CN110964997A - 一种对助镀剂加热的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对助镀剂加热的设备及方法，包括：助镀池，所述助镀池的内部设置有助镀液；加热装置，所述加热装置用于加热所述助镀液，所述加热装置具有设置于所述助镀池内部的加热钢管，所述加热钢管上设置有用于将热气体引入加热钢管内部的引风部件；防腐装置，所述防腐装置具有直流电源及设至在所述助镀池内部的防腐电极，所述直流电源的负极与所述加热钢管连接，所述直流电源的正极与所述防腐电极连接；通过对加热钢管外加电流防腐，避免助镀液中所含的酸、氯化物、含氯酸盐、氟化物等对加热钢管的腐蚀，延长其使用寿命。

Description

一种对助镀剂加热的设备及方法

技术领域

本发明属于热镀锌技术领域，具体涉及一种对助镀剂加热的设备及方法。

背景技术

热镀锌是在钢铁制件表面进行浸熔融锌的生产工艺，以达到钢铁制件表面防腐蚀的目的。在浸熔融锌前必须将钢铁制件浸蘸含酸、氯化铵、氯化锌和氟化物等混合助镀剂溶液，否则影响镀锌效果。浸熔融锌前，助镀剂溶液温度必须达到60℃以上，温度低于60℃时，工件提出后表面助镀剂盐膜不易干透，同时还会导致溶液没有足够的活性清洁工件表面。

目前对助镀剂加热的方式有以下两种：其一，利用热气加热换热器，换热器加热冷水产生热水，热水通入塑料管，塑料管铺到助镀池中对助镀剂加热；其二，在助镀池中铺设不锈钢管或钛管，利用热气通入管内对助镀剂加热，不锈钢管寿命长的一年，短的三个月，而成本是普通钢管的5倍左右，钛管寿命可达三年，但成本是普通钢管的30倍左右；以上两种方法，第一种由于塑料管的导热效果极差，热效率低，不能满足生产要求；第二种由于助镀剂中含有盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氯化物、含氯酸盐、氟化物溶液等，易对不锈钢管或普通钢管造成腐蚀，虽然钛管较不易被腐蚀，但是成本高，不利于推广使用。

因此，需要设计一种使用寿命长、成本低和热效率高的加热设备及方法。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种使用寿命长、成本低和热效率高的加热设备及方法。

本发明的技术方案为：对助镀剂加热的设备，包括：助镀池，所述助镀池的内部设置有助镀液；加热装置，所述加热装置用于加热所述助镀液，所述加热装置具有设置于所述助镀池内部的加热钢管，所述加热钢管上设置有用于将热气体引入加热钢管内部的引风部件；防腐装置，所述防腐装置具有直流电源及设至在所述助镀池内部的防腐电极，所述直流电源的负极与所述加热钢管连接，所述直流电源的正极与所述防腐电极连接。

所述引风部件为设置在所述加热钢管一端的引风机，所述引风机用于将加热镀锌池的余热引入所述加热钢管内部。

所述直流电源连接有控制其通断及输出电压大小的电源控制器，所述直流电源的输出电压为U，其中0V＜U≤36V。

所述加热钢管在所述助镀池的底部蛇形盘绕，所述加热钢管的两端由所述助镀池向外伸出。

所述加热钢管的钢级为Q235或Q345。

对助镀剂加热的设备，还包括温度反馈装置，所述温度反馈装置具有设置在所述助镀池内部用于检测所述助镀剂温度的温度传感器。

所述防腐电极沿所述助镀池的内侧壁或内底部均匀排布。

所述助镀池内部的所述加热钢管的上方设置有网板。

所述助镀池内部的所述加热钢管上沿其设置有辅助加热管，所述辅助加热管的内部设置有加热液，所述辅助加热管上设置有用于加热所述加热液的换热器，所述辅助加热管与所述加热钢管导电连接。

如上所述对助镀剂加热的设备的加热方法，包括以下步骤：

接通直流电源，向防腐电极及加热钢管供电；

添加助镀液，向助镀池的内部添加助镀液，使防腐电极浸入助镀液；

启动引风部件，带动高温气流进入加热钢管对助镀液进行加热。

本发明的有益效果：

（1）本发明采用钢管对助镀剂进行加热，加热温度可满足工艺要求，设备整体的造价较低，降低制造成本，便于推广使用；

（2）通过对加热钢管外加电流防腐，避免助镀液中所含的酸（盐酸、硫酸、硝酸、磷酸）、氯化物、含氯酸盐、氟化物等对加热钢管的腐蚀，延长其使用寿命；

（3）可利用加热镀锌池产生的余热对助镀剂进行加热，提升热量的利用率，降低能耗。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式的结构示意图。

图2为本发明的另一种实施方式的结构示意图。

图3为本发明的又一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

本发明所公开的对助镀剂加热的设备及方法，其采用钢管对助镀剂进行加热，加热温度可满足工艺要求，设备整体的造价较低，降低制造成本，便于推广使用；并且，通过对加热钢管外加电流防腐，避免助镀液中所含的酸（盐酸、硫酸、硝酸、磷酸）、氯化物、含氯酸盐、氟化物等对加热钢管的腐蚀，延长其使用寿命；另外，可利用加热镀锌池产生的余热对助镀剂进行加热，提升热量的利用率，降低能耗。下面结合附图及实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述。

如图1所示，对助镀剂加热的设备，包括：助镀池1，助镀池1的内部设置有助镀液；加热装置，加热装置用于加热助镀池1内部的助镀液，使助镀液达到60℃以上，温度低于60℃时，工件提出后表面助镀剂盐膜不易干透，同时还会导致溶液没有足够的活性清洁工件表面，加热装置具有设置于助镀池1内部的加热钢管2，加热钢管2价格较低，可降低设备的制造成本，便于推广使用，加热钢管2上设置有用于将热气体引入加热钢管2内部的引风部件，其中热气体可取自加热镀锌池产生的余热，利用加热镀锌池产生的余热对助镀剂进行加热，提升热量的利用率，降低能耗；防腐装置，防腐装置具有直流电源及设至在助镀池1内部的防腐电极4，直流电源的负极与加热钢管2连接，直流电源的正极与防腐电极4连接，接通直流电源，向防腐电极4及加热钢管2供电，相助镀池1的内部注入助镀剂，防腐电极4及加热钢管2接触助镀剂后其间形成电流，使得加热钢管2的电位一直处在低于周围环境的状态下，从而成为整个助镀池1内阴极，这样加热钢管2就不会因为失去电子而发生腐蚀，避免助镀液中所含的酸（盐酸、硫酸、硝酸、磷酸）、氯化物、含氯酸盐、氟化物等对加热钢管的腐蚀，延长其使用寿命，具体的，加热钢管2上设置有与其为一体的接线板，接线板为板体结构，其上开设有用于固定导线的内螺纹孔。

引风部件为设置在加热钢管2一端的引风机3，引风机3的出风端口通过法兰与加热钢管2的进气端连接，引风机3的进风端口与输送加热镀锌池而产生的高温烟气管路通过法兰连接，引风机3通过叶轮转动产生负压，带动加热钢管2内部的空气流动，使加热镀锌池而产生的高温烟气进入加热钢管2，加热镀锌池而产生的高温烟气与加热钢管2间发生热交换，提升加热钢管2的温度，同时加热钢管2与助镀剂发生热交换，提高助镀剂的温度，随着热交换的不断进行，将助镀剂的温度加热至60℃以上，有利于助镀剂附着在工件上，同时，对加热镀锌池产生的余热进行利用，提高热能利用率。

直流电源连接有控制其通断及输出电压大小的电源控制器，其中直流电源可采用三相交流电或两相交流电经整流器整流后输出，电源控制器具有与直流电源串联的开关及电压调节器，开关可用于控制直流电源与加热钢管2、防腐电极4之间的通断，电压调节器可用于调节加热钢管2与防腐电极4之间的电压大小；直流电源的输出电压为U，为了避免直流电源输出的电压对人体造成危害，其中输出电压为U需要满足：0V＜U≤36V。

加热钢管2在助镀池1的底部蛇形盘绕，蛇形盘绕的加热钢管2可增加其与助镀剂之间的换热面积，提高加热效率，其中，加热钢管2可以采用管卡固定在助镀池1的内底部，加热钢管2的两端由贯穿助镀池1的侧壁，由助镀池1向外伸出，加热钢管2与助镀池1的侧壁之间焊接密封，避免助镀剂外泄，引风机3的出风端口通过法兰与加热管2的任意一端部连接；具体的，加热钢管的钢级为Q235或Q345。

助镀液的温度宜应控制在60℃-80℃，温度低于60℃时，工件提出后表面助镀剂盐膜不易干透，同时还会导致溶液没有足够的活性清洁工件表面，温度高于80℃会造成助镀剂在工件表面过度沉积而产生双层盐膜结构，发生暴锌；为了使助镀剂的温度可控制在60℃-80℃之间，在上述实施例中，对助镀剂加热的设备还包括温度反馈装置，温度反馈装置具有设置在助镀池1内部用于检测助镀剂温度的温度传感器，温度传感器与控制器进行连接，控制器上设定温度上限值为80℃，下限值为60℃，当温度传感器检测助镀剂温度低于60℃时，控制器启动引风机3，将加热镀锌池而产生的高温烟气引入加热钢管2对助镀剂进行加热，直到温度传感器检测助镀剂温度达到80℃时，控制器停止引风机3，其中控制器可选用PLC，PLC与温度传感器、引风机3之间的控制连接方式为本领域技术人员所熟知，故在此不在赘述。

防腐电极4沿助镀池1的内侧壁或其内底部均匀排布，防腐电极4均与直流电源的正极连接，具体的，防腐电极4通过绝缘支架固定在助镀池1的内侧壁，防腐电极4可选用但不限于钛电极、钨电极。

如图2所示，为了避免在生产过程中工件撞损加热钢管2，助镀池1内部的加热钢管2的上方设置有网板5，网板5为PVC材质的网板，其具有良好的防腐性能，通过网板5可将加热钢管2进行隔离，避免工件直接撞击在加热钢管2上而使其损坏，网板5的两端可通过螺栓与助镀池1的内侧壁连接。

如图3所示，助镀池1内部的加热钢管2上沿其设置有辅助加热管6，辅助加热管6的内部设置有加热液，辅助加热管6上设置有用于加热加热液的换热器7，换热器7对加热液进行加热，同时带动加热液在辅助加热管6内循环流动，对助镀剂进行加热，当加热镀锌池产生的余热温度较低时，仅通过其无法将助镀剂加热至目标温度，此时需要启动换热器7提高加热液温度，对助镀剂进行加热，随着生产进行加热镀锌池产生的余热温度升高后，可关闭换热器7，利用加热镀锌池产生的余热温度对助镀剂进行加热；辅助加热管6与加热钢管2导电连接，使辅助加热管6与加热钢管2的电位一直处在低于周围环境的状态下，辅助加热管6发生腐蚀，使辅助加热管6与加热钢管2材质相同，辅助加热管6与加热钢管2之间焊接固定。

本发明上述对助镀剂加热的设备的加热方法，包括以下步骤：

接通直流电源，向防腐电极4及加热钢管2供电；

添加助镀液，向助镀池1的内部添加助镀液，使防腐电极4浸入助镀液，使防腐电极4与加热钢管2之间通过助镀液导通；

启动引风部件，带动加热镀锌池产生的高温气流进入加热钢管2对助镀液进行加热。

以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种对助镀剂加热的设备，其特征在于，包括：

助镀池，所述助镀池的内部设置有助镀液；

加热装置，所述加热装置用于加热所述助镀液，所述加热装置具有设置于所述助镀池内部的加热钢管，所述加热钢管上设置有用于将热气体引入加热钢管内部的引风部件；

防腐装置，所述防腐装置具有直流电源及设至在所述助镀池内部的防腐电极，所述直流电源的负极与所述加热钢管连接，所述直流电源的正极与所述防腐电极连接。

2.根据权利要求1所述的对助镀剂加热的设备，其特征在于：所述引风部件为设置在所述加热钢管一端的引风机，所述引风机用于将加热镀锌池的余热引入所述加热钢管内部。

3.根据权利要求1所述的对助镀剂加热的设备，其特征在于：所述直流电源连接有控制其通断及输出电压大小的电源控制器，所述直流电源的输出电压为U，其中0V＜U≤36V。

4.根据权利要求1所述的对助镀剂加热的设备，其特征在于：所述加热钢管在所述助镀池的底部蛇形盘绕，所述加热钢管的两端由所述助镀池向外伸出。

5.根据权利要求4所述的对助镀剂加热的设备，其特征在于：所述加热钢管的钢级为Q235或Q345。

6.根据权利要求1所述的对助镀剂加热的设备，其特征在于：还包括温度反馈装置，所述温度反馈装置具有设置在所述助镀池内部用于检测所述助镀剂温度的温度传感器。

7.根据权利要求1所述的对助镀剂加热的设备，其特征在于：所述防腐电极沿所述助镀池的内侧壁或内底部均匀排布。

8.根据权利要求1至7任一项所述的对助镀剂加热的设备，其特征在于：所述助镀池内部的所述加热钢管的上方设置有网板。

9.根据权利要求1至7任一项所述的对助镀剂加热的设备，其特征在于：所述助镀池内部的所述加热钢管上沿其设置有辅助加热管，所述辅助加热管的内部设置有加热液，所述辅助加热管上设置有用于加热所述加热液的换热器，所述辅助加热管与所述加热钢管导电连接。

10.一种如权利要求1至9中任一项所述对助镀剂加热的设备的加热方法，其特征在于，包括以下步骤：

接通直流电源，向防腐电极及加热钢管供电；

添加助镀液，向助镀池的内部添加助镀液，使防腐电极浸入助镀液；

启动引风部件，带动高温气流进入加热钢管对助镀液进行加热。

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