Какие основные системы входят в состав завода по цинкованию «под ключ»?
Завод по цинкованию «под ключ» работает с тремя основными системами. Эти системы используются для подготовки, нанесения покрытия и финишной обработки стали. В процессе используются специализированные инструменты, такие какОборудование для цинкования конструктивных элементовиЛинии цинкования мелких деталей (Robort)Рынок горячего цинкования демонстрирует значительный потенциал роста.
Сегмент рынка
Год
Размер рынка (млрд долларов США)
Прогнозируемый год
Прогнозируемый размер рынка (млрд долларов США)
Горячее цинкование
2024
88.6
2034
155.7
Основные выводы
На гальваническом заводе используются три основные системы: предварительная обработка, гальванизация и последующая обработка. Эти системы работают вместе для очистки, нанесения покрытия и финишной обработки стали.
Система предварительной обработки очищает сталь. Она удаляет грязь, жир и ржавчину. Этот этап способствует хорошему сцеплению цинка со сталью.
Онсистема гальванизацииНа сталь наносится цинковое покрытие. Система последующей обработки охлаждает сталь и добавляет заключительный защитный слой. Это делает сталь прочной и долговечной.
Система 1: Система предварительной обработки
Система предварительной обработки является первым и наиболее важным этапом в процессепроцесс гальванизацииГлавная задача этой системы — подготовить идеально чистую стальную поверхность. Чистая поверхность позволяет цинку образовать прочное, равномерное соединение со сталью. В этой системе используется серия химических погружений для удаления всех загрязнений.
Ванночки для обезжиривания
Обезжиривание — это начальный этап очистки. Стальные детали поступают на завод с поверхностными загрязнениями, такими как масло, грязь и жир. В обезжиривающих емкостях эти вещества удаляются. В емкостях находятся химические растворы, которые расщепляют загрязнения. К распространенным растворам относятся:
Щелочные обезжиривающие растворы
Кислотные обезжиривающие растворы
Высокотемпературные щелочные обезжириватели
В Северной Америке многие предприятия по гальванизации используют нагретые растворы гидроксида натрия. Обычно операторы нагревают эти щелочные емкости до 80-85 °C (176-185 °F). Эта температура повышает эффективность очистки без высоких энергозатрат, связанных с кипячением воды.
Омывочные баки
После каждой химической обработки сталь перемещается в промывочную ванну. Промывка удаляет остатки химикатов из предыдущей ванны. Этот этап предотвращает загрязнение следующей ванны в последовательности. Правильная промывка необходима для получения качественной отделки.
Отраслевой стандарт:Согласно стандарту SSPC-SP 8 по травлению, промывочная вода должна быть чистой. Общее количество кислоты или растворенных солей, попадающих в промывочные емкости, не должно превышать двух граммов на литр.
Ванночки для кислотного травления
Далее сталь помещается в ванну для кислотного травления. В этой ванне находится разбавленный раствор кислоты, обычно соляной. Задача кислоты — удалить ржавчину и окалину, представляющие собой оксиды железа на поверхности стали. Процесс травления обнажает чистую сталь, подготавливая ее к заключительному этапу обработки.
Ванночки для флюсования
Флюсование — заключительный этап предварительной обработки. Очищенная сталь погружается в...резервуар для флюсасодержит раствор хлорида цинка-аммония. Этот раствор наносит на сталь защитный кристаллический слой. Этот слой выполняет две функции: обеспечивает окончательную микроочистку и защищает сталь от кислорода из воздуха. Эта защитная пленка предотвращает образование новой ржавчины до того, как сталь попадет в горячую цинковую печь.
После предварительной обработки сталь поступает в систему цинкования. Цель этой системы — нанесение цинкового покрытия.защитное цинковое покрытиеОн состоит из трех основных компонентов: сушильной печи, печи для гальванизации и цинкового котла. Эти части работают вместе, создавая металлургическую связь между сталью и цинком.
Сушильная печь
Сушильная печь — это первый этап в этой системе. Ее главная задача — полностью высушить сталь после стадии флюсования. Операторы обычно нагревают печь примерно до 200 °C (392 °F). Эта высокая температура испаряет всю остаточную влагу. Тщательный процесс сушки необходим, поскольку он предотвращает взрывы пара в горячем цинке и исключает дефекты покрытия, такие как микропоры.
Современные сушильные печи имеют энергосберегающую конструкцию. Эти особенности снижают расход топлива и повышают эффективность работы предприятия.
Они могут использовать отработанные газы из печи для предварительного нагрева стали.
Они часто включают в себя системы рекуперации тепла.
Они обеспечивают оптимизированное и равномерное распределение тепла.
Печь для цинкования
Печь для гальванизации обеспечивает интенсивный нагрев, необходимый для плавления цинка. Эти мощные установки окружают цинковый котел и поддерживают расплавленный цинк при точно заданной температуре. В печах используются несколько передовых технологий нагрева для обеспечения эффективной работы. К распространенным типам относятся:
Импульсные высокоскоростные горелки
Печи косвенного нагрева
Электропечи
Безопасность прежде всегоПечи работают при чрезвычайно высоких температурах, поэтому безопасность имеет первостепенное значение. Они оснащены высокотемпературной изоляцией, цифровыми датчиками для контроля температуры котла и конструкциями, позволяющими легко осматривать горелки и регулирующие клапаны.
Цинковый чайник
Цинковый котел — это большой прямоугольный контейнер, в котором находится расплавленный цинк. Он располагается непосредственно внутри печи для гальванизации, которая его нагревает. Котел должен быть невероятно прочным, чтобы выдерживать постоянные высокие температуры и коррозионные свойства жидкого цинка. По этой причине производители изготавливают котлы из специальной низкоуглеродистой стали с низким содержанием кремния. Некоторые из них могут также иметь внутреннюю облицовку из огнеупорного кирпича для увеличения срока службы.
Система 3: Система постлечебного ухода
Система постлечебного ухода является заключительным этапом.процесс гальванизацииЕго назначение — охлаждение свежепокрытой стали и нанесение окончательного защитного слоя. Эта система обеспечивает желаемый внешний вид изделия и его долговечность. Основными компонентами являются закалочные ванны и станции пассивации.
Закалочные ванны
После выхода из цинковой печи сталь остается очень горячей, около 450°C (840°F). Закалочные ванны быстро охлаждают сталь. Это быстрое охлаждение останавливает металлургическую реакцию между цинком и железом. Если сталь медленно остывает на воздухе, эта реакция может продолжаться, вызывая появление тусклой, пятнистой поверхности. Закалка помогает сохранить более яркий и однородный внешний вид. Однако некоторые конструкции стали не подходят для закалки, поскольку резкое изменение температуры может вызвать деформацию.
В зависимости от желаемого результата операторы используют различные жидкости или среды для охлаждения:
Вода:Обеспечивает наиболее быстрое охлаждение, но может приводить к образованию легко удаляемых солей цинка на поверхности.
Масла:Охлаждение стали происходит менее интенсивно, чем при охлаждении водой, что снижает риск растрескивания и повышает пластичность.
Расплавленные соли:Обеспечьте более медленную и контролируемую скорость охлаждения, минимизируя искажения.
Пассивация и отделка
Пассивация — это заключительная химическая обработка. В ходе этого процесса на оцинкованную поверхность наносится тонкий, невидимый слой. Этот слой защищает новое цинковое покрытие от преждевременного окисления и образования «белой ржавчины» во время хранения и транспортировки.
Примечание по вопросам безопасности и охраны окружающей среды:Исторически сложилось так, что для пассивации часто использовались агенты, содержащие шестивалентный хром (Cr6). Однако это химическое вещество токсично и канцерогенно. Государственные органы, такие как Управление по охране труда и технике безопасности США (OSHA), строго регулируют его использование. Из-за этих проблем со здоровьем и окружающей средой в настоящее время в промышленности широко используются более безопасные альтернативы, такие как трехвалентный хром (Cr3+) и пассиваторы, не содержащие хрома.
Этот заключительный шаг обеспечиваетоцинкованная продукцияприбывает в пункт назначения чистым, защищенным и готовым к использованию.
Основные системы поддержки всего предприятия
Три основные системы на гальваническом заводе зависят от необходимых вспомогательных систем для безопасной и эффективной работы. Эти системы, охватывающие весь завод, обеспечивают перемещение материалов, выполнение специализированных работ по нанесению покрытий и экологическую безопасность. Они связывают весь процесс от начала до конца.
Система обработки материалов
Система погрузочно-разгрузочных работ перемещает тяжелые стальные конструкции по всему предприятию. Современные гальванические цеха требуют использования высококачественных кранов и другого оборудования для управления рабочим процессом. Это оборудование должно выдерживать вес изделий, а также воздействие высоких температур и химических веществ.
Журавли
Подъемники
Конвейеры
Подъемники
Операторам необходимо учитывать максимальную грузоподъемность данного оборудования. Для особо тяжелых конструкций рекомендуется проконсультироваться с предприятием по гальванизации, чтобы убедиться, что его система выдержит такой вес. Такое планирование предотвращает задержки и обеспечивает безопасную погрузку и разгрузку.
Оборудование для цинкования конструктивных элементов
Растения используютОборудование для цинкования конструктивных элементовДля получения равномерного цинкового покрытия на крупных или сложных изделиях стандартного погружения может быть недостаточно для деталей неправильной формы или с неровными внутренними поверхностями. Это специализированное оборудование использует передовые технологии, такие как контролируемое перемещение деталей или автоматизированные системы распыления, чтобы обеспечить равномерное распределение расплавленного цинка по всей поверхности. Использование правильного оборудования для цинкования конструкционных элементов имеет решающее значение для соответствия стандартам качества таких изделий, как большие балки или сложные узлы. Правильное использование оборудования для цинкования конструкционных элементов гарантирует стабильное и защитное покрытие.
Удаление и очистка дымовых газов
В процессе гальванизации образуются пары, особенно из емкостей для кислотного травления и т.д.горячий цинковый чайникСистема вытяжки и очистки дымовых газов имеет решающее значение для безопасности работников и защиты окружающей среды. Эта система улавливает вредные пары в источнике их образования, очищает воздух с помощью скрубберов или фильтров, а затем безопасно выпускает его.
Безопасность и окружающая среда:Эффективная система вытяжки дымовых газов защищает сотрудников от вдыхания химических паров и предотвращает выброс загрязняющих веществ в атмосферу, обеспечивая соответствие предприятия экологическим нормам.
Комплексный завод по цинкованию «под ключ» объединяет три основные системы. Предварительная обработка очищает сталь для обеспечения адгезии цинка. Система цинкования наносит покрытие, а последующая обработка завершает обработку изделия. Вспомогательные системы, включая оборудование для цинкования конструкционных элементов, объединяют весь процесс. Современные заводы используют автоматизацию и ключевые показатели эффективности для повышения производительности и экологичности.