内表面和地面为倒角面过渡，该倒角面与锌锅内底面的夹角为α。该陶瓷锌锅的结构在提取锌渣方面有所改进，但是该锌锅从外到内含有钢板外壳、浇注料层和预制耐火砖砌筑内壳，加工成本高，锌容量小，影响工作效率。

现有传统镀锌锅对工件进行热镀锌，在作业的过程中，因为锌熔点为 419.5℃，高温的锌液不断的冲刷镀锌锅的钢板，对钢板造成腐蚀，形成锌渣、锌灰，影响锌的利用率；存在除渣不方便，即使采用局部加热方式，使锌渣产生局部熔化，熔锌出现一个空隔的空间，释放了锌渣在锌锅底部的结合应力，便于进一步清理，但是也需要投入清理的费用、时间、停产损失，对持续生产影响巨大。

镀锌角钢在镀锌时锌锅底部锌渣铸锅处理，如果在清理锌渣的过程中，位于锌锅底部的锌渣没有及时清理干净，甚至没有在锌渣处在软化状态下及时插入闸板将其分段，等到锌渣凝固时，就会出现锌渣铸锅的现象。一旦出现锌渣铸锅，将导致锌锅底部锌渣的清理变得非常困难。

因此，本领域技术人员有必要开发一种结构简单、易清洗、耐高温、防腐蚀、传热性能良好、寿命长、避免锌渣铸锅现象的高品质化锌锅及其一体成型的独特加工方法。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有锌锅的不足，提供了一种高品质一体式化锌锅，以解决现有锌锅存在结构复杂、加工困难、除锌渣费时费钱、耐高温和耐腐蚀性能欠佳、传热性能差、寿命短，会出现锌渣铸锅现象的问题。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种高品质一体式化锌锅，包括锅底、锅壁和锅边，所述锅底为圆角圆底；所述化锌锅直径为1500-2200mm；所述化锌锅内径为1000-1500mm；所述化锌锅深度为850-950mm。

作为优选，所述化锌锅直径为1800mm；所述化锌锅内径为1200mm；所述化锌锅深度为890mm。

作为优选，所述化锌锅加工物料包括铸造生铁1300-1340kg、回炉料 420-460kg、废钢420-460kg、孕育粉9-13kg和65锰铁4-6kg；所述孕育粉为75硅铁、含锶硅铁、含钡硅铁、含锆硅铁、稀土孕育剂中任一种。

进一步的，所述铸造生铁为1320kg；所述铸造生铁型号为Z14、Z18、 Z22中任一种。

进一步的，所述回炉料为440kg；所述废钢为440kg。

进一步的，所述孕育粉为11kg；所述65锰铁为5kg。

本发明还提供了上述一体式化锌锅的制作方法，包括如下步骤：

1)首先用230-260块红松，采纳传统古建筑木工契合工艺，块块相契，相互固定，契成锅底模型。

2)上述锅底模型经放样，用四个骨架契成圆弧状锅壁，用一层层红松堆接加固，共用22-26层红松围固而成，块块相契，相互固定，契成一体式锅底锅壁模型。

3)将锅边用夹板，分两层交错连接，锅边上面贴10mm钢板，将锅边与锅壁连在一起，形成一体式化锌锅模具。

4)向一体式化锌锅模具中加入铸造生铁1300-1340kg、回炉料 420-460kg、废钢420-460kg、孕育粉9-13kg和65锰铁4-6kg进行熔炼，浇注温度为1300-1380℃，浇注时间为200-260s。

5)浇注完成后，开箱、检验、产品合格后入库。

作为优选，步骤1)中所述红松为245块。

作为优选，步骤2)中所述用一层层红松堆接加固，共用24层红松围固而成。

作为优选，步骤4)中所述向一体式化锌锅模具中加入Z18铸造生铁1320kg、回炉料440kg、废钢440kg、孕育粉11kg和65锰铁5kg，浇注温度为1320-1360℃，浇注时间为220-240s。

采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，带来的意料不到的技术效果如下：

1、本发明的一体式化锌锅熔锌量大，为5吨左右，直径1800毫米左右，内径1200毫米左右，深890毫米左右，净重铸件2200千克左右，对铸造模具结构要求高，该铸造模具契合工艺先进，模具锅底弧度大，难以连接，制作难度大，本发明的铸造模具采纳传统古建筑木工契合工艺，块块相契，相互固定，成为一体，达到久经耐用，目前已经制作120个成品，无一废品，稍作保养，继续使用。但采用该模具铸造一体式化锌锅时工艺简单，减少操作者制作时间，提高成品的质量，实属首创。

2、本发明的化锌锅加工物料中加入少量的孕育粉，显著提高了一体式化锌锅的抗腐蚀性能和耐高温性能以及优良的化学稳定性，延长了一体式化锌锅的使用寿命。加入少量的65锰铁作为结构改性优化剂，大大改善了一体式化锌锅的传热性能，进一步避免锌渣铸锅现象发生。

3、本发明的一体式化锌锅结构简单、易清洗、耐高温、防腐蚀、传热性能良好、寿命长、避免锌渣铸锅现象，便于锌渣的提取，降低了生产成本，可广泛应用于钢丝、螺栓、紧固件、结构件、电力金具等的热浸镀锌、锌铝合金、铝生产的领域。

当然，实施本发明的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例1化锌锅的结构示意图。

图中：1—锅底；2—锅壁；3—锅边。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种高品质一体式化锌锅，参见图1，图中锅底1、锅壁2和锅边3，该锅底1为圆角圆底；该化锌锅直径为1800mm；该化锌锅内径为1200mm；该化锌锅深度为890mm。

该化锌锅加工物料如下：Z18铸造生铁1320kg、回炉料440kg、废钢 440kg、75硅铁孕育粉11kg和65锰铁5kg。

本实施例还提供了上述一体式化锌锅的制作方法，步骤如下：

1)首先用245块红松，采纳传统古建筑木工契合工艺，块块相契，相互固定，契成锅底模型。

2)上述锅底模型经放样，用四个骨架契成圆弧状锅壁，用一层层红松堆接加固，共用24层红松围固而成，块块相契，相互固定，契成一体式锅底锅壁模型。

3)将锅边用夹板，分两层交错连接，锅边上面贴10mm钢板，将锅边与锅壁连在一起，形成一体式化锌锅模具。

4)向一体式化锌锅模具中加入Z18铸造生铁1320kg、回炉料440kg、废钢440kg、75硅铁孕育粉11kg和65锰铁5kg进行熔炼，浇注温度为 1320-1360℃，浇注时间为220-240s。

5)浇注完成后，开箱、检验、产品合格后入库。

实施例2

本实施例的一体式化锌锅的结构与实施例1的相似，其区别仅在于，

该化锌锅直径为2200mm；该化锌锅内径为1500mm；该化锌锅深度为 950mm。

该化锌锅加工物料如下：Z22铸造生铁1340kg、回炉料460kg、废钢 460kg、含钡硅铁孕育粉13kg和65锰铁6kg。

本实施例的一体式化锌锅的制作方法，有区别于实施例1的步骤如下：

1)首先用260块红松，采纳传统古建筑木工契合工艺，块块相契，相互固定，契成锅底模型。

2)上述锅底模型经放样，用四个骨架契成圆弧状锅壁，用一层层红松堆接加固，共用26层红松围固而成，块块相契，相互固定，契成一体式锅底锅壁模型。

4)向一体式化锌锅模具中加入Z22铸造生铁1340kg、回炉料460kg、废钢460kg、含钡硅铁孕育粉13kg和65锰铁6kg进行熔炼，浇注温度为 1340-1380℃，浇注时间为240-260s。

实施例3

本实施例的一体式化锌锅的结构与实施例1的相似，其区别仅在于，

该化锌锅直径为1500mm；该化锌锅内径为1000mm；该化锌锅深度为 850mm。

该化锌锅加工物料如下：Z14铸造生铁1300kg、回炉料420kg、废钢 420kg、稀土孕育粉9kg和65锰铁4kg。

本实施例的一体式化锌锅的制作方法，有区别于实施例1的步骤如下：

1)首先用230块红松，采纳传统古建筑木工契合工艺，块块相契，相互固定，契成锅底模型。

2)上述锅底模型经放样，用四个骨架契成圆弧状锅壁，用一层层红松堆接加固，共用22层红松围固而成，块块相契，相互固定，契成一体式锅底锅壁模型。

4)向一体式化锌锅模具中加入Z14铸造生铁1300kg、回炉料420kg、废钢420kg、稀土孕育粉9kg和65锰铁4kg进行熔炼，浇注温度为1300-1340 ℃，浇注时间为200-220s。

对比实验例1和对比实验例2

对比实验例1和对比实验例2的化锌锅规格大小同实施例1，其区别为化锌锅加工物料不同，具体见表1。

表1：为对比实验例1和对比实验例2的加工物料

	铸造生铁	回炉料	废钢	孕育粉	65锰铁
						对比例1	Z18 1320kg	440kg	440kg	5kg	5kg
对比例2	Z18 1320kg	440kg	440kg	11kg	2kg

表2：实施例1至3和对比实施例1、2的性能测试表

实施例	耐腐蚀性能	导热性能	化学稳定性
				实施例1	良好	良好	良好
实施例2	良好	良好	良好
				实施例3	良好	良好	良好
对比例1	易腐蚀	一般	易被氧化
				对比例2	一般	差	一般

从表2知，对比例1中加入的孕育粉量偏少时，其耐腐蚀性能和化学稳定性均较差；对比例2中加入的65锰铁量偏少，其导热性能影响较大，需借助锅体上贴敷一层导热簿板才能正常工作，会增加生产成本和维修成本。

表3：实施例1至3和对比实施例1、2的寿命长短测试表

经耐高温性能测试，化锌锅壁坏损与化锌锅壁温度有关，不同内壁温度与化锌锅壁寿命关系如下：测试条件为：实验室条件为常温常压，正常工作日期间每天8小时保持化锌锅壁温度如下表3，具体寿命如下：

从表3知，对比例1中加入的孕育粉量偏少时，对其耐高温性能影响较明显，特别是化锌锅壁温度在达500℃时，化锌锅寿命还不到1个月的时间就出现锅壁四周渗透部分锌液的现象。对比例2中加入的65锰铁量偏少，对其耐高温性能也有影响。

本发明提供的一体式化锌锅，可根据用户要求制造各种规格尺寸的锌锅。

1、本发明实施例1至3的一体式化锌锅熔锌量大，铸件重量大，对铸造模具结构要求高，该铸造模具契合工艺先进，模具锅底弧度大，难以连接，制作难度大，本发明的铸造模具采纳传统古建筑木工契合工艺，块块相契，相互固定，成为一体，达到久经耐用，目前已经制作120个成品，无一废品，稍作保养，继续使用。但采用该模具铸造一体式化锌锅时工艺简单，减少操作者制作时间，提高成品的质量，实属首创。

2、本发明实施例1至3的加工物料中加入少量的孕育粉，显著提高了一体式化锌锅的抗腐蚀性能和耐高温性能以及优良的化学稳定性，延长了一体式化锌锅的使用寿命。加入少量的65锰铁作为结构改性优化剂，大大改善了一体式化锌锅的传热性能，进一步避免锌渣铸锅现象发生。

3、本发明实施例1至3的一体式化锌锅结构简单、易清洗、耐高温、防腐蚀、传热性能良好、寿命长、避免锌渣铸锅现象，便于锌渣的提取，降低了生产成本，可广泛应用于钢丝、螺栓、紧固件、结构件、电力金具等的热浸镀锌、锌铝合金、铝生产的领域。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述本发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高品质一体式化锌锅，包括锅底、锅壁和锅边，其特征在于，所述锅底为圆角圆底；所述化锌锅直径为1500-2200mm；所述化锌锅内径为1000-1500mm；所述化锌锅深度为850-950mm。

2.根据权利要求1所述的高品质一体式化锌锅，其特征在于，所述化锌锅直径为1800mm；所述化锌锅内径为1200mm；所述化锌锅深度为890mm。

3.根据权利要求1或2所述的高品质一体式化锌锅，其特征在于，所述化锌锅加工物料包括铸造生铁1300-1340kg、回炉料420-460kg、废钢420-460kg、孕育粉9-13kg和65锰铁4-6kg；所述孕育粉为75硅铁、含锶硅铁、含钡硅铁、含锆硅铁、稀土孕育剂中任一种。

4.根据权利要求3所述的高品质一体式化锌锅，其特征在于，所述铸造生铁为1320kg；所述铸造生铁型号为Z14、Z18、Z22中任一种。

5.根据权利要求3所述的高品质一体式化锌锅，其特征在于，所述回炉料为440kg；所述废钢为440kg。

6.根据权利要求3所述的高品质一体式化锌锅，其特征在于，所述孕育粉为11kg；所述65锰铁为5kg。

7.根据权利要求1至4任一项所述的一体式化锌锅的制作方法，包括如下步骤：

1)首先用230-260块红松，采纳传统古建筑木工契合工艺，块块相契，相互固定，契成锅底模型；

2)上述锅底模型经放样，用四个骨架契成圆弧状锅壁，用一层层红松堆接加固，共用22-26层红松围固而成，块块相契，相互固定，契成一体式锅底锅壁模型；

3)将锅边用夹板，分两层交错连接，锅边上面贴10mm钢板，将锅边与锅壁连在一起，形成一体式化锌锅模具；

4)向一体式化锌锅模具中加入铸造生铁1300-1340kg、回炉料420-460kg、废钢420-460kg、孕育粉9-13kg和65锰铁4-6kg进行熔炼，浇注温度为1300-1380℃，浇注时间为200-260s；

5)浇注完成后，开箱、检验、产品合格后入库。

8.根据权利要求7所述的一体式化锌锅的制作方法，其特征在于，步骤1)中所述红松为245块。

9.根据权利要求7所述的一体式化锌锅的制作方法，其特征在于，步骤2)中所述用一层层红松堆接加固，共用24层红松围固而成。

10.根据权利要求7所述的一体式化锌锅的制作方法，其特征在于，步骤4)中所述向一体式化锌锅模具中加入Z18铸造生铁1320kg、回炉料440kg、废钢440kg、孕育粉11kg和65锰铁5kg，浇注温度为1320-1360℃，浇注时间为220-240s。