Файл: Соголовская А.Г. Прогрессивные методы горячего цинкования.pdf

Удачной является конструкция наружных стенок печи: воздушная прослойка между стенкой газохода и наружной стенкой способствует снижению температуры и улучшению условий труда рабочих.

На рис. 22,с штриховкой показаны места наибольшего разъедания стенок ванны. Максимальное разъедание наблю­ дается с той стороны 'ванны, где находятся флюсовщик и съемщик посуды, и меньшее — с противоположной стороны, где находится один съемщик. Объясняется это тем, что в пер­ вом случае имеет место более интенсивное перемешивание расплава, чем во втором. Кроме того, при сопоставлении рисунков 22, в и 22, с видно, что наибольшее разъедание соот­ ветствует тем местам на стенках ванны, где оканчивается футеровка. Тепловое напряжение на боковых стенках ванны распределено неравномерно: в местах, футерованных кирпичом, оно меньше; в местах, оголенных от футеровки,— больше. В тех местах, где заканчивается футеровка, обра­ зуются резкие перепады температур, порождающие возникно­ вение местных напряжений в металле. В результате этого происходит быстрое местное растворение стенок ванны [8]. Следовательно, такая футеровка наружных стенок ванны является нерациональной.

На рис. 23 и 24 показаны еще два способа обогрева ванн.

передняя стенка и углы ванны футерованы кирпичом. Во втором случае (рис. 24) обогрев ванны со стороны флюсовой коробки и со стороны выемки изделий абсолютно одинаков, так как топка расположена с боковой стороны ванны. Ван­ на не имеет никакой футеровки и при работе на низких температурах (до 490° С) стоит до 6 месяцев, так как тепло­ вые нагрузки на ней распределены равномерно.

73

Ванны Новомосковского металлургического завода име­ ют газовый обогрев: горелки расположены как со стороны

зеркала расплава — на одних ваннах (рис. 25), так и со сто­ роны флюсовой коробки — на других. Кирпичом футерова­ ны передняя стенка и дно ванны, а верхние части остальных

дохраняющий футеровку от оплавления и - разрушения. Температура цинкового расплава в оцинковочных отде­ лениях определяется термопарами (хромель-копелевыми) и потенциометрами типа ЭПП—09М2, гр. ХК, пределы

74

измерений — 0 ■— 600° С или милливольтметрами любого типа, гр. ХК.

Чтобы избежать быстрого выхода термопары из строя вследствие разъедания чехла цинковым расплавом, на тер­ мопару следует надеть чехол из обрезка водопроводной тру­ бы, заваренной на конце. Для большей надежности делается чехол из двух труб разного диаметра, между которыми засыпают песок. На границе раздела цинк — воздух термопа­ ра должна бытьизолирована асбестовым шнуром. Проверка правильности показаний термопары производится по ртут­ ному термометру.

Хранение и подогрев мыльного раствора производятся в железных ваннах. В нижней части имеется кран для сли­ ва отработанного раствора. Для предохранения ванны от коррозии стенки ее окрашивают.

Подогрев раствора производят острым паром. Ванна с мыльным раствором должна быть оборудована бортовой отсасывающей вентиляцией.

Новое оборудование цинковальных отделений. Стремление к созданию равномерного нагрева ванны привело к тому, что в Австралии и ряде стран Европы стали применять элек­ трообогрев стальных цинковальных ванн, при этом нагре­ вателями служат изоляционные панели, на которых мон­ тируют нихромовые ленты. Крепление нихрома к панелям осуществляется теплостойкими шпильками, установлен­ ными на огнеупорном кирпиче. Нагреватели развешивают вокруг стальной ванны, чем достигается равномерный ра­ зогрев всех ее частей. Благодаря равномерности нагрева увеличивается срок службы ванны. Так, ванна из жаро­ прочной стали с электрообогревом находилась в эксплуата­ ции на протяжении 30 месяцев [21].

При электрообогреве возможна очень точная регули­ ровка температуры, поэтому отсутствуют перегревы, и

75

выход гартцинка оказывается меньше. Однако стальные ванны при любом обогреве дают большой выход гарт­ цинка.

Поскольку из всех видов футеровки наиболее стойкой к воздействию расплавленного цинка является керамическая, встал вопрос о создании керамических цинковальных ванн. Но коэффициент теплопроводности керамических материа­

гического завода в настоящее время работают шесть керами­ ческих ванн с индукционным обогревом. Для обогрева при­ меняются индукционные трансформаторы, разработанные электроцехом этого же завода. Трансформатор представля­ ет собой сердечник, набранный из трансформаторного же­ леза (рис. 26), с первичной и вторичной обмотками. Первич­ ная обмотка состоит из большого числа витков магнитопровода (% = 80 ); вторичная обмотка представляет собой один виток расплавленного цинка (со2 = 1), сообщаю­ щийся с цинком ванны, т. е. замкнутый через цинк ванны.

76

конца поступает относительно холодный цинк. Поскольку по углам ванны расположены четыре трансформатора, че­ тыре струи перегретого цинка вызывают перемешивание всего расплава так, что температура цинка во всех частях ванны одинакова. Мощность, потребляемая одним транс­ форматором, — 150 кет.

77

Виток из перегретого цинка должен находиться в'защитной оболочке. Во избежание разъедания цинком эта оболоч­ ка должна быть выполнена из той же керамической массы, что и сама ванна. Поскольку виток сообщается с полостью ванны, изготовление ее осуществляется только тогда, когда установлены все четыре трансформатора, поэтому керамиче­ ские ванны должны изготовляться на месте.

Керамическая ванна представляет одно целое с керами­ ческой оболочкой трансформатора (рис. 27), изготовление

исушка ее очень сложны. Инструкция по изготовлению, на­ бивке и сушке керамической массы была разработана Харь­ ковским научно-исследовательским институтом огнеупоров

иоткорректирована на заводе в процессе строительства ванн.

Основным материалом для строительства керамических ванн является огнеупорная масса следующего состава, %:

78

Термопару, во избежание разъедания ее цинковым рас­ плавом, замуровывают в стенку ванны. Регулировка темпе­ ратуры осуществляется автоматически: температура зада­ ется установкой стрелки потенциометра, при повышении или понижении ее отключается или включается подача тока к трансформаторам.

Срок службы керамических ванн рассчитан на 3 года; в цехе Лысьвенскогометаллургического завода такие ванны проработали около двух лет без ремонта и, по утверждению работников завода, могут служить пять лет и более.

Таблица 13

Расход металла и получаемые отходы на 1 т посуды на Лысьвенском металлургическом заводе (по годам)

*В 1960 г. все ванны были металлические; до IX месяца 1963 г. работали еще 3 металлические ванны; с сентяб­ ря 1963 г. полностью перешли на керамические ванны.

Керамические ванны позволили в 3,5 раза уменьшить выход гартцинка (табл. 13) и снизить расход цинка на 1 т посуды с 220 до 205 кг. Хотя себестоимость 1 т посуды

79