【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及熱浸鍍金屬，更具體地，涉及一種金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的方法及裝置。
技術介紹
1、為保護鋼鐵制品不受環境侵蝕，常常采用在鋼鐵制品表面鍍金屬，常用的金屬為鋅，將金屬鋅作為犧牲陽極的鍍鋅層，來保護鋼制品。但鍍鋅層必須具備一定的厚度與壽命，才能對鋼制品進行有效保護。鍍鋅主要包括電鍍鋅和熱浸鍍鋅，相比于電鍍鋅，熱浸鍍鋅可以提供10~60微米的鍍層，不但厚度遠遠大于一般的電鍍鋅，而且使壽命也大大增加。因此，熱浸鍍鋅早已成為鋼鐵制品所廣泛采用的防腐手段。但是，熱浸鍍鋅存在液態鋅流動不均勻問題，如在1~2分鐘的熱浸鍍鋅過程結束之后，由于流動不均勻，會導致鍍鋅層的表面不均勻平整，進而不能對鋼鐵制品進行有效保護，導致使用壽命低，往往需要抹去鋅與鋼鐵金屬化合物等之外，冗余的金屬鋅及鋅溶液之渣。
2、為了保證熱浸鍍鋅后的鍍鋅層厚度均勻，鍍層可控，且有效去除冗余殘渣，一般使用刮片，壓縮空氣，高壓蒸汽，吹掉鋼鐵制品表面堆積的液態鋅；該方法可以應付平板類制品，及鋼管外壁的處理，但針對無縫鋼管內壁，由于無縫鋼管長度可達6米，直徑一般在20-400毫米，通過刮片或氣體處理內壁非常不便，不僅難以保證鍍層均勻性，而且還可能導致殘渣累積在無縫鋼管的一端。
3、現有技術已開發的兩類電磁抹鋅技術，如公開號為cn?104233153?a的中國專利技術專利，公開了一種鋼絲、鋼管熱鍍鋅用電磁抹鋅方法，但該技術利用熱鋅本身的流動加磁場產生洛倫茲力，因液鋅流速太慢，效率極低；或是利用通電鋅層受到磁場的洛倫茲力，需要安裝金屬電極，不但耗電耗
技術實現思路
1、本專利技術的目的是解決上述技術問題，提供一種金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的方法，該方法無需通過刮片和壓縮氣體來處理金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層時，難以保證鍍層的均勻性；本專利技術的另一個目的是提供了一種金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的裝置。
2、為實現上述目的，本專利技術采用了如下技術方案：
3、一種金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的方法，將通過熱浸將金屬保護層金屬置于金屬管內，并在金屬管內壁生成可維持鍍層金屬為液態的渦旋電流，所述渦旋電流同時可產生推力驅動液態的金屬保護層中冗余的金屬自鋼管內流出；所述渦旋電流由設置在所述金屬管外壁的兩組相互垂直的交變磁場形成。
4、本專利技術通過設置兩組相互垂直的交變磁場在金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層形成渦旋電流，該渦旋電流作用于鍍層金屬，一方面產生維持鍍層金屬為液態的熱量；另一方面產生推力驅動液態的金屬保護層中冗余的金屬自鋼管內流出，實現金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層均勻性提高，且通過調節交變電流，可以精確控制金屬保護層的厚度。
5、進一步地，所述交變磁場包括第一交變磁場和第二交變磁場，所述第一交變磁場在金屬管內產生沿著金屬管圓周方向的渦旋電流；所述第二交變磁場在金屬管內產生沿著金屬管軸向的洛倫茲推力；所述金屬保護層在第二交變磁場內受到沿金屬管內壁向下的洛倫茲力大于所述金屬保護層在第二交變磁場內受到的沿金屬管內壁向上的洛倫茲力。
6、更進一步地，所述第一交變磁場和第二交變磁場所需要的驅動電流位相可調控。
7、進一步地，金屬管為鋼管、銅管、鈦管或鋁管，在金屬管表面鍍金屬的目的是根據電化學原理犧牲鍍層金屬，來保護金屬管被腐蝕。
8、優選地，所述金屬管為無縫鋼管。
9、進一步地，所述置于金屬管內的金屬保護層金屬為融化液態；所述金屬管為固態。
10、進一步地，所述熱浸鍍金屬其所鍍金屬為鋅、鉻、銅或鐵，鋅、鉻、銅或鐵可以作為常用的鍍層金屬，其金屬活性一般應當高于金屬管金屬。
11、本專利技術提供了一種金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的裝置，包括可設置在金屬管外部的第一電磁鐵和第二電磁鐵組成，所述第一電磁鐵為套設在所述金屬管外壁的螺線管；所述第一交變磁場在金屬管內產生沿著金屬管圓周方向的渦旋電流；所述第二電磁鐵設置在所述金屬管的外壁周側；所述第二交變磁場在金屬管內產生沿著金屬管軸向的洛倫茲推力；所述金屬保護層在第二交變磁場內受到沿金屬管內壁向下的洛倫茲力大于所述金屬保護層在第二交變磁場內受到的沿金屬管內壁向上的洛倫茲力。
12、進一步地，所述第二電磁鐵由通電線圈纏繞于鐵芯所構成，所述第二電磁鐵與第一電磁鐵沿金屬管的長度方向間隔設置。
13、進一步地，所述第二電磁鐵與第一電磁鐵分別連接有提供同頻率交變電流的電源，所述電源保持90度位相差，并且可以調控。
14、進一步地，所述第二電磁鐵沿所述金屬管的外周間隔均勻分布。
15、進一步地，所述第二電磁鐵下部磁場強度大于上部磁場強度。
16、進一步地，所述第二電磁鐵鐵芯與所述金屬管其軸向所成角度為0-90度之間的任意角度。
17、優選地，所述第二電磁鐵鐵芯與所述金屬管其軸向所成角度小于90度。
18、本專利技術的有益效果如下：
19、（1）本專利技術通過設置兩組相互垂直的交變磁場在金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層形成渦旋電流，該渦旋電流作用于鍍層金屬，一方面產生維持鍍層金屬為液態的熱量；另一方面驅動液態的金屬保護層中冗余的金屬自鋼管內流出，實現金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層均勻性提高，且通過調節交變電流，可以精確控制金屬保護層的厚度。
20、（2）本專利技術無需設置可深入金屬管內的刮片和壓縮氣體，僅在金屬管外設置兩組滿足產生上述渦旋電流的電磁鐵即可實現金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層，操作方便，效率高。
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1.一種金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的方法，其特征在于，將金屬保護層金屬通過熱浸置于金屬管內，并在金屬管內壁生成可維持鍍層金屬為液態的渦旋電流，所述渦旋電流同時可產生推力驅動液態的金屬保護層中冗余的金屬自鋼管內流出；所述渦旋電流由設置在所述金屬管外壁的兩組相互垂直的交變磁場形成。
2.根據權利要求1所述的金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的方法，其特征在于，所述交變磁場包括第一交變磁場和第二交變磁場，所述第一交變磁場在金屬管內產生沿著金屬管圓周方向的渦旋電流；所述第二交變磁場在金屬管內產生沿著金屬管軸向的洛倫茲力；所述金屬保護層在第二交變磁場內受到沿金屬管內壁向下的洛倫茲力大于所述金屬保護層在第二交變磁場內受到的沿金屬管內壁向上的洛倫茲力。
3.根據權利要求2所述的金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的方法，其特征在于，所述第一交變磁場和第二交變磁場所需要的驅動電流位相可調控。
4.根據權利要求1所述的金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的方法，其特征在于，金屬管為鋼管、銅管、鈦管或鋁管。
5.根據權利要求1所述的金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的方法，其特征在于，所
6.根據權利要求1所述的金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的方法，其特征在于，所述熱浸鍍金屬其所鍍金屬為鋅、鉻、銅或鐵。
7.一種金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的裝置，其特征在于，包括可設置在金屬管外部的第一電磁鐵和第二電磁鐵組成，所述第一電磁鐵為套設在所述金屬管外壁的螺線管；所述第一交變磁場在金屬管內產生沿著金屬管圓周方向的渦旋電流；所述第二電磁鐵設置在所述金屬管的外壁周側；所述第二交變磁場在金屬管內產生沿著金屬管軸向的洛倫茲力；所述金屬保護層在第二交變磁場內受到沿金屬管內壁向下的洛倫茲力大于所述金屬保護層在第二交變磁場內受到的沿金屬管內壁向上的洛倫茲力。
8.根據權利要求7所述的金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的裝置，其特征在于，所述第二電磁鐵由通電線圈纏繞于鐵芯所構成，所述第二電磁鐵與第一電磁鐵沿金屬管的長度方向間隔設置。
9.根據權利要求7所述的金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的裝置，其特征在于，所述第二電磁鐵與第一電磁鐵分別連接有提供同頻率交變電流的電源，所述電源保持90度位相差，并且可以調控。
10.根據權利要求7所述的金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的裝置，其特征在于，所述第二電磁鐵下部磁場強度大于上部磁場強度。
...【技術特征摘要】
1.一種金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的方法，其特征在于，將金屬保護層金屬通過熱浸置于金屬管內，并在金屬管內壁生成可維持鍍層金屬為液態的渦旋電流，所述渦旋電流同時可產生推力驅動液態的金屬保護層中冗余的金屬自鋼管內流出；所述渦旋電流由設置在所述金屬管外壁的兩組相互垂直的交變磁場形成。
2.根據權利要求1所述的金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的方法，其特征在于，所述交變磁場包括第一交變磁場和第二交變磁場，所述第一交變磁場在金屬管內產生沿著金屬管圓周方向的渦旋電流；所述第二交變磁場在金屬管內產生沿著金屬管軸向的洛倫茲力；所述金屬保護層在第二交變磁場內受到沿金屬管內壁向下的洛倫茲力大于所述金屬保護層在第二交變磁場內受到的沿金屬管內壁向上的洛倫茲力。
3.根據權利要求2所述的金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的方法，其特征在于，所述第一交變磁場和第二交變磁場所需要的驅動電流位相可調控。
4.根據權利要求1所述的金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的方法，其特征在于，金屬管為鋼管、銅管、鈦管或鋁管。
5.根據權利要求1所述的金屬管內壁熱浸鍍金屬保護層的方法，其特征在于，所述置于金屬管內金屬保護層的金屬為融化液態；所述金屬管為固態。
<...【專利技術屬性】
技術研發人員：許谷，
申請(專利權)人：電子科技大學深圳高等研究院，
類型：發明
國別省市：
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