TW539764B - Hot dipping apparatus - Google Patents

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539764 A7 B7 五、發明說明（1 ) 發明背景 發明領域 本發明相關於用來製造熱浸鑛鋅鋼片或類似者的製造 生產線中所採用的熱浸漬設備。 相關技術的敘述 用來製造熱浸鍍鋅鋼片的熱浸漬設備執行一預處理過 程，例如用來加熱鋼片的連續加熱過程，或是用來將鋼片 退火的連續退火過程。從鋼片線圈捲下的鋼片連續地通過 一加熱爐及一鋅熔化爐以進行連續處理。鋅熔化爐隨著其 內的鋅熔融液的消耗而被間歇性補充室溫的鋅錠塊。要被 供應至鋅熔化爐內的鋅錠塊是由錠塊載運裝置載運至靠近 鋅熔化爐的地點。最好將在鋅熔化爐中熔化的熔融鋅維持 於在預定溫度加/減2 °C的範圍內的溫度，以維持固定的 鍍鋅品質。從加熱爐排放的排氣在藉著熱交換器而被用來 預熱要被供應至加熱爐內的燃燒空氣之後被排放至大氣中 〇 在傳統的熱浸漬設備中，具有遠低於鋅的熔點（ 4 6 0 °C )的室溫的大約1噸的鋅錠塊被供應至鋅熔化爐 內。如果1噸的鋅錠塊做一次被倒入鋅熔化爐內，則鋅熔 化爐中所容納的熔融鋅的溫度降低，因而鍍鋅品質變得不 穩定。鋅錠塊可藉著使用一吊架而逐漸地浸入鋅熔化爐內 所容納的熔融鋅中，以防止鑪鋅品質變得不穩定，但是此 需要技巧及勞力。將熔融鋅的溫度維持在預定溫度範圍內 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請^閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·1111111. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 539764 A7 _ B7 五、發明說明（2 ) 並不容易。可使用一錠塊供應裝置來抓取鋅錠塊以及將鋅 錠塊逐漸地及自動地浸入熔融鋅中，但是此使系統組態複 雜。從加熱爐排放的排氣在藉著熱交換器而被用來加熱要 被供應至加熱爐內的燃燒空氣之後仍然具有在3 5 0 °C至 4 5 0 °C的範圍內的高溫。因此，高溫排氣的排放至大氣 中降低熱浸漬設備的熱效率。 發明槪說 本發明係鑑於上述的情況而形成，因此本發明的目的 爲提供具有簡單構造的熱浸漬設備，其可防止熔融電鍍材 料有不穩定的變化，並且可以增進的熱效率來操作。 根據本發明，熱浸漬設備包含一加熱爐，用來加熱或 退火要被電鍍的工件；一熔化爐，用來熔化一電鍍材料錠 塊以及容納熔融電鍍材料，而工件浸在熔融電鍍材料中， 以被熔融電鍍材料包覆而用於電鍍；一錠塊載運裝置，用 來將錠塊載運至靠近熔化爐的地點；一錠塊進給裝置，用 來將由錠塊載運裝置載運的錠塊進給至熔化爐內；一錠塊 預熱爐，安裝成圍封錠塊載運裝置，以用來預熱錠塊；及 一排氣線路，用來將從加熱爐排放的排氣供應至錠塊預熱 爐。要被供應至錠塊預熱爐中的排氣具有比錠塊的熔點低 的溫度。 在此熱浸漬設備中，從加熱爐排放的排氣被供應至圍 封錠塊載運裝置的錠塊預熱爐中，以於錠塊熔點以下的溫 度預熱錠塊。因此，熱浸漬設備以高的熱效率操作，並且 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I----------裝-----r---訂--------- (請光閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 539764 A7 __ B7 五、發明說明（3 ) 可在錠塊被進給至熔化爐內時防止熔化爐中所容納的熔融 電鍍材料的溫度過度下降。 熱浸漬設備較佳地另外包含一溫度控制器，用來將要 被供應至錠塊預熱爐中的排氣的溫度維持在錠塊的熔點以 下。 因爲溫度控制器將要被供應至錠塊預熱爐中的排氣的 溫度自動地維持在錠塊的熔點以下，所以在錠塊熔點以下 的溫度被確實地加熱的錠塊可被載運至靠近熔化爐的地點 ，因而即使是從加熱爐排放的排氣的溫度超過錠塊的熔點 ，錠塊也不會熔化。 溫度控制器較佳地具有一溫度感測器，用來測量要被 供應至錠塊預熱爐中的排氣的溫度，以及一控制閥，其在 由溫度感測器所測量的排氣的溫度超過一設定溫度時打開 ，以供應大氣至排氣供應線路中來將要被供應至錠塊預熱 爐中的排氣的溫度維持在鋅錠塊的熔點以下。 熱浸漬設備較佳地另外包含一熱交換器，設置在排氣 線路中，用來藉著從加熱爐排放的排氣來加熱要被供應至 加熱爐中的燃燒空氣。 錠塊載運裝置較佳地具有一推桿系統，其具有用來推 一列錠塊的推桿。 錠塊載運裝置較佳地具有一步進樑系統，其具有用來 步進式地推進錠塊的一可移動樑及一固定樑。 錠塊載運裝置較佳地具有一運送器系統，其具有用來 運送錠塊的皮帶運送器。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -6 - 539764 A7 B7 五、發明說明（4 ) 錠塊載運裝置的構造簡單，並且可由錠塊預熱爐容易 地圍封’以及可將錠塊自動地載運至靠近熔化爐的地點。 錠塊預熱爐較佳地具有可被關閉的入口以及可被關閉 的出口。 較佳地，電鍍材料爲鋅，並且要被電鍍的工件爲鋼片 〇 圖式簡要敘述 從以下連同圖式的敘述可使本發明的上述及其他目的 ’特徵，及有利處更爲顯明，其中： 圖1爲根據本發明的較佳實施例的熱浸漬設備的方塊 圖。 圖2爲圖1所示的熱浸漬設備的一部份的示意圖。 圖3 A，3 B，及3 C爲輔助說明圖1所示的熱浸漬 設備中所包含的錠塊載運裝置的操作的示意圖。 圖4 A及4 B分別爲本發明的熱浸漬設備中可採用的 另一錠塊載運裝置的立體圖及側視圖。 圖5 A及5 B分別爲本發明的熱浸漬設備中可採用的 另一錠塊載運裝置的立體圖及側視圖。 符號說明 1 鋼片 2 加熱爐 3 鋅熔化爐 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·裝-----^----訂---------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 539764 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（5 ) 4 空氣刀 6 鋅錠塊 7 錠塊載運裝置 8 錠塊預熱爐 9 錠塊進給裝置 1 〇 排 氣 供 應 線路 1 1 排 氣 鼓 風 機 1 2 熱 交 換 器 1 3 鼓 風 機 1 4 鼓 風 機 1 5 溫 度 控 制 器 1 6 控 制 閥 1 7 溫 度 感 測 器 1 8 支 撐 台 1 9 缸 筒 致 動 器 2 1 出 □ 2 2 出 □ 快 門 2 3 入 □ 2 4 入 P 門 2 7 Μ 可 移 動 樑 2 7 S 固 定 樑 2 8 A 第 一 拖 車 2 8 B 第 二 拖 車 2 9 基座 (請·先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -8- 539764 A7

五、發明說明（6 ) 3 Ο A 皮帶運送器 3 Ο B 皮帶運送器 70 錠塊載運裝置 71 錠塊載運裝置 A 燃燒空氣 G 排氣 較佳實施例的敘述 圖1顯示包含在熱浸鍍鋅鋼片製造系統中的根據本發 明的較佳實施例的熱浸漬設備，而圖2顯示鋼片1 (亦即 要被電鍍的工件）行進所沿著的路徑的一部份。參考圖1 及2 ，鋼片1從一線圈捲下，並且由燃燒器型式的加熱爐 2加熱或退火。加熱的鋼片1浸入鋅熔化爐3中所容納的 熔融鋅中，亦即熔融電鍍材料中。過量的熔融鋅以空氣刀 4從鋼片1除去，以調整包覆在鋼片1上的鋅的厚度。如 此被熔融鋅包覆的鋼片1承受冷卻處理，以產生熱浸鍍鋅 鋼片。 C請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 近具由著錠的 靠 7 徑沿，示 至置路可說所 運裝運 6 地 2 載運載塊體圖 6 載塊錠具示 塊塊錠鋅。顯 銳錠。。內未 將。徑封 3 並 有 7 路圍爐 ， 置置運 8 化中 設裝載爐熔 1 備運塊熱鋅圖 設載錠預至在 漬塊的塊動 。 浸錠著錠滑槽 熱的沿的下斜 。 ， 點所 6 向一明 示地運塊 9 爲說 所的載錠置 9 於 1 3 被鋅裝置便 圖爐 6 熱給裝以 如化塊預進給 1 熔錠來塊進片 鋅有用錠塊鋼 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9- 539764 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 --------------.Β7___ 五、發明說明（7 ) 加熱爐2藉著設置有排氣鼓風機1 1及熱交換器1 2 的排氣供應線路1 1而連接於錠塊預熱爐8。從加熱爐2 排放的排氣G由排氣鼓風機1 1吹入錠塊預熱爐8內。溫 度在9 〇 〇 °c的等級的排氣g流經熱交換器1 2 ，並且加 熱由鼓風機1 3吸入熱交換器1 2的燃燒空氣A。排氣G 的溫度在經由熱交換器1 2而加熱燃燒空氣A之後下降至 在例如3 5 0 °C至4 5 0 °C的範圍內的溫度。排氣G不被 排放至大氣內，而是被供應至錠塊預熱爐8。排氣G在被 錠塊預熱爐8利用成爲一加熱源之後藉著鼓風機1 4而排 放至大氣中。 排氣供應線路1 0在熱交換器1 2與錠塊預熱爐8之 間的部份設置有溫度控制器1 5，以將排氣的溫度維持在 鋅錠塊6的熔點（4 6 0 °C )以下。溫度控制器1 5被稱 爲T I C (溫度指示器控制器），並且具有控制閥1 6以 及用來測量排氣G的溫度的溫度感測器1 7。如果排氣G 的測量溫度超過一設定溫度，則控制閥1 6正確地打開， 以將大氣供應至排氣供應線路1 0內，以將排氣G維持在 設定溫度以下的溫度，亦即鋅錠塊6的熔點以下的溫度。 錠塊載運裝置7具有如圖3 A所示的推桿系統。錠塊 載運裝置7具有用來在其上支撐成列的鋅錠塊6的支撐台 1 8，以及用來推成列的鋅錠塊6的缸筒致動器1 9，亦 即推桿。錠塊進給裝置（亦即斜槽）9結合於支撐台1 8 的前端。鋅錠塊6沿著錠塊進給裝置9向下滑動至鋅熔化 爐3內。 裝-----r---訂--------- (請€閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -10- 539764 A7 ___B7 五、發明說明（8 ) 錠塊預熱爐8具有設置有出口 2 1的前端壁，而鋅錶 塊6經由出口 2 1而被推至錠塊進給裝置9上。出口 2 1 在將鋅錠塊6送至錠塊進給裝置9上之後由出口快門2 2 覆蓋。如圖3 C所示，錠塊預熱爐具有在相應於成列鋅錶 塊6的最後端的位置處設置有入口 2 3的上壁。在藉著推 支撐在支撐台1 8上的鋅錠塊6而使支撐在支撐台1 8上 的鋅錠塊6之一被進給至鋅熔化爐3內之後，新的鋅鏡塊 6經由入口 2 3被供應至形成在支撐台1 8上的未用空間 中。常態下，入口23由入口門24覆蓋，如圖3A所示 。具有簡單的推桿系統的錠塊載運裝置7可由錠塊預熱爐 8容易地圍封。 以下說明熱浸漬設備的操作。參考圖1 ，從用來加熱 或退火要被電鍍的鋼片1 (圖2 )的加熱爐2排放的排氣

G由排氣鼓風機1 1吹送通過排氣供應線路1 〇而至錠塊 預熱爐8內。剛從加熱爐2排放的排氣G的溫度是在例如 9 0 0 °C的等級，而此遠高於鋅錠塊6的熔點。在排氣G C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ϋ 11 I 1 1 1 一口、I 1 ϋ 1- ·ϋ 11 I * 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A 氣範 要度下 7 氣排的 熱溫以置 空且 p 加著}裝 燒並 ο 經藉 P 運 燃，5B度 ο 戴 至氣 4 ，溫 6 塊 遞大約 前的 4 錠 傳的大 之 G C 由 熱 2 至 內氣點正 的 1°c8 排熔， G 器 ο 爐的的此 氣換 5 熱 A 6因 排交 3 預氣塊。 ，熱約 塊空錠 P 時入大 錠燒鋅 ο 同吹如 至燃於 5 的 3 例 應的整 3 2 1 在 供內調如 1 機至 被爐被例 器風降 。0熱而， 換鼓下度氣加 5 度 交由度溫排至 1 溫 熱即溫的在應器定 經亦的內 供整設 流，G圍 被調的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -11 - 539764 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（9 ) 載運的鋅錠塊6可於在鋅錠塊6的熔點以下的溫度被確實 地預熱。如果相信流經熱交換器1 2的排氣G的溫度絕不 會超過鋅錠塊6的熔點，則可省略溫度控制器1 5，並且 流經熱交換器1 2的排氣G可直接供應至錠塊預熱爐8。 如圖2所示，由加熱爐2加熱或退火的鋼片1被連續 進給至鋅熔化爐3，並且被浸在藉著熔化鋅錠塊6而製備 且容納在鋅熔化爐3中的熔融鋅中，以用熔融鋅來包覆鋼 片1用於熱浸處理。當隨著熱浸處理的繼續進行而消耗鋅 熔化爐3中所容納的預定量的熔融鋅時，圖1所示的錠塊 載運裝置7被致動，以藉著錠塊進給裝置9來進給相應於 熔融鋅消耗量的量的鋅錠塊6，以用鋅錠塊6來補充鋅熔 化爐3。 因爲要被進給至鋅熔化爐3內的鋅錠塊6由錠塊預熱 爐8預熱，所以即使是所需數目的所有鋅錠塊6均由錠塊 進給裝置9同時進給，鋅熔化爐3中所容納的熔融鋅的溫 度不會大幅變化，因而熔融鋅可穩定地維持於設定溫度， 使得鍍鋅品質穩定。鋅熔化爐3中所容納的熔融鋅的消耗 率是取決於鋅在熱浸鍍鋅鋼片上的包覆質量。因此，鋅錠 塊6被保持在支撐台1 8上的時間並非固定。當熔融鋅以 低消耗率消耗時，鋅錠塊6被保持在支撐台1 8上一段長 時間，並且被長時間預熱。但是，因爲鋅錠塊6是於其熔 點以下的溫度被預熱，所以鋅錠塊6在被保持在支撐台 1 8上且在其上被預熱的同時絕不會熔化。 因爲從加熱爐2排放的排氣G被使用成爲錠塊預熱爐 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------41^ 裝-----r---訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -12- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 539764 A7 B7 五、發明說明（10 ) 8的加熱源，所以熱浸漬設備的熱效率比傳統熱浸漬設備 的熱效率高。 假設熱浸漬設備的操作模式如下： 排氣G的溫度：350 °C 排氣排放率：1 3600Nm3/h 排氣 G 的熱：1610 X 103kcal/h 鋅錠塊熔化率：4500kg/h 於25 0 °C預熱鋅錠塊的熱：1 1 0250kcal/h， 則此熱浸漬設備所達成的熱回收率爲： 1 1 0250 X 1 00/( 1 6 1 0 X 1 03X 85 %。 可使用圖4 A及4 B所示的具有步進樑系統的錠塊載 運裝置7 0或是圖5 A及5 B所示的具有運送器系統的錠 塊載運裝置71來取代圖1 ，3A，3B，及3C所示的 錠塊載運裝置7。類似於具有推桿系統的錠塊載運裝置7 的錠塊載運路徑，具有步進樑系統及運送器系統的錠塊載 運裝置7 0 ’ 7 1的各別錠塊載運路徑也可由錠塊預熱爐 8來圍封。圖4 A所示的具有步進樑系統的錠塊載運裝置 7 0藉著多個固定樑2 7 S及多個可移動樑2 7M來支撐 及運送錠塊6。如圖4 B所示，可移動樑2 7M具有固定 於包含在第一拖車2 8 A中的支座的下端，第一拖車 2 8 A的車輪是在包含在第二拖車2 8 B中的支座上，並 且第二拖車2 8 B的車輪是在基座2 9的斜面上。第一拖 車2 8 A及第二拖車2 8 B於水平方向正確地往復運動， 使得可移動樑2 7 Μ相對於固定樑2 7 S重複地升高，向 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐)~ (請、先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 裝-----^----訂--------- 539764 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（11) 前移動（向左移動），下降，及向後移動（向右移動）， 以步進式地向左推進錠塊6，如圖4 B所見。 如圖5 A所示，具有運送器系統的錠塊載運裝置7 1 設置有至少一對皮帶運送器3 〇 A及3 Ο B，用來支撐及 載運錠塊6。錠塊6由皮帶運送器30A及30B向圖 5 B中所見的左側運送。 圖3A ’ 3B ’及3C ，圖4A及4B ，以及圖5A 及5 B所示的具有推桿系統，步進樑系統，以及運送器系 統的錠塊載連裝置7，7 0 ，7 1普遍地使用在熱浸漬設 備中。此實施例中的熱浸漬設備可在不須任何修正下採用 這些錠塊載運裝置7，70 ，7 1的任何之一。因爲這些 錠塊載運裝置7，7 0，7 1構造簡單，所以錠塊預熱爐 8可毫無困難地圍封這些錠塊載運裝置7 ，7 0 , 7 1的 任何之一。錠塊預熱爐8不須任何特殊的加熱源來預熱錠 塊6 ，而是使用從爲熱浸漬設備的必要組件的加熱爐2排 放的排氣G。因此，根據此實施例的熱浸漬設備的構造簡 單。 雖然本發明被敘述成爲應用於用來對鋼片鍍鋅的熱浸 漬設備，但是本發明可應用於用來製造其他電鍍製品的熱 浸漬設備。 從以上的敘述很明顯，根據本發明的熱浸漬設備以高 熱效率操作，並且當以錠塊補充錠塊熔化爐時，熔融電鍍 材料的溫度不會變得不穩定，因爲錠塊藉著從加熱爐排放 的排氣而於比錠塊的熔點低的溫度被預熱。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -14 - ----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 539764 A7 _______B7__ 五、發明說明（12) 雖然已就具有某-程度的特別性的較佳實施例來敘述 本發明’但是很明顯可以有許多的改變及變化。因此，應 述 描 定 特 處 匕 用 以 可 下 神 精 及 圍 範 的實 明來 發樣 本態 開他 離 其 不的 在外 解以 瞭者 明 發 本 施 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -15-

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 1 · 一種熱浸漬設備，包含： --力D熱爐，用來力I]熱或退火要被電鍍的工件； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一熔化爐，用來禱化-電鍍材料錠塊以及容納熔融電 鍍材料’而該工件浸在該熔融電鍍材料中，以被該熔融電 鍍材料包覆而用於電鍍； —·錠塊載運裝置，用來將該錠塊載運至靠近該熔化爐 的地點； 一錠塊進給裝置’用來將由該錠塊載運裝置載運的該 錠塊進給至該熔化爐內； 一 fen塊預熱爐，安裝成圍封該錠塊載運裝置，以用來 預熱該錠塊；及 . --排氣線路，用來將從該力Π熱爐排放的排氣供應至該 錠塊預熱爐； 其中要被供應至該錠塊預熱爐中的該排氣具有比該錠 塊的熔點低的溫度。 ^ 2 .如申請專利範圍第1項所述的熱浸漬設備，另外 包含一溫度控制器，用來將要被供應至該錠塊預熱爐中的 該排氣的溫度維持在該錠塊的熔點以下。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 ·如申請專利範圍第2項所述的熱浸漬設備，其中 該溫度控制器具有--溫度感測器，用來測量要被供應至該 錠塊預熱爐中的該排氣的溫度，以及-控制閥，其在由該 溫度感測器所測量的該排氣的溫度超過一設定溫度時打開 ，以供應大氣至該排氣供應線路中來將要被供應至該錠塊 預熱爐中的該排氣的溫度維持在鋅錠塊的熔點以下。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱)「6 -~一 " 539764 A8 B8 C8 __ ___ D8 六、申請專利範圍 4 ·如申請專利範圍第1項所述的熱浸漬設備，另外 包含一熱交換器’設置在該排氣線路中，用來藉著從該加 熱爐排放的該排氣來加熱要被供應至該加熱爐中的燃燒空 氣。 5 ·如申請專利範圍第1項所述的熱浸漬設備，其中 該錠塊載運裝置具有....·推桿系統，其具有用來推一列錠塊 的推桿。 6 ·如申§靑專利範圍第1項所述的熱浸漬設備，其中 0亥§€塊載連裝置具有一步進樑系統，其具有用來步進式地 推進該錠塊的一可移動樑及_ .-固定樑。 7 ·如申請專利範圍第1項所述的熱浸漬設備，其中 該錠塊載運裝置具有一運送器系統，其具有用來運送該錠 塊的皮帶運送器。 8 ·如申請專利範圍第1項所述的熱浸漬設備，其中 該錠塊預熱爐具有可被關閉的入口以及可被關閉的出口。 9 .如申請專利範圍第1項所述的熱浸漬設備，其中 該電鍍材料爲鋅，並且該要被電鍍的工件爲鋼片。 -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -17-