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鍍鋅鍋

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第二節 鋅鍋的尺寸和結構

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鋅鍋形狀要有利于鋅鍋在制造和使用過程產生內應力及應變的可能降低到最低限度。鋅鍋一般做成為長方體形狀的容器,這樣的鋅鍋在實際熱鍍鋅生產中最為適用。有時為了操作方便也會使用形狀復雜的鋅鍋,但是這樣的鋅鍋可能熱應力很大,一般不宜推薦使用。鋅鍋的尺寸必須根據熱鍍鋅構件的尺寸、鋅鍋的生產能力來決定。

1.鋅鍋的尺寸

鋅鍋的尺寸首先按產品的需要而定,鋅鍋的最小尺寸(長度、寬度和深度)必須保證單個大工件或一定數量的小工件能方便地浸入鍋內。

由于鋅浴面散熱很大,在滿足工件能方便地放入的前提下,應盡量減小鋅鍋的長度和寬度,以節省能耗。減少鋅浴面的散熱,就可以減少通過鋅鍋壁的傳熱量,也就可以降低鋅鍋的加熱強度,這有利于延長鋅鍋的使用壽命。鋅浴面小,鋅浴面的氧化產生的鋅灰也會減少。

為了適應輸電鋼桿這類較長而一端尺寸較大的熱鍍鋅產品,又不希望鋅鍋容積太大,可將鋅鍋做成為一頭寬一頭窄即水平截面為狹長的等腰梯形的形狀,但鋅鍋兩端的寬度不能相差太大。

鋅鍋的長度、寬度確定后,可考慮適當加大鋅鍋深度,加大鋅鍋的深度有以下好處:

1)工件浸入較深的鋅鍋時,不容易接觸到和攪動鍋底的鋅渣,有利于沉渣。在沉渣好的鋅浴中生產的鍍件表面光滑,鋅層較薄且比較均勻。

2)增大鋅鍋的容鋅量,即增大鋅浴的熱容量,工件浸入時鋅浴的溫度波動減小。

3)在相同的輸入功率下,鍋壁加熱強度將減小,可減小鋅鍋內壁與鋅浴時溫差,這對提高鋅鍋壽命至關重要。

在生產實踐中,鋅鍋的寬度和深度的比例范圍通常為1:(1.3~2)。

2.鋅鍋的結構。

制造鋅鍋用的鋼板厚度通常為40 ~50mm。尺寸很大的鋅鍋,或生產能力很高的鋅鍋(例如,用于帶鋼和鋼絲連續熱鍍鋅的鋅鍋),也有用更厚的鋼板制造的,甚至可堆焊鋅鍋材料加厚鍋壁。一些小和淺的鋅鍋,也可用厚度為30 ~40mm的鋼板制造。鋅鍋上鍋沿加強板厚度通常與鍋壁相同。

根據鋅鍋各立面之間以及立面與底面的連結方式,鋅鍋的結構通常可分為下列三種形式:

1)鋅鍋長度方向的中間部分由一段或多段預彎成U形的鋼板組成。預成形的鋅鍋端頭板包含鋅鍋的端頭立面和小部分側立面及底面,這些面之間為圓弧過渡,端頭的兩個底角成球冠面。然后將端頭板與中間U形段焊接起來,如圖6-1a所示。這樣的結構可以使鋅鍋的危險區,包括底面與立面的轉接處、端立面與側立面的轉接處,產生應力集中的傾向大大減小。這種形式的鋅鍋可使用最新的自動電渣焊技術,填充電極用與鋅鍋鋼板完全相同的低硅材料軋制或拉制而成。目前,國外的大型鋅鍋均采用這種結構形式。

2)鋅鍋鍋壁由兩個平的側立面板與兩塊預制成U形的端部立面板組成,將所有立面板焊在一塊平底板上,如圖1-1b所示。立面板與底板之間的焊縫為角焊縫,不可能使用電渣焊。這種結構形式的鋅鍋底部轉角為直角,這個部位的焊縫區將成為應力最大的危險區和薄弱點,對深度較大的鋅鍋,這一情況更值得注意和警惕。一般認為,這種結構形式不宜用于深度2m以上的較深鋅鍋。

3)鋅鍋的側立面和端頭立面均為平板,它們組焊在一塊平底板上,如圖1-1c所示。這樣的鋅鍋結構的底部焊縫位置將成為應力最大的危險區。這種結構一般只妮用于尺寸較小的鋅鍋。


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