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天津科技大學本科生
畢業(yè)設(shè)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(shè)計制造及自動化
題 目 8英寸鋼管熱浸鍍鋅自動生產(chǎn)線設(shè)計
（子題目：鋼管熱浸鍍鋅生產(chǎn)線機橫移機設(shè)計）
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生產(chǎn)線設(shè)計 ——鍍鋅鋼管橫移機設(shè)計
選題依據(jù)及研究意義：
熱鍍鋅是鋼鐵最經(jīng)濟、最基本、應(yīng)用最普遍的防腐方法之一，廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟建設(shè)中的各個領(lǐng)域，如絲、管、板、帶，鋼結(jié)構(gòu)件等。近年來，隨著基礎(chǔ)建設(shè)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(chǎn)品質(zhì)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(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，研究與解決金屬腐蝕問題在發(fā)展經(jīng)濟、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)計符合市場及技術(shù)經(jīng)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(nèi)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(chǎn)品，1988-2002年，中國鍍鋅板生產(chǎn)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(chǎn)線的設(shè)計作為畢業(yè)設(shè)計課題，其覆蓋面較廣，涉及到機、電、氣、制冷等一體化技術(shù)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(guān)代表性研究成果的綜合介紹與評價）：
經(jīng)過三周的文獻檢索，展覽會的參觀，我對金屬熱鍍鋅的生產(chǎn)有了進一步的了解。
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，是公認的高性價比鋼鐵制品防護方法。焊接鋼管的熱鍍鋅技術(shù)國外在六、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(lǐng)域。
焊接鋼管的熱鍍鋅技術(shù)國外在六、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(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，我國開始了研發(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構(gòu)，不僅簡化了熱鍍鋅管生產(chǎn)機構(gòu)，改進了鍍鋅工藝，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?？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(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(nèi)吹、冷卻、鈍化、檢驗、打印、包裝、入庫。
其中，關(guān)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(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間，而宜增加其濃度提高酸洗速度。
（4）酸洗時間可根據(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200克/升，當鐵鹽含量大于150克/升小于200克/升時，應(yīng)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(yīng)排放，重新配置新的酸液。
（7）雨季或空氣濕度大時，會產(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)過鍍鋅機自動運轉(zhuǎn)，進入鋅液，鋼管在鋅液中排放管內(nèi)的氣體，經(jīng)過浸鋅，形成牢固的鋅鐵合金層，再經(jīng)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(yīng)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(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，必須使鋼管內(nèi)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(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，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(chǎn)過程中，在鋅液面產(chǎn)生的鋅灰，不要產(chǎn)生很多時再清除。
研究進程安排：
3.5 —3.14 收集相關(guān)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(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙。
5.26 —6.5 整理完成設(shè)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(chǎn)[M]．冶金工業(yè)出版社．
[2]楊廷力．機械系統(tǒng)基本理論一結(jié)構(gòu)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(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(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(chǎn)品，如果每噸產(chǎn)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(chǎn)品質(zhì)量，降低環(huán)境污染帶來的效益，這個市場更加巨大。
指導(dǎo)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(shè)計（論文）題目后開始，在教師指導(dǎo)下，學生通過調(diào)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?