噴鋅機主要由機架、夾緊旋轉機構、舉升機構、噴鋅機構、電液控制系統和煙氣回收系統組成的。主要是用於埋藏在腐蝕性較強的土質,例如沼澤土壤、泥濘土壤、含硫酸鹽土壤、垃圾髒土及受排水污染的土壤下的鑄鐵管的保護。
噴鋅機是利用燃燒於兩根連續送進的被噴塗金屬線材之間的電弧作為熱源來使金屬線材熔化,用高速氣流把熔化的金屬霧化或微粒,並使用霧化金屬粒子加速;霧化粒子射流高速沉積到工件表面形成塗層的技術。電弧噴塗技術是表面工程學科中熱噴塗技術的重要分支。
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原理
對於埋藏在地下的鑄鐵管而言,在一般土質環境中工作,外壁僅塗瀝青即可滿足防腐的要求。但對於腐蝕性較強的土質,例如沼澤土壤、泥濘土壤、含硫酸鹽土壤、垃圾髒土及受排水污染的土壤,只塗瀝青防腐效果很難令人滿意。法國木松橋公司從1949年開始進行管子仿真對比實驗,結果表明:管子退火後保留氧化皮,然後噴鋅再塗瀝青的複合塗層防腐效果最佳。鋅塗層有兩方面作用:1、由於鋅的電化學點位比鐵低,通過鋅的反應,保護鐵管不發生腐蝕;2、當鋅層受到鹽溶液腐蝕時會產生難溶的化合物(磷酸鋅、氯化鋅、硫酸鋅)覆蓋管子表面,從而減緩腐蝕介質的侵入。
工藝
溫度
退火爐出來的鑄管,溫度較低到200℃左右時,即可上整理線噴鋅機進行噴鋅處理。鑄鐵管噴鋅溫度不宜過高,溫度過高鋅塗層容易發黃,溫度太低時,會影響塗層與管子外壁的粘附效果,使附著力、沉積率降低。
材料
採用電噴鋅工藝,鋅絲的純度(質量分數)不低於99%,或是採用鋁絲變可採用銅絲(青銅、紫銅、黃銅)根據需要可自行決定工藝要求。噴塗之後亦可以噴底漆再加漆以便達重防腐要求
塗覆方法
鋅塗層採用熱噴鋅工藝,管徑80-1000mm一般採用雙噴槍單側噴塗,管徑1000mm以上一般採用四噴槍雙側噴塗。噴塗時採用低壓大電流電源,將鋅絲加熱到熔融狀態,藉助壓縮空氣,將熔融狀態的鋅霧化,並以微滴裝噴射到管壁上。
塗層要求
鋅塗層應覆蓋整個鑄管外壁,無裸露斑點及粘著不牢等缺陷,鋅塗層單位面積重量平均不小於130g/平方米,局部最小值應不小於110g/平方米。
結構
噴鋅機主要由機架、夾緊旋轉機構、舉升機構、噴鋅機構、電液控制系統和煙氣回收系統組成的。退火爐出來的鑄管通過運輸小車,沿無驅動軌道行進,到達噴鋅工位,舉升機構工作,將鑄管送到夾緊的高度。夾緊液壓缸運動將鑄管夾緊,起動馬達帶動鑄管旋轉,將有噴槍的噴鋅小車沿鑄管長度方向運行,對旋轉的鑄管進行噴鋅。噴鋅機一般分為五種規格,即:管徑為100-300mm、管徑400-700mm、管徑700-1000mm、管徑1000-1600mm、管徑1600-2600mm。
舉升旋轉
舉升機構工位主要作用是將鑄管托起送至頂尖旋轉中心線位置,旋轉機構是夾緊並帶動鑄管旋轉。兩個頂尖下部各有一個液壓缸與頂尖相連,可使頂尖在鑄管軸向方向上移動,從而頂緊鑄管。頂尖的旋轉通過馬達來驅動。馬達扭矩及功率主要取決於噴鋅機的生產節拍及鑄管規格的大小。舉升機構主要由托架、連桿和液壓缸組成。
噴鋅機構
噴鋅機夠由噴鋅小車和噴槍組成,噴鋅塗層厚度按國際及國家標準規定,管外壁鋅附著量為130g/平方米,工作時,鋅絲由鋅絲盤經導向輪進入送絲機構,送絲機構以調定的速度將鋅絲送入噴槍,進入噴槍的兩根鋅絲分別與電源的正、負電極相連,通過引弧在強大的短路電流的作用下熔化,噴槍在噴鋅小車的帶動下沿鑄管軸向移動,壓縮空氣將熔化狀態下的鋅以霧狀的形式噴射到旋轉地鑄管表面。送絲機構的速度可根據生產的要求調節。
電控裝置
噴槍的電源利用三相交流電(380V)經變壓器降為36V安全低壓電,然後通過整流裝置整流成為直流電。正、負兩極分別接到噴槍和兩根鋅絲上,在大電流的作用下使鋅絲熔化,由電磁閥控制壓縮空氣,將熔融狀態下的鋅液噴射到鑄管的表面,連續的工作會使電源發熱,為了保證正常的工作,採用冷卻風扇進行冷卻。
煙氣回收
在噴鋅過程中,鋅粉不能完全被鑄鐵管吸附,鋅粉塵很容易擴散到廠房中,工人長期在此環境下工作,容易引起鋅中毒,所以必須增加除塵設備,將剩餘鋅粉吸收,淨化環境。一般在噴槍側面加收塵罩,由於集塵罩隨噴鋅小車移動,需有一段伸縮管道,在廠房外安裝布袋除塵器,煙氣達標後排放。