Ванна для алюминирования длинномерных изделий Советский патент 1983 года по МПК C23C1/14 

110

Изобретение относится к нанесению покрытий погружением в расплавленный цветной металл и может быть использовано при алюминировании стального проката (проволоки, ленты и т.п.).

Известно устройство для алюмииирования длинномерных изделий, содержащее ванну, футерованную жаростойкими керамическими материалами, и га-, зовые горелки для обогрева Cl 3.

При таком способе обогрева воз-. можен выбор оптимальной толщины сте-, нок и пода печи. Однако, расчеты показывают, что при производительности 800 кг проволоки в час температура внутренней.поверхности камеры нагрева и свода печи должна быть не менее , а поверхность нагрева не менее 2,5 м.

Кроме значительного перегрева алюминия и свода камеры, в которой . осуществляется сжигание газа, тако устройство требует достаточно сложных газоподводящих устройств и устройств для отвода продуктов сгорания, причем полностью устранить загазованность помещений не всегда удается.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является ванна для алюминирования длинномерных изделий, содержащая дно и стенки, выполненные из огнеупорных материалов, и электроды нагрева.

В этой ванне обработку изделий проводят, протаскивая их через расплав алюминия, над которым расположен слой расплавленного плавикового шпата с солью для предварительной очистки изделий. Нагрев соли осуществляют сопротивлением за счет электрического тока, подводящегося через, специальные : лектроды, погружаемые до границы раздела с алюминием, который нагревается от расплавленной соли С2 1

В этой ванне невозможно регулировать толщину интерметаллического слоя железо-алюминий, что очень ва)кно для длинномерных изделий, подвергающихся в дальнейшем холодной деформации. Выход изделий из алюминия в сблевой расплав того же состава, что и на входе изделий в ванну , приводит к снижению толщины слоя алюминия на изделияи при последующей обработке возможны побоч976.2

ные реакции, неблагоприятно влияющие на качество покрытия, при этом на поверхности изделия оседает шлам. В месте с тем, при повышении уровня , 5 расплавленного алюминия и накоплении шлама в ванне возможно короткое замыкание электродов.

Цель изобретения - повышение качества покрытия

° Поставленная цель достигается тем, что ванна для алюминирования длинномерных изделий,содержащая . дно и стенки, выполненные из огнеупорных материалов, и электроды

5 нагрева, снабжена двумя перегородками , вмонтированными в боковые стенки и не доходящими до дна ванны, выполненного с выступому отделяющим зону алюминированкя и расположенным на расстоянии О,5-0,75 длины ванны, при этом первая перегородка расположена в зоне алюминирования. на расстоянии 0,Т)35-0,5, а вторая - 0,Й-0,18 длины ванны. На фиг. 1 показана ванна в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1.

Основание 1 ванны выполнено из

0 хромомагнезитовых огнеупоров, имеющих высокую стойкость в алюминии и стоимость всего на 10% выше стоимости шамотных огнеупоров. .

Дополнительная кладка 2 на выхот

5 (Де обрабатываемой проволоки смонтирована как одно целое с основанием 1, находящимся в контакте с расплавом алюминия. На расстоянии 0,5.0,75 длины ванны смонтирован выс0 3, ограничивающий зону с расплавленным алюминием. Вторая внутренняя кладка , выполненная из высокоглиноземистых или хромомагнезитовых огнеупоров и находящаяся в контакте с расплавленной солевой системой , отделена засыпкой 5 из глинозема от наружной теплоизолирующей кладки 6. Наружный кожуа 7 выполнен из конструкционной стали. В боковые стены ванны вмонтированы перегородки 8 и 9, выполненные из силицированного графита и расположенные на расстоянии от дополнительной кладки 2: первая перегородка 8 - 0,350,5, а вторая перегородка 9 - 0,U0,18 длины ванны.

Нижняя поверхность перегородок 8 и 9 служащая для погружения проволоки в расплавленный алюминий, расположена на высоте 0,06 и от дна ва ны. Алюминий расплавляют и повдерИФ в ют в расплавленном состоянии за; сче теплопередачи от расплавленных со. лей,обогреваемых Мектросопротивлением при прохождении через сОлевую систему тока подводимого к электродам.10 установленными в спе циальные электрододержатели 11, изготавливаемые из выcoкoглинoзeмиctы огнеупоров. При этом электроды 10 располагают таким образом, перепад температур между солью м алюминием составлял 180-200°С. Это достигается подбором солевой системы и глубиной погружения электродов 10 в расплавленных солях. Ванна работает следующим образом Плавление солевой системы в вамне осуществляют известным способом После расплавления солей в ванну загружают необходимое количество алюминия. Обрабатываемую стальную Шроволоку проталкивают через расп-. 6 ;лавленные соли, нагревают до температуры, близкой к рабочей температу- ре солей, а. aiieM через расплавленный алюминий, имеюсций температуру не более 720 С. Поскольку окон|чательное формирование покрытия происходит на расстоянии ,не более 15 мм от выхода проволоки из расплавлен- . ного металла, в ванне обеспечен выход, изделий из чистого алюминия. Предлагаемое выполнение конструктивных элементов ванны позволяет прог позировать и строго контролировать толщину интерметаллического слоя железо алюминий при сведений к, гааиимуг непроизводительных расходов алюминия, а также обеспечивает возможность защи ты зеркала алюминия на выходе проволоки. В табл. 1 и 2 приведена зависик мость диффузионного слоя и качества обработанного проката от предлагаемого конструктивного выполнения ванны, Ожидаемый экономический эффект от использования изобретения составляет 1,0-1,5 млн. руб. в год.

JE

e; to

9

9 X

с;

о.

k.

л

s

ВАННА ДЛЯ АЛЮМИНИРОВАНИЯ . ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащая дно и стенки, выполненные из огнеупорных материалов, и электроды нагрева, отли чающая ся тем, что, с целью повышения качества покрытия, она снабжена двумя перегородками, вмонтированными в боковые стенки и не доходящими до дна ванны, выполненного с выступом, отделяющим зону алюминирования и расположенным на расстоянии 0,5-0,75 длины ванны, при этом первая перегородка расположена в зоне алюмйнирования на расстоянии 0,035-0,5 , а вторая - 0,U-0,18 длины ванны.

I л

8S I

0о

§«

l

4) 0)

1И «

3 S

d ФО

01

if

(M

CM

$

oo

4D

JO

s

M

CM

eo

oo о

(.

Й

S

.0% ол СЭ

Г4 «S

N

M

M

Л

l

«

Jf

СЧ «M

-

tn

. л .r r lA eo lA eor rs.

eo

s

о о

о о

во Г4

«е h

r

4 00 N

еч-

«ч «ч

о ОС

3

SCO -л сооо

flo «О 00 00я 3б 40