[實用新型]一種組合式鋅鍋穩定輥

有效

• 申請號: 201120077579.3
• 申請日: 2011-03-22
• 公開（公告）號: CN202047126U
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 姚舜;趙春濤;沈劍峰;趙昀
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C23C2/40
• 分類號: C23C2/40;C23C2/06
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術領域

本實用新型涉及鍍鋅設備，特別涉及一種組合式鋅鍋穩定輥。

背景技術

國內外熱鍍鋅機組的鋅鍋穩定輥均采用實心輥或內腔開放式的中空輥結構，其實心輥均為帶傳動裝置，中空輥采用非傳動形式。但鍍鋁鋅機組的鋅鍋穩定輥如采用開放式結構，由于鋁鋅液的特殊性，則內腔黏附的鋅渣將無法退鋅去除，導致再次使用時由于輥子動平衡不好影響帶鋼表面質量。因此國內外熱鍍鋁鋅機組的鋅鍋穩定輥均采用實心輥或中空全封閉結構。

在正常情況下，此類結構的穩定輥其內部的空氣壓力即使在610℃穩定條件下也只有3個大氣壓，單側軸頭受力為6.763KN，而單側軸頭的過盈配合和焊縫所能承受的最小許用力為391.069KN，推算出設計安全系數為58倍，不會造成安全事故；但如輥筒內部存在一定量的水(經計算只需2.2KG)情況下，液體急劇汽化膨脹后的壓力，將使焊縫等薄弱部位失效破壞，將軸頭崩出，并引起鋅液噴濺，引發安全事故。

因此，從設計的角度考慮，必須杜絕水等液體進入輥筒內部的可能性，才能保證穩定輥運行過程中的絕對安全可靠。

發明內容

本實用新型的目的在于設計一種組合式鋅鍋穩定輥，以確保穩定輥內部無法進水或極少量進水也不至于產生高壓，從根本上杜絕事故安全隱患。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是：

一種組合式鋅鍋穩定輥，其包括，輥筒，輥筒內腔兩側分別設隔板，兩隔板之間的輥筒腔體填充有填充物；隔板與輥筒密閉連接；兩個軸頭，其一端分別插設于兩隔板外側的輥筒內，并與輥筒連接。

進一步，所述的填充物為輕質材料，其熔點大于610℃。

所述的填充物為鋁和鋁合金，其表面覆蓋一層Al₂O₃氧化膜。

所述的軸頭中心軸向開設有可保證穩定輥在高溫環境中內部的空氣能順利釋放的通氣孔。

所述的隔板與輥筒焊接連接。

所述的隔板與填充物之間為凹凸嵌設結構。

本實用新型采用填充物+隔板的結構，使得穩定輥內腔理論的空隙為零。當軸頭焊縫泄漏時，鍍液中的水分無法進入內腔，避免產生高溫高壓水蒸氣，達到安全效果，起到實心輥同樣的效果；穩定輥內腔內填充了輕質材料，這樣穩定輥的自重和較大外徑下具有較小的轉動慣量，這種穩定輥初始外徑大于實心輥；填充物的兩端由不銹鋼隔板，當軸頭焊縫泄漏時，鍍鋅液中的腐蝕介質不會與填充物接觸，避免了填充物的腐蝕，保證了新型穩定輥的安全使用。

填充材料必須是輕質材料，這樣就能使穩定輥的初始外徑比較大，有利于增加穩定輥的使用壽命。穩定輥在610℃高溫下工作，這就要求填充材料的熔點大于610℃，并且在這溫度下結構穩定、不發生汽化和分解，不產生顯著的體積變化。采用有機材料不滿足上述的要求。

因為填充物與SUS316L不銹鋼緊密接觸，填充物是在室溫下充入軸筒的內腔，然后在610℃下工作，選材時必須考慮填充材料與SUS316L不銹鋼物理性能差異和化學活潑性差異。

根據幾種材料特性的對比，可作為新型穩定輥的填充材料只有輕金屬材料，選用價格便宜，加工性能好，熔點大于610℃，滿足上述要求的是鋁和鋁合金。鋁和鋁合金與SUS316L不銹鋼存在化學活動性和物理性能差異。不銹鋼中存在碳元素，在高溫下碳會向鋁中擴散，形成Al4C3。Al₄C₃呈針狀，顯著惡化鋁的性能，且溶解于水，考慮軸頭和擋板漏水，Al₄C₃溶解會產生局部空洞，這對安全是不利的。

如果在填充物表面使用微弧氧化的方法形成一層Al₂O₃氧化膜，可以有效抑制Al和不銹鋼之間的互擴散，防止造成脆性相，避免對不銹鋼輥的損害。經對樣件接觸界面的EDAX分析和XRD分析，掃描電鏡界面表面形貌觀察可見，Al的微弧氧化所形成的Al₂O₃層完整，且平整，不銹鋼表面也平整。

軸頭中心設有通氣孔，以保證穩定輥處于高溫環境中，內部的空氣能順利釋放。另外由于穩定輥隔板與筒體焊接在一起，軸頭的加工尺寸還應考慮焊縫造成的接觸面凸起。

本實用新型的有益效果

本實用新型通過采用填充物+隔板的結構，以確保穩定輥內部無法進水或極少量進水也不至于產生高壓，從根本上杜絕事故安全隱患。