專利名稱：一種金屬工件真空熱浸鍍鋁或鋁合金的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬材料表面鍍層技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種金屬工件真空熱浸鍍鋁或鋁合金的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
在金屬工件表面熱浸鍍鋁或鋁合金是金屬工件表面防腐和延長使用壽命的有效途徑之一，目前，熱浸鍍鋁或鋁合金的方法很多，但主要有氣體保護(hù)法和溶劑法兩大類。專利文獻(xiàn) CN1020928C、AU696077B1、EP0698671A1、EP0467749A1、KR2007/006720 等給出了氣體保護(hù)法連續(xù)熱浸鍍鋁及鋁合金的工藝，但該方法僅適合單一產(chǎn)品的大批量連續(xù)生產(chǎn)，如Sendzimir法、改良Sendzimir法、美鋼聯(lián)法等,這類方法設(shè)備投資大、工藝要求高、不能隨時停產(chǎn)、生產(chǎn)難度大。相反，專利文獻(xiàn)CN1243121C、CN1069703C、CN1381607A等給出了溶劑法熱浸鍍鋁及鋁合金的工藝，這類方法設(shè)備投資相對較低、工藝要求不高、產(chǎn)品靈活多樣，但溶劑法熱浸鍍鋁及鋁合金仍然存在一系列問題，例如:(I)鍍前必須進(jìn)行酸洗和助鍍，助鍍劑價格較高，氟鹽有毒性，不但增加了浸鍍成本，同時也污染環(huán)境；(2)助鍍劑鹽膜易吸潮，鍍前必須充分干燥，否則易產(chǎn)生漏鍍和針孔，影響表面質(zhì)量和耐蝕性能；(3)鍍液表面必須覆蓋熔鹽，熔鹽易老化揮發(fā)，損害人員身體健康；(4)鍍后工件表面附著熔鹽，清洗比較困難，增加成本，污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種金屬工件真空熱浸鍍鋁或鋁合金的方法及其裝置，利用該方法及裝置，可以在金屬工件內(nèi)外表面免酸洗的情況下低成本高質(zhì)量地浸鍍一層鋁或鋁合金防護(hù)層，提高金屬工件的使用壽命。本發(fā)明提供的一種金屬工件真空熱浸鍍鋁或鋁合金的方法通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。一種金屬工件真空熱浸鍍鋁或鋁合金的方法，其特征在于該方法包括以下步驟:a.上料:將金屬工件表面的油污、泥潰等用中性洗滌劑和凈水清洗干凈后烘干，然后懸掛在上料機(jī)構(gòu)上，將金屬工件與上料機(jī)構(gòu)一起吊裝在冷卻爐體上方，然后使用連接螺栓將上料機(jī)構(gòu)與冷卻爐體緊固密封；將工業(yè)鋁錠或鋁合金錠加入到熔鋁爐中，加入量為熔鋁爐高度的70% 80%，然后采用螺栓將熔鋁爐與還原爐密封連接；b.抽真空掃爐:關(guān)閉進(jìn)氣閥、上排氣閥和下排氣閥，通過旋轉(zhuǎn)主動轉(zhuǎn)軸打開密封閥蓋，同時打開換向閥，使冷卻爐排氣管和還原爐排氣管均呈開啟狀態(tài)，啟動真空泵，對整個爐膛抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到5Pa IX 10_2Pa時，對還原爐進(jìn)行升溫加熱；c.金屬工件還原:啟動卷揚(yáng)電機(jī)，將料盤及金屬工件下降到還原爐中央位置，對金屬工件進(jìn)行加熱，然后先關(guān)閉換向閥，使冷卻爐排氣管和還原爐排氣管均呈關(guān)閉狀態(tài)，再打開進(jìn)氣閥和下排氣閥，向整個爐膛內(nèi)通入還原性氣體，對金屬工件表面氧化層進(jìn)行還原，還原反應(yīng)后的氣體由下排 氣閥排出爐膛；
d.熔化鋁液:關(guān)閉進(jìn)氣閥和下排氣閥，打開換向閥，使冷卻爐排氣管和還原爐排氣管均呈開啟狀態(tài)，對整個爐膛再次抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到5Pa I X IO-2Pa時，利用加熱器對熔鋁爐進(jìn)行升溫加熱，將熔鋁爐中的鋁錠或鋁合金錠加熱熔化，控制熔融液體溫度達(dá)到650°C 780°C時保溫待鍍；e.熱浸鍍鋁或鋁合金:當(dāng)金屬工件表面氧化層還原完畢后，再次啟動卷揚(yáng)電機(jī)，使料盤及還原后的金屬工件緩慢下降，直到金屬工件浸入鋁液或鋁合金液中為止，對金屬工件表面進(jìn)行熱浸鍍鋁或鋁合金；f.冷卻金屬工件:待金屬工件浸鍍完成后，反向啟動卷揚(yáng)電機(jī)，將金屬工件提升至冷卻爐中央，依靠冷卻壁內(nèi)部的冷卻水對金屬工件進(jìn)行輻射冷卻，同時轉(zhuǎn)動主動轉(zhuǎn)軸，關(guān)閉密封閥蓋，切換換向閥，使冷卻爐排氣管呈關(guān)閉狀態(tài)，使還原爐排氣管均呈開啟狀態(tài)，然后打開進(jìn)氣閥和上排氣閥，向冷卻爐中充入氮?dú)?，加?qiáng)金屬工件的冷卻，換熱后的氣體由上排氣閥排出冷卻爐；g.取出金屬工件:當(dāng)金屬工件溫度冷卻到120°C以下時，打開上料機(jī)構(gòu)與冷卻爐之間的連接螺栓，然后將上料機(jī) 構(gòu)和金屬工件提升至爐膛外，再卸下金屬工件，可得到表面鍍層完好的金屬工件，重復(fù)步驟a g可連續(xù)對金屬工件進(jìn)行熱浸鍍鋁或鋁合金。上述步驟c中所述的還原爐為圓形密封性爐體，爐體采用耐熱鋼制成，爐體長度為I 18米，爐體外部采用電阻加熱或煤氣加熱；上述步驟c中所述的還原性氣體為氫氣，或氨分解的氮?dú)馀c氫氣的混合氣體，或一氧化碳?xì)怏w和氫氣的混合氣體；上述步驟c中所述的還原工藝是指工件表面的氧化鐵皮在還原性氣氛中被還原成金屬鐵的過程，還原溫度在550°C 950°C范圍，還原時間控制在Imin 20min范圍；上述步驟d中所述的熔鋁爐為圓形密封性爐體，爐體采用普碳鋼制成，爐體長度為I 16米，爐體外部采用電阻加熱或采用煤氣加熱；上述步驟e中所述的熱浸鍍鋁或鋁合金是指工件浸入熔融鋁液或鋁合金液至工件被提出的過程，浸鍍時間可以控制在I秒 5分鐘時間，浸鍍溫度可以控制在650°C 780°C范圍，浸鍍過程中可以在鋁液中提升或下降工件；上述步驟f中所述的冷卻爐為圓形密封性爐體，爐體采用不銹鋼制成，爐體長度為I 18米，爐體外部的冷卻壁采用不銹鋼制成，在冷卻壁與爐體之間通水冷卻。一種金屬工件真空熱浸鍍鋁及鋁合金方法采用的裝置，其特征在于該裝置包括:真空泵、換向閥、還原爐排氣管、冷卻爐排氣管、進(jìn)氣閥、冷卻水出口、連接螺栓、卷揚(yáng)電機(jī)、鋼絲繩、上料機(jī)構(gòu)、料盤、上排氣閥、冷卻爐、冷卻壁、冷卻水進(jìn)口、密封閥蓋、主動轉(zhuǎn)軸、還原爐、加熱元件、還原爐保溫層、下排氣閥、熔融鋁液、熔鋁爐、加熱器和熔鋁爐保溫層。其中，冷卻爐位于最上面，熔鋁爐位于最下面，還原爐位于冷卻爐和熔鋁爐之間，冷卻爐、還原爐和熔鋁爐之間采用螺栓密封連接；上料機(jī)構(gòu)為盤狀鋼板，位于冷卻爐體的上方，鋼板的下面裝設(shè)有卷揚(yáng)電機(jī)，卷揚(yáng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)后可以纏繞或放開鋼絲繩，帶動料盤上升或下降，料盤上掛有被鍍金屬工件，隨料盤的上升和下降，金屬工件依次通過冷卻區(qū)、還原區(qū)和浸鍍區(qū)；密封閥蓋設(shè)置在還原爐爐體頂部，密封閥蓋可以繞主動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，通過主動轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)達(dá)到開關(guān)狀態(tài)，密封閥蓋打開時整個爐膛相互貫通，密封閥蓋關(guān)閉時冷卻爐爐膛與還原爐爐膛隔開，爐膛內(nèi)呈真空狀態(tài)，充入惰性氣體或充入還原性氣體，當(dāng)密封閥蓋完全打開時，上料機(jī)構(gòu)可以攜帶金屬工件下降或上升，順利通過還原區(qū)和浸鍍區(qū)，當(dāng)密封閥蓋完全關(guān)閉時，冷卻爐與還原爐隔開，以確保還原爐和熔鋁爐內(nèi)呈真空狀態(tài)，冷卻爐內(nèi)充滿惰性氣體，便于對金屬工件進(jìn)行強(qiáng)制冷卻和打開上料機(jī)構(gòu)并提出金屬工件。所述的冷卻爐體采用不銹鋼制作，料盤、密封閥蓋和還原爐采用耐熱鋼制成，熔鋁爐采用普碳鋼制成，冷卻爐與還原爐及熔鋁爐之間采用螺栓密封連接；所述的冷卻壁包圍在冷卻爐外部，與冷卻爐爐體之間形成水冷夾層，冷卻用水由冷卻水進(jìn)口進(jìn)入，由冷卻水出口排出，對爐體進(jìn)行冷卻；所述的還原爐外部包圍有還原爐保溫層，在還原爐保溫層與還原爐爐體之間設(shè)置有加熱元件，加熱元件對還原爐爐體進(jìn)行升溫加熱，以保證金屬工件還原和預(yù)熱所需溫度；所述的熔鋁爐外部包圍有熔鋁爐保溫層，在熔鋁爐保溫層與熔鋁爐爐體之間設(shè)置有加熱器，加熱器對熔鋁爐爐體進(jìn)行升溫加熱和保溫，以熔化熔鋁爐中的鋁錠，確保金屬工件能夠在650°C 780°C范圍內(nèi)進(jìn)行熱浸鍍鋁及鋁合金；本發(fā)明突出的實質(zhì)性特點和顯著的進(jìn)步體現(xiàn)在:(1)在金屬工件表面的氧化層還原后直接在真空狀態(tài)下對金屬工件進(jìn)行熱浸鍍鋁或鋁合金，減少了普通熔鹽覆蓋法熱浸鍍鋁時金屬工件表面附著的氣體，減少了針孔、漏鍍、結(jié)瘤等缺陷，增加了鋁液與金屬工件表面之間的界面結(jié)合力，提高了鍍層質(zhì)量；(2)將金屬工件表面的氧化層還原后直接進(jìn)行熱浸鍍鋁或鋁合金，省去了普通熔鹽覆蓋法熱浸鍍鋁前的表面酸洗、助鍍和鈍化等工序，簡化了生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本；(3)將金屬工件表面的氧化層還原后直接進(jìn)行熱浸鍍鋁或鋁合金，省去了覆蓋在鋁液表面的熔鹽， 減少了熔鹽消耗，使生產(chǎn)在絕對環(huán)保狀態(tài)下進(jìn)行；(4)將金屬工件表面的氧化層還原后直接進(jìn)行熱浸鍍鋁或鋁合金，省去了普通熔鹽覆蓋法熱浸鍍鋁后工件表面熔鹽清理工作，大大簡化了工藝，降低了生產(chǎn)成本；(5)在真空狀態(tài)下對金屬工件進(jìn)行熱浸鍍鋁，避免了金屬工件在鍍鋁前后的表面氧化問題，提高了鍍層質(zhì)量；(6)在真空狀態(tài)下對金屬工件進(jìn)行還原后再熱浸鍍鋁或鋁合金，提高了鋁液與金屬工件表面之間的附著力，提高了鍍層質(zhì)量；(7)在真空狀態(tài)下對金屬工件進(jìn)行熱浸鍍鋁或鋁合金完成后，可以迅速將金屬工件提升至冷卻爐內(nèi)進(jìn)行吹氮冷卻，提高了金屬工件的冷卻速度，從而提高金屬工件的力學(xué)十生倉泛;(8)本發(fā)明采用的還原性氣體可以是工業(yè)純氫氣，可以是氨分解產(chǎn)生的氫氣，可以是氫氣和一氧化碳的混合氣體，在對鋼鐵材質(zhì)的金屬工件表面氧化層進(jìn)行還原的同時，還可利用CO調(diào)節(jié)氣氛中的[C]濃度，以此控制鋼鐵材質(zhì)的金屬工件表面的碳含量；(9)在真空狀態(tài)下對金屬工件進(jìn)行熱浸鍍鋁或鋁合金，避免了金屬工件在鍍后的表面氧化，待工件冷卻后可直接進(jìn)行二次或三次復(fù)鍍，以增加鍍層的厚度。


圖1是金屬工件真空熱浸鍍鋁及鋁合金方法及其裝置示意圖。圖2是密封閥蓋位置的放大圖，圖中實線的密封閥蓋為完全密封狀態(tài)，虛線的密封閥蓋為完全開啟狀態(tài)。
具體實施例方式下面通過實施例詳細(xì)描述本發(fā)明。如圖1所示，一種金屬工件真空熱浸鍍鋁及鋁合金裝置，由真空泵1、換向閥2、還原爐排氣管3、冷卻爐排氣管4、進(jìn)氣閥5、冷卻水出口 6、連接螺栓7、卷揚(yáng)電機(jī)8、鋼絲繩9、上料機(jī)構(gòu)10、料盤11、上排氣閥12、冷卻爐13、冷卻壁15、冷卻水進(jìn)口 16、密封閥蓋17、主動轉(zhuǎn)軸18、還原爐19、加熱元件20、還原爐保溫層21、下排氣閥22、熔融鋁液23、熔鋁爐24、力口熱器25和熔鋁爐保溫層26組成。采用所述裝置，將熱軋之后的普碳鋼無縫鋼管(以下簡稱鋼管)作為金屬工件進(jìn)行還原后真空熱浸鍍鋁，首先將鋼管14表面的油污、泥潰等用中性洗滌劑和凈水清洗干凈后烘干，然后懸掛在上料機(jī)構(gòu)10上，將鋼管14與上料機(jī)構(gòu)10 —起吊裝在冷卻爐13上方，然后使用連接螺栓7將上料機(jī)構(gòu)10與冷卻爐13緊固密封；將工業(yè)鋁錠加入到熔鋁爐24中，鋁錠的加入量應(yīng)使熔化后熔融鋁液23達(dá)到熔鋁爐高度的70% 80%，然后采用連接螺栓7將熔鋁爐13與還原爐19密封連接；此時，關(guān)閉進(jìn)氣閥5、上排氣閥12及下排氣閥22，通過旋轉(zhuǎn)主動轉(zhuǎn)軸18打開密封閥蓋17，同時打開換向閥2，使冷卻爐排氣管4和還原爐排氣管3均呈開啟狀態(tài)，啟動真空泵1，對整個爐膛抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到IXKT1Pa時，對還原爐19進(jìn)行升溫加熱；然后啟動卷揚(yáng)電機(jī)8，通過放開鋼絲繩9將料盤11及鋼管14下降到還原爐19的中央位置，利用加熱元件20對鋼管14進(jìn)行升溫加熱，然后先關(guān)閉換向閥2，使冷卻爐排氣管4和還原爐排氣管3均呈關(guān)閉狀態(tài)，再打開進(jìn)氣閥5，向整個爐膛內(nèi)通入還原性氣體氫氣，對鋼管14表面氧化層進(jìn)行還原，還原反應(yīng)后的水蒸氣和過量氫氣由下排氣閥22排出爐膛；此時，關(guān)閉進(jìn)氣閥5、上排氣閥12及下排氣閥22，打開換向閥2，使冷卻爐排氣管4和還原爐排氣管3均呈開啟狀態(tài)，對整個爐膛再次抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到I X IO-1Pa時，利用加熱器25對熔鋁爐24進(jìn)行升溫加熱，將熔鋁爐24中的鋁錠加熱熔化，形成熔融鋁液23，控制熔融鋁液23的溫度在750V 7 60°C范圍；再次啟動卷揚(yáng)電機(jī)8，通過放開鋼絲繩9使料盤11及還原后的鋼管14緩慢下降，直到鋼管14浸入熔融鋁液23中為止，對鋼管14表面進(jìn)行熱浸鍍鋁；待鋼管14浸鍍完成后，反向啟動卷揚(yáng)電機(jī)8，通過纏繞鋼絲繩9將鋼管14提升至冷卻爐13中央，冷卻水從冷卻水進(jìn)口 16進(jìn)入冷卻壁15中，從冷卻水出口 6排出冷卻壁15，依靠冷卻壁15內(nèi)部的冷卻水對金屬工件14進(jìn)行輻射冷卻，同時轉(zhuǎn)動主動轉(zhuǎn)軸18，關(guān)閉密封閥蓋17，切換換向閥2，使冷卻爐排氣管4呈關(guān)閉狀態(tài)，使還原爐排氣管3均呈開啟狀態(tài)，打開進(jìn)氣閥5和上排氣閥12，向冷卻爐13中充入氮?dú)?，?qiáng)化鋼管14的冷卻，換熱后的氣體由上排氣閥12排出冷卻爐13 ;當(dāng)鋼管14的溫度冷卻到120°C以下時，打開上料機(jī)構(gòu)10與冷卻爐13之間的連接螺栓7，將上料機(jī)構(gòu)10和鋼管14提升至爐膛外，再卸下鋼管14，可得到表面鍍層完好的鋼管14，重復(fù)以上步驟可連續(xù)對鋼管進(jìn)行熱浸鍍鋁。上述具體實施例表明，采用本方法和裝置可以無污染、低成本地在鋼管內(nèi)外表面熱浸鍍一層光滑致密的耐腐蝕的鋁薄膜。需要說明的是，這些例子僅是本技術(shù)方法和裝置的一些應(yīng)用范例，不能理解為對本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種金屬工件真空熱浸鍍鋁或鋁合金的方法，其特征在于該方法包括以下步驟: a.上料:將金屬工件表面的油污、泥潰等用中性洗滌劑和凈水清洗干凈后烘干，然后懸掛在上料機(jī)構(gòu)上，將金屬工件與上料機(jī)構(gòu)一起吊裝在冷卻爐體上方，然后使用連接螺栓將上料機(jī)構(gòu)與冷卻爐體緊固密封，將工業(yè)鋁錠或鋁合金錠加入到熔鋁爐中，加入量為熔鋁爐高度的70% 80%，然后采用螺栓將熔鋁爐與還原爐密封連接； b.抽真空掃爐:關(guān)閉進(jìn)氣閥、上排氣閥和下排氣閥，通過旋轉(zhuǎn)主動轉(zhuǎn)軸打開密封閥蓋，同時打開換向閥，使冷卻爐排氣管和還原爐 排氣管均呈開啟狀態(tài)，啟動真空泵，對整個爐膛抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到5Pa lX10_2Pa時，對還原爐進(jìn)行升溫加熱； c.金屬工件還原:啟動卷揚(yáng)電機(jī)，將料盤及金屬工件下降到還原爐中央位置，對金屬工件進(jìn)行加熱，然后先關(guān)閉換向閥，使冷卻爐排氣管和還原爐排氣管均呈關(guān)閉狀態(tài)，再打開進(jìn)氣閥和下排氣閥，向整個爐膛內(nèi)通入還原性氣體，對金屬工件表面氧化層進(jìn)行還原，還原反應(yīng)后的氣體由下排氣閥排出爐膛； d.熔化鋁液:關(guān)閉進(jìn)氣閥和下排氣閥，打開換向閥，使冷卻爐排氣管和還原爐排氣管均呈開啟狀態(tài)，對整個爐膛再次抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到5Pa I X IO-2Pa時，利用加熱器對熔鋁爐進(jìn)行升溫加熱，將熔鋁爐中的鋁錠或鋁合金錠加熱熔化，控制熔融液體溫度達(dá)到650°C 780°C時保溫待鍍； e.熱浸鍍鋁或鋁合金:當(dāng)金屬工件表面氧化層還原完畢后，再次啟動卷揚(yáng)電機(jī)，使料盤及還原后的金屬工件緩慢下降，直到金屬工件浸入鋁液或鋁合金液中為止，對金屬工件表面進(jìn)行熱浸鍍鋁或鋁合金； f.冷卻金屬工件:待金屬工件浸鍍完成后，反向啟動卷揚(yáng)電機(jī)，將金屬工件提升至冷卻爐中央，依靠冷卻壁內(nèi)部的冷卻水對金屬工件進(jìn)行輻射冷卻，同時轉(zhuǎn)動主動轉(zhuǎn)軸，關(guān)閉密封閥蓋，切換換向閥，使冷卻爐排氣管呈關(guān)閉狀態(tài)，使還原爐排氣管均呈開啟狀態(tài)，然后打開進(jìn)氣閥和上排氣閥，向冷卻爐中充入氮?dú)?，加?qiáng)金屬工件的冷卻，換熱后的氣體由上排氣閥排出冷卻爐； g.取出金屬工件:當(dāng)金屬工件溫度冷卻到120°C以下時，打開上料機(jī)構(gòu)與冷卻爐之間的連接螺栓，然后將上料機(jī)構(gòu)和金屬工件提升至爐膛外，再卸下金屬工件，可得到表面鍍層完好的金屬工件，重復(fù)步驟a g可連續(xù)對金屬工件進(jìn)行熱浸鍍鋁或鋁合金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬工件真空熱浸鍍鋁或鋁合金的方法，其特征在于步驟c中所述的還原爐為圓形密封性爐體，爐體采用耐熱鋼制成，爐體長度為I 18米，爐體外部采用電阻加熱或煤氣加熱；所述的還原性氣體為氫氣，或氨分解產(chǎn)生的氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，或一氧化碳?xì)怏w和氫氣的混合氣體；所述的還原工藝是指工件表面的氧化鐵皮在還原性氣氛中被還原成金屬鐵的過程，還原溫度在550°C 950°C范圍,還原時間控制在Imin 20min范圍；步驟d中所述的熔鋁爐為圓形密封性爐體，爐體采用普碳鋼制成，爐體長度為I 16米，爐體外部采用電阻加熱或采用煤氣加熱；步驟e中所述的熱浸鍍鋁或鋁合金是指工件浸入熔融鋁液或鋁合金液至工件被提出的過程，浸鍍時間可以控制在I秒 5分鐘時間，浸鍍溫度可以控制在650°C 780°C范圍；步驟f中所述的冷卻爐為圓形密封性爐體，爐體采用不銹鋼制成，爐體長度為I 18米，爐體外部的冷卻壁采用不銹鋼制成，在冷卻壁與爐體之間通水冷卻。
3.一種金屬工件真空熱浸鍍鋁及鋁合金方法采用的裝置，其特征在于該裝置包括:真空泵、換向閥、還原爐排氣管、冷卻爐排氣管、進(jìn)氣閥、冷卻水出口、連接螺栓、卷揚(yáng)電機(jī)、鋼絲繩、上料機(jī)構(gòu)、料盤、上排氣閥、冷卻爐、冷卻壁、冷卻水進(jìn)口、密封閥蓋、主動轉(zhuǎn)軸、還原爐、加熱元件、還原爐保溫層、下排氣閥、熔融鋁液、熔鋁爐、加熱器和熔鋁爐保溫層，其中，冷卻爐位于最上面，熔鋁爐位于最下面，還原爐位于冷卻爐和熔鋁爐之間，冷卻爐、還原爐和熔鋁爐之間采用螺栓密封連接；上料機(jī)構(gòu)為盤狀鋼板，位于冷卻爐體的上方，鋼板的下面裝設(shè)有卷揚(yáng)電機(jī)，卷揚(yáng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)后可以纏繞或放開鋼絲繩，帶動料盤上升或下降，料盤上掛有被鍍金屬工件，隨料盤的上升和下降，金屬工件依次通過冷卻區(qū)、還原區(qū)和浸鍍區(qū)；密封閥蓋設(shè)置在還原爐爐體頂部，密封閥蓋可以繞主動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，通過主動轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)達(dá)到開關(guān)狀態(tài)，密封閥蓋打開時整個爐膛相互貫通，密封閥蓋關(guān)閉時冷卻爐爐膛與還原爐爐膛隔開，爐膛內(nèi)呈真空狀態(tài)，充入惰性氣體或還原性氣體，當(dāng)密封閥蓋完全打開時，上料機(jī)構(gòu)攜帶金屬工件下降或上升，當(dāng)密封閥蓋完全關(guān)閉時，冷卻爐與還原爐隔開，還原爐和熔鋁爐內(nèi)呈真空狀態(tài)，冷卻爐內(nèi)充滿惰性氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金屬工件真空熱浸鍍鋁及鋁合金方法采用的裝置，其特征在于其中的冷卻爐體采用不銹鋼制作，料盤、密封閥蓋和還原爐采用耐熱鋼制成，熔鋁爐采用普碳鋼制成，冷卻爐與還原爐及熔鋁爐之間采用螺栓密封連接；之間采用螺栓密封連接；所述的冷卻壁包圍在冷卻爐外部，與冷卻爐爐體之間形成水冷夾層，冷卻用水由冷卻水進(jìn)口進(jìn)入，由冷卻水出口排出；所述的還原爐外部包圍有還原爐保溫層，在還原爐保溫層與還原爐爐體之間設(shè)置有加熱元件；所述的熔鋁爐外部包圍有熔鋁爐保溫層，在熔鋁爐保溫層與熔鋁爐爐體之間設(shè)置有加熱器。`
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬工件真空熱浸鍍鋁或鋁合金的方法及其裝置，能夠有效提高金屬工件的使用壽命。該方法步驟包括上料、抽真空掃爐、金屬工件還原、熔化鋁液、熱浸鍍鋁或鋁合金、冷卻金屬工件和取出金屬工件；該裝置包括真空泵、換向閥、還原爐排氣管、冷卻爐排氣管、進(jìn)氣閥、冷卻水出口、連接螺栓、卷揚(yáng)電機(jī)、鋼絲繩、上料機(jī)構(gòu)、料盤、上排氣閥、冷卻爐、冷卻壁、冷卻水進(jìn)口、密封閥蓋、主動轉(zhuǎn)軸、還原爐、加熱元件、還原爐保溫層、下排氣閥、熔融鋁液、熔鋁爐、加熱器和熔鋁爐保溫層。采用本發(fā)明可以消除漏鍍?nèi)毕?，提高浸鍍速度；浸鍍過程中可通過真空對鍍液進(jìn)行防氧化和除氣處理，消除針孔、結(jié)瘤等缺陷，提高浸鍍質(zhì)量。
文檔編號C23C2/02GK103243286SQ20131013664
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者井玉安, 覃毅, 臧曉明, 李英紅, 宋華 申請人:遼寧科技大學(xué)