CN112665354A - 钢丝热镀锌和磷化两用烘干炉系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢丝热镀锌和磷化两用烘干炉系统，包括炉体、炉盖板、热镀锌炉余热利用加热装置和盖板式电加热；热镀锌炉余热利用加热装置中的预热器设置在炉体中段底部的预热室内，预热室邻近热镀锌炉的一侧设有烟气进口，烟气进口与热镀锌炉内的炉膛火道连通；预热器的冷风进口连接冷风机；预热器的热风出口与热镀锌炉的烧嘴连接；盖板式电加热装置中的电热管安装炉盖板下方，电热管两端连接接线盒，反射板设置在电热管上方；电热吹风机组安装在烘干炉炉顶，由相应管道连接至分线不锈钢管的前后进出口处，形成热风循环回路。本发明结构巧妙，设计合理，不论是镀锌钢丝还是磷化钢丝都可以进行预热，一物两用，节约设备成本，提高生产效率。

Description

钢丝热镀锌和磷化两用烘干炉系统

技术领域

本发明涉及金属丝处理设备，具体地说是一种钢丝热镀锌和磷化两用烘干炉系统，属于金属制品加工制造技术领域。

背景技术

为了提高钢丝的抗腐蚀性能，通常需要对钢丝表面进行处理。其中磷化处理和镀锌处理是两种常见的提高钢丝耐腐蚀性能的手段。磷化处理是将半成品钢丝清洗过后，在钢丝表面涂覆一层磷化涂层作为润滑涂层，然后使钢丝通过80℃～85℃以上的磷化液，经过一定时间的反应，在钢丝表面形成磷化膜。镀锌钢丝就是在钢丝的表面覆盖一层金属锌，其操作过程一般如下：(1)、先用碱性液体对钢丝进行碱洗，再用清水清洗掉钢丝表面的碱洗液体；(2)、然后再用酸性液体对钢丝进行酸洗，再用清水洗掉粘附在钢丝表面的酸性液体；(3)、然后再在钢丝的表面浸涂氯化铵或氯化锌等助镀剂，烘干后使钢丝经过熔化有锌液的锌炉内，对钢丝进行连续镀锌。

不论是磷化处理还是镀锌处理，钢丝在处理前都需要进行烘干预热。生产镀锌钢丝时，热镀锌炉开启，此时可利用热镀锌炉的热量对钢丝进行烘干预热。当生产磷化钢丝时，热镀锌炉不开启，就需要用另外的装置对钢丝进行烘干预热。但目前还没有可以同时适用于二者的烘干炉系统，给实际生产带来了多用途选择及更大的便利。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处，提供一种钢丝热镀锌和磷化两用烘干炉系统，其结构巧妙，设计合理，既可以利用热镀锌炉的余热来对钢丝进行烘干预热，在热镀锌炉不开启时又可以独立地对钢丝进行烘干预热。

按照本发明提供的技术方案：钢丝热镀锌和磷化两用烘干炉系统，包括炉体和炉盖板，所述炉体内安装有若干个钢管支架，所述钢管支架上固定安装着若干个沿着烘干炉长度方向平行并排布设的供钢丝穿行的分线不锈钢管；其特征在于：所述烘干炉系统还包括热镀锌炉余热利用加热装置和盖板式电加热装置；所述热镀锌炉余热利用加热装置包括预热器和冷风机，所述炉体中段的底部设有下沉的预热室，所述预热器设置在预热室内；所述预热室邻近热镀锌炉的一侧设有烟气进口，所述烟气进口通过烟气管路与热镀锌炉内的炉膛火道连通；所述预热室顶部设有烟气通道与炉体内部连通，烟气通道内安装有预热器盖板；所述预热器靠近钢丝进入一端的底部设置有冷风进口，所述冷风进口连接冷风机；所述预热器远离钢丝进入一端的底部设置有热风出口，所述热风出口通过管路与热镀锌炉上的烧嘴连接；所述炉盖板上靠近钢丝进入一端的顶部安装有排烟管；所述盖板式电加热装置包括电热管、反射板和接线盒，所述炉盖板下方安装着若干个在其长度方向上等间距分布的电热管，所述电热管呈U形，电热管平面平行于炉盖板的宽度方向，电热管两端穿透炉盖板顶部外露，在炉盖板顶部对应电热管两端的部位安装有接线盒，所述电热管两端与接线盒连接；所述反射板设置在电热管上方。

作为本发明的进一步改进，所述烘干炉系统还包括用于对分线不锈钢管内的钢丝进行吹干的电热风吹干装置。

作为本发明的进一步改进，所述电热风吹干装置包括进线吸风总管、进线矩形套管、出线吹风总管、出线矩形套管、电热吹风机和电柜；所述进线吸风总管固定安装在烘干炉的进线一端，进线吸风总管的侧壁下部设置有若干个沿长度方向均匀分布的吸风进口，所述进线矩形套管安装在分线不锈钢管的进线一端，进线矩形套管顶部设置有若干个沿长度方向均匀分布的吸风出口，所述吸风出口与吸风进口一一对应且通过通风管密封对接；所述出线吹风总管固定安装在烘干炉的出线一端，出线吹风总管的侧壁下部设置有若干个沿长度方向均匀分布的吹风进口，所述出线矩形套管安装在分线不锈钢管的出线一端，出线矩形套管顶部设置有若干个沿长度方向均匀分布的吹风出口，所述吹风出口与吹风进口一一对应且通过通风管密封对接；所述进线吸风总管的侧壁上设置有热风回吸接头，所述出线吹风总管的侧壁上设置有热风进入接头，所述热风回吸接头通过热风回吸管连接电热吹风机的吸风口，所述电热吹风机的吹风口通过热风吹出管连接至热风进入接头，所述电热吹风机与电柜电连接。

作为本发明的进一步改进，所述吸风进口设置在进线吸风总管的侧壁下方背离烘干炉的一侧，所述吸风出口设置在进线矩形套管顶部背离烘干炉的一侧；所述吹风进口设置在出线吹风总管的侧壁下方背离烘干炉的一侧，所述吹风出口设置在出线矩形套管顶部背离烘干炉的一侧。

作为本发明的进一步改进，所述进线矩形套管和出线矩形套管均为不锈钢材质。

作为本发明的进一步改进，所述通风管采用可柔性弯曲的软管。

作为本发明的进一步改进，所述炉盖板的中心部位还安装有热电偶，所述热电偶下端穿过炉盖板与反射板的上表面相接触。

作为本发明的进一步改进，所述电热管两端设有螺纹接头，所述螺纹接头的下端设有外延边，所述炉盖板上设有安装通孔，所述螺纹接头向上穿过安装通孔外露并安装安装锁紧螺母，所述外延边与安装通孔的下端外表面之间夹设有垫圈；所述电热管两端还设有接线端头，所述接线端头上安装有两个夹线螺母。

作为本发明的进一步改进，所述反射板采用304不锈钢板材料制成。

作为本发明的进一步改进，所述预热器包括第一长箱体、第二长箱体和风管，所述第一长箱体和第二长箱体面对面平行设置，若干根风管设置在第一长箱体和第二长箱体的相对面之间，风管两端分别贯入第一长箱体、第二长箱体内；所述第一长箱体底部的一端设置有冷风进口，另一端设置有热风出口；所述预热器盖板上设置有若干烟气通道孔，所述烟气通道孔的孔径从靠近烟气进口的一侧向另一侧逐渐增大。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：本发明结构巧妙，设计合理，不论是镀锌钢丝还是磷化钢丝都可以采用本发明进行烘干预热，实现了一物两用，节约设备成本，提高生产效率，节约能源。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例横截面结构示意图。

图3为本发明实施例中炉盖板的结构示意图。

图4为图3的俯视图。

图5为图3的侧视图。

图6为本发明实施例中进线吸风总管的结构示意图。

图7为图6的俯视图。

图8为图6的侧视图。

图9为本发明实施例中出线吹风总管的结构示意图。

图10为图9的俯视图。

图11为图9的侧视图。

图12为本发明实施例中预热器的结构示意图。

图13为图12的俯视图。

图14为图12的侧视图。

图15为本发明实施例中预热器盖板的结构俯视图。

图16为图3中的A处放大示意图。

附图标记说明：1-炉体、2-炉盖板、3-钢管支架、4-分线不锈钢管、5-预热器、6-冷风机、7-预热室、8-烟气进口、9-烟气管路、10-热镀锌炉、11-炉膛火道、12-烟气通道、13-预热器盖板、13a-烟气通道孔、14-冷风进口、15-热风出口、16-烧嘴、17-排烟管、18-电热管、18a-螺纹接头、18b-外延边、18c-端头、19-反射板、20-进线吸风总管、20a-吸风进口、20b-热风回吸接头、21-进线矩形套管、21a-吸风出口、22-出线吹风总管、22a-吹风进口、22b-热风进入接头、23-出线矩形套管、23a-吹风出口、24-电热吹风机、24a-热风回吸管、24b-热风吹出管、25-电柜、26-通风管、27-热电偶、28-锁紧螺母、29-垫圈、30-夹线螺母、31-接线盒、51-第一长箱体、52-第二长箱体、53-风管。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1～图16所示，实施例公开了一种钢丝热镀锌和磷化两用烘干炉系统，包括炉体1和炉盖板2，所述炉体1内安装有若干个钢管支架3，所述钢管支架3上固定安装着若干个沿着烘干炉长度方向平行并排布设的供钢丝穿行的分线不锈钢管4；所述烘干炉系统还包括热镀锌炉余热利用加热装置【燃气/油】和盖板式电加热装置；所述热镀锌炉余热利用加热装置包括预热器5和冷风机6，所述炉体1中段的底部设有下沉的预热室7，所述预热器5设置在预热室7内；所述预热室7邻近热镀锌炉10的一侧设有烟气进口8，所述烟气进口8通过烟气管路9与热镀锌炉10内的炉膛火道11连通；所述预热室7顶部设有烟气通道12与炉体1内部连通，烟气通道12内安装有预热器盖板13；所述预热器5靠近钢丝进入一端的底部设置有冷风进口14，所述冷风进口14连接冷风机6；所述预热器5远离钢丝进入一端的底部设置有热风出口15，所述热风出口15通过管路与热镀锌炉10上的烧嘴16连接；所述炉盖板2上靠近钢丝进入一端的顶部安装有排烟管17；所述盖板式电加热装置包括电热管18、反射板19和接线盒31，所述炉盖板2下方安装着若干个在其长度方向上等间距分布的电热管18，所述电热管18呈U形，电热管18平面平行于炉盖板2的宽度方向，电热管18两端穿透炉盖板2顶部外露，在炉盖板2顶部对应电热管18两端的部位安装有接线盒31，所述电热管18两端与接线盒31连接；所述反射板19设置在电热管18上方。

本发明的工作原理及工作过程如下：

在生产镀锌钢丝时，待处理的钢丝从分线不锈钢管4的一端穿入，从另一端穿出。热镀锌炉10开启，烧嘴16点燃，对锌锅中的锌液加热；烧嘴16点燃时产生高温烟气，该高温烟气的温度高达800～900℃，不能直接用来对钢丝进行预热，因此需要先进行降温处理；该高温烟气从炉膛火道11出来后通过烟气管路9进入到预热器5内。与此同时，冷风机6启动并抽吸外界的低温空气，然后送入到预热器5，低温空气在预热器5的预热管组中流通，与高温烟气换热后，低温空气变为450～550℃的热空气，该热空气再经管路送至烧嘴16作为助燃之用，有利于提高烧嘴16的燃烧效率。而高温烟气的温度经预热器5后降至500～600℃，然后经预热器5和预热器盖板13，向上通过烟气通道12进入到烘干炉的炉体1内，对分线不锈钢管4内的钢丝进行烘干预热处理，最后的烟气经过排烟管17排出。

在生产磷化钢丝时，待处理的钢丝从分线不锈钢管4的一端穿入，从另一端穿出。此时热镀锌炉10不开启，就需要用盖板式电加热装置进行加热烘干，电热管18通电产生热量，由于电热管18上方设置有反射板19，电热管18产生的热量在反射板19的作用下向下辐射，对分线不锈钢管4内的钢丝进行烘干预热处理。

如图1、图2所示，本实施例中，所述烘干炉系统还包括用于对分线不锈钢管4内的钢丝进行吹干的电热风吹干装置。如此设置，当热镀锌炉余热利用加热装置或盖板式电加热装置的加热烘干效果还不能满足要求时，可以启动电热风吹干装置提供辅助，从而提升加热烘干效果，满足生产需求。

如图1、图6～图11所示，本实施例中，所述电热风吹干装置包括进线吸风总管20、进线矩形套管21、出线吹风总管22、出线矩形套管23、电热吹风机24和电柜25；所述进线吸风总管20固定安装在烘干炉的进线一端，进线吸风总管20的侧壁下部设置有若干个沿长度方向均匀分布的吸风进口20a，所述进线矩形套管21安装在分线不锈钢管4的进线一端，进线矩形套管21顶部设置有若干个沿长度方向均匀分布的吸风出口21a，所述吸风出口21a与吸风进口20a一一对应且通过通风管26密封对接；所述出线吹风总管22固定安装在烘干炉的出线一端，出线吹风总管22的侧壁下部设置有若干个沿长度方向均匀分布的吹风进口22a，所述出线矩形套管23安装在分线不锈钢管4的出线一端，出线矩形套管23顶部设置有若干个沿长度方向均匀分布的吹风出口23a，所述吹风出口23a与吹风进口22a一一对应且通过通风管26密封对接；所述进线吸风总管20的侧壁上设置有热风回吸接头20b，所述出线吹风总管22的侧壁上设置有热风进入接头22b，所述热风回吸接头20b通过热风回吸管24a连接电热吹风机24的吸风口，所述电热吹风机24的吹风口通过热风吹出管24b连接至热风进入接头22b，所述电热吹风机24与电柜25电连接。

如此设置，工作时，电热吹风机24产生的热风先从吹风口排出，通过热风吹出管24b进入出线吹风总管22内，再经通风管26吹入不锈钢矩形管4的出线一端，在分线不锈钢管4内向进线一端流动，对钢丝进行吹干处理；流到分线不锈钢管4进线一端的热风先进入进线矩形套管21内，再被吸入到进线吸风总管20内，最后从进线吸风总管20的热风回吸接头20b通过热风回吸管24a回吸到电热吹风机24内。

如图1、图6～图8所示，本实施例中，所述吸风进口20a设置在进线吸风总管20的侧壁下方背离烘干炉的一侧，所述吸风出口21a设置在进线矩形套管21顶部背离烘干炉的一侧；所述吹风进口22a设置在出线吹风总管22的侧壁下方背离烘干炉的一侧，所述吹风出口23a设置在出线矩形套管23顶部背离烘干炉的一侧。如此设置，便于管路的有序布置和气体的顺利流通。

如图1、图9～图11所示，本实施例中，所述进线矩形套管21和出线矩形套管23均为不锈钢材质，所述通风管26、热风回吸管24a、热风吹出管24b均采用耐热可柔性弯曲的软管。如此设置，不锈钢材质的进线矩形套管21和出线矩形套管23易于清洁，且使用寿命长；可柔性弯曲的软管便于管路布置。

如图1、图2所示，本实施例中，所述炉盖板2的中心部位还安装有热电偶27，所述热电偶27下端穿过炉盖板2与反射板19的上表面相接触。如此设置，可以方便地测量加热温度，便于工艺参数的精确控制。

如图16所示，本实施例中，所述电热管18两端设有螺纹接头18a，所述螺纹接头18a的下端设有外延边18b，所述炉盖板2上设有安装通孔，所述螺纹接头18a向上穿过安装通孔外露并安装安装锁紧螺母28，所述外延边18b与安装通孔的下端外表面之间夹设有垫圈29；所述电热管18两端还设有接线端头18c，所述接线端头18c上安装有两个夹线螺母30。如此设置，电热管18的安装高度可以根据生产需求进行微调，电热管18与接线盒31之间方便接线。

本实施例中，所述反射板19优选采用304不锈钢板材料制成。补充所用的材料及该材料的优点。

如图1、图12～图15所示，本实施例中，所述预热器5包括第一长箱体51、第二长箱体52和风管53，所述第一长箱体51和第二长箱体52面对面平行设置，若干根风管53设置在第一长箱体51和第二长箱体52的相对面之间，风管53两端分别贯入第一长箱体51、第二长箱体52内；所述第一长箱体51底部的一端设置有冷风进口14，另一端设置有热风出口15；所述预热器盖板13上设置有若干烟气通道孔13a，所述烟气通道孔13a的孔径从靠近烟气进口8的一侧向另一侧逐渐增大。如此设置，可以保证高温烟气更多地从靠近烘干炉进线一端的部位进入，从而提高烟气利用效率，更精确地控制预热烘干温度。

以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制。在本发明的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.钢丝热镀锌和磷化两用烘干炉系统，包括炉体(1)和炉盖板(2)，所述炉体(1)内安装有若干个钢管支架(3)，所述钢管支架(3)上固定安装着若干个沿着烘干炉长度方向平行并排布设的供钢丝穿行的分线不锈钢管(4)；其特征在于：所述烘干炉系统还包括热镀锌炉余热利用加热装置和盖板式电加热装置；所述热镀锌炉余热利用加热装置包括预热器(5)和冷风机(6)，所述炉体(1)中段的底部设有下沉的预热室(7)，所述预热器(5)设置在预热室(7)内；所述预热室(7)邻近热镀锌炉(10)的一侧设有烟气进口(8)，所述烟气进口(8)通过烟气管路(9)与热镀锌炉(10)内的炉膛火道(11)连通；所述预热室(7)顶部设有烟气通道(12)与炉体(1)内部连通，烟气通道(12)内安装有预热器盖板(13)；所述预热器(5)靠近钢丝进入一端的底部设置有冷风进口(14)，所述冷风进口(14)连接冷风机(6)；所述预热器(5)远离钢丝进入一端的底部设置有热风出口(15)，所述热风出口(15)通过管路与热镀锌炉(10)上的烧嘴(16)连接；所述炉盖板(2)上靠近钢丝进入一端的顶部安装有排烟管(17)；所述盖板式电加热装置包括电热管(18)、反射板(19)和接线盒(31)，所述炉盖板(2)下方安装着若干个在其长度方向上等间距分布的电热管(18)，所述电热管(18)呈U形，电热管(18)平面平行于炉盖板(2)的宽度方向，电热管(18)两端穿透炉盖板(2)顶部外露，在炉盖板(2)顶部对应电热管(18)两端的部位安装有接线盒(31)，所述电热管(18)两端与接线盒(31)连接；所述反射板(19)设置在电热管(18)上方。

2.如权利要求1所述的钢丝热镀锌和磷化两用烘干炉系统，其特征在于：所述烘干炉系统还包括用于对分线不锈钢管(4)内的钢丝进行吹干的电热风吹干装置。

3.如权利要求2所述的钢丝热镀锌和磷化两用烘干炉系统，其特征在于：所述电热风吹干装置包括进线吸风总管(20)、进线矩形套管(21)、出线吹风总管(22)、出线矩形套管(23)、电热吹风机(24)和电柜(25)；所述进线吸风总管(20)固定安装在烘干炉的进线一端，进线吸风总管(20)的侧壁下部设置有若干个沿长度方向均匀分布的吸风进口(20a)，所述进线矩形套管(21)安装在分线不锈钢管(4)的进线一端，进线矩形套管(21)顶部设置有若干个沿长度方向均匀分布的吸风出口(21a)，所述吸风出口(21a)与吸风进口(20a)一一对应且通过通风管(26)密封对接；所述出线吹风总管(22)固定安装在烘干炉的出线一端，出线吹风总管(22)的侧壁下部设置有若干个沿长度方向均匀分布的吹风进口(22a)，所述出线矩形套管(23)安装在分线不锈钢管(4)的出线一端，出线矩形套管(23)顶部设置有若干个沿长度方向均匀分布的吹风出口(23a)，所述吹风出口(23a)与吹风进口(22a)一一对应且通过通风管(26)密封对接；所述进线吸风总管(20)的侧壁上设置有热风回吸接头(20b)，所述出线吹风总管(22)的侧壁上设置有热风进入接头(22b)，所述热风回吸接头(20b)通过热风回吸管(24a)连接电热吹风机(24)的吸风口，所述电热吹风机(24)的吹风口通过热风吹出管(24b)连接至热风进入接头(22b)，所述电热吹风机(24)与电柜(25)电连接。

4.如权利要求3所述的钢丝热镀锌和磷化两用烘干炉系统，其特征在于：所述吸风进口(20a)设置在进线吸风总管(20)的侧壁下方背离烘干炉的一侧，所述吸风出口(21a)设置在进线矩形套管(21)顶部背离烘干炉的一侧；所述吹风进口(22a)设置在出线吹风总管(22)的侧壁下方背离烘干炉的一侧，所述吹风出口(23a)设置在出线矩形套管(23)顶部背离烘干炉的一侧。

5.如权利要求3所述的钢丝热镀锌和磷化两用烘干炉系统，其特征在于：所述进线矩形套管(21)和出线矩形套管(23)均为不锈钢材质。

6.如权利要求3所述的钢丝热镀锌和磷化两用烘干炉系统，其特征在于：所述通风管(26)采用可柔性弯曲的软管。

7.如权利要求1所述的钢丝热镀锌和磷化两用烘干炉系统，其特征在于：所述炉盖板(2)的中心部位还安装有热电偶(27)，所述热电偶(27)下端穿过炉盖板(2)与反射板(19)的上表面相接触。

8.如权利要求1所述的钢丝热镀锌和磷化两用烘干炉系统，其特征在于：所述电热管(18)两端设有螺纹接头(18a)，所述螺纹接头(18a)的下端设有外延边(18b)，所述炉盖板(2)上设有安装通孔，所述螺纹接头(18a)向上穿过安装通孔外露并安装安装锁紧螺母(28)，所述外延边(18b)与安装通孔的下端外表面之间夹设有垫圈(29)；所述电热管(18)两端还设有接线端头(18c)，所述接线端头(18c)上安装有两个夹线螺母(30)。

9.如权利要求1所述的钢丝热镀锌和磷化两用烘干炉系统，其特征在于：所述反射板(19)采用304不锈钢板材料制成。

10.如权利要求1所述的钢丝热镀锌和磷化两用烘干炉系统，其特征在于：所述预热器(5)包括第一长箱体(51)、第二长箱体(52)和风管(53)，所述第一长箱体(51)和第二长箱体(52)面对面平行设置，若干根风管(53)设置在第一长箱体(51)和第二长箱体(52)的相对面之间，风管(53)两端分别贯入第一长箱体(51)、第二长箱体(52)内；所述第一长箱体(51)底部的一端设置有冷风进口(14)，另一端设置有热风出口(15)；所述预热器盖板(13)上设置有若干烟气通道孔(13a)，所述烟气通道孔(13a)的孔径从靠近烟气进口(8)的一侧向另一侧逐渐增大。

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