Kokios yra pagrindinės sistemos „iki rakto“ cinkavimo gamykloje?
Cinkavimo gamykla, skirta paruošti darbui iki rakto, veikia su trimis pagrindinėmis sistemomis. Šios sistemos skirtos plieno paruošimui, padengimui ir apdailai. Procese naudojami specialūs įrankiai, tokie kaipKonstrukcinių komponentų cinkavimo įrangairSmulkių detalių cinkavimo linijos (Robort)Karštojo cinkavimo rinka rodo didelį augimo potencialą.
Rinkos segmentas
Metai
Rinkos dydis (USD mlrd.)
Numatomi metai
Numatomas rinkos dydis (USD mlrd.)
Karštas cinkavimas
2024 m.
88,6
2034 m.
155,7
Svarbiausios išvados
Cinkavimo gamykloje yra trys pagrindinės sistemos: išankstinis apdorojimas, cinkavimas ir papildomas apdorojimas. Šios sistemos veikia kartu, kad išvalytų, padengtų ir apdailintų plieną.
Išankstinio apdorojimo sistema valo plieną. Ji pašalina nešvarumus, riebalus ir rūdis. Šis žingsnis padeda cinkui gerai prilipti prie plieno.
Thecinkavimo sistemapadengia plieną cinko danga. Papildomo apdorojimo sistema ataušina plieną ir uždeda galutinį apsauginį sluoksnį. Tai suteikia plienui tvirtumo ir ilgaamžiškumo.
1 sistema: išankstinio apdorojimo sistema
Išankstinio apdorojimo sistema yra pirmasis ir svarbiausias etapascinkavimo procesasPagrindinė jo užduotis – paruošti idealiai švarų plieno paviršių. Švarus paviršius leidžia cinkui sudaryti tvirtą, tolygų sukibimą su plienu. Šioje sistemoje naudojami cheminiai panardinimo būdai, kad būtų pašalinti visi teršalai.
Riebalų šalinimo bakai
Riebalų šalinimas yra pirmasis valymo žingsnis. Plieninės dalys į gamyklą atkeliauja su paviršiaus teršalais, tokiais kaip alyva, nešvarumai ir riebalai. Riebalų šalinimo bakai pašalina šias medžiagas. Bakuose yra cheminių tirpalų, kurie skaido nešvarumus. Įprasti tirpalai:
Šarminiai riebalų šalinimo tirpalai
Rūgštiniai riebalų šalinimo tirpalai
Aukštos temperatūros šarminės riebalų šalinimo priemonės
Šiaurės Amerikoje daugelis galvanizatorių naudoja kaitintus natrio hidroksido tirpalus. Operatoriai paprastai įkaitina šias šarmines talpas iki 80–85 °C (176–185 °F). Ši temperatūra pagerina valymo efektyvumą, nes nereikia daug energijos virinant vandenį.
Skalavimo bakai
Po kiekvieno cheminio apdorojimo plienas perkeliamas į skalavimo baką. Skalavimo metu iš ankstesnio bako pašalinami visi chemikalų likučiai. Šis žingsnis apsaugo nuo kitos vonios užteršimo. Tinkamas skalavimas yra būtinas norint gauti kokybišką rezultatą.
Pramonės standartas:Pagal SSPC-SP 8 ėsdinimo standartą, skalavimo vanduo turi būti švarus. Bendras į skalavimo bakus patekusių rūgščių ar ištirpusių druskų kiekis neturi viršyti dviejų gramų litre.
Rūgštinio marinavimo bakai
Toliau plienas patenka į rūgštinio ėsdinimo baką. Šiame bake yra praskiesto rūgšties tirpalo, dažniausiai druskos rūgšties. Rūgšties užduotis – pašalinti rūdis ir valcavimo apnašas – geležies oksidus, esančius ant plieno paviršiaus. Ėsdinimo proceso metu apačioje esantis plienas yra švarus, todėl jis paruošiamas paskutiniam paruošimo etapui.
Fluxing Tanks
Fliusavimas yra paskutinis išankstinio apdorojimo etapas. Švarus plienas panardinamas įsrauto bakaskurio sudėtyje yra cinko amonio chlorido tirpalo. Šis tirpalas padengia plieną apsauginiu kristaliniu sluoksniu. Šis sluoksnis atlieka dvi funkcijas: atlieka galutinį mikrovalymą ir apsaugo plieną nuo ore esančio deguonies. Ši apsauginė plėvelė neleidžia susidaryti naujoms rūdims prieš plienui patenkant į karštą cinko katilą.
Po išankstinio apdorojimo plienas keliauja į cinkavimo sistemą. Šios sistemos paskirtis – pritaikytiapsauginė cinko dangaJį sudaro trys pagrindiniai komponentai: džiovinimo krosnis, cinkavimo krosnis ir cinko katilas. Šios dalys kartu sukuria metalurginį ryšį tarp plieno ir cinko.
Džiovinimo krosnis
Džiovinimo krosnis yra pirmoji šios sistemos stotelė. Jos pagrindinė užduotis – visiškai išdžiovinti plieną po fliusavimo etapo. Operatoriai paprastai įkaitina krosnį iki maždaug 200 °C (392 °F). Dėl šios aukštos temperatūros išgarinama visa likusi drėgmė. Kruopštus džiovinimo procesas yra būtinas, nes jis apsaugo nuo garų sprogimų karštame cinke ir dangos defektų, tokių kaip mažos skylutės, atsiradimo.
Šiuolaikinės džiovinimo krosnys pasižymi energiją taupančiais dizainais. Šios savybės sumažina degalų sąnaudas ir pagerina gamyklos efektyvumą.
Jie gali naudoti iš krosnies išmetamąsias dujas plienui pašildyti.
Jie dažnai apima šilumos atgavimo sistemas.
Jie užtikrina optimizuotą ir tolygų šilumos paskirstymą.
Cinkavimo krosnis
Cinkavimo krosnis tiekia intensyvią šilumą, reikalingą cinkui išlydyti. Šie galingi įrenginiai supa cinko katilą ir palaiko tikslią išlydyto cinko temperatūrą. Krosnyse naudojamos kelios pažangios kaitinimo technologijos, kad jos veiktų efektyviai. Įprasti tipai:
Impulsiniai didelio greičio degikliai
Netiesioginio šildymo krosnys
Elektrinės krosnys
Saugumas pirmiausiaKrosnys veikia itin aukštoje temperatūroje, todėl saugumas yra labai svarbus. Jos pagamintos su aukštai temperatūrai atsparia izoliacija, skaitmeniniais jutikliais katilo temperatūrai stebėti ir konstrukcijomis, kurios leidžia lengvai patikrinti degiklius ir valdymo vožtuvus.
Cinko virdulys
Cinko katilas yra didelis, stačiakampis indas, kuriame laikomas išlydytas cinkas. Jis yra tiesiai cinkavimo krosnyje, kuri jį kaitina. Katilas turi būti neįtikėtinai patvarus, kad atlaikytų nuolatinę aukštą temperatūrą ir korozinį skysto cinko poveikį. Dėl šios priežasties gamintojai katilus gamina iš specialaus, mažai anglies ir silicio turinčio plieno. Kai kurie katilai taip pat gali turėti vidinį ugniai atsparių plytų pamušalą, kad būtų ilgesnis tarnavimo laikas.
3 sistema: sistema po gydymo
Poapdorojimo sistema yra paskutinis etapas.cinkavimo procesasJo paskirtis – atvėsinti ką tik padengtą plieną ir uždėti galutinį apsauginį sluoksnį. Ši sistema užtikrina, kad gaminys įgautų norimą išvaizdą ir ilgalaikį patvarumą. Pagrindiniai komponentai yra gesinimo bakai ir pasyvavimo stotys.
Gesinimo talpyklos
Išėjus iš cinko katilo, plienas vis dar yra labai karštas, apie 450 °C (840 °F). Grūdinimo bakai greitai atvėsina plieną. Šis greitas aušinimas sustabdo metalurginę reakciją tarp cinko ir geležies. Jei plienas lėtai vėsta ore, ši reakcija gali tęstis ir įgauti matinį, margą paviršių. Grūdinimas padeda išlaikyti ryškesnę, vienodesnę išvaizdą. Tačiau kai kurios plieno konstrukcijos netinka grūdinimui, nes dėl greito temperatūros pokyčio jis gali deformuotis.
Operatoriai, atsižvelgdami į norimą rezultatą, gesinimui naudoja skirtingus skysčius arba terpes:
Vanduo:Užtikrina greičiausiai aušinimą, tačiau paviršiuje gali sudaryti nuimamas cinko druskas.
Aliejai:Plieną aušinkite ne taip stipriai kaip vandenį, o tai sumažina įtrūkimų riziką ir pagerina plastiškumą.
Išlydytos druskos:Siūlo lėtesnį, labiau kontroliuojamą aušinimo greitį, sumažindamas iškraipymą.
Pasyvavimas ir apdaila
Pasyvavimas yra galutinis cheminis apdorojimas. Šio proceso metu ant cinkuoto paviršiaus užtepamas plonas, nematomas sluoksnis. Šis sluoksnis apsaugo naują cinko dangą nuo priešlaikinio oksidavimosi ir „baltųjų rūdžių“ susidarymo sandėliavimo ir transportavimo metu.
Saugos ir aplinkosaugos pastaba:Istoriškai pasyvavimui dažnai buvo naudojamos medžiagos, kurių sudėtyje yra šešiavalenčio chromo (Cr6). Tačiau ši cheminė medžiaga yra toksiška ir kancerogeninė. Vyriausybinės institucijos, tokios kaip JAV Darbuotojų saugos ir sveikatos administracija (OSHA), griežtai reglamentuoja jos naudojimą. Dėl šių susirūpinimą keliančių sveikatos ir aplinkosaugos problemų pramonė dabar plačiai naudoja saugesnes alternatyvas, tokias kaip trivalentis chromas (Cr3+) ir chromo neturintys pasyvatoriai.
Šis paskutinis žingsnis užtikrina, kadcinkuotas gaminysį paskirties vietą atvyksta švarus, apsaugotas ir paruoštas naudoti.
Svarbiausios visos gamyklos palaikymo sistemos
Trys pagrindinės cinkavimo gamyklos sistemos, kad veiktų saugiai ir efektyviai, priklauso nuo esminių pagalbinių sistemų. Šios gamyklos masto sistemos tvarko medžiagų judėjimą, specializuotas dengimo užduotis ir aplinkos saugą. Jos sujungia visą procesą nuo pradžios iki pabaigos.
Medžiagų tvarkymo sistema
Medžiagų tvarkymo sistema perkelia sunkius plieno gaminius po visą objektą. Šiuolaikinėms cinkavimo gamykloms reikalingi aukštos kokybės kranai ir kita įranga darbo eigai valdyti. Ši įranga turi atlaikyti gaminių svorį ir didelę kaitrą bei cheminį poveikį.
Kranai
Keltuvai
Konvejeriai
Keltuvai
Operatoriai turi atsižvelgti į maksimalią šios įrangos keliamąją galią. Jei gaminiai yra itin sunkūs, geriausia pasikonsultuoti su cinkuotoju, kad įsitikintų, jog jų sistema gali atlaikyti svorį. Toks planavimas padeda išvengti vėlavimų ir užtikrina saugų darbą.
Konstrukcinių komponentų cinkavimo įranga
Augalų naudojimasKonstrukcinių komponentų cinkavimo įrangasiekiant vienodo cinko sluoksnio ant didelių ar sudėtingų gaminių. Standartinio panardinimo gali nepakakti netaisyklingų formų ar vidinių paviršių detalėms. Ši specializuota įranga naudoja pažangius metodus, tokius kaip kontroliuojamas detalių judėjimas arba automatinės purškimo sistemos, kad būtų užtikrintas tolygus išlydyto cinko pasiskirstymas ant kiekvieno paviršiaus. Tinkamos konstrukcinių komponentų cinkavimo įrangos naudojimas yra labai svarbus norint atitikti kokybės standartus gaminiams, tokiems kaip didelės sijos ar sudėtingi mazgai. Tinkamas konstrukcinių komponentų cinkavimo įrangos naudojimas garantuoja vienodą ir apsauginę apdailą.
Dūmų ištraukimas ir valymas
Cinkavimo proceso metu išsiskiria dūmai, ypač iš rūgštinio ėsdinimo bakų irkaršto cinko virdulysDūmų ištraukimo ir valymo sistema yra labai svarbi darbuotojų saugai ir aplinkos apsaugai. Ši sistema surenka kenksmingus garus jų šaltinyje, valo orą šveitikliais arba filtrais ir saugiai jį išleidžia.
Sauga ir aplinka:Efektyvus dūmų ištraukimas apsaugo darbuotojus nuo cheminių garų įkvėpimo ir neleidžia teršalams patekti į atmosferą, užtikrinant, kad gamykla atitiktų aplinkosaugos reikalavimus.
Cinkavimo gamykla, kurioje integruotos trys pagrindinės sistemos. Išankstinio apdorojimo metu plienas valomas, kad būtų užtikrintas cinko sukibimas. Cinkavimo sistema užtepa dangą, o papildomo apdorojimo metu užbaigiamas gaminys. Visą procesą suvienodina pagalbinės sistemos, įskaitant konstrukcinių komponentų cinkavimo įrangą. Šiuolaikinės gamyklos naudoja automatizavimą ir pagrindinius veiklos rodiklius, siekdamos pagerinti efektyvumą ir tvarumą.