[發(fā)明專利]用涂有非晶玻璃釉的金屬鋼管內(nèi)加熱器融化工業(yè)純鋅的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 02111237.1
• 申請(qǐng)日: 2002-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN1387017A
• 公開（公告）日: 2002-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周鳴;孫寶德;疏達(dá);倪紅軍;李克;王俊;何昕;張佼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F27B14/06
• 分類號(hào): F27B14/06;F27B14/14;F27D11/02;H05B3/40;C23C2/06
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所
• 代理人: 王錫麟

技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及的是一種融化工業(yè)純鋅的方法，特別是一種用涂有非晶玻璃釉的金屬鋼管內(nèi)加熱器融化工業(yè)純鋅的方法，屬于鑄造領(lǐng)域。

背景技術(shù)：鋅液對(duì)金屬有強(qiáng)烈的腐蝕性，而使目前工業(yè)熱鍍鋅中存在非正常的鋅耗高，占鋅總用量的40％～50％。近幾年試驗(yàn)研制內(nèi)加熱器就是把加熱器直接浸入鋅液內(nèi)部進(jìn)行加熱。內(nèi)加熱器在工業(yè)上使用時(shí)存在這樣那樣的缺點(diǎn)，經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，陳少光在《金屬制品》第24卷，第5期，1998.10，P31～33撰文《陶瓷鋅鍋內(nèi)加熱器綜述》，該文提出石英玻璃管內(nèi)加熱器像大部分陶瓷材料一樣都存在著性脆、易斷和抗沖擊性能差的弱點(diǎn)。熱鍍鋅生產(chǎn)過程中輕微的碰撞或鋅液的波動(dòng)，鋅液的冷卻收縮都會(huì)造成石英管的折斷破裂，因此它不能隨爐冷卻，一旦停產(chǎn)時(shí)間太長(zhǎng)，整爐石英管都要報(bào)廢。此外鋅液面上的鋅渣鋅灰牢固地粘結(jié)在石英管壁上連接成一體，一旦需要取出損壞的石英管，就會(huì)使周圍的石英管受到震動(dòng)而損壞，往往這種附帶損壞比石英管的自然損壞還要多。國(guó)內(nèi)開發(fā)的幾種耐鋅蝕涂層，一般為玻璃陶瓷相，其熱膨脹系數(shù)與碳鋼相差甚遠(yuǎn)，很難在內(nèi)加熱器的工作溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)匹配；第二種是用等離子噴涂的方法，把陶瓷直接噴涂金屬鋼管外面，同樣存在熱膨脹系數(shù)不配的問題，但此法的成本很高，目前還難以推廣使用；第三種是對(duì)碳鋼或鑄鐵進(jìn)行滲硼處理，但是滲硼層組織疏松、多孔、滲層很脆、容易出現(xiàn)裂紋。鋅液容易沿著裂紋、孔隙穿過滲硼層繼續(xù)與金屬基體反應(yīng)。另一方面，滲硼過程中鋼鐵內(nèi)部游離碳的析出以及高溫下硼原子的自擴(kuò)散現(xiàn)象，都造成了滲硼層耐鋅蝕性能的不穩(wěn)定性，大大降低了滲硼層的抗鋅蝕保護(hù)作用。

發(fā)明內(nèi)容和具體實(shí)施方式：本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用涂有非晶玻璃釉的金屬鋼管內(nèi)加熱器融化工業(yè)純鋅的方法，將一種能夠抵抗鋅熔體腐蝕的粘性物質(zhì)即非晶玻璃釉涂覆在金屬鋼管內(nèi)加熱器外部，在融化鋅的溫度范圍內(nèi)，這種粘性物質(zhì)粘附在金屬鋼管上，保護(hù)金屬鋼管不受鋅液腐蝕，用涂覆抗鋅融體腐蝕粘性釉的金屬鋼管內(nèi)加熱器融化工業(yè)純鋅。本發(fā)明具體方法如下：

(1)把釉原料放在坩堝內(nèi)熔融，然后傾倒出來冷卻；

(2)將固態(tài)釉粉碎后，用水調(diào)制成懸浮液；

(3)金屬鋼管的一端是封閉，另一端是開口的，在金屬鋼管內(nèi)放入加熱元件，接通電源加熱，將懸浮液涂覆在加熱的金屬鋼管外面，等到水汽蒸發(fā)干以后，再進(jìn)行下一次涂覆，一直涂覆到所需要的厚度為止，再繼續(xù)加熱使涂層釉融化為玻璃狀。

抗鋅液腐蝕的粘性非晶玻璃釉涂層成份配方重量百分比為：(NH₄)₂HPO₄∶20-42％，Na₂B₄O₇·10H₂O∶6-10％，Na₃(AlF₆)∶0-6％，CaCO₃∶1-1.5％，Li₂CO₃∶3.5-5.5％，K₂CO₃∶2.5-4.5％，AlPO₄∶0-20％，Na₂CO₃∶4-4.5％，ZnO∶0-7％，Mg₂(OH)CO3∶0-1.5％，H₃BO₃∶30-36％。

涂層非晶玻璃釉能夠粘附在金屬鋼管外面，不破裂和脫落，涂層釉能夠抵抗熔融鋅的腐蝕，從而使金屬鋼管內(nèi)加熱器更加實(shí)用。使用沒有涂層的金屬鋼管內(nèi)加熱器融化鋅，不能夠抵抗鋅熔體的腐蝕，等離子噴涂Al₂O₃陶瓷的金屬鋼管內(nèi)加熱器，由于陶瓷與金屬的膨脹系數(shù)相差較大而發(fā)生陶瓷涂層破裂，滲硼金屬鋼管同樣也不能夠抵抗鋅熔體的腐蝕。把涂有非晶玻璃釉的金屬鋼管放在熔融鋅液腐蝕1個(gè)月，電子探針檢測(cè)表明涂有非晶玻璃釉的金屬鋼管內(nèi)加熱器可以抵抗鋅熔體的腐蝕。