[实用新型]变温式氧化还原一体化前处理装置

说明书

本实用新型涉及一种变温式氧化还原一体化前处理装置，本实用新型解决现有技术的问题，其技术方案要点是，包括氧化还原炉和氢氮混合气体充气装置，所述氧化还原炉包括反应管，所述反应管的外侧设有炉膛，所述反应管与氢氮混合气体充气装置连通，反应管的内侧充满有氢氮混合气体，所述反应管送入钢丝的前端高度低于后端高度，所述炉膛内侧与反应管外侧的空腔内设置有燃气喷嘴或电加热器，氧化还原炉前后分为高温段和恒温段，氢氮混合气体充气装置上配置有气体流量计。

技术领域

本实用新型属于一种钢丝热镀锌及锌合金技术，特别是涉及一种变温式氧化还原一体化前处理装置。

背景技术

大量的科学研究和实践表明：锌及锌合金镀层钢丝在空气、水、土壤等环境条件下的腐蚀主要表现为电化学腐蚀为主。研究开发具有抑制和隔离空气、水、土壤等腐蚀介质对钢丝侵蚀的镀层技术是延长钢丝寿命的最有效的措施。研究发现：锌、铝、镁、稀土元素在腐蚀过程中都起到保护钢丝不被侵蚀的作用。其作用主要表现如下：锌—由于较铁低的电子电位，起到了阴极保护作用；铝—由于极易生成Al₂O₃保护膜，起到了有效隔离保护作用；稀土—由于具有细化晶粒净化晶界的作用，被誉为工业味精；镁—由于极易生产氧化镁保护膜，起到了耐腐耐磨作用。

以锌铝合金镀层为例，一般来说，防腐膜形成过程Ⅰ镀层初始氧化阶段，以Zn阴极保护为主，呈现银白色表面；防腐膜形成过程Ⅱ镀层前氧化阶段，以Zn阴极保护为主氧化铝保护为辅，呈现无光泽表面；防腐膜形成过程Ⅲ镀层后期氧化阶段，以氧化铝膜保护为主以Zn阴极保护为辅呈现灰黑色表面；防腐膜形成过程Ⅳ镀层持续保护阶段，以氧化铝膜保护为主呈现连续灰黑色表面。

现行较多的工艺为溶剂法，溶剂法前处理过程中大量使用酸、碱、盐等化学溶剂，且能源消耗较大；再者溶剂法对水的依赖较大，生产过程中会产生较大量带有溶剂的废水，对环境影响较大。

实用新型内容

本实用新型解决了现有技术前处理过程中大量使用酸、碱、盐等化学溶剂，且能源消耗较大，生产过程中会产生较大量带有溶剂的废水的问题，提供一种变温式氧化还原一体化前处理装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变温式氧化还原一体化前处理装置，用于执行变温式氧化还原一体化前处理工艺，包括氧化还原炉和氢氮混合气体充气装置，所述氧化还原炉包括反应管，所述反应管的外侧设有炉膛，所述反应管与氢氮混合气体充气装置连通，反应管的内侧充满有氢氮混合气体，所述反应管送入钢丝的前端高度低于后端高度，所述炉膛内侧与反应管外侧的空腔内设置有燃气喷嘴或电加热器，氧化还原炉前后分为高温段和恒温段，氢氮混合气体充气装置上配置有气体流量计。本实用新型通过对氧化还原炉分段加热包括高温段（1000摄氏度以上）和恒温段（700-800摄氏度）的方式来提高钢丝加热的效率。大部分钢丝放线模块通常有主动和被动放线形式，根据不同的产品特点可供选择把线放线架、工字轮放线机两种基本结构形式，本实用新型根据钢丝的特点进行选择，将钢丝送入反应管内，然后依据用于执行变温式氧化还原一体化前处理工艺进行加工；本实用新型中，氢氮混合气体从尾部进入，从前端出来，未还原的氢气与进料端的氧气混合燃烧，形成水蒸汽，以消除环境污染；还原炉的前端高度低于后端高度，利用氢气密度较小，保证管内始终充满氢气，氮气主要保证管内正压和排挤空气，不参与还原反应；钢丝在管内进行还原反应，而在管外与炉内壁之间，上下设置燃气喷嘴或电加热器，对管外壁进行加热，高温段具有多个密布的喷嘴或电加热器，可快速加温，而在恒温段则只有少数喷嘴或电加热器，用于补充加热。

作为优选，所述氧化还原炉上设置有至少一个用于观察燃气喷头燃烧火焰的大小或颜色的观察窗。

作为优选，所述高温段炉膛与所述恒温段炉膛之间存在间隙。这段间隙的长度至多是所述恒温段长度的1/3，通过这段间隙能够将恒温段和高温段进行隔离，防止恒温段和高温段之间温度传导，导致温度控制较差的问题。

作为优选，所述反应管的长度范围为12-50米。过长则钢丝悬挂下垂，易擦碰管内壁；过短，则升温不均匀，还原效果差。