專利名稱：一種組合式鋅鍋穩(wěn)定輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鍍鋅設(shè)備，特別涉及一種組合式鋅鍋穩(wěn)定輥。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外熱鍍鋅機(jī)組的鋅鍋穩(wěn)定輥均采用實心輥或內(nèi)腔開放式的中空輥結(jié)構(gòu)，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(jī)組的鋅鍋穩(wěn)定輥如采用開放式結(jié)構(gòu)，由于鋁鋅液的特殊性，則內(nèi)腔黏附的鋅渣將無法退鋅去除，導(dǎo)致再次使用時由于輥子動平衡不好影響帶鋼表面質(zhì)量。因此國內(nèi)外熱鍍鋁鋅機(jī)組的鋅鍋穩(wěn)定輥均采用實心輥或中空全封閉結(jié)構(gòu)。在正常情況下，此類結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定輥其內(nèi)部的空氣壓力即使在610°C穩(wěn)定條件下也只有3個大氣壓，單側(cè)軸頭受力為6. 763KN，而單側(cè)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(shè)計安全系數(shù)為58倍，不會造成安全事故；但如輥筒內(nèi)部存在一定量的水(經(jīng)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(fā)安全事故。因此，從設(shè)計的角度考慮，必須杜絕水等液體進(jìn)入輥筒內(nèi)部的可能性，才能保證穩(wěn)定輥運(yùn)行過程中的絕對安全可靠。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于設(shè)計一種組合式鋅鍋穩(wěn)定輥，以確保穩(wěn)定輥內(nèi)部無法進(jìn)水或極少量進(jìn)水也不至于產(chǎn)生高壓，從根本上杜絕事故安全隱患。為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是—種組合式鋅鍋穩(wěn)定輥，其包括，輥筒，輥筒內(nèi)腔兩側(cè)分別設(shè)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(shè)于兩隔板外側(cè)的輥筒內(nèi)，并與輥筒連接。進(jìn)一步，所述的填充物為輕質(zhì)材料，其熔點大于610°C。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(shè)有可保證穩(wěn)定輥在高溫環(huán)境中內(nèi)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(shè)結(jié)構(gòu)。本實用新型采用填充物+隔板的結(jié)構(gòu)，使得穩(wěn)定輥內(nèi)腔理論的空隙為零。當(dāng)軸頭焊縫泄漏時，鍍液中的水分無法進(jìn)入內(nèi)腔，避免產(chǎn)生高溫高壓水蒸氣，達(dá)到安全效果，起到實心輥同樣的效果；穩(wěn)定輥內(nèi)腔內(nèi)填充了輕質(zhì)材料，這樣穩(wěn)定輥的自重和較大外徑下具有較小的轉(zhuǎn)動慣量，這種穩(wěn)定輥初始外徑大于實心輥；填充物的兩端由不銹鋼隔板，當(dāng)軸頭焊縫泄漏時，鍍鋅液中的腐蝕介質(zhì)不會與填充物接觸，避免了填充物的腐蝕，保證了新型穩(wěn)定輥的安全使用。[0014]填充材料必須是輕質(zhì)材料，這樣就能使穩(wěn)定輥的初始外徑比較大，有利于增加穩(wěn)定輥的使用壽命。穩(wěn)定輥在610°C高溫下工作，這就要求填充材料的熔點大于610°C，并且在這溫度下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、不發(fā)生汽化和分解，不產(chǎn)生顯著的體積變化。采用有機(jī)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(nèi)腔，然后在610°C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(xué)活潑
性差異。根據(jù)幾種材料特性的對比，可作為新型穩(wěn)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°C，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(xué)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(kuò)散，形成A14C3。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(chǎn)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(kuò)散，防止造成脆性相，避免對不銹鋼輥的損害。經(jīng)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(shè)有通氣孔，以保證穩(wěn)定輥處于高溫環(huán)境中，內(nèi)部的空氣能順利釋放。另外由于穩(wěn)定輥隔板與筒體焊接在一起，軸頭的加工尺寸還應(yīng)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(jié)構(gòu)，以確保穩(wěn)定輥內(nèi)部無法進(jìn)水或極少量進(jìn)水也不至于產(chǎn)生高壓，從根本上杜絕事故安全隱患。本實用新型穩(wěn)定輥從使用的的過程中來看，消除了中空輥存在的安全隱患，避免了實心輥帶來的轉(zhuǎn)動慣量大的問題，同時也保證了穩(wěn)定輥的使用壽命。原設(shè)計進(jìn)口穩(wěn)定輥的備件報價高達(dá)15萬元/根(國內(nèi)備件的備件報價為3萬元/根)。穩(wěn)定輥的備件費(fèi)用為 7萬元/根。而穩(wěn)定輥的年消耗量為10根，因此可每年節(jié)省備件費(fèi)用80萬元。

圖1為本實用新型一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型一種組合式鋅鍋穩(wěn)定輥，其包括，輥筒1，輥筒內(nèi)腔兩側(cè)分別設(shè)隔板2、3，兩隔板2、3之間的輥筒腔體填充有填充物4 ；隔板2、3與輥筒1密閉連接(焊接)；兩個軸頭5、6，其一端分別插設(shè)于兩隔板2、3外側(cè)的輥筒內(nèi)，并與輥筒1連接。進(jìn)一步，所述的填充物4為輕質(zhì)材料，其熔點大于610°C。本實施例中，所述的填充物4為鋁和鋁合金，其表面覆蓋一層Al2O3氧化膜。所述的隔板與填充物之間為凹凸嵌設(shè)結(jié)構(gòu)。所述的軸頭5、6中心軸向開設(shè)有可保證穩(wěn)定輥在高溫環(huán)境中內(nèi)部的空氣能順利釋放的通氣孔51、61。隔板進(jìn)行兩頭封堵作為第一道密封保護(hù)。兩端軸頭焊接封堵作為第二道密封保
4護(hù)。 本實用新型在安裝完成后就可投入使用，其外形尺寸和使用方法與原穩(wěn)定輥無任何差異，避免了新舊設(shè)備切換后操作人員的適應(yīng)性問題。
權(quán)利要求1.一種組合式鋅鍋穩(wěn)定輥，其特征在于，包括，輥筒，輥筒內(nèi)腔兩側(cè)分別設(shè)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(shè)于兩隔板外側(cè)的輥筒內(nèi)，并與輥筒連接。
2.如權(quán)利要求1所述的組合式鋅鍋穩(wěn)定輥，其特征在于，所述的填充物為輕質(zhì)材料，其熔點大于610°C。
3.如權(quán)利要求1所述的組合式鋅鍋穩(wěn)定輥，其特征在于，所述的填充物為鋁和鋁合金， 其表面覆蓋一層Al2O3氧化膜。
4.如權(quán)利要求1所述的組合式鋅鍋穩(wěn)定輥，其特征在于，所述的軸頭中心軸向開設(shè)有可保證穩(wěn)定輥在高溫環(huán)境中內(nèi)部的空氣能順利釋放的通氣孔。
5.如權(quán)利要求1所述的組合式鋅鍋穩(wěn)定輥，其特征在于，所述的隔板與輥筒焊接連接。
6.如權(quán)利要求1或5所述的組合式鋅鍋穩(wěn)定輥，其特征在于，所述的隔板采用不銹鋼。
7.如權(quán)利要求1或3或5所述的組合式鋅鍋穩(wěn)定輥，其特征在于，所述的隔板與填充物之間為凹凸嵌設(shè)結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種組合式鋅鍋穩(wěn)定輥，其包括，輥筒，輥筒內(nèi)腔兩側(cè)分別設(shè)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(shè)于兩隔板外側(cè)的輥筒內(nèi)，并與輥筒連接。所述的填充物為輕質(zhì)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。本實用新型可以確保穩(wěn)定輥內(nèi)部無法進(jìn)水或極少量進(jìn)水也不至于產(chǎn)生高壓，從根本上杜絕事故安全隱患。
文檔編號C23C2/40GK202047126SQ201120077579
公開日2011年11月23日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者姚舜, 沈劍峰, 趙昀, 趙春濤 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司