[实用新型]一种组合式锌锅稳定辊

说明书

技术领域

本实用新型涉及镀锌设备，特别涉及一种组合式锌锅稳定辊。

背景技术

国内外热镀锌机组的锌锅稳定辊均采用实心辊或内腔开放式的中空辊结构，其实心辊均为带传动装置，中空辊采用非传动形式。但镀铝锌机组的锌锅稳定辊如采用开放式结构，由于铝锌液的特殊性，则内腔黏附的锌渣将无法退锌去除，导致再次使用时由于辊子动平衡不好影响带钢表面质量。因此国内外热镀铝锌机组的锌锅稳定辊均采用实心辊或中空全封闭结构。

在正常情况下，此类结构的稳定辊其内部的空气压力即使在610℃稳定条件下也只有3个大气压，单侧轴头受力为6.763KN，而单侧轴头的过盈配合和焊缝所能承受的最小许用力为391.069KN，推算出设计安全系数为58倍，不会造成安全事故；但如辊筒内部存在一定量的水(经计算只需2.2KG)情况下，液体急剧汽化膨胀后的压力，将使焊缝等薄弱部位失效破坏，将轴头崩出，并引起锌液喷溅，引发安全事故。

因此，从设计的角度考虑，必须杜绝水等液体进入辊筒内部的可能性，才能保证稳定辊运行过程中的绝对安全可靠。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种组合式锌锅稳定辊，以确保稳定辊内部无法进水或极少量进水也不至于产生高压，从根本上杜绝事故安全隐患。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种组合式锌锅稳定辊，其包括，辊筒，辊筒内腔两侧分别设隔板，两隔板之间的辊筒腔体填充有填充物；隔板与辊筒密闭连接；两个轴头，其一端分别插设于两隔板外侧的辊筒内，并与辊筒连接。

进一步，所述的填充物为轻质材料，其熔点大于610℃。

所述的填充物为铝和铝合金，其表面覆盖一层Al₂O₃氧化膜。

所述的轴头中心轴向开设有可保证稳定辊在高温环境中内部的空气能顺利释放的通气孔。

所述的隔板与辊筒焊接连接。

所述的隔板与填充物之间为凹凸嵌设结构。

本实用新型采用填充物+隔板的结构，使得稳定辊内腔理论的空隙为零。当轴头焊缝泄漏时，镀液中的水分无法进入内腔，避免产生高温高压水蒸气，达到安全效果，起到实心辊同样的效果；稳定辊内腔内填充了轻质材料，这样稳定辊的自重和较大外径下具有较小的转动惯量，这种稳定辊初始外径大于实心辊；填充物的两端由不锈钢隔板，当轴头焊缝泄漏时，镀锌液中的腐蚀介质不会与填充物接触，避免了填充物的腐蚀，保证了新型稳定辊的安全使用。

填充材料必须是轻质材料，这样就能使稳定辊的初始外径比较大，有利于增加稳定辊的使用寿命。稳定辊在610℃高温下工作，这就要求填充材料的熔点大于610℃，并且在这温度下结构稳定、不发生汽化和分解，不产生显著的体积变化。采用有机材料不满足上述的要求。

因为填充物与SUS316L不锈钢紧密接触，填充物是在室温下充入轴筒的内腔，然后在610℃下工作，选材时必须考虑填充材料与SUS316L不锈钢物理性能差异和化学活泼性差异。

根据几种材料特性的对比，可作为新型稳定辊的填充材料只有轻金属材料，选用价格便宜，加工性能好，熔点大于610℃，满足上述要求的是铝和铝合金。铝和铝合金与SUS316L不锈钢存在化学活动性和物理性能差异。不锈钢中存在碳元素，在高温下碳会向铝中扩散，形成Al4C3。Al₄C₃呈针状，显著恶化铝的性能，且溶解于水，考虑轴头和挡板漏水，Al₄C₃溶解会产生局部空洞，这对安全是不利的。

如果在填充物表面使用微弧氧化的方法形成一层Al₂O₃氧化膜，可以有效抑制Al和不锈钢之间的互扩散，防止造成脆性相，避免对不锈钢辊的损害。经对样件接触界面的EDAX分析和XRD分析，扫描电镜界面表面形貌观察可见，Al的微弧氧化所形成的Al₂O₃层完整，且平整，不锈钢表面也平整。

轴头中心设有通气孔，以保证稳定辊处于高温环境中，内部的空气能顺利释放。另外由于稳定辊隔板与筒体焊接在一起，轴头的加工尺寸还应考虑焊缝造成的接触面凸起。

本实用新型的有益效果

本实用新型通过采用填充物+隔板的结构，以确保稳定辊内部无法进水或极少量进水也不至于产生高压，从根本上杜绝事故安全隐患。