RU132447U1

RU132447U1 - INSTALLATION FOR APPLICATION OF ZINC COATING ON PRODUCTS FROM FERROMAGNETIC MATERIALS BY THERMAL DIFFUSION ZINC

Info

Publication number: RU132447U1
Application number: RU2012143915/02U
Authority: RU
Inventors: Виктор Иванович Кубанцев; Михаил Леонидович Трачевский; Владислав Викторович Пущанский; Мария Филипповна Брунова
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2013-09-20

Abstract

Полезная модель относится к антикоррозионной обработке металлических изделий, в частности к нанесению цинкового покрытия на изделия из ферромагнитных материалов путем термодиффузионного цинкования и может быть использована в любой отрасли машиностроения и в других отраслях промышленности. Технической задачей заявляемой полезной модели является устранение конструктивных недостатков прототипа путем повышения надежности и удобства эксплуатации установки для нанесения цинкового покрытия на изделия из ферромагнитных материалов путем термодиффузионного цинкования, независимо от длины и конфигурации изделия, Технический результат достигается за счет того, что в известную установку для нанесения цинкового покрытия на изделия из ферромагнитных материалов путем термодиффузионного цинкования, содержащую электрическое нагревательное устройство, выполненное в виде электромагнитных индукторов, заключенных в корпус, внутри которых горизонтально размещена реторта, снабженная приводом вращения, герметичной крышкой и закрепленным на ней дренажным патрубком, устройство засыпки и распределения насыщающейся смеси в реторту, механизм выгрузки оцинкованных изделий, механизм продольного перемещения реторты, выполненный в виде роликов, установленных до и после каждого индуктора, на входе нагревательного устройства установлена роликоопора с возможностью вертикального перемещения ее барабана и обеспечения вращения реторты внутри индукторов, систему управления работой установки, включающую блок контроля температуры корпуса реторты, блок управления тиристорным устройством электропитания индукторов, причем установка снабжена по крайней мере двумя технологическими столами, каждый из которых установлен на транспортной тележке и оснащен приводом вращения реторты, механизмом перемещения реторты вдоль технологического стола, устройством охлаждения реторты, внесены изменения и дополнения, в частности: - корпус с индукторами размещен на станине, выполненной в виде рамной конструкции, имеющей платформы, снабженные устройством подъема, на которых установлены ролики перемещения реторты, снабженные автономными реверсивными приводами, - в систему управления дополнительно введен блок управления приводами продольного перемещения реторты и изменения положения роликов перемещения реторты. Кроме того, внесены еще ряд изменений, позволяющих решить поставленную, задачу. Заявляемое устройство обладает рядом преимуществ по сравнению с известными техническими решениями, т.к. позволяет увеличить надежность работы устройства, что значительно облегчает эксплуатацию устройства. В настоящее время установка проходит опытно-промышленное испытания, а затем после подготовки технической документации, будет внедряться в различных отраслях промышленности.The utility model relates to anticorrosion treatment of metal products, in particular to the deposition of a zinc coating on products made of ferromagnetic materials by thermal diffusion galvanizing and can be used in any branch of mechanical engineering and in other industries. The technical task of the claimed utility model is to eliminate the design flaws of the prototype by improving the reliability and ease of use of the installation for applying a zinc coating on products made of ferromagnetic materials by thermal diffusion galvanizing, regardless of the length and configuration of the product, The technical result is achieved due to the fact that in the known installation for applying zinc coating on products made of ferromagnetic materials by thermal diffusion galvanizing, containing electric load Supply device made in the form of electromagnetic inductors enclosed in a housing, inside of which a retort is horizontally placed, equipped with a rotation drive, a sealed cover and a drainage pipe fixed on it, a device for filling and distributing the saturable mixture into the retort, a mechanism for unloading galvanized products, a longitudinal retort movement mechanism made in the form of rollers installed before and after each inductor, a roller support is installed at the inlet of the heating device with the possibility of vertical to move its drum and ensure retort rotation inside the inductors, a control system for the operation of the installation, including a temperature control unit for the retort housing, a control unit for the thyristor power supply device of the inductors, and the installation is equipped with at least two technological tables, each of which is mounted on a transport trolley and equipped with a drive rotation of the retort, the mechanism for moving the retort along the technological table, the cooling device of the retort, changes and additions were made, in particular features: - a housing with inductors is placed on a frame made in the form of a frame structure having platforms equipped with a lifting device on which retort movement rollers are installed, equipped with autonomous reversible drives, - a control unit for retort longitudinal movement drives and position changes is additionally introduced into the control system retort moving rollers. In addition, a number of changes have been introduced to solve the task. The inventive device has several advantages compared with the known technical solutions, because allows you to increase the reliability of the device, which greatly facilitates the operation of the device. Currently, the installation is undergoing pilot industrial testing, and then, after preparation of technical documentation, it will be implemented in various industries.

3 п.ф., из них 1 н.з., илл. 5 3 pf, of which 1 n.a., ill. 5

Description

Полезная модель относится к антикоррозионной обработке металлических изделий, в частности к нанесению цинкового покрытия на изделия из ферромагнитных материалов путем термодиффузионного цинкования и может быть использована в любой отрасли машиностроения и в других отраслях промышленности.The utility model relates to anticorrosion treatment of metal products, in particular to the deposition of a zinc coating on products made of ferromagnetic materials by thermal diffusion galvanizing and can be used in any branch of mechanical engineering and in other industries.

Долговременная защита от коррозии металлических строительных конструкций является проблематичной задачей, потому что существующие методы защиты посредством лакокрасочных покрытий не эффективны, т.к. срок их службы не более 15-20 лет, т.е. менее срока службы строительных конструкций.Long-term corrosion protection of metal building structures is a problem because the existing methods of protection by means of coatings are not effective, because their service life is not more than 15-20 years, i.e. less than the service life of building structures.

Наибольшее распространение в практике защиты от коррозии нашли следующие методы цинкования: гальваническое, газотермическое цинкование напылением, «холодное» путем окраски цинконаполненными красками, термодиффузионное цинкование. Наибольший интерес представляет термодиффузионное цинкование которое обладает рядом преимуществ перед другими известными методами цинкования, а именно:The following galvanizing methods are most widely used in corrosion protection practice: galvanic, thermal spray galvanizing, “cold” by painting with zinc-filled paints, thermal diffusion galvanizing. Of greatest interest is thermal diffusion galvanizing, which has several advantages over other known methods of galvanizing, namely:

- экологическая безопасность, т.к. детали цинкуются в герметически закрытых ретортах и не требует создания очистных сооружений, а отходы производства можно использовать в качестве наполнителя бетонных строительных смесей;- environmental safety, as parts are galvanized in hermetically sealed retorts and do not require the creation of treatment facilities, and production waste can be used as a filler in concrete building mixtures;

- качество покрытия, т.к. оно не имеет пор и за счет диффузионного слоя имеет прочную адгезионную связь с подложкой, поэтому диффузионный цинк покрывает детали равномерным слоем без наплывов, точно повторяя профиль цинкуемой поверхности, включая глухие отверстия;- coating quality, as it has no pores and due to the diffusion layer has a strong adhesive bond with the substrate, therefore, diffusion zinc covers the parts with a uniform layer without sagging, precisely repeating the profile of the surface being zinc plated, including blind holes;

- толщина покрытия может быть любой и зависит от времени выдержки цинкуемых деталей в печи.- the coating thickness can be any and depends on the exposure time of the galvanized parts in the furnace.

Известна установка для нанесения цинкового покрытия, которая содержит станину с установленной на ней поворотной балкой и приводом наклона. На поворотной балке смонтированы поворотная электропечь, включающая корпус, нагревательные элементы и теплоизолятор, реторту и ложемент. Реторта, установлена в электропечи с возможностью вращения, а привод вращения реторты закреплен на поворотной балке. Реторта имеет герметичную A known installation for applying a zinc coating, which contains a frame mounted on it with a swivel beam and a tilt drive. A rotary electric furnace is mounted on the rotary beam, including a housing, heating elements and a heat insulator, a retort and a lodgement. The retort is installed in the electric furnace with the possibility of rotation, and the retort rotation drive is mounted on the swing beam. Retort has airtight

крышку, в которую вмонтировано устройство для сброса давления из полости реторты, выполненное например, в виде клапана или вентиля. Сброс давления в атмосферу может осуществляется через фильтр или непосредственно в атмосферу. Для размещения обрабатываемых изделий во внутреннем объеме реторты используется перфорированный контейнер, в который предварительно, до загрузки его в реторту, помещаются изделия (или изделие) и насыщающая смесь. После установки контейнера в реторту герметизация последней осуществляется посредством прижимного устройства крышки. Для поворота балки с электропечью используется привод наклона, обеспечивающий три фиксированных положений реторты: вертикального загрузочного, горизонтального рабочего и наклонного разгрузочного (Патент. РФ №2139366 опубл. 10.10.1999 г.).a cover into which a device for depressurizing the retort cavity is mounted, made for example in the form of a valve or a valve. Pressure relief to the atmosphere can be carried out through a filter or directly into the atmosphere. To place the processed products in the inner volume of the retort, a perforated container is used, in which, prior to loading it into the retort, the products (or product) and the saturating mixture are placed. After installing the container in the retort, the latter is sealed by means of a lid clamping device. To rotate the beam with an electric furnace, a tilt drive is used that provides three fixed positions of the retort: vertical loading, horizontal working and inclined unloading (Patent. RF №2139366 publ. 10.10.1999).

К недостаткам установки относится ограниченная возможность использования только для мелких металлических изделий, а качество покрытия недостаточно высокое, т.к. оно предназначена для реализации способа термодиффузионного цинкования при температурах значительно ниже температуры диффузионного взаимодействия металла покрытия с поверхностным слоем деталей, поэтому обеспечение достаточной толщины пленки покрытия на деталях сомнительна.The disadvantages of the installation include the limited ability to use only for small metal products, and the quality of the coating is not high enough, because it is intended to implement the method of thermal diffusion galvanizing at temperatures significantly lower than the temperature of the diffusion interaction of the coating metal with the surface layer of parts, therefore, ensuring a sufficient thickness of the coating film on the parts is doubtful.

Известна установка для нанесения термодиффузионного цинкового покрытия, содержащая станину с установленной на ней поворотной балкой и приводом наклона. На поворотной балке смонтирована электропечь 1, реторта, опорное устройство, привод вращения реторты. Реторта размещена внутри электропечи с возможностью вращения и оснащена крышкой, шлюзовой камерой, постоянно соединенной с атмосферой посредством дренажного патрубка. При необходимости патрубок может быть оснащен фильтром (Патент РФ №2174159 опубл. 27.09.2001 г.)A known installation for applying thermal diffusion zinc coating containing a frame with mounted on it a swing beam and a tilt drive. An electric furnace 1, a retort, a support device, a retort rotation drive are mounted on a rotary beam. The retort is placed inside the electric furnace with the possibility of rotation and is equipped with a lid, a lock chamber, which is constantly connected to the atmosphere through a drainage pipe. If necessary, the pipe may be equipped with a filter (RF Patent No. 2174159 publ. September 27, 2001)

Нагрев цинкуемых изделий и насыщающей смеси, находящихся в реторте, производят до температуры в пределах 360-470°С, производят выдержку изделий при этой температуре в течение 45-60 мин. при постоянном вращении реторты. После естественного охлаждения реторты с изделиями выключают привод вращения реторты, открывают крышку реторты и поворачивают реторту с помощью привода наклона в сторону вибрационной установки для мойки, полировки и пассивации изделий. Затем снова включают привод вращения реторты и постепенно ссыпают оцинкованные изделия с остатками насыщающей смеси в вибрационную установку, где производится мойка, полировка и пассивация оцинкованных изделий.The galvanized products and the saturating mixture in the retort are heated to a temperature in the range of 360-470 ° C; the products are held at this temperature for 45-60 minutes. with constant rotation of the retort. After natural cooling of the retort with the products, the retort rotation drive is turned off, the retort cover is opened and the retort is turned with the tilt drive towards the vibrating installation for washing, polishing and passivation of the products. Then, the retort rotation drive is turned on again and the galvanized products with the rest of the saturating mixture are poured into the vibrating unit, where the galvanized products are washed, polished and passivated.

Несмотря на то, что эта установка устраняет некоторые недостатки ранее приведенного технического решения, а именно то, что она не предназначена для цинкования длинномерных изделий, а низкая температура цинкования увеличивает время процесса и не гарантирует качества покрытия. Кроме того, совмещение процессов нагрева и охлаждения цинкуемых деталей в одном агрегате значительно снижает производительность процесса и экономические показатели.Despite the fact that this installation eliminates some of the drawbacks of the previously given technical solution, namely, that it is not intended for galvanizing long products, and the low galvanizing temperature increases the process time and does not guarantee the quality of the coating. In addition, the combination of processes of heating and cooling of zinc-coated parts in one unit significantly reduces the productivity of the process and economic indicators.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является установка, реализующая способ нанесения цинкового покрытия путем термодиффузионного цинкования металлических изделий, в соответствии с изобретением, защищенному патентом РФ №2424351. Установка содержит электрическое нагревательное устройство, выполненное в виде электромагнитных индукторов, заключенных в корпус, внутри которых горизонтально размещена реторта, снабженная приводом вращения, герметичной крышкой и закрепленным на ней дренажным патрубком, устройство засыпки и распределения насыщающейся смеси в реторте, механизм выгрузки оцинкованных изделий, причем нагревательное устройство оснащено механизмом продольного перемещения реторты, выполненное в виде роликов, установленных на входе первого и выходе последнего индуктора, а также между другими индукторами, на входе нагревательного устройства установлена роликоопора с возможностью ее вертикального перемещения для обеспечения вращения реторты, а между индукторами установлены датчики температуры отдельных участков корпуса реторты, подключенные через соответствующие регуляторы температуры, с системой управления тиристорными блоками питания индукторов, осуществляющую их включение и отключение Устройство засыпки и распределения насыщающей смеси в реторте выполнено в виде установленного на передвижном штативе бункера со шнековым питателем заключенным в трубе, длина которой превышает длину реторты. Установка для нанесения цинкового покрытия снабжена, по крайней мере, двумя технологическими столами, каждый из которых установлен на транспортной тележке и оснащен приводом вращения реторты и механизмом перемещения реторты вдоль стола, а также устройством охлаждения реторты, после удаления ее из нагревательного устройства.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed utility model is the installation that implements the method of applying a zinc coating by thermal diffusion galvanizing of metal products, in accordance with the invention, protected by RF patent No. 2424351. The installation comprises an electric heating device made in the form of electromagnetic inductors enclosed in a housing, inside of which a retort is horizontally placed, equipped with a rotation drive, a sealed cover and a drain pipe fixed to it, a device for filling and distributing a saturable mixture in the retort, a mechanism for unloading galvanized products, the heating device is equipped with a mechanism for longitudinal movement of the retort, made in the form of rollers installed at the input of the first and the output of the last bottom of the inductor, as well as between other inductors, a roller support is installed at the input of the heating device with the possibility of its vertical movement to ensure the rotation of the retort, and between the inductors there are temperature sensors of individual sections of the retort body connected via appropriate temperature controllers with a control system for thyristor power supplies of the inductors, turning them on and off The device for filling and distributing the saturating mixture in the retort is designed as installed on a tripod on a mobile hopper with a screw feeder enclosed in a tube, whose length exceeds the length of the retort. The zinc coating installation is equipped with at least two technological tables, each of which is mounted on a transport trolley and equipped with a retort rotation drive and a retort moving mechanism along the table, as well as a retort cooling device, after removing it from the heating device.

Кроме того, установка снабжена аспирационной системой сбора остатка насыщающей смеси из реторты и/или с поверхности оцинкованных изделий, снабженной осадителем частиц в мерную емкость.In addition, the installation is equipped with an aspiration system for collecting the remainder of the saturating mixture from the retort and / or from the surface of galvanized products, equipped with a particle precipitator in a measuring tank.

Установка позволяет получить требуемую толщину покрытия за счет осуществления нескольких циклов цинкования, расширить номенклатуру цинкуемых изделий, в том числе и длинномерных металлоизделий. Наличие сменного оборудования (технологических столов) обеспечивает непрерывность производственного процесса металлических изделий и сокращает время повторного нагрева установки для каждого следующего цикла.The installation allows to obtain the required coating thickness due to the implementation of several galvanizing cycles, to expand the range of galvanized products, including long metal products. The presence of replaceable equipment (technological tables) ensures the continuity of the production process of metal products and reduces the time for re-heating the installation for each next cycle.

К недостаткам известного установки следует отнести некоторые конструктивные ее недостатки, которые вызывают трудности при эксплуатации и снижают надежность работы отдельных узлов установки, в частности продольного перемещения реторты в нагревательном устройстве при фиксации реторты в рабочее положение и выгрузке ее на технологический стол. Это вызвано тем, что, в зависимости от длины реторты вес ее может быть значительным, следовательно, и давление на ролики продольного перемещения реторты установленных на опорах, размещенных на корпусе нагревательного устройства между индукторами может вызвать деформацию его и/или поверхности реторты. При установке реторты в нагревательное устройство ось ее не совпадает с осью вала привода вращения реторты, поэтому необходимая фиксация выступов реторты в водиле привода вращения, обеспечивается путем вертикального перемещение роликоопоры, т.е. с одной стороны, что выполнить достаточно трудно.The disadvantages of the known installation should include some of its design flaws, which cause difficulties in operation and reduce the reliability of the individual components of the installation, in particular the longitudinal movement of the retort in the heating device when fixing the retort to the working position and unloading it on the technological table. This is due to the fact that, depending on the length of the retort, its weight can be significant, therefore, the pressure on the rollers of the longitudinal movement of the retort mounted on supports placed on the housing of the heating device between the inductors can cause deformation of its and / or surface of the retort. When a retort is installed in a heating device, its axis does not coincide with the axis of the retort rotation drive shaft, therefore, the necessary fixation of the retort protrusions in the carrier of the rotation drive is ensured by vertical movement of the roller support, i.e. on the one hand, that is quite difficult to accomplish.

Технической задачей заявляемой полезной модели является устранение конструктивных недостатков прототипа путем повышения надежности и удобства эксплуатации установки для нанесения цинкового покрытия на изделия из ферромагнитных материалов путем термодиффузионного цинкования, независимо от длины и конфигурации изделия,The technical task of the claimed utility model is to eliminate the design flaws of the prototype by improving the reliability and ease of use of the installation for applying a zinc coating on products made of ferromagnetic materials by thermal diffusion galvanizing, regardless of the length and configuration of the product,

Технический результат достигается за счет того, что в известную установку для нанесения цинкового покрытия на изделия из ферромагнитных материалов путем термодиффузионного цинкования, содержащую электрическое нагревательное устройство, выполненное в виде электромагнитных индукторов, заключенных в корпус, внутри которых горизонтально размещена реторта, снабженная приводом вращения, герметичной крышкой и закрепленным на ней дренажным патрубком, устройство засыпки и распределения насыщающейся смеси в реторту, механизм выгрузки оцинкованных изделий, механизм продольного перемещения реторты, выполненный в виде роликов, установленных до и после каждого индуктора, на входе нагревательного устройства установлена роликоопора с возможностью вертикального перемещения ее барабана и обеспечения вращения реторты внутри индукторов, систему управления работой установки, включающую блок контроля температуры корпуса реторты, блок управления тиристорным устройством электропитания индукторов, причем установка снабжена по крайней мере двумя технологическими столами, каждый из которых установлен на транспортной тележке и оснащен приводом вращения реторты, механизмом перемещения реторты вдоль технологического стола, устройством охлаждения реторты, внесены изменения и дополнения, а именно:The technical result is achieved due to the fact that in a known installation for applying a zinc coating on products made of ferromagnetic materials by thermodiffusion galvanizing, containing an electric heating device made in the form of electromagnetic inductors enclosed in a housing, inside of which is horizontally placed a retort equipped with a rotational drive, sealed a lid and a drain pipe fixed to it, a device for filling and distributing a saturable mixture in a retort, a mechanism for unloading galvanized of the aforementioned products, a mechanism for longitudinal movement of the retort, made in the form of rollers installed before and after each inductor, a roller support is installed at the inlet of the heating device with the possibility of vertical movement of its drum and for ensuring the rotation of the retort inside the inductors, a control system of the installation, including a temperature control unit , the control unit of the thyristor device for powering the inductors, and the installation is equipped with at least two technological tables, each of which is mounted on a transport trolley and equipped with a retort rotation drive, a retort movement mechanism along the technological table, a retort cooling device, changes and additions have been made, namely:

- корпус с индукторами размещен на станине, выполненной в виде рамной конструкции, имеющей платформы, снабженные устройством подъема;- a housing with inductors is placed on a bed made in the form of a frame structure having platforms equipped with a lifting device;

- ролики перемещения реторты установлены по обоим сторонам реторты на платформах и снабжены автономными реверсивными приводами,- the retort movement rollers are installed on both sides of the retort on the platforms and are equipped with autonomous reversible drives,

- в систему управления дополнительно введен блок управления приводами продольного перемещения реторты и изменения положения роликов перемещения реторты.- a control unit for the drives of longitudinal retort movement and changing the position of the retort movement rollers is additionally introduced into the control system.

Кроме того, расстояние между индукторами выбрано из условия равенства его 0,25-0,50 его длины, а в качестве устройства подъема использован винтовой домкрат.In addition, the distance between the inductors is selected from the condition of equality of its 0.25-0.50 of its length, and a screw jack is used as a lifting device.

Установка нагревательного устройства на станине позволяет повысить надежность работы установки, т.к. даже при максимальной нагрузке позволяет исключить деформацию корпуса, даже при максимальном весе реторты с изделиями..Installing a heating device on the bed allows you to increase the reliability of the installation, because even at maximum load eliminates the deformation of the body, even with the maximum weight of the retort with the products ..

Установка роликов продольного перемещения реторты на платформы, оснащенные подъемным устройством позволяет повысить точность фиксации реторты в рабочее положение, т.к. позволяет выставить указанные ролики соосно с механизмом перемещения реторты на технологическом столе и валом привода вращения реторты, а оснащение роликов реверсивным приводом значительно облегчает загрузку и выгрузку реторты из нагревательного устройства, т.к. нагрузка уменьшается, а вероятность порчи поверхности реторты снижается, а так как механизм продольного перемещения реторты расположен на платформе, то на корпус индукторов нагрузка практически отсутствует.Installation of rollers for longitudinal movement of the retort on platforms equipped with a lifting device allows to increase the accuracy of fixation of the retort in the working position, because allows you to set these rollers coaxially with the retort movement mechanism on the technological table and the retort rotation drive shaft, and equipping the rollers with a reverse drive greatly facilitates loading and unloading the retort from the heating device, because the load decreases, and the likelihood of damage to the surface of the retort is reduced, and since the mechanism for the longitudinal movement of the retort is located on the platform, the load on the inductors is practically absent.

Для управления приводами продольного перемещения реторты в систему управления работой установки введен дополнительный блок (контроллер), обрабатывающий входные сигналы и выдающий по специальной программе команды на блоки регулирования.To control the drives of longitudinal movement of the retort, an additional unit (controller) has been introduced into the installation operation control system, which processes the input signals and issues commands to the control units according to a special program.

С целью обеспечения равномерности нагрева металлических изделий, загружаемых в реторту, которое можно обеспечить лишь путем равномерного нагрева поверхности реторты, было выбрано расстояние между индукторами, равное 0,25-0,50 длины индуктора. На основании исследований установлено, что при температуре поверхности реторты 300-400 С, температура изделий составляет 768-910 С, т.е. в диапазоне оптимальных температур для нанесения цинкового покрытия термодиффузионным способам, обеспечивающим качество покрытия.In order to ensure uniform heating of metal products loaded into the retort, which can only be achieved by uniform heating of the surface of the retort, the distance between the inductors was chosen equal to 0.25-0.50 of the length of the inductor. Based on studies, it was found that at a surface temperature of the retort of 300-400 C, the temperature of the products is 768-910 C, i.e. in the range of optimal temperatures for applying a zinc coating to thermal diffusion methods that ensure the quality of the coating.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется следующими чертежами.The essence of the claimed utility model is illustrated by the following drawings.

На фиг.1 изображена конструкция установки при загрузке реторты в нагревательное устройство; на фиг.2 установка изображена в рабочем положении реторты, на фиг.3 конструкция рамного основания установки; на фиг.4 приведена блок-схема системы управления установки, а на фиг.5 приведена конструкция загрузочного устройства смеси для цинкования в реторту.Figure 1 shows the design of the installation when loading the retort into the heating device; figure 2, the installation is depicted in the working position of the retort, figure 3 the design of the frame base of the installation; figure 4 shows the block diagram of the control system of the installation, and figure 5 shows the design of the loading device of the mixture for galvanizing in retort.

На фиг.1 показаны индукторы 1, корпус 2, привод вращения реторты 3, роликоопора 4, реторта 5, технологический стол 6 (на фиг1 изображен один, но их может быть две- три и более в зависимости от реализуемого способа нанесения покрытия), рамное основание 7, платформа 8, ролики продольного перемещения реторты 9, фиксирующие рабочее положение реторты пальцы 10, водило 11, реборда 12, крышка реторты 13, дренажный патрубок 14, транспортная тележка 15, подъемные ролики 16, барабаны 17 с приводом 18.Figure 1 shows the inductors 1, the housing 2, the rotation drive of the retort 3, the roller support 4, the retort 5, the technological table 6 (Fig. 1 shows one, but there may be two, three or more depending on the coating method being implemented), frame base 7, platform 8, rollers of longitudinal movement of the retort 9, fixing the working position of the retort, fingers 10, carrier 11, flange 12, retort cover 13, drain pipe 14, transport trolley 15, lifting rollers 16, drums 17 with drive 18.

На фиг.2 показана конструкция основания 7, привод 19 винтового домкрата 20, реверсивый привод 21 роликов 9 продольного перемещения реторты вдоль индукторов. На этом рисунке также показано, что платформа 8, которая содержит две плиты- неподвижную 22 и подъемную 23.Figure 2 shows the design of the base 7, the drive 19 of the screw jack 20, the reversible drive 21 of the rollers 9 of the longitudinal movement of the retort along the inductors. This figure also shows that the platform 8, which contains two plates - fixed 22 and lifting 23.

На фиг.3 показано рабочее положение реторты 5 в нагревательном устройстве, т.к. она не содержит новых позиций, поэтому номера позиций, в основном, соответствуют фиг.1.Figure 3 shows the working position of the retort 5 in the heating device, because it does not contain new positions, therefore, the position numbers mainly correspond to figure 1.

На фиг.4 приведена блок-схема системы управления 24 работой установки. На фиг.4 показаны ее основные блоки: блок регулирования (контроля) 25 температуры нагрева поверхности реторты 5, блок управления 26 тиристорного источника питания индукторов 1, блок управления 27 приводом вращения реторты 5, блок управления 28 приводами продольного перемещения реторты 5 вдоль технологического стола 6 и внутри нагревательного устройства (индукторов 1), контроллер 29, осуществляющий работу установки по специальной программе для конкретного варианта реализации способа. На фиг 4 стрелками показано, что контроллер 29 соединен с входами и выходами каждого блока управления соответствующим механизмом установки.. Блок-схема может изменяться в зависимости от конкретного выполнения установки и программы управления работой ее.Figure 4 shows a block diagram of a control system 24 of the installation. Figure 4 shows its main blocks: control unit (control) 25 of the heating temperature of the surface of the retort 5, the control unit 26 of the thyristor power source of the inductors 1, the control unit 27 of the drive for rotating the retort 5, the control unit 28 for drives of longitudinal movement of the retort 5 along the technological table 6 and inside the heating device (inductors 1), a controller 29 that performs the operation of the installation according to a special program for a specific embodiment of the method. In Fig. 4, the arrows show that the controller 29 is connected to the inputs and outputs of each control unit with an appropriate installation mechanism. The block diagram may vary depending on the particular installation and the program for controlling its operation.

На фиг 5 показано загрузочное устройство смеси для цинкования, которое содержит: загрузочный бункер 30, привод 31, установленный на основании 32 и предназначенный для вращения шнека 34, размещенного в трубе 33. На фиг.5 приведены также: реторта 5, технологический стол 6, с транспортной тележкой 15, барабаны 17 и привод 18.Figure 5 shows the loading device of the galvanizing mixture, which contains: a loading hopper 30, a drive 31 mounted on the base 32 and designed to rotate the screw 34 located in the pipe 33. Figure 5 also shows: retort 5, technological table 6, with transport trolley 15, drums 17 and drive 18.

Кроме того, установка снабжена аспирационной системой сбора остатка насыщающей смеси из реторты и/или с поверхности оцинкованных изделий, снабженной осадителем частиц в мерную емкость, но их конструкция не приводится, т.к. используются стандартные устройства и они являются вспомогательным оборудованием, которое непосредственно не связано с конструкцией нагревательной установки.In addition, the installation is equipped with an aspiration system for collecting the remainder of the saturating mixture from the retort and / or from the surface of galvanized products, equipped with a particle precipitator in a measuring tank, but their design is not given, because standard devices are used and they are auxiliary equipment that is not directly related to the design of the heating installation.

Ниже приводится описание работы установки для нанесения цинкового покрытия на металлические изделия термодиффузионным способам.The following is a description of the operation of the installation for applying a zinc coating to metal products by thermal diffusion methods.

Входной контроль изделий допускает наличие на них ржавчины, отдельных пятен масел и т.п. В исходном состоянии реторта 5 расположена на технологическом столе 6, опираясь на подъемные ролики 16 механизма продольного перемещения реторты. Для проведения цикла цинкования приготавливают порцию насыщающей смеси в количестве 8-16% от массы цинкуемых изделий, содержащей 20-25% порошка цинка и 75-80% глинозема.Incoming inspection of products allows for the presence of rust, individual oil stains, etc. In the initial state, the retort 5 is located on the technological table 6, based on the lifting rollers 16 of the mechanism of longitudinal movement of the retort. To carry out the galvanizing cycle, a portion of the saturating mixture is prepared in the amount of 8-16% by weight of the galvanized products, containing 20-25% zinc powder and 75-80% alumina.

Экспериментальным путем установлено, что для формирования толщины покрытия 15-30 мкм навески насыщающей смеси составляют 8-10% от массы изделий, а для толщины покрытия, приближающейся к 300 мкм, - 15-16%. Выбранное количество насыщающей смеси засыпают в бункер 30 устройства засыпки и распределения насыщающей смеси в реторте 5, транспортируют на штативе 32 и, позиционируя его, вдвигают трубу 33 с размещенным в ней шнековым питателем 34 в полость реторты 5 вплоть до ее конца, добиваясь равномерного распределения насыщающей смеси, за счет вращения реторты. При небольших партиях металлоизделий засыпку осуществляют в один прием. При цинковании больших партий длинномерных изделий их загрузку и засыпку насыщающей смеси осуществляют послойно порциями, составляющими не более половины требуемого количества. Технологический стол 6 с помощью транспортной тележки 15 располагают напротив горловины индуктора 1, закрывают реторту 5 герметичной крышкой 13 и с помощью подъемных роликов 16 перемещают вдоль технологического стола 6 и вдоль индуктора 1, при достижении первых роликов 9 продольного перемещения реторты в нагревательном устройстве, для размещения ее в рабочем положении внутри индуктора 1 необходимо согласовать ось вала привода 3, с осью реторты, что достигается за счет выставления с помощью винтового домкрата 20, снабженного приводом 19, включение которого осуществляется по команде контроллера 29, являющегося программатором системы управления 24, а также вертикального перемещения барабана (на фиг.1 и 2 он не пронумерован) роликоопоры 4. Когда установка соосности закончена включается реверсивный привод 21 роликов продольного перемещения реторты в индукторе 1 и она фиксируется в рабочем положении, посредством пальцев 10, которые вошли в отверстия водила 11, установленного на валу привода 3 (фиг.2). После этого контроллер 29 системы управления 24 подает команды на блоки 26, 27 на включения тиристорных источников питания индукторов 1 и вращение привода реторты 5 соответственно, а также на опускание роликов 9 посредством привода 19 винтового домкрата 20.It was established experimentally that for the formation of a coating thickness of 15-30 microns, samples of the saturating mixture make up 8-10% of the mass of the products, and for a coating thickness approaching 300 microns, 15-16%. The selected amount of the saturating mixture is poured into the hopper 30 of the device for filling and distributing the saturating mixture in the retort 5, transported on a tripod 32, and positioning it, slide the pipe 33 with the screw feeder 34 located in it into the cavity of the retort 5 until its end, achieving uniform distribution of the saturating mixtures due to the rotation of the retort. With small batches of metal products, filling is carried out in one step. When galvanizing large batches of long products, their loading and filling of the saturating mixture is carried out layer by layer in portions of no more than half of the required amount. The technological table 6 with the help of a transport trolley 15 is placed opposite the mouth of the inductor 1, close the retort 5 with a sealed cover 13 and with the help of the lifting rollers 16 are moved along the technological table 6 and along the inductor 1, upon reaching the first rollers 9 of the longitudinal movement of the retort in the heating device, for placement it in the working position inside the inductor 1 it is necessary to coordinate the axis of the shaft of the actuator 3, with the axis of the retort, which is achieved by setting using a screw jack 20, equipped with a drive 19, is included e which is carried out by the command of the controller 29, which is the programmer of the control system 24, as well as the vertical movement of the drum (it is not numbered in FIGS. 1 and 2) of the roller support 4. When the alignment is completed, the reversible drive 21 of the longitudinal retort rollers in the inductor 1 is turned on and it it is fixed in the working position, by means of the fingers 10, which entered the holes of the carrier 11 mounted on the shaft of the drive 3 (figure 2). After that, the controller 29 of the control system 24 sends commands to the blocks 26, 27 to turn on the thyristor power sources of the inductors 1 and rotate the retort 5 drive, respectively, and also to lower the rollers 9 through the drive 19 of the screw jack 20.

В каждой катушке индуктора 1 создается переменный магнитный поток, который пронизывает корпус реторты 5, а также металлоизделия и насыщающую смесь, находящиеся в ней, вызывая возникновение вихревых токов. При этом в изделиях из ферромагнитного материала величина вихревых токов в десятки и сотни раз превышает величину токов, индуктируемых в корпусе реторты 5, выполненном из нержавеющей стали. Вследствие этого большая часть электроэнергии, подводимой к индуктору 1, поглощается металлоизделиями, где в соответствии с законом Джоуля-Ленца она превращается в тепловую энергию. При этом, изделия разогреваются до температуры 800-910°С, а корпус реторты 5 - до 315-400°С. Заданная температура нагрева поверхности реторты 5 контролируется термопарами, размещенными на корпусе реторты 5 и являющимися датчиками температуры, соединенного с блоком контроля и регулирования температуры (блок 25). Для управления процессом нанесения цинкового покрытия конкретной партии металлоизделий выбирают заданные значения температуры их нагрева и остывания, в пределах которых находится температура магнитных превращений данного материалаIn each coil of the inductor 1, an alternating magnetic flux is created, which penetrates the body of the retort 5, as well as the metal products and the saturating mixture located in it, causing the appearance of eddy currents. Moreover, in products made of ferromagnetic material, the magnitude of the eddy currents is tens and hundreds of times higher than the magnitudes of the currents inducted in the body of the retort 5 made of stainless steel. As a result, most of the electricity supplied to the inductor 1 is absorbed by metal products, where in accordance with the Joule-Lenz law it is converted into thermal energy. At the same time, the products are heated to a temperature of 800-910 ° C, and the body of the retort 5 to 315-400 ° C. The set temperature for heating the surface of the retort 5 is controlled by thermocouples placed on the body of the retort 5 and which are temperature sensors connected to the temperature control and regulation unit (block 25). To control the process of applying a zinc coating to a specific batch of metal products, the set values of the temperature of their heating and cooling are chosen, within which the temperature of magnetic transformations of this material is

Насыщающая смесь оказывается практически прозрачной для электромагнитного поля и нагревается в основном за счет конвективного теплообмена от корпуса реторты 5 и радиационного нагрева от металлоизделий, находящихся в соприкосновении с ней и подвергающихся постоянному совместному с ней перемешиванию при вращении реторты 5. При этом в зоне непосредственного контакта с металлом находится лишь часть насыщающей смеси, в которой образуется расплав цинка. Остальное количество смеси благодаря наличию в ней глинозема, являющегося инертным огнеупорным материалом, выполняет роль теплового экрана, что предотвращает выгорание и испарение находящегося в ней цинка и дает возможность повторного использования остатков насыщающей смеси. В ходе всего процесса цинкования с помощью патрубка 14 происходит непрерывный сброс избыточного давления в реторте. Пары воды, смазки и смазочно-охлаждающих жидкостей, имеющихся на поверхности изделий, удаляются из реторты 5 в атмосферу.The saturating mixture turns out to be practically transparent to the electromagnetic field and is heated mainly due to convective heat transfer from the retort body 5 and radiation heating from metal products that are in contact with it and subjected to constant joint mixing with it during rotation of the retort 5. Moreover, in the zone of direct contact with metal is only part of the saturating mixture in which the zinc melt is formed. The remaining amount of the mixture due to the presence of alumina in it, which is an inert refractory material, acts as a heat shield, which prevents the burning and evaporation of the zinc in it and makes it possible to reuse the residues of the saturating mixture. During the entire process of galvanizing with the help of the pipe 14 there is a continuous discharge of excess pressure in the retort. Vapors of water, grease and cutting fluids present on the surface of the products are removed from the retort 5 into the atmosphere.

При достижении заданного значения температуры корпуса реторты соответствующие регуляторы температуры блока 25 выдают сигнал, поступающие в контроллер 29 на прекращение нагрева путем отключения тиристорного источника питания индукторов 1.Upon reaching the set value of the temperature of the retort housing, the corresponding temperature controllers of the unit 25 give a signal to the controller 29 to stop heating by turning off the thyristor power source of the inductors 1.

Электромагнитный поток исчезает, вихревые токи становятся равными нулю, начинается остывание реторты и изделий. Одновременно, контроллер 29 выдает сигнал на подъем роликов 9 продольного перемещения реторты 5. При касании роликами 9 поверхности реторты включается привод 21, на вращение роликов в обратную сторону и реторта выходит из зацепления из водила 11, привод 3 вращения реторты отключается. Затем с помощью роликов 9 механизма продольного перемещения, реторту 5 извлекают из индукторов 1, помещают ее на технологический стол 6 и с помощью подъемных роликов 16 перемещают вдоль него. Ролики 16 опускают и, установив реторту 5 на барабаны 17, включают привод 18 вращения реторты на технологическом столе, отвозят ее в сторону для охлаждения, которое может быть принудительным или естественным. После извлечения нагретой реторты 5 из индуктора 1 на освободившееся место помещают сменную реторту 5, предварительно подготовленную к цинкованию на соответствующем ей технологическом столе 6, и начинают цикл цинкования следующей партии изделий.The electromagnetic flux disappears, eddy currents become equal to zero, and cooling of the retort and articles begins. At the same time, the controller 29 gives a signal to raise the rollers 9 of the longitudinal movement of the retort 5. When the rollers 9 touch the surface of the retort, the drive 21 is turned on, the rollers rotate in the opposite direction and the retort disengages from the carrier 11, the retort rotation drive 3 is turned off. Then, using the rollers 9 of the longitudinal movement mechanism, the retort 5 is removed from the inductors 1, placed on the processing table 6 and using the lifting rollers 16 is moved along it. The rollers 16 are lowered and, having installed the retort 5 on the drums 17, include the retort rotation drive 18 on the technological table, take it to the side for cooling, which can be forced or natural. After removing the heated retort 5 from the inductor 1, a removable retort 5, previously prepared for galvanizing on the corresponding technological table 6, is placed in the free space and the galvanizing cycle of the next batch of products begins.

Принудительное охлаждение первой реторты осуществляют до температуры, не превышающей 250°С при ее вращении на технологическом столе. Оцинкованные изделия выгружают из реторты 5 с помощью механизма выгрузки (на рисунках не показан). Включением аспирационной системы производят сбор остатка насыщающей смеси из реторты 5 и с поверхности оцинкованных изделий. Собранный остаток используют для приготовления порции насыщающей смеси для последующих циклов цинкования, добавляя свежий порошок цинка в количестве, равном израсходованному в предыдущем цикле.Forced cooling of the first retort is carried out to a temperature not exceeding 250 ° C when it is rotated on the technological table. Galvanized products are unloaded from the retort 5 using the unloading mechanism (not shown in the figures). By switching on the suction system, the remainder of the saturating mixture is collected from the retort 5 and from the surface of the galvanized products. The collected residue is used to prepare a portion of the saturating mixture for subsequent galvanizing cycles by adding fresh zinc powder in an amount equal to that consumed in the previous cycle.

Заявляемое устройство обладает рядом преимуществ по сравнению с известными техническими решениями, т.к. позволяет увеличить надежность работы устройства за счет введения основания с платформой, оснащенной возможностью регулирования положения роликов продольного перемещения реторты, установленных на ней и оснащении их реверсивным приводом, что значительно облегчает эксплуатацию устройства. В настоящее время установка проходит опытно-промышленное испытания, а затем после подготовки технической документации, будет внедряться в различных отраслях промышленности.The inventive device has several advantages compared with the known technical solutions, because allows you to increase the reliability of the device by introducing the base with a platform equipped with the ability to adjust the position of the rollers of the longitudinal movement of the retort mounted on it and equipping them with a reverse drive, which greatly facilitates the operation of the device. Currently, the installation is undergoing pilot industrial testing, and then, after preparation of technical documentation, it will be implemented in various industries.

Claims

1. Installation for applying a zinc coating to products made of ferromagnetic materials by thermodiffusion galvanizing, containing an electric heating installation made in the form of inductors enclosed in a housing, a retort with a sealed cover, a retort rotation drive and a drain pipe fixed in the center of its cover, a filling device and distribution of the saturating mixture in the retort, the mechanism for unloading galvanized products, the mechanism for the longitudinal movement of the retort, made in the form of rollers installed before and after each inductor, and a roller support is installed at the input of the housing with the possibility of moving it in a vertical plane and ensuring retort rotation inside the inductors, an installation control system containing a temperature control unit of the retort housing, a control unit for the thyristor power source of the inductors, at least two technological tables, each of which is mounted on a transport trolley and equipped with a retort rotation drive, a retort movement mechanism along the technological table, and a cooling device retort deposition, characterized in that the housing with inductors is placed on a bed made in the form of a frame structure having platforms, each of which is equipped with a lifting device, and the retort movement rollers are installed on the platforms and equipped with autonomous reversible drives, and a block is additionally introduced into the control system drive control of the longitudinal movement of the retort.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the distance between the inductors is chosen equal to 0.25-0.50 of its length, and a screw jack is used as a platform lifting device.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the platform is made of two plates, of which one is fixed, and the second movable is connected to a screw jack.