WO2011021964A1 - Способ нанесения цинкового покрытия и установка для его осуществления - Google Patents

Способ нанесения цинкового покрытия и установка для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
WO2011021964A1
WO2011021964A1 PCT/RU2010/000440 RU2010000440W WO2011021964A1 WO 2011021964 A1 WO2011021964 A1 WO 2011021964A1 RU 2010000440 W RU2010000440 W RU 2010000440W WO 2011021964 A1 WO2011021964 A1 WO 2011021964A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
retort
inductor
products
temperature
metal products
Prior art date
Application number
PCT/RU2010/000440
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Виктор Иванович КУБАНЦЕВ
Дмитрий Сигизмундович САВИЦКИЙ
Original Assignee
Kubantsev Viktor Ivanovich
Savitsky Dmitry Sigizmundovich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubantsev Viktor Ivanovich, Savitsky Dmitry Sigizmundovich filed Critical Kubantsev Viktor Ivanovich
Publication of WO2011021964A1 publication Critical patent/WO2011021964A1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C10/00—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
    • C23C10/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C10/00—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
    • C23C10/28—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using solids, e.g. powders, pastes
    • C23C10/34—Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation
    • C23C10/36—Embedding in a powder mixture, i.e. pack cementation only one element being diffused

Definitions

  • the claimed inventions relate to anticorrosion treatment of metal products, in particular, to the application of a zinc coating to products by thermal diffusion galvanizing, and can be used in any engineering industry and in other industries.
  • the closest analogues of the claimed inventions are a method of applying a zinc coating to metal products by thermal diffusion galvanizing and installation for its implementation, described in patent RU 2174159.
  • the considered method includes loading products into a retort of a rotary electric furnace, filling in a retort of a saturating mixture containing 80-90% zinc, and for forming a zinc coating with a thickness of 1 ⁇ m, the filling mass of the saturating mixture is 7.8-8.2 g per lm 2 , sealing retorts, heating it to a predetermined temperature, holding at this temperature, unloading products from the retort.
  • the disadvantages of this method are its low efficiency, associated with a long duration of the galvanizing cycle. and with a significant consumption of zinc, as well as the inability to provide high-quality coatings whose thickness exceeds 100 microns.
  • the considered installation for applying a zinc coating comprises a rotary electric furnace mounted on a rotary beam, placed in a retort electric furnace with a rotary drive, and a sluice chamber installed on the side of the feed opening, filled with a saturating mixture and equipped with a drain pipe having a ratio of internal diameter to length of at least 1: twenty.
  • the basis of the proposed method and installation is the task of intensifying the process of thermal diffusion galvanizing while providing high-quality coating of metal products in an extended range of thicknesses.
  • the essence of the claimed invention relating to a method of applying a zinc coating to metal products by thermodiffusion galvanizing consists in the fact that the method includes loading the products into a retort of an electric heating installation, filling the retort with a saturating zinc-containing mixture, sealing the retort, heating it to a predetermined temperature, holding the retort in heating installation during the period necessary for the formation of the required coating thickness, and the subsequent unloading of products from the retort.
  • an electromagnetic inductor is used as a heating installation, filling in a retort of a saturating mixture containing 20 to 25 mass% of zinc powder and 75 to 80 mass% of alumina is carried out in an amount of 8 to 16% of mass of products, conduct the process of thermal diffusion galvanizing, providing eddy current heating of the retort body to a temperature of 300-400 0 C, and products to a temperature of 768 -
  • the retort is held in the inductor, alternately cooling and heating its body within the indicated temperature limits by alternating turning the inductor off and on, achieving from one to eight temperature fluctuations of the metal products near the temperature of the magnetic transformations of the metal, from which manufactured products.
  • filling the saturating mixture is carried out in batches, evenly distributing it along the entire length of the retort, while the batches are alternated each time with the loading of a portion of a batch of metal products, which is no more than half of the entire load batch.
  • thermodiffusion galvanizing consists in the fact that the installation contains an electric heating installation with a retort with a sealed cover, a retort rotation drive and a drain pipe fixed in the center of its cover.
  • the novelty in the inventive installation is that the retort is placed horizontally in a heating installation made in the form of an electromagnetic inductor consisting of a multi-section, at least three-section coil, each section of which is fed through a respective thyristor unit from a separate phase of the AC mains, and equipped with a mechanism for longitudinal movement of the retort inside the inductor, made in the form of rollers mounted in the lower part of the inductor, and at the inlet of the inductor in front of the first section of the coil a roller support is installed with the possibility of moving it in a vertical plane and ensuring retort rotation inside the inductor, while temperature sensors of individual sections of the retort housing are connected between the coil sections, connected via appropriate regulators and thyristor blocks to the supply circuits of the coil sections, and the installation is equipped with at least two technology tables each of which is mounted on a transport trolley and equipped with a retort rotation drive, a retort movement
  • the installation is equipped with a device for filling and distributing the saturating mixture in the retort, made in the form of a hopper mounted on a mobile tripod with a screw feeder enclosed in a pipe whose length exceeds the length of the retort
  • 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 the galvanized products, equipped with a particle precipitator in a measured container.
  • filling the saturating mixture in the retort is carried out in an amount of 8-16% by weight of the galvanized products with the following components in% (mass): zinc powder - 20-25 and alumina - 75-80.
  • An electromagnetic inductor is used as a heating installation.
  • the galvanizing process is carried out in a retort placed in the inductor, providing eddy current heating of the retort housing to a temperature of 300-400 ° C, and products to a temperature of 768-910 ° C.
  • an induction heating method for thermal diffusion galvanizing of metal products allows creating a significant temperature gradient in the retort cavity with its decrease deep into the saturating mixture containing alumina.
  • Metal products placed in the magnetic field of the inductor under the influence of the eddy currents arising in them, are heated to the temperatures of magnetic transformations (to the temperature of the Curie point) of iron-carbon alloys, which significantly exceed the temperatures characterizing the known methods of thermal diffusion galvanizing.
  • the magnitude of the eddy currents of tens and hundreds of cuts exceeds the magnitude of the currents induced in the retort housing made of stainless steel.
  • the amount of saturating mixture is 8-10% by weight of the products, and for a coating thickness approaching 300 microns, the amount of saturating mixture is 15 -16% of the mass of products.
  • the invention comprises an electric heating installation made in the form of an electromagnetic inductor, inside which a retort is provided, equipped with a rotation drive.
  • the inductor consists of a multi-section, at least three-section coil, each of the sections of which is fed through a corresponding thyristor unit from a separate phase of an alternating current network of industrial or other frequency.
  • temperature sensors of individual sections of the retort body are installed, connected through the appropriate regulators and thyristor blocks to the power circuits of the coil sections.
  • the corresponding temperature controllers To control the process of galvanizing metal products, the corresponding temperature controllers generate control signals for the corresponding thyristor units.
  • the installation is equipped with at least two technological tables, each of which is equipped with a rotation drive a retort and a retort moving mechanism along it, a retort cooling device, a galvanized product unloading mechanism.
  • the installation is equipped with a device for filling and distributing the saturating mixture in the retort, made in the form of a hopper mounted on a mobile stand with a screw feeder enclosed in a pipe whose length exceeds the length of the retort, they achieve uniform distribution of the saturating mixture in the retort.
  • the installation contains an aspiration system for collecting the remainder of the saturating mixture from the retort and / or from the surface of the galvanized products, equipped with a particle precipitator in a measuring container, it is possible to collect the remainder of the saturating mixture, which is used to prepare the saturating mixture for subsequent galvanizing cycles.
  • the inventive method and installation for its implementation can significantly reduce the time of galvanizing of metal products, reduce the consumption of zinc powder by reducing the degree of burnout of zinc, reduce energy consumption by reducing the duration of the production cycle of galvanizing, significantly improve the quality of the coating when obtaining the required thickness due to process control galvanizing, expand the range of galvanized products due to the possibility of galvanizing long metal products.
  • inventive method and installation for its implementation can intensify the process of thermal diffusion galvanizing while providing high-quality coating of metal products in an extended range of thicknesses.
  • FIG. 2 shows an inductor in the process of placing a retort in it; and FIG. 3 shows an inductor with a retort placed therein; on Fig 4 presents a functional diagram of the control of thyristor blocks for inclusion power sections of the inductor coil; in FIG. 5 shows a retort in the process of backfilling a dull mixture into it; figure 6 shows a retort located on the technological table in the process of cooling products.
  • the best option for implementing the inventive method and device The inventive method is characterized by the following sequence of actions.
  • products suitable for galvanizing are selected.
  • a batch of products to be galvanized is loaded into the retort, the required amount of zinc-containing naping mixture is filled in the required ratio of components, distributing it uniformly along the entire length of the retort, close the retort lid and place the loaded retort inside the inductor.
  • the process of thermal diffusion galvanizing in the inductor is carried out, providing heating of the retort body and metal products to specified temperatures.
  • the retort is held for the period necessary to form the required coating thickness, while the retort case is alternately cooled and heated by alternating turning the inductor off and on.
  • the retort is unloaded from the inductor to the technological table and forced cooling (to a temperature not exceeding 250 0 C).
  • the retort was placed in the inductor, where the retort case was heated to a predetermined temperature of 38O 0 C for 20 minutes, while the temperature of the metal products reached 890 -905 0 C.
  • the control system turned off the power of the inductor, which led to cooling of the retort.
  • the temperature of its body was reduced to 340 ° C and the metal products cooled down to 760 0 C by turning on the power of the inductor, heating was repeated and then, by turning off the power of the inductor, the retort with metal products was again cooled to the same temperature values.
  • the inductor shutdown counter which predetermined the coating thickness of 30 ⁇ m
  • a total of two inductor shutdowns were performed within 5.2 minutes.
  • the retort was removed from the inductor, placed on the technological table, where when the air was supplied, the rotating retort was cooled to 13O 0 C.
  • the cooled metal products were removed from the retort.
  • the remainder of the saturating mixture was collected in a measuring tank. 2.7 kg of zinc powder was consumed in the galvanizing process. Control of the coating thickness at three points along the length of the product showed that it is 29 - 31 microns.
  • Metallographic studies have confirmed a decrease in the porosity of the applied coating compared to coatings obtained by known methods. At the same time, its hardness and toughness increased significantly.
  • the inventive installation (Fig. 1) for applying a zinc coating to metal products contains a heating installation made in the form of an inductor 1 enclosed in a housing 2 made of lightweight material, such as galvanized iron, and equipped with a rotation drive 3 and a roller support 4, three retorts 5 (in FIG. 1, one of the retorts is designated by 5) located on the technological tables 6 (in FIG.
  • cooling devices 7 of the retort 5 1, by one of the technological tables is indicated by 6) cooling devices 7 of the retort 5, the mechanism 8 for unloading the galvanized products from the retort 5, the device 9 for filling and distributing the saturating mixture in the retort 5, the suction system 10 for collecting the remainder of the saturating mixture, the control panel 11, as well as the areas for washing and passivation of galvanized products (in the drawing not shown).
  • the inductor 1 (Fig.2-4) is a multi-section, for example, three-section, coil, consisting of sections 12, 13, 14.
  • rollers 15 of the mechanism for longitudinal movement of the retort 5 inside the inductor 1 are installed.
  • temperature sensors 16, 17, 18 are installed, each of which is connected through one of the regulators 19, 20, 21 of the temperature of individual sections of the retort body 5, equipped with setters and 22, 23, 24, with the control input of the corresponding thyristor block 25, 26, 27.
  • each thyristor block 25, 26, 27 is connected to the beginning of the winding of the corresponding section 12, 13, 14 of the coil.
  • This circuit also includes one of the 28.29.30 current meters.
  • the feed input of each thyristor unit 25, 26, 27 is connected to the corresponding phase of the alternating current network via a switching device 31.
  • a counter 33 of the number of power outages from the inductor is connected to the output of the temperature controller 20 of the middle section of the retort.
  • the output of the counter 33 is connected to the control input of the switching device 31.
  • the ends of the windings of the sections 12,13, 14 are connected to the neutral N (neutral wire of a three-phase AC network ABC).
  • Retort 5 (Fig.3,6) is a cylinder made of stainless steel, having a length of more than 10 times its diameter.
  • the retort 5 is equipped with a sealed cover 34, in the center of which the drainage pipe 35 is fixed.
  • the retort 5 In the working position, the retort 5 is placed inside the inductor 1 and is connected with the carrier 36 of the retort 5 rotation drive 3 by means of the pad 36, and rests on the roller support 4 through the flange 38.
  • Technological table 6 is mounted on a transport trolley 39 and is equipped with drums 40 mounted thereon, associated with the drive 41 rotations of the retort on the technological table, as well as (2) lifting rollers 42 of the mechanism for moving the retort along the technological table
  • the device 9 filling (Fig. 1) and the distribution of the saturating mixture in the retort is made (Fig. 5) in the form of a hopper 44 installed on a mobile stand 43 with a screw feeder 45 enclosed in a pipe 46, the length of which exceeds the length of the retort 5.
  • the suction system 10 (FIG. 1) for collecting the rest of the saturating mixture from the retort and / or from the surface of galvanized products, for example, an industrial vacuum cleaner, is equipped with a particle precipitator in a measuring tank (not shown in the drawing).
  • metal products undergo an input inspection of products, which allows for the presence of rust, individual oil stains, etc.
  • retort 5 is located on the technological table
  • 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. It was established experimentally that for the formation of a coating thickness of 15-30 microns, samples of the saturating mixture account for 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 44 of the device 9 for filling and distributing the saturating mixture in the retort 5, transported on a tripod 43, and positioning it, slide the pipe 46 with the screw feeder 45 enclosed in it into the cavity of the retort 5 until its end, achieving uniform distribution saturating mixture.
  • filling is carried out in one step.
  • 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.
  • Technological table 6 using a transport trolley 39 is located opposite the neck of the inductor 1, close the retort 5 with a sealed cover 34 and using the lifting rollers 42 and rollers 15 move along the technological table 6 and along the inductor 1, placing it in the working position inside the inductor 1. Then turn on the drive 3 of the rotation of the retort 5 and the switching device 31, providing alternating current through the thyristor blocks 25,26,27 in section 12,13,14 of inductor 1 coil. In each section 12,13,14 of the coil an alternating magnetic flux is created that permeates the body of retort 5. As well as metal products and the saturating mixture inside it, causing eddy currents.
  • the magnitude of the eddy currents is tens and hundreds of times higher than the magnitudes of the currents induced in the housing of the retort 5 made of stainless steel.
  • 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.
  • metal products are heated to a temperature of 768-910 ° C, and the retort 5 body is heated to 300-400 ° C.
  • the saturating mixture is almost transparent to the electromagnetic field and is heated mainly due to convective heat transfer from the retort 5 body and radiation heating from metal products, in contact with it and subject to constant joint mixing with it during rotation of the retort 5. Moreover, in the zone of direct contact with the metal there is only a part of the saturating mixture in which ka. 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.
  • alumina in it which is an inert refractory material
  • the set values of the temperature of their heating and cooling, within which the temperature of the magnetic transformations of this metal are set values of the temperature of their heating and cooling, within which the temperature of the magnetic transformations of this metal.
  • the corresponding temperature controllers 19, 20, 21 generate control signals for the thyristor units 25, 26, 27 to turn off the power from the coil sections 12,13.14.
  • the counter 33 detects the shutdown of the inductor 1. The electromagnetic flux disappears, the eddy currents become equal to zero, the cooling of the retort 5 and metal products begins.
  • the regulators 19,20,21 When cooling the retort 5 body to a predetermined temperature, the regulators 19,20,21 generate control signals for the thyristor blocks 25, 26, 27 to turn on the power of sections 12,13,14 of the inductor 1. Sections 12,13,14 of the coil again induce an electromagnetic field, which it again induces eddy currents, and heating resumes. The process is repeated until the number of shutdowns of the inductor 1 coincides with the value set on the dial 32 of the counter 33 in accordance with the required coating thickness selected for this batch of products. During metal temperature fluctuations in the temperature zone of its magnetic transformations, magnetostrictive effects are observed in it, during which the sizes of the crystal lattices and the distances between them change.
  • the signal of the switching device 31 disconnects the installation from the supply network, and the counter 33 is reset. Then, using the rollers 15 of the mechanism for longitudinal movement of the retort 5 inside the inductor 1, the retort 5 is removed from the inductor 1, placed on the processing table b, and using the lifting rollers 42 is moved along it. The rollers 42 are lowered and, having installed the retort 5 on the drums 40, they turn on the drive 41 of the rotation of the retort 5 on the technological table 6 and subjected to forced cooling to a temperature not exceeding 25O 0 C.
  • Galvanized metal products are unloaded from the retort 5 using the mechanism 8. Turning on the aspiration system 10 collect the remainder of the saturating mixture from retort 5 and from the surface of 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 consumed. 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.
  • the inventive method of applying a zinc coating and installation for its implementation are applicable in mechanical engineering and other industries.
  • the inventive method and installation provide a significant reduction in the duration of the technological cycle of applying an anti-corrosion zinc coating, reducing energy costs, reducing the consumption of zinc powder, achieving high quality zinc coating while increasing its thickness range to 300 ⁇ m and expanding the range of zinc-coated products. This ensures the continuity of the production process of galvanizing products using a single installation.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)

Abstract

Изобретение относится к антикоррозионной обработке металлических изделий. Формирование антикоррозионного покрытия металлоизделий производят путем термодиффузионного цинкования с использованием индукционного нагрева реторты с металлоизделиями и насыщающей смесью при следующем содержании компонентов, мacc.%: порошок цинка 20-25 и глинозем 75-80. В реторту загружают партию изделий и засыпают необходимое количество насыщающей смеси, равномерно распределяя ее по всей длине реторты. Размещая загруженную реторту внутрь индуктора, обеспечивают нагрев корпуса вращающейся реторты до температуры 300-400°C, а изделий - до температуры 768-910°C. Выдерживают реторту в индукторе, попеременно охлаждая и нагревая ее корпус. Число отключений предопределяет необходимую толщину покрытия. С помощью дренажного патрубка осуществляют непрерывный сброс избыточного давления в реторте. Реторту охлаждают при вращении. Остаток насыщающей смеси собирают и восстанавливают для использования в последующих циклах цинкования. Получается высококачественное покрытие металлических изделий в широком диапазоне толщин наносимых покрытий за счет интенсификации процесса термодиффузионного цинкования, что позволяет сократить расход цинкового порошка и электроэнергии.

Description

СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЦИНКОВОГО ПОКРЫТИЯ И УСТАНОВКА ДЛЯ
ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Область техники
Заявляемые изобретения относятся к антикоррозионной обработке металлических изделий, в частности, к нанесению цинкового покрытия на изделия путем термодиффузионного цинкования, и могут быть использованы в любой отрасли машиностроения и в других отраслях промышленности.
Предшествующий уровень техники
Известны технологии нанесения цинковых покрытий на металлические изделия с использованием процесса термодиффузионного цинкования.
Так, известна технология нанесения цинкового покрытия на металлические изделия с использованием процесса термодиффузионного цинкования, согласно которой осуществляют загрузку изделий в реторту поворотной электрической печи, засыпку в реторту насыщающей смеси, содержащей 100% цинка, нагрев изделий до температуры цинкования и выдержку при этой температуре (см. Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов.- M.,1965,c.248-250).
Недостатком рассматриваемого способа является высокая стоимость покрытия.
Наиболее близкими аналогами заявляемых изобретений являются способ нанесения цинкового покрытия на металлические изделия путем термодиффузионного цинкования и установка для его осуществления, описанные в патенте RU 2174159.
Рассматриваемый способ включает загрузку изделий в реторту поворотной электрической печи, засыпку в реторту насыщающей смеси, содержащей 80-90% цинка, причем для формирования цинкового покрытия толщиной 1 мкм засыпная масса насыщающей смеси составляет 7,8-8,2 г на lм2, герметизацию реторты, нагрев ее до заданной температуры, выдержку при этой температуре, выгрузку изделий из реторты.
Недостатками рассматриваемого способа являются его низкая эффективность, связанная с большой продолжительностью цикла цинкования и со значительным расходом цинка, а также невозможность обеспечения качественного покрытия, толщина которого превышает 100 мкм.
Рассматриваемая установка для нанесения цинкового покрытия содержит поворотную электрическую печь, смонтированную на поворотной балке, размещенную в электропечи реторту с приводом вращения и установленную со стороны загрузочного отверстия шлюзовую камеру, заполненную насыщающей смесью и оснащенную дренажным патрубком, имеющим соотношение внутреннего диаметра к длине не менее 1 :20.
Недостатком рассматриваемой установки является ее низкая производительность, массивность конструкции и сложность в эксплуатации.
Кроме того, рассматриваемые способ и установка не обеспечивают нанесения равномерного покрытия на длинномерные изделия.
Раскрытие изобретения
В основу заявляемых способа и установки положена задача интенсификации процесса термо диффузионного цинкования при обеспечении высококачественного покрытия металлических изделий в расширенном диапазоне толщин.
Сущность заявляемого изобретения, касающегося способа нанесения цинкового покрытия на металлические изделия путем термодиффузионного цинкования, заключается в том, что способ включает загрузку изделий в реторту электрической нагревательной установки, засыпку в реторту насыщающей цинкосодержащей смеси, герметизацию реторты, нагрев ее до заданной температуры, выдержку реторты в нагревательной установке в течение периода, необходимого для образования требуемой толщины покрытия, и последующую выгрузку изделий из реторты. При этом новым в заявляемом способе является то, что в качестве нагревательной установки используют электромагнитный индуктор, засыпку в реторту насыщающей смеси, содержащей 20 - 25 мacc.% порошка цинка и 75 - 80 мacc.% глинозема, осуществляют в количестве 8 - 16 % от массы изделий, проводят процесс термо диффузионного цинкования, обеспечивая нагрев вихревыми токами корпуса реторты до температуры 300-4000C, а изделий - до температуры 768 -
91O0C, после достижения требуемых значений температур проводят выдержку реторты в индукторе, затем извлекают реторту из индуктора, охлаждают реторту, после чего из нее выгружают оцинкованные металлические изделия.
В частном случае выполнения изобретения, касающегося заявляемого способа, проводят выдержку реторты в индукторе, попеременно охлаждая и нагревая ее корпус в указанных пределах температуры путем чередования отключения и включения индуктора, добиваясь от одного до восьми колебаний температуры металлический изделий около температуры магнитных превращений металла, из которого изготовлены изделия.
В частном случае выполнения изобретения, касающегося заявляемого способа, засыпку насыщающей смеси осуществляют порциями, равномерно распределяя ее по всей длине реторты, при этом чередуют порции каждый раз с загрузкой части партии металлических изделий, составляющей не более половины всей загружаемой партии.
Сущность заявляемого изобретения, касающегося установки для нанесения цинкового покрытия на металлические изделия путем термодиффузионного цинкования, заключается в том, что установка содержит электрическую нагревательную установку с размещенной в ней ретортой с герметичной крышкой, приводом вращения реторты и дренажньм патрубком, закрепленным в центре ее крышки. При этом новым в заявляемой установке является то, что реторта размещена горизонтально в нагревательной установке, выполненной в виде электромагнитного индуктора, состоящего из многосекционной, по меньшей мере, трехсекционной катушки, каждая секция которой через соответствующий тиристорный блок запитана от отдельной фазы сети переменного тока, и оснащенного механизмом продольного перемещения реторты внутри индуктора, выполненным в виде роликов, установленных в нижней части индуктора, а на входе индуктора перед первой секцией катушки установлена роликоопора с возможностью ее перемещения в вертикальной плоскости и обеспечения вращения реторты внутри индуктора, при этом между секциями катушки установлены датчики температуры отдельных участков корпуса реторты, подключенные через соответствующие регуляторы и тиристорные блоки к цепям питания секций катушки, причем установка снабжена, по меньшей 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, а также механизмом выгрузки оцинкованных изделий.
В частном случае выполнения изобретения, касающегося заявляемой установки, установка снабжена устройством засыпки и распределения насыщающей смеси в реторте, выполненным в виде установленного на передвижном штативе бункера со шнековым питателем, заключенным в трубе, длина которой превышает длину реторты
В частном случае выполнения изобретения, касающегося заявляемой установки, установка снабжена аспирационной системой сбора остатка насыщающей смеси из реторты и/или с поверхности оцинкованных изделий, снабженной осадителем частиц в мерную емкость.
Согласно изобретению, касающемуся заявляемого способа, засыпку насыщающей смеси в реторту осуществляют в количестве 8-16% от массы цинкуемых изделий при следующем содержании компонентов в % (масс): порошка цинка - 20-25 и глинозема - 75-80.
В качестве нагревательной установки используют электромагнитный индуктор.
Процесс цинкования проводят в реторте, размещаемой в индукторе, обеспечивая нагрев вихревыми токами корпуса реторты до температуры 300- 400° С, а изделий - до температуры 768-910° С.
Применение для термодиффузионного цинкования металлических изделий индукционного способа нагрева (в частности, с использованием токов промышленной частоты) позволяет создать в полости реторты значительный температурный градиент с его убыванием вглубь насыщающей смеси, содержащей глинозем. Металлические изделия, помещенные в магнитное поле индуктора, под действием возникающих в них вихревых токов нагреваются до температур магнитных превращений (до температуры точки Кюри) сплавов железо-углерод, которые значительно превышают температуры, характеризующие известные способы термодиффузионного цинкования. При этом в металлоизделиях, которые выполнены из ферромагнитного материала, величина вихревых токов в десятки и сотни рез превышает величину токов, индуктируемых в корпусе реторты, выполненном из нержавеющей стали. Вследствие этого большая часть электроэнергии, подводимой к индуктору, поглощается металлоизделиями, где в соответствии с законом Джоуля-Ленца она превращается в тепловую энергию. При этом металлоизделия разогреваются до температуры 768-910° С, а корпус реторты - до 300-400° С. Насыщающая смесь оказывается практически прозрачной для электромагнитного поля и нагревается в основном за счет конвективного теплообмена от корпуса реторты и радиационного нагрева от металлоизделий, находящихся в соприкосновении с ней и подвергающихся постоянному совместному с ней перемешиванию при вращении реторты. 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 зоне контакта цинка с поверхностью металлоизделий под действием переменного электромагнитного поля и высокой температуры нагрева в металле возникают колебания размеров кристаллических решеток и искажения их формы, вызывающие увеличение глубины проникновения цинка во внутреннюю структуру металла, чему способствует также происходящее в структуре сплава зарождение зерен аустенита. В результате достигается повышение гомогенизации структуры цинкового слоя.
Экспериментальным путем установлено, что для формирования толщины покрытия 15-30 мкм количество насыщающей смеси составляет 8— 10% от массы изделий, а для толщины покрытия, приближающейся к 300 мкм, количество насыщающей смеси составляет 15 -16% от массы изделий.
В частном случае реализации способа, когда выдержку реторты в индукторе осуществляют, попеременно охлаждая и нагревая ее корпус в указанных пределах температуры, добиваясь от одного до восьми колебаний температуры металлических изделий около температуры магнитных превращений металла изделий, в металле наблюдаются магнитострикционные эффекты, в ходе которых изменяются размеры кристаллических решеток и расстояний между ними. Это интенсифицирует взаимную диффузию цинка и железа и способствует лучшей гомогенизации образовавшегося расплава интерметаллического соединения цинка и железа.
В частном случае реализации способа, когда засыпку насыщающей смеси осуществляют порциями, равномерно распределяя ее по всей длине реторты, при этом чередуют порции каждый раз с загрузкой части партии металлических изделий, составляющей не более половины всей загружаемой партии, обеспечивается нанесение качественного покрытия на длинномерные изделия.
Согласно изобретению, касающемуся заявляемой установки, она содержит электрическую нагревательную установку, выполненную в виде электромагнитного индуктора, внутри которого размещена реторта, снабженная приводом вращения. Индуктор состоит из многосекционной, по меньшей мере, трехсекционной катушки, каждая из секций которой через соответствующий тиристорный блок запитана от отдельной фазы сети переменного тока промышленной или иной частоты. Между секциями катушки установлены датчики температуры отдельных участков корпуса реторты, подключенные через соответствующие регуляторы и тиристорные блоки к цепям питания секций катушки.
В каждой секции катушки создается переменный магнитный поток, который пронизывает корпус реторты, а также находящиеся в ней металлоизделия и насыщающую смесь, вызывая возникновение в корпусе реторты и в металлоизделиях вихревых токов.
Для управления процессом цинкования металлоизделий соответствующие регуляторы температуры вырабатывают сигналы управления соответствующими тиристорными блоками.
Кроме того, установка снабжена, по меньшей мере, двумя технологическими столами, каждый из которых оснащен приводом вращения реторты и механизмом перемещения реторты вдоль него, устройством охлаждения реторты, механизмом выгрузки оцинкованных изделий.
Это обеспечивает непрерывность производственного процесса цинкования металлических изделий и сокращение времени повторного нагрева установки для каждого следующего цикла процесса цинкования.
В случае, когда установка снабжена устройством засыпки и распределения насыщающей смеси в реторте, выполненным в виде установленного на передвижном штативе бункера со шнековым питателем, заключенным в трубе, длина которой превышает длину реторты, добиваются равномерного распределения насыщающей смеси в реторте.
В случае, когда установка содержит аспирационную систему сбора остатка насыщающей смеси из реторты и/или с поверхности оцинкованных изделий, снабженную осадителем частиц в мерную емкость, обеспечивается возможность сбора остатка насыщающей смеси, который используют для приготовления насыщающей смеси для последующих циклов цинкования.
Заявляемые способ и установка для его осуществления позволяют значительно сократить время цинкования металлоизделий, сократить расход цинкового порошка за счет уменьшения степени выгорания цинка, сократить расход электроэнергии за счет уменьшения длительности производственного цикла цинкования, значительно повысить качество наносимого покрытия при получении требуемой его толщины за счет управления процессом цинкования, расширить номенклатуру цинкуемых изделий за счет возможности цинкования длинномерных металлоизделий.
Таким образом, заявляемые способ и установка для его осуществления позволяют интенсифицировать процесс термодиффузионного цинкования при обеспечении высококачественного покрытия металлических изделий в расширенном диапазоне толщин.
Краткое описание чертежей
На фиг.l представлены основные узлы установки; на фиг. 2 изображен индуктор в процессе размещения в нем реторты; а на фиг 3 изображен индуктор с размещенной в нем ретортой; на фиг 4 представлена функциональная схема управления тиристорными блоками на включение питания секций катушки индуктора; на фиг. 5 изображена реторта в процессе засыпки в нее насьпцающей смеси; на фиг.6 изображена реторта, расположенная на технологическом столе в процессе охлаждения изделий.
Лучший вариант осуществления заявляемых способа и устройства Заявляемый способ характеризуется следующей последовательностью действий.
На участке входного контроля производят отбор изделий, пригодных к цинкованию.
В реторту загружают партию подлежащих цинкованию изделий, засыпают необходимое количество цинкосо держащей насьпцающей смеси в требуемом соотношении компонентов, равномерно распределяя ее по всей длине реторты, закрывают крышку реторты и размещают загруженную реторту внутри индуктора.
Проводят процесс термодиффузионного цинкования в индукторе, обеспечивая нагрев корпуса реторты и металлоизделий до заданных температур.
Затем осуществляют выдержку реторты в течение периода, необходимого для образования требуемой толщины покрытия, при этом попеременно охлаждают и нагревают корпус реторты путем чередования отключения и включения индуктора.
В процессе цинкования осуществляют непрерывный сброс избыточного давления в реторте, в результате чего образующиеся при нагреве газообразные продукты удаляются из реторты в атмосферу.
После окончания процесса цинкования производят выгрузку реторты из индуктора на технологический стол и ее принудительное охлаждение (до температуры, не превышающей 250 0C).
Выгружают изделия из реторты.
При необходимости производят пассивацию оцинкованных изделий и контроль качества покрытия.
Пример выполнения способа.
Проводили цинкование проката черного металла в виде уголка 25 х 25 х 4 мм длиной 3,5 м в количестве 250 кг. Материал уголка - сталь 3. Требуемая толщина покрытия— 30 мкм. Приготавливали навеску насыщающей смеси, содержащей 5 кг порошка цинка и 20 кг глинозема. В полость реторты диаметром 350 мм и длиной 4,5 м, расположенной на технологическом столе, загружали металлоизделия и засыпали насыщающую смесь в два приема порциями по 125 кг уголка, чередующимися с порциями по 12,5 кг порошка. Затем реторту размещали в индукторе, где в течение 20 минут происходил нагрев корпуса реторты до заданной температуры 38O0C, при этом температура металлоизделий достигала 890 -9050C. В этот момент система управления отключала питание индуктора, что приводило к охлаждению реторты. При снижении температуры ее корпуса до 340° С и одновременном остывании металлоизделий до 7600C путем включения питания индуктора повторно производили нагрев и затем путем отключения питания индуктора повторно производили охлаждение реторты с металлоизделиями до тех же значений температуры. Согласно заданию, установленному для счетчика отключений индуктора, которое предопределяло толщину покрытия 30 мкм, всего было произведено два отключения индуктора в течение 5,2 минут. После этого реторту извлекали из индуктора, помещали на технологический стол, где при подаче воздуха вращающаяся реторта охлаждалась до 13O0C. Охлажденные металлоизделия извлекали из реторты. Остаток насыщающей смеси собирали в мерную емкость. На процесс цинкования было израсходовано 2,7 кг порошка цинка. Контроль толщины покрытия в трех точках по длине изделия показал, что она составляет 29 - 31 мкм. Проведенные металлографические исследования подтвердили уменьшение пористости нанесенного покрытия по сравнению с покрытиями, полученными известными способами. При этом его твердость и ударная вязкость существенно возросли.
Заявляемая установка (фиг.l) для нанесения цинкового покрытия на металлические изделия содержит нагревательную установку, выполненную в виде индуктора 1, заключенного в корпус 2, изготовленный из легкого материала, например, оцинкованного железа, и снабженного приводом 3 вращения и роликоопорой 4, три реторты 5 (на фиг.l позицией 5 обозначена одна из реторт), расположенные на технологических столах 6 (на фиг.l позицией 6 обозначен один из технологических столов), снабженных устройствами 7 охлаждения реторты 5, механизм 8 выгрузки оцинкованных изделий из реторты 5, устройство 9 засыпки и распределения насыщающей смеси в реторте 5, аспирационная система 10 сбора остатка насыщающей смеси, щит управления 11, а также участки для мойки и пассивации оцинкованных изделий (на чертеже не показаны).
Индуктор 1 (фиг.2-4) представляет собой многосекционную, например, трехсекционную, катушку, состоящую из секций 12, 13, 14. В нижней части индуктора 1 между секциями 12, 13, 14 катушки, а также в начале и в конце индуктора 1 (фиг.2-3) установлены ролики 15 механизма продольного перемещения реторты 5 внутри индуктора 1. В верхней части индуктора 1 между секциями 12, 13, 14 катушки индуктора 1 (фиг.4) установлены датчики 16, 17, 18 температуры, каждый из которых связан через один из регуляторов 19, 20, 21 температуры отдельных участков корпуса реторты 5, снабженных задатчиками 22, 23, 24, с управляющим входом соответствующего тиристорного блока 25, 26, 27. Выход каждого тиристорного блока 25, 26, 27 соединен с началом обмотки соответствующей секции 12, 13, 14 катушки. В эту же цепь включен один из измерителей тока 28,29,30. Питающий вход каждого тиристорного блока 25, 26, 27 соединен с соответствующей фазой сети переменного тока через коммутирующее устройство 31. Кроме того, к выходу регулятора 20 температуры среднего участка корпуса реторты подключен снабженный задатчиком 32 счетчик 33 числа отключений питания от индуктора. Выход счетчика 33 связан с управляющим входом коммутирующего устройства 31. Концы обмоток секций 12,13, 14 соединены с нейтралью N (нулевым проводом трехфазной сети переменного тока ABC). Реторта 5 (фиг.3,6) представляет собой цилиндр, выполненный из нержавеющей стали, имеющий длину более, чем в 10 раз превышающую его диаметр. Реторта 5 снабжена герметичной крышкой 34, в центре которой укреплен дренажный патрубок 35. В рабочем положении реторта 5 размещена внутри индуктора 1 и при помощи падьцев 36 соединена с водилом 37 привода 3 вращения реторты 5, а другим концом посредством реборды 38 опирается на роликоопору 4. Технологический стол 6 установлен на транспортной тележке 39 и оснащен укрепленными на нем барабанами 40, связанными с приводом 41 вращения реторты на технологическом столе, а также (фиг.2) подъемными роликами 42 механизма перемещения реторты вдоль технологического стола
Устройство 9 засыпки (фиг.l) и распределения насыщающей смеси в реторте выполнено (фиг.5) в виде установленного на передвижном штативе 43 бункера 44 со шнековым питателем 45, заключенным в трубе 46, длина которой превышает длину реторты 5.
Аспирационная система 10 (фиг.l) сбора остатка насыщающей смеси из реторты и/или с поверхности оцинкованных изделий, например, промышленный пылесос, снабжена осадителем частиц в мерную емкость (на чертеже не показаны).
Установка работает следующим образом.
Перед нанесением покрытия металлические изделия проходят входной контроль изделий, который 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 42 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. 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 44 устройства 9 засыпки и распределения насыщающей смеси в реторте 5, транспортируют на штативе 43 и, позиционируя его, вдвигают трубу 46 с заключенным в ней шнековым питателем 45 в полость реторты 5 вплоть до ее конца, добиваясь равномерного распределения насыщающей смеси. 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 39 располагают напротив горловины индуктора 1, закрывают реторту 5 герметичной крышкой 34 и с помощью подъемных роликов 42 и роликов 15 перемещают вдоль технологического стола 6 и вдоль индуктора 1 , размещая ее в рабочем положении внутри индуктора 1. Затем включают привод 3 вращения реторты 5 и коммутирующее устройство 31, обеспечивающее подачу переменного тока через тиристорные блоки 25,26,27 в секции 12,13,14 катушки индуктора 1. В каждой секции 12,13,14 катушки 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 металлоизделиях, которые являются ферромагнитным материалом, 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 металлоизделия разогреваются до температуры 768-910° С, а корпус реторты 5 - до 300-400° С. 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 35 происходит непрерывный сброс избыточного давления в реторте. При этом образующиеся при нагреве газообразные продукты удаляются из реторты 5 в атмосферу.
Для управления процессом цинкования конкретной партии металлоизделий выбирают заданные значения температуры их нагрева и остывания, в пределах которых находится температура магнитных превращений данного металла. При нагревании корпуса реторты 5 до заданного значения температуры нагрева соответствующие регуляторы 19, 20, 21 температуры вырабатывают сигналы управления тиристорными блоками 25, 26, 27 на отключение питания от секций 12,13.14 катушки. Счетчик 33 фиксирует отключение индуктора 1. Электромагнитный поток исчезает, вихревые токи становятся равньми нулю, начинается остывание реторты 5 и металлоизделий. При остывании корпуса реторты 5 до заданной температуры регуляторы 19,20,21 вырабатывают сигналы управления тиристорными блоками 25, 26, 27 на включение питания секций 12,13,14 катушки индуктора 1. Секции 12,13,14 катушки вновь индуктируют электромагнитное поле, которое вновь возбуждает вихревые токи, и возобновляется нагрев. Процесс повторяется до тех пор, пока число отключений индуктора 1 не совпадет с величиной, установленной на задатчике 32 счетчика 33 в соответствии с неоходимой толщиной покрытия, выбранной для данной партии изделий. При колебаниях температуры металла в зоне температуры его магнитных превращений в нем наблюдаются магнитострикционные эффекты, в ходе которых изменяются размеры кристаллических решеток и расстояний между ними. Это интенсифицирует взаимную диффузию цинка и железа и способствует лучшей гомогенизации образовавшегося расплава интерметаллического соединения цинка и железа. Сигнал коммутирующего устройства 31 отключает установку от питающей электросети, и счетчик 33 обнуляется. Затем с помощью роликов 15 механизма продольного перемещения реторты 5 внутри индуктора 1 реторту 5 извлекают из индуктора 1, помещают ее на технологический стол б и с помощью подъемных роликов 42 перемещают вдоль него. Ролики 42 опускают и, установив реторту 5 на барабаны 40, включают привод 41 вращения реторты 5 на технологическом столе 6 и подвергают ее принудительному охлаждению до температуры, не превышающей 25O0C. Оцинкованные металлоизделия выгружают из реторты 5 с помощью механизма 8. Включением аспирационной системы 10 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. 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.
Промышленная применимость
Заявляемые способ нанесения цинкового покрытия и установка для его осуществления применимы в машиностроении и других отраслях промышленности.
Как показали опытные испытания, заявляемые способ и установка обеспечивают значительное уменьшение длительности технологического цикла нанесения антикоррозионного цинкового покрытия, сокращение затрат электроэнергии, сокращение расхода цинкового порошка, достижение высокого качества цинкового покрытия при увеличении диапазона его толщин до 300 мкм и расширении номенклатуры цинкуемых изделий. При этом обеспечивается непрерывность производственного процесса цинкования изделий при использовании одной установки.
Это обуславливает перспективность широкого применения заявляемых изобретений.

Claims

Формула изобретения
1. Способ нанесения цинкового покрытия на металлические изделия путем термодиффузионного цинкования, включающий загрузку изделий в реторту электрической нагревательной установки, засыпку в реторту насыщающей цинкосодержащей смеси, герметизацию реторты, нагрев ее до заданной температуры, выдержку реторты в нагревательной установке в течение периода, необходимого для образования требуемой толщины покрытия, и последующую выгрузку изделий из реторты, отличающийся тем, что в качестве нагревательной установки используют электромагнитный индуктор, засыпку в реторту насыщающей смеси, содержащей 20 - 25 мacc.% порошка цинка и 75 - 80 мacc.% глинозема, осуществляют в количестве 8 - 16 % от массы изделий, проводят процесс термодиффузионного цинкования, обеспечивая нагрев вихревыми токами корпуса реторты до температуры 300- 4000C, а изделий - до температуры 768 - 9100C, после достижения требуемых значений температуры проводят выдержку реторты в индукторе, затем извлекают реторту из индуктора, охлаждают реторту, после чего из нее выгружают оцинкованные металлические изделия.
2. Способ по п.l, отличающийся тем, что проводят выдержку реторты в индукторе, попеременно охлаждая и нагревая ее корпус в указанных пределах температуры путем чередования отключения и включения индуктора, добиваясь от одного до восьми колебаний температуры металлических изделий около температуры магнитных превращений металла изделий.
3. Способ по п.п.l или 2, отличающийся тем, что засыпку насыщающей смеси осуществляют порциями, равномерно распределяя ее по всей длине реторты, при этом чередуют порции каждый раз с загрузкой части партии металлических изделий, составляющей не более половины всей загружаемой партии.
4. Установка для нанесения цинкового покрытия на металлические изделия путем термодиффузионного цинкования, содержащая электрическую нагревательную установку с размещенной в ней ретортой 5 с герметичной крышкой 34, приводом вращения реторты 3 и дренажным патрубком 35, закрепленным в центре ее крышки 34, отличающаяся тем, что реторта 5 размещена горизонтально в нагревательной установке, выполненной в виде электромагнитного индуктора 1 , состоящего из многосекционной, по меньшей мере, трехсекционной, катушки, каждая секция 12,13,14 которой через соответствующий тиристорный блок 25, 26,27 запитана от отдельной фазы сети переменного тока, и оснащенного механизмом продольного перемещения реторты 5 внутри индуктора 1, выполненным в виде роликов 15, установленных в нижней части индуктора 1, а на входе индуктора 1 перед первой секцией 14 катушки установлена роликоопора 4 с возможностью ее перемещения в вертикальной плоскости и обеспечения вращения реторты 5 внутри индуктора 1, при этом между секциями 12, 13,14 катушки установлены датчики 16,17,18 температуры отдельных участков корпуса реторты 5, подключенные через соответствующие регуляторы 19,20,21 и тиристорные блоки 25,26,27 к цепям питания секций 12,13.14 катушки, причем установка снабжена, по меньшей мере, двумя технологическими столами 6, каждый из которых установлен на транспортной тележке 39 и оснащен приводом вращения 41 реторты 5, механизмом перемещения реторты 5 вдоль технологического стола 6, устройством 7 охлаждения реторты 5, а также механизмом 8 выгрузки оцинкованных изделий.
5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что она снабжена устройством 9 засыпки и распределения насыщающей смеси в реторте 5, выполненным в виде установленного на передвижном штативе 43 бункера 44 со шнековым питателем 45, заключенным в трубе 46, длина которой превышает длину реторты 5.
6. Установка по п.п. 4 или 5, отличающаяся тем, что она снабжена аспирационной системой 10 сбора остатка насыщающей смеси из реторты 5 и/или с поверхности оцинкованных изделий, снабженной осадителем частиц в мерную емкость.
PCT/RU2010/000440 2009-08-17 2010-08-05 Способ нанесения цинкового покрытия и установка для его осуществления WO2011021964A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009131801 2009-08-17
RU2009131801/02A RU2424351C2 (ru) 2009-08-17 2009-08-17 Способ нанесения цинкового покрытия и установка для его осуществления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011021964A1 true WO2011021964A1 (ru) 2011-02-24

Family

ID=42120464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2010/000440 WO2011021964A1 (ru) 2009-08-17 2010-08-05 Способ нанесения цинкового покрытия и установка для его осуществления

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2424351C2 (ru)
WO (1) WO2011021964A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106835010A (zh) * 2017-03-07 2017-06-13 北京铁科首钢轨道技术股份有限公司 一种非密闭通道式机械能辅助粉末渗锌设备及工艺

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2500833C1 (ru) * 2012-05-14 2013-12-10 Закрытое Акционерное Общество "Неоцинк Технолоджи" Способ нанесения антикоррозионного покрытия на металлические изделия путем термодиффузионного цинкования
RU2533400C2 (ru) * 2012-10-26 2014-11-20 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик Министерство промышленности и торговли РФ (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) Способ нанесения цинкового покрытия и установка для его осуществления
RU2527593C1 (ru) * 2013-02-19 2014-09-10 Виктор Иванович Кубанцев Способ термодиффузионного цинкования изделий из ферромагнитных материалов
RU2597460C2 (ru) * 2015-02-19 2016-09-10 Виктор Иванович Кубанцев Способ формирования защитного покрытия
RU2607505C1 (ru) * 2015-09-17 2017-01-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Способ термодиффузионного цинкования крепежных деталей из сталей бейнитного класса с одновременным повышением их хладостойкости
CA3236537A1 (en) * 2022-04-13 2023-10-19 Alexey Nikolaevich SONK Method of applying thermodiffusion zinc coating to steel pipes

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB212031A (en) * 1923-01-15 1924-03-06 Gerald Petrie Improvements relating to the sherardising of metals in wire or strip form
RU2117717C1 (ru) * 1997-09-16 1998-08-20 Товарищество с ограниченной ответственностью "Синг" Способ нанесения цинкового покрытия и технологическая линия для его осуществления
RU2174159C1 (ru) * 2000-09-21 2001-09-27 Штыкан Исаак Лейбович Способ нанесения цинкового покрытия и установка для его осуществления
DE102004035049A1 (de) * 2003-10-31 2005-08-18 Leonid Levinski Verfahren zur Beschichtung von formschwierigen Stahlprofilerzeugnissen und technologische Linie zu dessen Durchführung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB212031A (en) * 1923-01-15 1924-03-06 Gerald Petrie Improvements relating to the sherardising of metals in wire or strip form
RU2117717C1 (ru) * 1997-09-16 1998-08-20 Товарищество с ограниченной ответственностью "Синг" Способ нанесения цинкового покрытия и технологическая линия для его осуществления
RU2174159C1 (ru) * 2000-09-21 2001-09-27 Штыкан Исаак Лейбович Способ нанесения цинкового покрытия и установка для его осуществления
DE102004035049A1 (de) * 2003-10-31 2005-08-18 Leonid Levinski Verfahren zur Beschichtung von formschwierigen Stahlprofilerzeugnissen und technologische Linie zu dessen Durchführung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106835010A (zh) * 2017-03-07 2017-06-13 北京铁科首钢轨道技术股份有限公司 一种非密闭通道式机械能辅助粉末渗锌设备及工艺
CN106835010B (zh) * 2017-03-07 2019-07-02 中国铁道科学研究院集团有限公司 一种非密闭通道式机械能辅助粉末渗锌设备及工艺

Also Published As

Publication number Publication date
RU2424351C2 (ru) 2011-07-20
RU2009131801A (ru) 2010-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011021964A1 (ru) Способ нанесения цинкового покрытия и установка для его осуществления
KR102315688B1 (ko) 컴팩트한 연속식 어닐링 용액 열처리
RU2721255C1 (ru) Скрайбированная лазером текстурированная кремнистая сталь, стойкая к отжигу для снятия напряжений, и способ ее изготовления
Rudnev et al. Induction heating and heat treatment
JP6974469B2 (ja) スポット溶接性及び耐食性に優れた亜鉛合金めっき鋼材
CN102560476A (zh) 一种金属管内壁涂层感应加热熔结方法
CN103212675A (zh) 一种钢锭冒口感应加热及电磁搅拌装置
CN107338432A (zh) 采用气体动力喷涂制备高硅钢薄板的方法
US20090107991A1 (en) Electric induction heating and melting of an electrically conductive material in a containement vessel
US3350494A (en) Induction furnace
CN206768218U (zh) 去除激光熔覆层气孔/夹杂物的激光熔覆装置
RU2533400C2 (ru) Способ нанесения цинкового покрытия и установка для его осуществления
RU132447U1 (ru) Установка для нанесения цинкового покрытия на изделия из ферромагнитных материалов путем термодиффузионного цинкования
JP6937373B2 (ja) スポット溶接性及び耐食性に優れた単層亜鉛合金めっき鋼材及びその製造方法
US3239204A (en) Vacuum degassing apparatus
Mitchell Electrochemical aspects of the ESR process
US3887721A (en) Metallic coating method
RU2527593C1 (ru) Способ термодиффузионного цинкования изделий из ферромагнитных материалов
US3180633A (en) Apparatus for producing ultraclean alloy steels
CN214223785U (zh) 电弧炉用电熔砖式炉
RU2597460C2 (ru) Способ формирования защитного покрытия
US1792674A (en) Method of heating salt baths for heat treatment of metals
CN203758238U (zh) 一种中频感应炉
CN107460288B (zh) 一种碳钢、合金钢的偏析、疏松改善装置及工艺方法
JPS61117261A (ja) 鉄の金属ロ−プを加熱浸漬金属処理する方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10810248

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10810248

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1