|
Непрерывное нанесение покрытий
Разработан и создан и запатентован
узел нанесения покрытия на стальные протяженные изделия, в частности на
проволоку, без их изгиба. Формирование покрытия осуществляется при
перемещении проволоки с очищенной и подготовленной поверхностью через
горизонтальные каналы камеры нанесения покрытия, уровень расплава в
которой расположен выше уровня каналов на 30-40мм. Специальная
пневматическая система производит перемещение расплава из тигельной печи и
заполнение камеры, а также обеспечивает условия удержания расплава от
вытекания через горизонтальные каналы при нанесении покрытия.
Для управления перемещением
расплава, поддержания его заданного уровня и обеспечения условий удержания
расплава от вытекания через каналы камеры нанесения покрытия создана
система автоматического управления работой узла нанесения покрытия. Кроме
того, эта система производит контроль и управление основными параметрами
технологического процесса нанесения покрытия:
- давление вытеснения расплава из
тигля;
- разрежение в камере нанесения
покрытия;
- уровень расплава в камере
нанесения покрытия;
- температура расплава в тигле;
- температура расплава в камере;
- скорость перемещения проволоки, количество
обработанной проволоки.
Автоматизированная система в основном создана на основе известных
технических решений и оборудования, однако, некоторые устройства созданы
на уровне изобретений.
Узел нанесения покрытия состоит из тигельной печи сопротивления с тиглем
объемом 250 кг по алюминию. На крышке печи герметично установлена камера
нанесения покрытия, имеющая вертикальный канал погруженный в тигель с
расплавом и два горизонтальных канала для пропускания обрабатываемой
проволоки. По горизонтальному каналу камера заполняется расплавом, рабочий
объем расплава в камере в зависимости от заданного уровня составляет 25-30
кг по алюминию.
Конструкция узла нанесения покрытия без каких-либо кардинальных изменений
обеспечивает удержание расплава от вытекания через входной и выходной
каналы диаметром до 30,0мм и тем самым позволяет производить обработку
всего диапазона диаметров существующей проволоки. Экономическая
целесообразность, по-видимому, заставит для проволоки диаметром менее
1,0мм применять узел нанесения покрытия меньших размеров и с меньшими
объемами расплава. Следует отметить, что при неизменной конструкции и
размерах узла нанесения покрытия для проволоки различных диаметров
необходимы различные по мощности устройства размотки, транспортировки и
намотки. Условно приняли, что для нанесения защитных покрытий на проволоку
следует использовать, по крайней, мере две модификации устройств размотки,
транспортировки и намотки. Первая модификация для проволоки диаметром от
1,0 до 2,5мм, вторая – от 2,5 до 6,0мм. Кроме того, увеличение диаметра
проволоки приведет к трансформации узла очистки и подготовки поверхности.
В созданной линии может быть использован любой из существующих способов
очистки и подготовки поверхности проволоки перед нанесением покрытия, при
условии, что скорость очистки и подготовки поверхности должна
соответствовать скорости формирования покрытия. Подготовка поверхности
может осуществляться химическим способом, с помощью механической обработки
абразивными элементами или потоком частиц, точечным воздействием высоких
энергий (плазменная и микродуговая очистка), с помощью химико-термической
обработки в защитно-восстановительной атмосфере. Подготовка поверхности во
многом определяет не только качество получаемых покрытий, но
производительность линии. Если подготовка поверхности совмещена с
безокислительным нагревом проволоки, то производительность линии (скорость
нанесения покрытия) может быть значительно увеличена. В настоящее время в
качестве подготовки поверхности используется гидромеханическая очистка
абразивными элементами из эльбора в потоке обезжиривающего раствора. По
мнению авторов при использовании современных эффективных способов
подготовки поверхности проволоки скорость нанесения покрытия может
достигать 120 м/с.
В связи с этим следует отметить, что однониточные линии
производительностью около 2,0 тыс. т в год, занимающие незначительные
производственные площади, с небольшим энергопотреблением можно
группировать как станки в машиностроительном предприятии. К достоинствам
такого подхода в создании требуемых мощностей в области нанесения защитных
металлических покрытий следует отнести следующее:
- простота в обслуживании и эксплуатации;
- проведение планового обслуживания и ремонта линии без остановки
всего
производства (работы производятся на одной линии);
- возможность в рамках производства одновременно наносить покрытия
на
проволоку разного диаметра и гибко регулировать количество
покрываемой
проволоки различных диаметров;
- возможность в рамках производства одновременно наносить покрытия
различного химического состава (например, цинковые, алюминиевые,
алюмоцинковые) и гибко регулировать количество выпускаемой
проволоки с
различными покрытиями.
Выбранный концептуальный подход в конструировании отдельных узлов и линии
в целом позволит ее использовать не только в условиях крупных
металлургических производств, но и на небольших предприятиях,
специализирующихся на переработке стальной проволоки. Выбранный подход в
конструировании линии предусматривает в общем проекте набор стандартных
узлов и агрегатов для очистки и подготовки поверхности проволоки;
нанесения покрытия; размотки и намотки проволоки не только различного
диаметра, но и различной массы и вида мотков и катушек для
транспортирования проволоки различного диаметра, в зависимости от
требований производства. В общем проекте линии предусматривается подбор
ряда комбинаций различных сматывающих, транспортирующих и наматывающих
узлов и агрегатов, отвечающий требованиям практически любого производства.
Для создания линии по индивидуальному заданию достаточно подобрать в базе
данных требуемые узлы и агрегаты и скомпоновать их. Таким образом,
разработанная линия нанесения защитных металлических покрытий на стальную
проволоку погружением в расплав на основе алюминия и цинка при наличии
набора в общем проекте стандартных узлов, отвечающих требованиям
практически любого сталепроволочного производства, за счет небольших
занимаемых производственных площадей, при достаточной автоматизации
процесса может органично вписаться в любое промышленное производство.
|









|