專利名稱：鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環(huán)保生產(chǎn)工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是鋼簾線在線熱鍍銅鋅合金生產(chǎn)技術(shù)，具體涉及一種鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環(huán)保生產(chǎn)工藝及裝置。
背景技術(shù)：
鋼簾線表面鍍銅鋅合金可改善其與橡膠問(wèn)結(jié)合力。目前鍍銅鋅合金的鋼簾線生產(chǎn)過(guò)程包括鋼簾線熱處理和鍍銅鋅合金兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立部分，鋼簾線熱處理主要包括加熱奧氏體化和等溫?zé)崽幚韮蓚€(gè)工序，而鍍銅鋅合金包括電解除油、酸洗、電鍍銅、電鍍鋅、擴(kuò)散退火和多道水洗工序。在奧氏體化工序中，不管采用保護(hù)氣氛爐還是氣體燃料爐加熱，生產(chǎn)過(guò)程均存在廢氣排放污染環(huán)境問(wèn)題。此外，為獲得較高走絲速度，采用增加加熱爐爐膛長(zhǎng)度 (奧氏體化加熱爐和等溫退火爐)的辦法，不僅占用較大生產(chǎn)空間，而且能耗也大。而用電鍍法鍍銅鋅合金不僅工序多(包括電解除油、酸洗、電鍍銅、電鍍鋅、擴(kuò)散退火及多道水洗工序)，而且生產(chǎn)過(guò)程存在大量堿性、酸性和重金屬離子污水排放問(wèn)題。此外，電鍍銅、電鍍鋅鍍液成分及工藝參數(shù)波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致鍍銅和鍍鋅層厚度變化，改變擴(kuò)散退火后銅鋅合金層成分，進(jìn)而影響鋼簾線與橡膠間的結(jié)合力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環(huán)保生產(chǎn)工藝及裝置，可使現(xiàn)生產(chǎn)線長(zhǎng)度縮短30-50%，生產(chǎn)過(guò)程無(wú)廢氣和重金屬離子污水排放，允許更高的走絲速度，銅鋅合金鍍層成分穩(wěn)定且易于控制，能耗降低，生產(chǎn)成本下降。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環(huán)保生產(chǎn)工藝及裝置，其生產(chǎn)流程及工序?yàn)殡娊獬鸵凰匆煌恐儎┮缓娓梢粺徨冦~鋅合金及奧氏體化一預(yù)冷一等溫處理。與目前的生產(chǎn)工藝(奧氏體化一等溫處理一電解除油一水洗一酸洗 —水洗一電鍍銅一水洗一電鍍鋅一水洗一擴(kuò)散退火)相比，本申請(qǐng)通過(guò)省去酸洗、電鍍銅、 電鍍鋅、擴(kuò)散退火、水洗等多道工序，以及采用熱鍍銅鋅合金與鋼簾線奧氏體化工序合二為一等措施，使鋼簾線生產(chǎn)線長(zhǎng)度顯著縮短。本申請(qǐng)通過(guò)采用高溫電阻爐加熱的銅鋅合金浴作為鋼簾線奧氏體化加熱介質(zhì)，使鋼簾線奧氏體化加熱過(guò)程不與直接大氣接觸，無(wú)需用保護(hù)氣氛防止其表面氧化脫碳，故生產(chǎn)過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生廢氣排放。本申請(qǐng)通過(guò)采用銅鋅合金浴代替目前的氣相加熱介質(zhì)，使鋼簾線奧氏體化加熱系數(shù)顯著提高，因而在加熱爐長(zhǎng)度相同時(shí)，允許更高的走絲速度。本申請(qǐng)通過(guò)采用熱鍍技術(shù)替代目前生產(chǎn)中的電鍍銅、電鍍鋅和擴(kuò)散退火制備銅鋅合金的電鍍+熱擴(kuò)散技術(shù)，使鋼簾線生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有銅、鋅重金屬離子污水排放，保障了鋼簾線生產(chǎn)的良好環(huán)保協(xié)調(diào)性。本申請(qǐng)通過(guò)采用熱鍍工藝溫度在930_1050°C的熱鍍技術(shù)制備銅鋅合金鍍層，使熱鍍過(guò)程中銅鋅合金容易與碳鋼鋼絲間通過(guò)空位擴(kuò)散機(jī)制形成一定厚度的互擴(kuò)散層，從而確保銅鋅合金鍍層與碳鋼鋼絲問(wèn)具有良好的界面結(jié)合和較高的界面結(jié)合力。電鍍+熱擴(kuò)散技術(shù)制備銅鋅合金鍍層，確保鍍層成分及其均勻性的質(zhì)量控制點(diǎn)包括電鍍銅厚度、電鍍鋅厚度和擴(kuò)散退火エ藝(溫度和時(shí)間)。與此相比，本申請(qǐng)通過(guò)采用熱鍍技術(shù)，鍍層成分及其均勻性由銅鋅合金浴決定，確保鋼簾線鍍層質(zhì)量的質(zhì)量控制點(diǎn)只有 ー個(gè)，因而鍍層質(zhì)量控制比較容易。本申請(qǐng)通過(guò)采用熱鍍技術(shù)代替電鍍+熱擴(kuò)散技術(shù)制備銅鋅合金鍍層，及采取熱鍍銅鋅合金與碳鋼鋼絲奧氏體化過(guò)程合ニ為ー措施等，不僅省去了目前生產(chǎn)過(guò)程中的電鍍銅、電鍍鋅、擴(kuò)散退火和多道水洗エ序，降低了用電用水成本，省去了酸堿及重金屬離子污水處理成本，而且生產(chǎn)線縮短減小了空間占用，降低了固定資產(chǎn)折舊等，從而使本申請(qǐng)的生產(chǎn)方案具有較低的生產(chǎn)成本。


圖I為鋼簾線生產(chǎn)線原理圖。圖中I.放線輪，2.電解除油槽，3.水洗槽，4.涂覆助鍍劑槽，5.烘干區(qū)，6.熱鍍銅鋅合金及奧氏體化區(qū)，7.銅鋅合金浴槽，8.預(yù)冷區(qū)，9.流動(dòng)粒子爐，10.鍍銅鋅合金鋼簾線，
11.收線輪。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一ー種鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環(huán)保生產(chǎn)エ藝及裝置，包括的エ序有電解除油一水洗一涂助鍍劑一烘干一熱鍍銅鋅合金及奧氏體化一預(yù)冷一等溫處理。熱鍍銅鋅合金及奧氏體化工序中，根據(jù)鋼簾線產(chǎn)品對(duì)銅鋅合金鍍層成分要求選擇鋅的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30-37%的合金錠熔化獲得銅鋅合金浴，單區(qū)控溫溫度980±10°C。采用上述エ藝制造的鋼簾線銅鋅合金鍍層成分與質(zhì)量穩(wěn)定、同一性好，鍍層沿橫截面成分分布均勻，鍍層與基體鋼絲間界面結(jié)合優(yōu)良，結(jié)合力高；鋼簾線生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)含銅、鋅的重金屬離子污水排放，奧氏體化過(guò)程中無(wú)有害廢氣排放；鋼簾線生產(chǎn)線所需空間??；鋼簾線生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低。實(shí)施例ニー種鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環(huán)保生產(chǎn)エ藝及裝置，包括的エ序有電解除油一水洗一涂助鍍劑一烘干一熱鍍銅鋅合金及奧氏體化一預(yù)冷一等溫處理。熱鍍銅鋅合金及奧氏體化工序中，根據(jù)鋼簾線產(chǎn)品對(duì)銅鋅合金鍍層成分要求選擇鋅的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30-37%的合金錠熔化獲得銅鋅合金浴，熱鍍銅鋅合金及奧氏體化區(qū)分兩區(qū)控溫，中間用隔熱板隔開(kāi)，兩區(qū)溫度分別控制在1020± 10°C和980± 10°C。采用上述エ藝制造的鋼簾線銅鋅合金鍍層成分與質(zhì)量穩(wěn)定、同一性好，鍍層沿橫截面成分分布均勻，鍍層與基體鋼絲間界面結(jié)合優(yōu)良，結(jié)合力高；鋼簾線生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)含銅、鋅的重金屬離子污水排放，奧氏體化過(guò)程中無(wú)有害廢氣排放；鋼簾線生產(chǎn)線所需空間??；鋼簾線生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低。實(shí)施例三
一種鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環(huán)保生產(chǎn)工藝及裝置，包括的工序有電解除油一水洗一涂助鍍劑一烘干一熱鍍銅鋅合金及奧氏體化一預(yù)冷一等溫處理。熱鍍銅鋅合金及奧氏體化工序中，根據(jù)鋼簾線產(chǎn)品對(duì)銅鋅合金鍍層成分要求選擇鋅的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30-37%的合金錠熔化獲得銅鋅合金浴，熱鍍銅鋅合金及奧氏體化區(qū)分三區(qū)控溫，不同溫區(qū)間用隔熱板隔開(kāi)，三區(qū)溫度分別控制在1050±10°C、1020±1(TC和 970±10°C。采用上述工藝制造的鋼簾線銅鋅合金鍍層成分與質(zhì)量穩(wěn)定、同一性好，鍍層沿橫截面成分分布均勻，鍍層與基體鋼絲間界面結(jié)合優(yōu)良，結(jié)合力高；鋼簾線生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)含銅、鋅的重金屬離子污水排放，奧氏體化過(guò)程中無(wú)有害廢氣排放；鋼簾線生產(chǎn)線所需空間??；鋼簾線生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低。本發(fā)明還可以有其它實(shí)施方式，凡采用同等替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環(huán)保生產(chǎn)エ藝及裝置，其特征是包括的エ序?yàn)殡娊獬鸵凰匆煌恐儎┮缓娓梢粺徨冦~鋅合金及奧氏體化一預(yù)冷一等溫處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環(huán)保生產(chǎn)エ藝及裝置，其特征是 采用高溫電阻爐加熱保溫銅鋅合金熔體，銅鋅合金熔體中鋅的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍為30-37%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環(huán)保生產(chǎn)エ藝及裝置，熱鍍銅鋅合金及奧氏體化的エ藝溫度為930-1050°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環(huán)保生產(chǎn)エ藝及裝置，其特征是 熱鍍銅鋅合金鍍層中鋅的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30-37%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環(huán)保生產(chǎn)エ藝及裝置，其特征是 鋼簾線熱鍍銅鋅合金及其奧氏體化加熱兩個(gè)エ序合ニ為一。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環(huán)保生產(chǎn)エ藝及裝置，其特征是 熱鍍銅鋅合金及奧氏體化區(qū)采用高溫電阻爐加熱熔化保溫，采用1-3個(gè)區(qū)控制，各區(qū)可以采用相同的ェ藝溫度，也可以采用不同的ェ藝溫度，烘干、熱鍍銅鋅合金及奧氏體化、預(yù)冷和等溫處理的熱處理裝置為一體化的熱處理聯(lián)合作業(yè)機(jī)組。
全文摘要
本發(fā)明是鋼簾線直接熱鍍銅鋅合金環(huán)保生產(chǎn)工藝及裝置。生產(chǎn)工序包括電解除油→水洗→涂助鍍劑→烘干→熱鍍銅鋅合金及奧氏體化→預(yù)冷→等溫處理。熱鍍銅鋅合金及奧氏體化工藝溫度范圍為930-1050℃，銅鋅合金鍍層中鋅的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍為30-37％。本發(fā)明所述生產(chǎn)工藝，用熱鍍銅鋅合金及奧氏體化工序代替了目前生產(chǎn)工藝中的奧氏體化、電解酸洗、電鍍銅、電鍍鋅、擴(kuò)散退火及多道中間水洗工序，具有生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)線長(zhǎng)度短、生產(chǎn)過(guò)程無(wú)含重金屬離子污水及廢氣排放、允許更高的走絲速率等特點(diǎn)。熱鍍銅鋅合金及奧氏體化裝置采用高溫電阻爐，烘干、熱鍍銅鋅合金及奧氏體化、預(yù)冷和等溫處理為一體化的熱處理聯(lián)合作業(yè)機(jī)組。
文檔編號(hào)C23C2/04GK102605308SQ20121011540
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者方信賢, 王章忠, 趙秀明 申請(qǐng)人:南京工程學(xué)院