專利名稱：電熱管加熱式鍍鋅鍋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種鋼管(或鋼鐵制品)熱鍍鋅生產(chǎn)中的熔鋅熱鍍設(shè)備，具體涉及一種電熱管加熱式鍍鋅鍋。它適用于熱鍍鋼管及其他鋼鐵材料或制品。
目前，鋼管熱鍍鋅生產(chǎn)中使用的鍍鋅鍋按制做材料可分為金屬鍋和非金屬鍋兩種。金屬鍋一般是由低碳鋼板或工業(yè)純鐵板焊制的，而非金屬鍋則是由耐火材料制做的。鍍鋅鍋所采用的加熱方式一般分為燃料(煤、焦炭、油類、天然氣和煤氣等)加熱和電加熱(包括電阻加熱和感應加熱)兩類。
對于金屬鍍鋅鍋來說，無論是燃料加熱還是電阻加熱，都是從鍋外部對鍋體進行加熱，通過鍋壁的熱傳導將熱量傳遞給鍋內(nèi)的鋅液，以供鍍鋅之用。這種鍍鋅鍋結(jié)構(gòu)簡單，熱效率高，有的廠家仍在使用。但由于鋼鐵中含有硅、碳等元素，它們促使熔融的鋅不斷和鍋體發(fā)生擴散作用，這就加速了液態(tài)鋅對鋅鍋的熔解和浸蝕。其結(jié)果，不僅產(chǎn)生了大量鋅渣，使鋅耗增加，而且在鍋體上形成不同程度的缺陷，使得鍋體強度大大降低，局部或整體發(fā)生變形。這時，即使鋅鍋還沒損壞，也不得不停產(chǎn)，以報廢無法修復的舊鋅鍋，更換新鋅鍋。否則，如繼續(xù)使用下去，將可能發(fā)生漏鋅、爆炸等惡性事故。用鋼板制做的這種金屬鋅鍋在焊制質(zhì)量上要求很高，如焊縫有未焊透、氣泡或夾渣等缺陷時，鋅鍋將會迅速損壞。一般情況下，對于一個高質(zhì)量的金屬鍍鋅鍋來說，它的累計使用壽命也只有5000小時左右。如質(zhì)量不高，使用不當，一個金屬鋅鍋的使用壽命可能只有一兩個月。可見，鋼制鋅鍋的使用壽命短是它的突出缺點。不僅如此，更換鍍鋅鍋還是非常麻煩的，并且施工量大，材料耗費量也很大。比如，制做一個容鋅量100噸的鋼板鋅鍋，大約需要40噸鋼材和600多公斤焊條。由此可見，這種鋅鍋是不夠理想的。
非金屬鍍鋅鍋是用耐火材料砌筑的，鋅液同耐火材料不發(fā)生化學反應，因此，這種鋅鍋壽命較長。但因耐火材料導熱性很差，不能用燃料或電阻絲從鍋外面對鋅鍋進行加熱，所以，這種鋅鍋大都是采用感應加熱的方法，該方法即減少了鋅渣，又可使鋅液溫度易于控制。由于這種鋅鍋優(yōu)點較多，目前已被廣泛應用于生產(chǎn)。但是，這種鍍鋅鍋也有其自身的不足，比如感應器用得很多(一般用12個)，這使得設(shè)備復雜并初建投資很大。最初投料生產(chǎn)時，不能直接起熔，且溫升速度緩慢(大約需5～7日)。但更重要的是當感應器滿負荷運行時，其熱能轉(zhuǎn)換率太低(50％)。由于從感應器次極鋅環(huán)通過熔溝到鋅鍋內(nèi)壁的距離較長(1.2米)，熔溝截面又不很大(450×110mm2)，這使得導熱效率大大下降，熱效率只有80％。這樣，鋅鍋實際得到的能量僅為電源供給感應器能量的40％(50％×80％)?？梢姡?0％的寶貴的電能在這里被白白地浪費掉了。這是感應加熱式非金屬鍍鋅鍋的一個致命的弱點。另外，在生產(chǎn)中對感應器次極鋅環(huán)的維修工作量也是很大的。例如，鋅環(huán)周圍的耐火土封閉層很薄，是感應器與鍋體聯(lián)接處的一個薄弱環(huán)節(jié)，如維護不當，極易發(fā)生漏鋅現(xiàn)象。有時，還會因熔溝中有雜質(zhì)、鋅渣等物阻塞，造成通過熔溝傳導熱量的鋅液對流不暢，次極鋅環(huán)產(chǎn)生的熱量不能及時輸出，使得積溫過高，在鋅環(huán)上產(chǎn)生鋅蒸氣而發(fā)生斷環(huán)或因過熱膨脹而使熔溝封閉層開裂及鋅環(huán)外層鋼護板發(fā)生變形。這時，感應器便不能正常工作，鋅鍋溫度因此而下降，使得生產(chǎn)受到直接影響。
本實用新型的目的是要提供一種改進的用于熱鍍鋅生產(chǎn)的電熱管加熱式鍍鋅鍋。它將彌補鋼制鍍鋅鍋壽命短和感應加熱式鍍鋅鍋熱效率低的不足，具有結(jié)構(gòu)簡單，造價低，熱效率高，壽命長，容易控制，故障少等特點。
本實用新型是按如下方案設(shè)計實現(xiàn)的。
鍍鋅鍋體由最外層澆注的耐火混凝土、中層搗固的隔熱耐火土和里層砌筑的耐火磚等構(gòu)成。在它的兩長邊的水平向中部各預留出一排透孔，在各個相對稱的兩孔中各橫穿一根用作熱鍍鋅熱源的電熱管。該電熱管的外壁采用耐液態(tài)鋅溶解、浸蝕的合金管(或工業(yè)純鐵管)制做。電熱管與鍋體預留孔之間的縫隙用耐火土堵嚴夯實(或用耐火澆注料灌注)，以使電熱管得以固定并杜絕泄漏。
由于該鋅鍋中與鋅液接觸的鍋內(nèi)壁和電熱管等部位都具有耐腐蝕性，故使用壽命長。又由于該鍍鋅鍋采用的加熱方式屬于純電阻直接加熱，故功率因數(shù)高(COS∮＝1)，熱能損失少。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)將結(jié)合以下實施例及其附圖作進一步的描述


圖1是本實用新型的鍋體立體圖。
圖2是本實用新型的橫向縱剖圖。
圖3是本實用新型的電熱管局部構(gòu)造圖。
該鍍鋅鍋主要由兩部分組成，即一個槽形鍋體和一排金屬電熱管。
參照圖2和圖3說明如下鍍鋅鍋的鍋體外殼(1)由耐火混凝土澆注而成，這種外殼整體性好，具有支撐、保護鍋體和保溫隔熱的作用。為使鍋體更牢固，在其外側(cè)設(shè)置了兩排與殼體(1)一體的加強筋(2)。為了防止鋅液向外滲透并增加整體強度，在鍋體外殼(1)內(nèi)側(cè)襯復一層薄鋼板(3)，在鋼板兩面對稱焊置有均布的錨鉤(4)。在薄鋼板(3)內(nèi)側(cè)是用隔熱耐火土搗固成型的耐火保溫層(5)，最里面是用耐火磚砌筑的內(nèi)襯層(6)，它(6)具有較高的機械強度，耐鋅液沖刷和碰撞，可保護鍋體內(nèi)側(cè)。在鍋體兩邊對稱預留的兩排穿管孔(7)中，橫穿一排作為鍍鋅熱源的電熱管(8)。電熱管(8)和穿管孔(7)之間的狹長縫隙用耐火土堵嚴夯實，也可在此縫內(nèi)灌注耐火澆注料，以使電熱管得到固定并杜絕鋅液從此處泄漏。電熱管的端頭各有一個用螺紋配合的金屬的緊固壓板(13)，壓板(13)里面是耐熱的密封墊(12)，這可使電熱管與鍋體的結(jié)合更緊密。鋅鍋中這些電熱管(8)的管壁都采用耐液態(tài)鋅熔解，浸蝕的合金管(或工業(yè)純鐵管)制成，它們可長時間工作在鋅液中而不易損壞。電熱管(8)內(nèi)襯設(shè)一層電工陶瓷管(或其它導熱性好的耐火絕緣管)(9)，陶瓷管(9)中敷設(shè)有電熱絲(10)，電熱絲(10)與較粗的電極(16)焊聯(lián)在一起。電極(16)周圍有瓷質(zhì)襯套(11)將其固定，電極(16)的出口處有瓷襯墊(15)作絕緣物，它(15)的外面就是電熱管的封閉端蓋(14)，該端蓋是一個有螺紋可與電熱管配合的金屬制件。
該鍍鋅鍋的使用過程是這樣的投料時，先將鋅錠在鍋內(nèi)的電熱管下面鋪滿填實，再鋪到同電熱管齊平。然后，再將少量鉛錠(采用鉛鋅法熱鍍)擺在電熱管上方(不要直接壓在管上)。這時，即可用低電壓送電起熔。隨著電熱管上方的鉛錠熔化，繼續(xù)添加鉛錠。到熔化的鉛鋅混合液淹沒電熱管時，方可升高電壓，按工藝要求的鉛鋅比例大量添料，直到達到投料標準為止。此時即可升溫待鍍了。在滿足生產(chǎn)工藝的前提下，鋅液溫度可以采用手動控制，也可以采用有溫度傳感器的自動控制，這都是很容易實現(xiàn)的。
本實用新型所提供的鍍鋅鍋與原有的金屬鋅鍋相比，具有剛性強，不變形，耐高溫，耐腐蝕，產(chǎn)渣少，鋅耗低，保溫性能好，使用壽命長等優(yōu)點。由于本設(shè)計采用了電阻性的電熱管直接加熱，這使它與現(xiàn)有感應加熱式非金屬鋅鍋相比，具有功率因數(shù)高，熱效率高，設(shè)備簡單，造價低廉，薄弱環(huán)節(jié)少，故障率低，維護工作量少等優(yōu)點。
這種鍍鋅鍋能直接快速起熔，運行安全可靠，節(jié)能效果顯著，控制溫度容易，實施可行。
權(quán)利要求1.一種以耐火材料為主要材料作鍋體和耐液態(tài)鋅熔蝕的金屬電熱管作熱源組成的電熱管加熱式鍍鋅鍋，其特征是在鍍鋅鍋水平向中部透過鍋壁，橫穿一排電熱管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍鋅鍋，其特征是鍋體由外部設(shè)有加強筋的耐火混凝土外殼、襯復在外殼內(nèi)側(cè)的防滲鋼板、用耐火土搗固成型的耐火保溫層和最里面用耐火磚砌筑的內(nèi)襯層構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍍鋅鍋，其特征是電加熱管由耐液態(tài)鋅熔解的合金管(或工業(yè)純鐵管)制成的管壁、內(nèi)襯的電工陶瓷管(或其他導熱性好的耐火絕緣管)和里面安放的電熱絲等構(gòu)成。
專利摘要本設(shè)計提供了一種用于鋼管(或鋼鐵制品)熱鍍鋅生產(chǎn)的電熱管加熱式鍍鋅鍋。該鍍鋅鍋的鍋體主要由耐火保溫材料制成，以在其內(nèi)部設(shè)置的一排耐液態(tài)鋅熔蝕的合金電熱管作為熱鍍生產(chǎn)的熱源。鋅鍋內(nèi)的電熱管可熔化鋅錠并使鋅液溫度滿足熱鍍生產(chǎn)的工藝要求。該鍍鋅鍋彌補了鋼制鍍鋅鍋使用壽命短、感應加熱式鍍鋅鍋熱效率低且造價高的不足，具有使用壽命長，造價低，熱效率高，故障率低，結(jié)構(gòu)簡單，控制容易等特點。
文檔編號F27B14/00GK2119629SQ9122481
公開日1992年10月21日 申請日期1991年9月9日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月9日
發(fā)明者于瑞斌, 姜興光 申請人:姜興光, 于瑞斌