PL180432B1 - Piec do ciągłej metalizacji ogniowo-zanurzeniowej drutów lub taśm, zwłaszcza do cynkowania - Google Patents

Abstract

1. Piec do ciągłej metalizacji ogniowo-zanurzeniowej drutów lub taśm, zwłaszcza do cynkowania, zawierający objętą stalowym pancerzem ceramiczną wannę o prostokątnym obrysie, pionowe zespoły grzejne z ceramicznymi osłonami rurowymi, zanurzonymi w kąpieli metalu oraz urządzenie zagłębiające zabudowane i w strefie wyjścia wanny, znamienny tym,' że zespoły grzejne (6) zamocowane są w osi podłużnej wanny (1) do konstrukcji pomostu (4), posadowionego na słupach (3)' obejmujących wannę (1), a od strony lustra metalu pokrytego osłonami izolacyjnymi (8), ponad to urządzenie zagłębiające (5) ma dwa zespoły odchylające (13), usytuowane symetrycznie po obu stronach osi podłużnej wanny (1).

Description

Przedmiotem wynalazku jest piec do ciągłej metalizacji ogniowo-zanurzeniowej drutów lub taśm, zwłaszcza do cynkowania.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 119 502 piec z górnym nagrzewem ma ceramiczną wannę, na którą wzdłuż dłuższych boków nasunięte są dwie głowice grzejne z palnikami gazowymi. Szerokość dostępnego lustra kąpieli metalu odpowiada odstępowi między głowicami grzejnymi. Wadą tego rodzaju pieców jest intensywne utlenianie kąpieli spowodowane termodyfńzją tlenu.

Znane są również piece z pośrednim ogrzewaniem kąpieli technologicznej, przykładowo metalizująca kąpiel cycowa ogrzewana jest pośrednio, przez ściankę wanny, od kąpieli ołowiowej. Jeden z takich pieców, przedstawiony polskim opisem patentowym nr 159 084, ma wannę ceramiczną z centralnie umieszczoną w niej wanną wewnętrzną, wykonaną z materiału dobrze przewodzącego ciepło. Przestrzeń zawarta między obiema wannami wypełniona jest ciekłym ołowiem, który ogrzewany jest przez pionowo zanurzone, promiennikowe zespoły grzejne. Problemem technicznym jest agresywność chemiczna kąpieli. Temperatura, przy której występuje maksymalna szybkość korozji - dla cynku około 500°C - zasadniczo pokrywa się z wartościami wymaganymi technologicznie temperatur metalizacji; cynkowanie prowadzone jest w kąpieli o temperaturze około 460°C.

Ponadto, znane są piece z wannami ceramicznymi, w których kąpiel metalu podgrzewana jest nurnikowymi zespołami grzejnymi, znużonymi bezpośrednio w kąpieli technologicznej. Promiennikowe osłony rurowe zespołów grzejnych, nagrzewane od wewnątrz spalinami lub elektrycznie, wykonywane są z materiału ceramicznego o wysokim współczynniku przewodzenia

180 432 ciepła i dużej odporności na korozję chemiczną. Najczęściej materiałem tym jest węglik krzemu. Zespoły grzejne mocowane są poziomo w strefie przydennej lub pionowo wzdłuż jednej lub obu ścian bocznych wanny ceramicznej.

W piecu według wynalazku zespoły grzejne zamocowane są w osi podłużnej wanny do konstrukcji pomostu, posadowionego na słupach obejmujących wannę. Od strony lustra metalu pomost pokryty jest osłonkami izolacyjnymi. Urządzenie zagłębiające ma dwa zespoły odchylające, usytuowane symetrycznie po obu stronach osi podłużnej wanny.

W tak wykonanym piecu występują dwie strefy obróbki, położone wzdłuż ścian bocznych wanny. Zamocowane pionowych zespołów grzejnych wzdłuż osi wanny wywołuje bardzo korzystny konwekcyjny układ cyrkulacji metalu. Po obu stronach osi wanny powstają dwa okrężne strumienie, skierowane wznosząco do góry wzdłuż zespołów grzejnych, w strefie lustra poziomo odchylające się na zewnątrz, a następnie opadające wzdłuż ścian w strefę dna. Zestaw metalizowanych drutów lub taśm zostaje przed wprowadzeniem do pieca mechanicznie rozdzielony na dwie równoległe poziome wiązki, oddalone od siebie na wymiar wynikający z poprzecznego wymiaru zespołu grzejnego. Obie wiązki przeciągane są przez termicznie identyczne, jednorodne, strefy kąpieli metalowej.

Przestrzeń między pomostem a wanna zamknięta jest z boków przez zamocowane do pomostu pokrywy osłonowe oraz połączona jest z instalacją, odciągową przez króćce ssące, wyprowadzone do góry przez płytę pomostu. Rozwiązanie takie oprócz oczywistych efektów energetycznych pozwala na hermetyzację procesu, opary zanieczyszczone pyłami spalonego topnika, popiołem z koksika oraz tlenków i chlorków metalu odprowadzane są do instalacji oczyszczającej.

Czynności rozruchu, obsługi i remontów pieca wspomagane są wciągnikiem, którego belka jezdna zabudowana jest na konstrukcji opartej o pomost, w płaszczyźnie osi podłużnej wanny.

Zespoły grzejne pieca są zasilane paliwem gazowym lub energią elektryczną. Przy pierwszym uruchomieniu pieca z elektrycznymi zespołami grzejnymi niezbędne jest zalanie wanny metalem stopionym w innym urządzeniu. Piec według wynalazku, w wykonaniu z zespołami grzejnymi zawierającymi palniki gazowe, wyposażony jest dodatkowo w zestaw pierwszego uruchomienia. Zestaw składa się z wyłożonych masą żaroodporną segmentów wzdłużnych i czołowych, wymiarowo przystosowanych do zabudowy w miejsce zdemontowanych pokryw osłonowych. Ponadto posiada otwarte, stalowe rury spalinowe - zakładane na co drugi palnik zespołu grzejnego w miejsce zdemontowanych - na wszystkich zespołach ceramicznych osłon rurowych. Rury spalinowe doprowadzają gorące gazy do dolnych warstw kawałkowatego wsadu, najczęściej w postaci gąsek. W segmentach wzdłużnych i czołowych zabudowane są dodatkowe palniki gazowe.

Piec według przedstawionego rozwiązania cechuje niskie zużycie energii, wysoka jednorodność parametrów technologicznych, odprowadzanie produktów zatruwających środowisko.

Rozwiązanie pieca według wynalazku w pełni wyjaśnia opis przykładowego wykonania pieca do cynkowania drutu stalowego, pokazanego na rysunku przedstawiającym na fig. 1 pionowy przekrój podłużny, fig. 2 - przekrój poprzeczny przez strefę nagrzewania, wyznaczony linią A-A, fig. 3 - widok z góry, fig. 4 - przekrój poprzeczny przez strefę wyjściową, fig. 5 i 6 - przekrój podłużny i poprzeczny pieca z zestawem pierwszego rozruchu.

Piec zawiera ceramiczną wannę 1, o prostokątnym obrysie, służącą do przetrzymywania kąpieli ciekłego cynku. Wanna 1, objęta stalowym pancerzem 2, wyłożona jest materiałem ceramicznym nie zwilżanym przez ciekły cynk. Pomost 4 - podparty na czterech słupach 3 obejmujących wannę 1 - przykrywa lustro metalu z pozostawieniem odkrytego fragmentu strefy wyjścia, gdzie zabudowane jest urządzenie zagłębiające 5. Wzdłuż podłużnej osi wanny 1 w pomoście 4 wykonane są gniazda, w których osadzone są pionowo zespoły grzejne 6. Każdy zespół grzejny 6 posiada palnik gazowy oraz zanurzoną w kąpieli cynku ceramiczną osłonę rurową 7, wykonaną z węglika krzemu. Od strony lustra metalu pomost 4 ma osłony izolacyjne 8, wzdłuż dłuższych boków wanny 1 zawieszone są odchylne pokrywy osłonowe 9, a boki krótsze zamknięte są wsuwanymi od góry pokrywami osłonowymi 10. Tak wydzielona przestrzeń włączona jest przez dwa króćce ssące 11, wyprowadzone z płyty pomostu 4, do

180 432 instalacji odciągowo-odpylającej. Nad pomostem 4 znajduje się belka jezdna 12, ustalona konstrukcją wsporczą w osi podłużnej wanny 1. Urządzenie zagłębiające 5 ma konstrukcję z dwoma zespołami odchylającymi, przystosowaną dla dwóch stref roboczych pieca - po obu stronach zespołów grzejnych 5.

Przy pierwszym uruchomieniu pieca wykorzystywany jest zestaw umożliwiający zbudowanie rozruchowego pieca z górnym nagrzewem. Zespoły grzejne 6 zamontowane zostają bez osłon rurowych 7, pod palnikiem co drugiego zespołu podwieszona jest rura spalinowa 14 - której dolny otwarty koniec doprowadza spaliny w pobliże dna wanny 1. W miejsce zdemontowanych pokryw osłonowych 9, 10 zostają wsunięte segmenty wzdłużne 15 i czołowe 16, z wyłożeniem żaroodpornym. W segmentach czołowych 16 wykonane są króćce odciągowe 17 gazów spalinowych. W co drugim segmencie wzdłużnym 15 zabudowany jest dodatkowy palnik gazowy 18, zasilany z kolektora gazu zespołów grzejnych 6. Po stopieniu wsadu cynkowego przeprowadza się - przy pomocy wciągnika - demontaż zestawu, kolejno wyciągając i po założeniu osłony rurowej 7 zanurzając w kąpieli poszczególne zespoły grzejne 6.

180 432

180 432

6 11

fig.3

fig.4

180 432

6

fig.5

ι fig.6

180 432

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Piec do ciągłej metalizacji ogniowo-zanurzeniowej drutów lub taśm, zwłaszcza do cynkowania, zawierający objętą stalowym pancerzem ceramiczną wannę o prostokątnym obrysie, pionowe zespoły grzejne z ceramicznymi osłonami rurowymi, zanurzonymi w kąpieli metalu '-oraz urządzenie zagłębiające zabudowane w strefie wyjścia wanny, znamienny tym, że zespoły, grzejne (6) zamocowane są w osi podłużnej wanny (1) do konstrukcji pomostu (4), posadowionego na słupach (3) obejmujących wannę (1), a od strony lustra metalu pokrytego osłonami izolacyjnymi (8), ponad to urządzenie zagłębiające (5) ma dwa zespoły odchylające (13), usytuowane symetrycznie po obu stronach osi podłużnej wanny (1).
2. 2. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że przestrzeń między pomostem (4) a wanną (1) zamknięta jest z boków przez zamocowane do pomostu (4) pokrywy osłonowe (9, 10) oraz połączona jest z instalacją odciągową przez króćce ssące (11), wyprowadzone przez płytę pomostu (4).
3. 3. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że na pomoście (4) zabudowana jest konstrukcja wsporcza belki jezdnej (12) wciągnika, usytuowanej w osi podłużnej wanny (1).
4. 4. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że jego zespoły grzejne (6) zasilane są paliwem gazowym, a piec posiada zestaw pierwszego uruchomienia, złożony z wyłożonych masą żaroodporną segmentów wzdłużnych (15) i czołowych (16), wymiarowo przystosowanych do zabudowy w miejscach zdemontowanych pokryw osłonowych (9, 10) oraz posiada otwarte, stalowe rury spalinowe (14) zakładane na co drugi palnik zespołu grzejnego (6) - w miejsce zdemontowanych na wszystkich zespołach grzejnych (6) ceramicznych osłon rurowych (7).
5. 5. Piec według zastrz. 4, znamienny tym, że w segmentach wzdłużnych (15) i czołowych (16) zabudowane są dodatkowe palniki gazowe (18).