[发明专利]一种热浸镀铝法连续制备耐腐蚀工字钢的方法及其装置

权利要求书

1.一种热浸镀铝法连续制备耐腐蚀工字钢的方法，其特征在于：该方法采用一种设有电磁封阀的装置，将工字钢基体在该装置中自下往上通过融化的加有稀土的高纯铝的熔池中，保持熔融液体在熔点以上的温度范围内，利用熔液的粘性和表面张力作用下在工字钢基体表面覆盖上一层铝镀层，然后利用气刀工艺对热浸镀层进行喷吹和减厚，最后通过在热处理炉经过热处理后得到镀层与工字钢基体结合力良好的耐蚀性工字钢。

2.根据权利要求1所述的热浸镀铝法连续制备耐腐蚀工字钢的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、工字钢的预处理：用砂纸打磨掉工字钢样品表面氧化层，采用盐酸酸洗后用酒精与丙酮除脂后冷风吹干；

步骤2、储备熔池铝熔液的制备：将高纯铝锭和稀土元素加入到储备熔池中，开启电源加热，将其熔化并保持温度；

步骤3、铝镀层的制备：打开预热炉，将工字钢样品进行预热处理，打开电磁封阀，将储备铝熔池的熔融态含稀土铝熔液倾倒入热浸镀池，开启工字钢样品的传输，保持设定的传输速度，在熔液的粘性和表面张力作用下使工字钢样品表面的覆上一层铝镀层；

步骤4、气刀喷吹和减厚：在工字钢样品出浸镀池端的上方施加一个以高纯氩气或氦气作为喷吹气体的气刀组件，对工字钢样品表面的热浸镀层进行喷吹和减厚；

步骤5、扩散退火：将上述步骤得到的镀铝工字钢传输到热处理炉中，经干燥烘干后放入带惰性气体，或为还原气体，或者为惰性气体与还原气体混合气保护的管状电炉中进行热处理，得到工字钢基体与铝镀层结合较强的工字钢。

3.根据权利要求2所述的热浸镀铝法连续制备耐腐蚀工字钢的方法，其特征在于：步骤2中在铝熔液中加入占总熔体质量的0.01～5wt％的稀土。

4.根据权利要求2所述的热浸镀铝法连续制备耐腐蚀工字钢的方法，其特征在于：步骤3中预热处理的温度控制在200～500℃范围内。

5.根据权利要求2所述的热浸镀铝法连续制备耐腐蚀工字钢的方法，其特征在于：步骤5中所述惰性气体为氩气、氮气或者二者的混合气体，所述还原气体为一氧化碳、氢气、氨气或甲烷。

6.根据权利要求2所述的热浸镀铝法连续制备耐腐蚀工字钢的方法，其特征在于：步骤5中在管状电炉中进行热处理的温度控制在300～650℃，热处理时间为0.1～20小时。

7.根据权利要求2所述的热浸镀铝法连续制备耐腐蚀工字钢的方法，其特征在于：将步骤3中热浸镀过程的余热回收利用作为步骤5中对样品进行热处理的辅助热源。

8.根据权利要求2所述的热浸镀铝法连续制备耐腐蚀工字钢的方法，其特征在于：步骤3中在热浸镀时，走带的速度为0.1～100m/min，镀层厚度为0.1～100μm，熔体的过热度范围为790±100℃。

9.一种热浸镀铝法连续制备耐腐蚀工字钢的装置，其特征在于：它包括采用电磁封阀的用于传送工字钢样品(1)的传送辊一(2)和传送辊二(3)，在传送辊一(2)和传送辊二(3)之间由下向上依次设有一个保护气体室(16)和一个热处理炉(18)，在热处理炉(18)中设有电阻加热丝(17)；保护气体室(16)中由下向上依次设有工字钢预热炉(4)、电磁阀的感应器(10)、浸镀池(11)和气刀组件；在保护气体室(16)的一侧设有储备熔池(8)，该储备熔池(8)中设有加热电炉丝(7)，该储备熔池(8)的上方设有加料管(9)；储备熔池(8)通过一根传液导管(13)将浸镀液(12)传输至浸镀池(11)。