鐵鏈條連續(xù)式電鍍鋅生產(chǎn)線設(shè)計

徐海濤

（如東鐵鏈廠有限公司，如東226403）

在鐵鏈條電鍍工藝過程中，將鍍槽、鍍件運(yùn)行、電器控制、電源、鍍液過濾、參數(shù)檢測、冷卻與加熱、鍍液攪拌和鍍件收貯等裝置結(jié)合在一起，組成一條專用的電鍍自動線，可以實(shí)現(xiàn)電鍍自動化。與手工操作的固定槽式生產(chǎn)線相比，電鍍自動生產(chǎn)線可減少操作工人、降低工人勞動強(qiáng)度、提高勞動生產(chǎn)率，且能穩(wěn)定質(zhì)量。

鐵鏈條是由許多鐵圓環(huán)相互套接成一定長度的產(chǎn)品，由于長度較長（最長的有幾千米），組成的圓環(huán)多（最多的可能有幾十萬個），目前市場上還沒有鍍此種產(chǎn)品的成套自動化設(shè)備。筆者根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)資料和多年的電鍍實(shí)踐經(jīng)驗，從工藝特點(diǎn)要求出發(fā)，設(shè)計出符合鐵鏈條連續(xù)式電鍍鋅自動線（以下簡稱生產(chǎn)線）。

1 生產(chǎn)線工藝流程

（1）前處理 前處理配方為：鹽酸（10～15%）50g·L-1；Yc除油劑10g·L-1；Ys緩蝕劑10g·L-1；處理時間20～30min。經(jīng)過前處理后的待鍍件貯于5%NaOH溶液中備用。

（2）去堿及活化處理 將貯于5%NaOH溶液中的待鍍件清洗后，在5%～10%鹽酸溶液中進(jìn)行活化處理1～3min。

（3）活化后水洗 用清水清洗活化后工件，一般清洗兩遍。本設(shè)計運(yùn)用逆流清洗與噴淋接合的方法以達(dá)到最佳的效果。清洗水可用于前處理。

（4）電鍍鋅 將經(jīng)過上述處理的工件浸入電鍍槽鍍鋅。電鍍槽內(nèi)有導(dǎo)電裝置及陽極懸掛裝置，還有冷卻、過濾裝置與之配套。

電鍍工藝及配方為：KCl 200～220g·L-1，ZnCl255～75g·L-1，H3BO325～30g·L-1，CZ-03柔軟劑A 20～25g·L-1，CZ-03光亮劑B 1～1.5g·L-1，pH5.4～6.2；溫度5～50℃，陰極電流密度1～5A·dm-2，電鍍30～50min；鍍層厚度10～20μm。

（5）鍍后清洗 鍍鋅層達(dá)到預(yù)期的厚度及光亮度后，要求清洗干凈。

（6）出光 稀硝酸出光溶液配方：HNO320～30mL·L-1，HCl 5～10mL·L-1，時間3～15s。工件出光后繼續(xù)清洗，以防止過多稀硝酸帶入鈍化液。

（7）鈍化 采用的鈍化工藝有藍(lán)白色鈍化工藝和無鉻鈍化工藝。藍(lán)白色鈍化工藝為：WX-3三價鉻100mL·L-1，硝酸3～5mL·L-1，pH 1.8～2.3，溫度為室溫，空氣中3～5s，溶液中15～25s。無鉻鈍化工藝見表1。

（8）鈍化后清洗 鈍化后須清洗，采用浸洗與噴淋接合的清洗方式。

（9）熱水封閉 經(jīng)過鈍化后的工件須經(jīng)過熱水浸燙以達(dá)到封閉的效果。熱水溫度為80～90℃。

表1 無鉻鈍化工藝

（10）烘干 經(jīng)熱水封閉的工件，表面殘留少量水氣，須經(jīng)熱空氣烘干，使表面進(jìn)一步干燥。

（11）收鏈及貯存 在連續(xù)式生產(chǎn)線中，由于鐵鏈?zhǔn)沁B續(xù)的，就可依靠收鏈裝置獲取動力。該裝置將連續(xù)運(yùn)動及收鏈貯存相接合，便于將鐵鏈送入包裝工序，減少了后道工序重復(fù)用工費(fèi)用。生產(chǎn)線工藝流程見圖1所示。

2 生產(chǎn)線的設(shè)計特點(diǎn)

圖1 生產(chǎn)線工藝流程示意圖

該條生產(chǎn)線可同時鍍多條鏈條，酸洗中和、清洗、鍍鋅、清洗、出光、清洗、鈍化、清洗、熱水封閉、烘干、收鏈、貯存等工序在線上可連續(xù)完成。鍍鋅槽有兩只（圖1只畫出一只），各槽采用單機(jī)供電方式，這樣便于調(diào)整鍍層質(zhì)量，鏈條與槽內(nèi)導(dǎo)電采用液上特殊導(dǎo)電軸導(dǎo)電，導(dǎo)電軸上鍍不上鋅層，可減少鋅的浪費(fèi)。原鍍鋅工藝采用掛具在液中導(dǎo)電，掛具與鍍件厚度相同，導(dǎo)致大量鋅浪費(fèi)在掛具上。

鏈條的彎曲極為方便，為了縮短生產(chǎn)線的長度，采用在各工序槽中上下彎曲波浪前進(jìn)的送料方式，僅在烘干槽內(nèi)直線通過。

2.1 主要工藝參數(shù)

鍍槽總長度12m（兩只），鏈條在槽長度為20m，同時可鍍鏈條8根，鍍鋅層厚度10～20μm，陰極電流密度為2～4A·dm-2，整流器輸出功率3 000A。該生產(chǎn)線的主要工藝參數(shù)見表2。

表2 生產(chǎn)線技術(shù)參數(shù)

2.2 電鍍槽

在槽的液面之上，設(shè)專有的陰極導(dǎo)電軸，該軸材質(zhì)為316L不銹鋼管。此裝置的最大優(yōu)點(diǎn)是在液面上導(dǎo)電，完全消除了鋅鍍層在掛具上沉積所造成的浪費(fèi)，電鍍槽構(gòu)造圖見圖2。

圖2 電鍍槽示意圖

2.3 收鏈及動力裝置

在連續(xù)式生產(chǎn)線中，鐵鏈?zhǔn)沁B續(xù)的，可依靠收鏈裝置獲取動力。該裝置將連續(xù)運(yùn)動及收鏈貯存相接合，便于將鐵鏈送入包裝工序。收鏈及動力裝置構(gòu)造圖見圖3。

收鏈及動力裝置是生產(chǎn)線的動力源部分，它帶動鏈條運(yùn)轉(zhuǎn)，完成整個工序的動作。在該裝置中，有擺鏈設(shè)置，使鏈條進(jìn)入貯鏈箱時能均勻排布，便于后道包裝。動力由針輪擺線減速器及電機(jī)變頻器組成，便于調(diào)節(jié)運(yùn)行速度，確保工序的運(yùn)行質(zhì)量。鏈條收取后直接進(jìn)入貯鏈箱。包裝工序直接從箱中拉取鏈條包裝，這樣可減少中轉(zhuǎn)過程的用工費(fèi)用。

圖3 收鏈及動力裝置構(gòu)造圖

3 總結(jié)

通過對生產(chǎn)線及工藝參數(shù)的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了鐵鏈條連續(xù)的電鍍鋅，并大大節(jié)約了電鍍用鋅的量。