8英寸鋼管熱浸鍍鋅自動生產線設計(論文+DWG圖紙)
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天津科技大學本科生
畢業(yè)設計(論文)開題報告
學 院 天津科技大學機械工程學院
專 業(yè) 機械設計制造及自動化
題 目 8英寸鋼管熱浸鍍鋅自動生產線設計
(子題目:鋼管熱浸鍍鋅生產線機橫移機設計)
姓 名 王景凱
指導教師(簽名)
2007年 3月 18 日
擬選題目
8英寸鋼管熱浸鍍鋅自動生產線設計——鍍鋅鋼管橫移機設計
選題依據及研究意義:
熱鍍鋅是鋼鐵最經濟、最基本、應用最普遍的防腐方法之一,廣泛應用于經濟建設中的各個領域,如絲、管、板、帶,鋼結構件等。近年來,隨著基礎建設的加速,鍍鋅鋼板、高速公路鍍鋅護欄和鍍鋅郵電鐵塔的發(fā)展勢頭強勁。這些行業(yè)的發(fā)展大大推動了熱鍍鋅行業(yè)的發(fā)展。但是,目前我國的熱鍍鋅工藝水平較低,鋅耗高、產品質量差、環(huán)境污染嚴重。
本項目全面優(yōu)化熱鍍鋅工藝,可大大提高我國的熱鍍鋅水平,使之接近目前國際水平。鋅耗由目前噸產品的7%降至5%,產品質量大幅度提高,環(huán)境污染減輕。
可見,研究與解決金屬腐蝕問題在發(fā)展經濟、節(jié)約能源、防止污染、保證人與自然協(xié)調共存等方面都有十分重要的意義和作用。因此,本課程設計符合市場及技術經濟的需求,對我國工業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。
鍍鋅鋼板廣泛地用于輕工、家電、汽車和建筑行業(yè)。在汽車工業(yè)中,用于汽車車體、外殼、內板、底板等;在家電和輕工方面,用于各類家用電器的外殼和底板;在建筑業(yè)中,用于各類工業(yè)及民用建筑的輕鋼龍骨、建筑層面板、瓦楞板、卷簾門等。長期以來中國鍍鋅板一直屬于短線產品,1988-2002年,中國鍍鋅板生產及表觀消費量,多年來中國鍍鋅板的自給率約為50%,每年需要大量進口。
鋼管熱鍍鋅生產線的設計作為畢業(yè)設計課題,其覆蓋面較廣,涉及到機、電、氣、制冷等一體化技術以及專業(yè)課程等知識,在這個過程中,我們不但提高了自己的繪圖能力,也提高了我們的分析能力和解決實際問題的能力。
文獻綜述(對已有相關代表性研究成果的綜合介紹與評價):
經過三周的文獻檢索,展覽會的參觀,我對金屬熱鍍鋅的生產有了進一步的了解。
金屬材料在工農業(yè)上用的最多的是鋼鐵材料。但鋼鐵材料耐腐蝕性能比較差。熱鍍鋅是防止鋼鐵生銹的一種方法,是公認的高性價比鋼鐵制品防護方法。焊接鋼管的熱鍍鋅技術國外在六、七十年代已經得到比較廣泛的應用。由于鋅層能夠保護鋼基體不受腐蝕,鍍鋅管比未鍍鋅的黑管壽命可延長十幾倍,因而,已廣泛用于鋼鐵的保護。如用于建筑、石油、化工、造船和電力等領域。
焊接鋼管的熱鍍鋅技術國外在六、七十年代已經得到比較廣泛的應用。由于鋅層能夠保護鋼基體不受腐蝕,鍍鋅管比未鍍鋅的黑管壽命可延長十幾倍,因而,被廣泛用于建筑、石油、化工、造船和電力等領域。
為了改善鋼管熱浸鍍鋅生產環(huán)境,提高鍍鋅鋼管質量,我國開始了研發(fā)鋼管熱浸鍍鋅生產線。該生產線采用新穎的液壓機械手浸鍍,以取代傳統(tǒng)的結構龐大的轉耙式與螺旋式鍍鋅機構,不僅簡化了熱鍍鋅管生產機構,改進了鍍鋅工藝,而且提高了鍍鋅管質量,降低了生產成本。
目前,美、日大規(guī)模生產熱軋帶鋼鍍鋅板,并已與冷軋鍍鋅板平分天下??梢韵嘈?,由于熱軋鍍鋅板的低成本,其市場前景非常廣闊。
研究內容(包括基本思路、框架、主要研究方式、方法等):
鍍鋅設備為SDX雙線鍍鋅機組,本機采用微機全自動控制。
工藝流程:工件運輸、檢驗、酸洗、清水洗、涂溶劑、烘干、熱浸鋅、引出外吹、內吹、冷卻、鈍化、檢驗、打印、包裝、入庫。
其中,關鍵工序為:酸洗、涂溶劑;特殊工序為:熱浸鋅、鈍化。
1.鋼管酸洗:
(1)采用鹽酸酸洗:配置含量為15-18﹪濃度的酸洗液(或濃度為100-170克的稀鹽酸)。首先將清水放入酸洗槽中,然后加入足量的鹽酸;往水中放入鹽酸時,一定要把放酸的膠管插入水中,防止鹽酸氣體的發(fā)揮,污染空氣。
(2)當酸液中鹽酸的含量低于100克/升時,可加入新鹽酸進行調配,以保證酸洗速度。
(3)酸洗液的溫度應保持在8℃-35℃,鹽酸不宜加溫縮短酸洗時間,而宜增加其濃度提高酸洗速度。
(4)酸洗時間可根據鋼管的銹蝕程度、酸液濃度、溫度等情況決定。
(5)酸液中氯化鐵(鐵鹽)含量最多不得超過200克/升,當鐵鹽含量大于150克/升小于200克/升時,應停止往酸洗槽中加入新酸。
(6)當鐵鹽超過200克/升濃度低于20克/升時應排放,重新配置新的酸液。
(7)雨季或空氣濕度大時,會產生酸霧,惡化空氣環(huán)境,要加入酸霧抑制劑,抑制酸霧或使用萘磺酸甲醛縮合物封閉酸液面。
(8)為防止鋼管局部欠酸洗,增加酸洗速度,要在酸洗期間勤翻動鋼管,使之產生摩擦,多接觸酸液,酸洗后的鋼管表面應呈銀亮色。
2. 涂溶劑
涂溶劑的目的是:防止在烘干過程中鐵基體接觸空氣而再次氧化生銹;清除掉鋼管表面上殘留的鐵鹽及其他污物;使鋼管表面的鐵基體于鋅液更快的形成合金。
鋼管鍍鋅烘干后的鋼管經過鍍鋅機自動運轉,進入鋅液,鋼管在鋅液中排放管內的氣體,經過浸鋅,形成牢固的鋅鐵合金層,再經過提升、引出就完成了鋼管鍍鋅。
在正常情況下鋅液溫度范圍應保持在450℃(+5℃或-5℃)為改善鋅層韌性極鋅液流動性和光潔度,鋅液中的含鋅量應保持在0.2-0.3﹪之間。鋅液中加鋁要以鋅鋁合金方式加入。內吹時,必須使鋼管內壁吹凈不得有余鋅。
往鋅液中加鋅塊時,要分多次添加,不要一次集中添加,一次不得超過15塊,以保證鋅液的溫度和設備的正常運轉,同時保證正常鋅液面高。對于往鋅液中投放鋅鋁合金,一般是每下一噸鋅就要投相配量的鋅鋁合金,以保證鋅液的含鋁量在0.2-0.3﹪之間。
鍍鋅生產過程中,在鋅液面產生的鋅灰,不要產生很多時再清除。
研究進程安排:
3.5 —3.14 收集相關論文資料和參考文獻,完成翻譯工作。
3.15 —3.30 完城實習報告和開題報告。
4.1 —5.10 進行零件,部件,總裝的草圖。
5.11 —5.25 完成結構設計圖紙。
5.26 —6.5 整理完成設計說明書。
6.6 —6.25 準備并參加答辯。
主要參閱文獻:
[1]王義生.國外鋼管熱鍍鋅生產[M].冶金工業(yè)出版社.
[2]楊廷力.機械系統(tǒng)基本理論一結構學、運動學、動力學.北京:機械工業(yè)出版社,1996
[2]陳厚載.熱鍍鋅技術1000例[M].上海交大出版社.
[3]吳作明等.熱鍍鋅、電鍍鋅及鋅合金創(chuàng)新生產工藝實用全書.北方工業(yè)出版社,2OOO(16)
[4]李九齡 帶鋼連續(xù)熱鍍鋅(第2版) .冶金工業(yè)出版社,2002(14)
[5]凌全偉,劉建秋.熱鍍鋅技術的現狀及發(fā)展[J] .鞍鋼技術,2004(2)
[6]孔綱,盧錦堂,陳錦紅等.熱浸鋅浴中少量鋁對鍍層的影響[J].材料保護,2002(35)
[7]朱立.鋼材熱鍍鋅:化學工業(yè)出版社,1996
其它說明:
市場前景:
全國每年大約有1000萬噸鍍鋅產品,如果每噸產品節(jié)鋅2%,每年可節(jié)鋅20萬噸,價值20億元。加之由于提高產品質量,降低環(huán)境污染帶來的效益,這個市場更加巨大。
指導教師是否同意開題
簽名:
年 月 日
系(教研室)教學負責人簽署
簽名:
年 月 日
說明:
1、開題報告工作從第七學期學生確定畢業(yè)設計(論文)題目后開始,在教師指導下,學生通過調研、收資后,于第八學期第四周前完成。
2、紙張?zhí)顚懖粔蚩闪砑痈巾摗?
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鋼管
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設計
論文
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圖紙
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