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天津科技大學(xué)本科生
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
學(xué) 院 天津科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化
題 目 8英寸鋼管熱浸鍍鋅自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)計(jì)
（子題目：鋼管熱浸鍍鋅生產(chǎn)線機(jī)橫移機(jī)設(shè)計(jì)）
姓 名 王景凱
指導(dǎo)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(dòng)生產(chǎn)線設(shè)計(jì) ——鍍鋅鋼管橫移機(jī)設(shè)計(jì)
選題依據(jù)及研究意義：
熱鍍鋅是鋼鐵最經(jīng)濟(jì)、最基本、應(yīng)用最普遍的防腐方法之一，廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的各個(gè)領(lǐng)域，如絲、管、板、帶，鋼結(jié)構(gòu)件等。近年來(lái)，隨著基礎(chǔ)建設(shè)的加速，鍍鋅鋼板、高速公路鍍鋅護(hù)欄和鍍鋅郵電鐵塔的發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。這些行業(yè)的發(fā)展大大推動(dòng)了熱鍍鋅行業(yè)的發(fā)展。但是，目前我國(guó)的熱鍍鋅工藝水平較低，鋅耗高、產(chǎn)品質(zhì)量差、環(huán)境污染嚴(yán)重。
本項(xiàng)目全面優(yōu)化熱鍍鋅工藝，可大大提高我國(guó)的熱鍍鋅水平，使之接近目前國(guó)際水平。鋅耗由目前噸產(chǎn)品的7%降至5%，產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高，環(huán)境污染減輕。
可見(jiàn)，研究與解決金屬腐蝕問(wèn)題在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、節(jié)約能源、防止污染、保證人與自然協(xié)調(diào)共存等方面都有十分重要的意義和作用。因此，本課程設(shè)計(jì)符合市場(chǎng)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)的需求，對(duì)我國(guó)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(chē)和建筑行業(yè)。在汽車(chē)工業(yè)中，用于汽車(chē)車(chē)體、外殼、內(nèi)板、底板等；在家電和輕工方面，用于各類(lèi)家用電器的外殼和底板；在建筑業(yè)中，用于各類(lèi)工業(yè)及民用建筑的輕鋼龍骨、建筑層面板、瓦楞板、卷簾門(mén)等。長(zhǎng)期以來(lái)中國(guó)鍍鋅板一直屬于短線產(chǎn)品，1988-2002年，中國(guó)鍍鋅板生產(chǎn)及表觀消費(fèi)量，多年來(lái)中國(guó)鍍鋅板的自給率約為50％，每年需要大量進(jìn)口。
鋼管熱鍍鋅生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，其覆蓋面較廣，涉及到機(jī)、電、氣、制冷等一體化技術(shù)以及專(zhuān)業(yè)課程等知識(shí)，在這個(gè)過(guò)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(shí)際問(wèn)題的能力。
文獻(xiàn)綜述（對(duì)已有相關(guān)代表性研究成果的綜合介紹與評(píng)價(jià)）：
經(jīng)過(guò)三周的文獻(xiàn)檢索，展覽會(huì)的參觀，我對(duì)金屬熱鍍鋅的生產(chǎn)有了進(jìn)一步的了解。
金屬材料在工農(nóng)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(rèn)的高性?xún)r(jià)比鋼鐵制品防護(hù)方法。焊接鋼管的熱鍍鋅技術(shù)國(guó)外在六、七十年代已經(jīng)得到比較廣泛的應(yīng)用。由于鋅層能夠保護(hù)鋼基體不受腐蝕，鍍鋅管比未鍍鋅的黑管壽命可延長(zhǎng)十幾倍，因而，已廣泛用于鋼鐵的保護(hù)。如用于建筑、石油、化工、造船和電力等領(lǐng)域。
焊接鋼管的熱鍍鋅技術(shù)國(guó)外在六、七十年代已經(jīng)得到比較廣泛的應(yīng)用。由于鋅層能夠保護(hù)鋼基體不受腐蝕，鍍鋅管比未鍍鋅的黑管壽命可延長(zhǎng)十幾倍，因而，被廣泛用于建筑、石油、化工、造船和電力等領(lǐng)域。
為了改善鋼管熱浸鍍鋅生產(chǎn)環(huán)境，提高鍍鋅鋼管質(zhì)量，我國(guó)開(kāi)始了研發(fā)鋼管熱浸鍍鋅生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線采用新穎的液壓機(jī)械手浸鍍，以取代傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)龐大的轉(zhuǎn)耙式與螺旋式鍍鋅機(jī)構(gòu)，不僅簡(jiǎn)化了熱鍍鋅管生產(chǎn)機(jī)構(gòu)，改進(jìn)了鍍鋅工藝，而且提高了鍍鋅管質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。
目前，美、日大規(guī)模生產(chǎn)熱軋帶鋼鍍鋅板，并已與冷軋鍍鋅板平分天下。可以相信，由于熱軋鍍鋅板的低成本，其市場(chǎng)前景非常廣闊。
研究?jī)?nèi)容（包括基本思路、框架、主要研究方式、方法等）：
鍍鋅設(shè)備為SDX雙線鍍鋅機(jī)組，本機(jī)采用微機(jī)全自動(dòng)控制。
工藝流程：工件運(yùn)輸、檢驗(yàn)、酸洗、清水洗、涂溶劑、烘干、熱浸鋅、引出外吹、內(nèi)吹、冷卻、鈍化、檢驗(yàn)、打印、包裝、入庫(kù)。
其中，關(guān)鍵工序?yàn)椋核嵯础⑼咳軇?；特殊工序?yàn)椋簾峤\、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(shí)，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(dāng)酸液中鹽酸的含量低于100克/升時(shí)，可加入新鹽酸進(jìn)行調(diào)配，以保證酸洗速度。
（3）酸洗液的溫度應(yīng)保持在8℃-35℃，鹽酸不宜加溫縮短酸洗時(shí)間，而宜增加其濃度提高酸洗速度。
（4）酸洗時(shí)間可根據(jù)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(guò)200克/升，當(dāng)鐵鹽含量大于150克/升小于200克/升時(shí)，應(yīng)停止往酸洗槽中加入新酸。
（6）當(dāng)鐵鹽超過(guò)200克/升濃度低于20克/升時(shí)應(yīng)排放，重新配置新的酸液。
（7）雨季或空氣濕度大時(shí)，會(huì)產(chǎn)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(dòng)鋼管，使之產(chǎn)生摩擦，多接觸酸液，酸洗后的鋼管表面應(yīng)呈銀亮色。
2. 涂溶劑
涂溶劑的目的是：防止在烘干過(guò)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(jīng)過(guò)鍍鋅機(jī)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)入鋅液，鋼管在鋅液中排放管內(nèi)的氣體，經(jīng)過(guò)浸鋅，形成牢固的鋅鐵合金層，再經(jīng)過(guò)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(yīng)保持在450℃（+5℃或-5℃）為改善鋅層韌性極鋅液流動(dòng)性和光潔度，鋅液中的含鋅量應(yīng)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(nèi)吹時(shí)，必須使鋼管內(nèi)壁吹凈不得有余鋅。
往鋅液中加鋅塊時(shí)，要分多次添加，不要一次集中添加，一次不得超過(guò)15塊，以保證鋅液的溫度和設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)保證正常鋅液面高。對(duì)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(chǎn)過(guò)程中，在鋅液面產(chǎn)生的鋅灰，不要產(chǎn)生很多時(shí)再清除。
研究進(jìn)程安排：
3.5 —3.14 收集相關(guān)論文資料和參考文獻(xiàn)，完成翻譯工作。
3.15 —3.30 完城實(shí)習(xí)報(bào)告和開(kāi)題報(bào)告。
4.1 —5.10 進(jìn)行零件，部件，總裝的草圖。
5.11 —5.25 完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙。
5.26 —6.5 整理完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
6.6 —6.25 準(zhǔn)備并參加答辯。
主要參閱文獻(xiàn)：
[1]王義生．國(guó)外鋼管熱鍍鋅生產(chǎn)[M]．冶金工業(yè)出版社．
[2]楊廷力．機(jī)械系統(tǒng)基本理論一結(jié)構(gòu)學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996
[2]陳厚載．熱鍍鋅技術(shù)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(chǎn)工藝實(shí)用全書(shū)．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(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J] ．鞍鋼技術(shù)，2004(2)
[6]孔綱，盧錦堂，陳錦紅等．熱浸鋅浴中少量鋁對(duì)鍍層的影響[J]．材料保護(hù)，2002(35)
[7]朱立．鋼材熱鍍鋅：化學(xué)工業(yè)出版社，1996
其它說(shuō)明：
市場(chǎng)前景:
全國(guó)每年大約有1000萬(wàn)噸鍍鋅產(chǎn)品，如果每噸產(chǎn)品節(jié)鋅2%，每年可節(jié)鋅20萬(wàn)噸，價(jià)值20億元。加之由于提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低環(huán)境污染帶來(lái)的效益，這個(gè)市場(chǎng)更加巨大。
指導(dǎo)教師是否同意開(kāi)題
簽名:
年 月 日
系（教研室）教學(xué)負(fù)責(zé)人簽署
簽名:
年 月 日
說(shuō)明：
1、開(kāi)題報(bào)告工作從第七學(xué)期學(xué)生確定畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目后開(kāi)始，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)調(diào)研、收資后，于第八學(xué)期第四周前完成。
2、紙張?zhí)顚?xiě)不夠可另加附頁(yè)。