Zinkovňa má tri hlavné systémy: predúprava, zinkovanie a následná úprava. Tieto systémy spolupracujú na čistení, poťahovaní a konečnej úprave ocele.
Systém predbežnej úpravy čistí oceľ. Odstraňuje nečistoty, mastnotu a hrdzu. Tento krok pomáha zinku dobre priľnúť k oceli.
Ten/Tá/Togalvanizačný systémnanáša na oceľ zinkový povlak. Systém dodatočnej úpravy oceľ ochladí a pridá finálnu ochrannú vrstvu. Vďaka tomu je oceľ pevná a odolná.
Systém 1: Systém predbežnej úpravy
Systém predbežnej úpravy je prvou a najdôležitejšou fázouproces galvanizácieJeho hlavnou úlohou je pripraviť dokonale čistý oceľový povrch. Čistý povrch umožňuje zinku vytvoriť silnú a rovnomernú väzbu s oceľou. Tento systém využíva sériu chemických ponorov na odstránenie všetkých nečistôt.
Odmasťovacie nádrže
Odmasťovanie je prvým krokom čistenia. Oceľové diely prichádzajú do závodu s povrchovými nečistotami, ako je olej, nečistoty a mastnota. Odmasťovacie nádrže tieto látky odstraňujú. Nádrže obsahujú chemické roztoky, ktoré rozkladajú nečistoty. Medzi bežné roztoky patria:
Alkalické odmasťovacie roztoky
Kyslé odmasťovacie roztoky
Vysokoteplotné alkalické odmasťovače
V Severnej Amerike mnoho galvanizátorov používa zahriate roztoky hydroxidu sodného. Prevádzkovatelia zvyčajne zahrievajú tieto alkalické nádrže na 80 – 85 °C (176 – 185 °F). Táto teplota zlepšuje účinnosť čistenia bez vysokých energetických nákladov na varenie vody.
Oplachovacie nádrže
Po každom chemickom ošetrení sa oceľ presunie do oplachovacej nádrže. Oplachovanie zmyje všetky zvyšné chemikálie z predchádzajúcej nádrže. Tento krok zabraňuje kontaminácii nasledujúcej nádrže v postupnosti. Správne oplachovanie je nevyhnutné pre kvalitnú povrchovú úpravu.
Priemyselný štandard:Podľa normy SSPC-SP 8 pre morenie musí byť oplachovacia voda čistá. Celkové množstvo kyseliny alebo rozpustených solí prenesených do oplachovacích nádrží by nemalo presiahnuť dva gramy na liter.
Nádrže na morenie kyselinou
Potom oceľ prechádza do nádrže na kyslé morenie. Táto nádrž obsahuje zriedený roztok kyseliny, zvyčajne kyseliny chlorovodíkovej. Úlohou kyseliny je odstrániť hrdzu a okuje, čo sú oxidy železa na povrchu ocele. Proces morenia odhaľuje holé, čisté oceľové dno, čím ju pripravuje na záverečný krok úpravy.
Fluxing Tanks
Tavenie je posledným krokom predbežnej úpravy. Čistá oceľ sa ponára donádrž s tavidlomobsahujúci roztok chloridu zinočnato-amónneho. Tento roztok nanáša na oceľ ochrannú kryštalickú vrstvu. Táto vrstva robí dve veci: vykonáva záverečné mikročistenie a chráni oceľ pred kyslíkom vo vzduchu. Táto ochranná vrstva zabraňuje tvorbe novej hrdze predtým, ako oceľ vstúpi do horúcej zinkovej nádrže.
Po predbežnej úprave sa oceľ presunie do galvanizačného systému. Účelom tohto systému je naniesťochranný zinkový povlakSkladá sa z troch hlavných komponentov: sušiacej pece, zinkovacej pece a zinkového kotla. Tieto časti spolupracujú na vytváraní metalurgického spojenia medzi oceľou a zinkom.
Sušiaca pec
Sušiaca pec je prvou zastávkou v tomto systéme. Jej hlavnou úlohou je úplne vysušiť oceľ po fáze tavenia. Obsluha zvyčajne zohrieva pec na približne 200 °C (392 °F). Táto vysoká teplota odparí všetku zvyškovú vlhkosť. Dôkladný proces sušenia je nevyhnutný, pretože zabraňuje výbuchu pary v horúcom zinku a predchádza chybám v nátere, ako sú dierky.
Moderné sušiarne sú vybavené energeticky úspornými konštrukciami. Tieto vlastnosti znižujú spotrebu paliva a zlepšujú účinnosť zariadenia.
Na predhriatie ocele môžu použiť výfukové plyny z pece.
Často zahŕňajú systémy na rekuperáciu tepla.
Zabezpečujú optimálne a rovnomerné rozloženie tepla.
Zinkovacia pec
Zinkovacia pec poskytuje intenzívne teplo potrebné na roztavenie zinku. Tieto výkonné jednotky obklopujú zinkový kotol a udržiavajú roztavený zinok na presnej teplote. Pece využívajú niekoľko pokročilých technológií ohrevu na efektívnu prevádzku. Medzi bežné typy patria:
Pulzné vysokorýchlostné horáky
Nepriame vykurovacie pece
Elektrické pece
Bezpečnosť na prvom miestePece pracujú pri extrémne vysokých teplotách, čo robí bezpečnosť kritickou. Sú vyrobené s vysokoteplotnou izoláciou, digitálnymi senzormi na monitorovanie teploty kotla a konštrukciou, ktorá umožňuje jednoduchú kontrolu horákov a regulačných ventilov.
Zinková kanvica
Zinkový kotol je veľká obdĺžniková nádoba, ktorá obsahuje roztavený zinok. Nachádza sa priamo vo vnútri zinkovej pece, ktorá ho ohrieva. Kotol musí byť neuveriteľne odolný, aby odolal konštantným vysokým teplotám a korozívnej povahe tekutého zinku. Z tohto dôvodu výrobcovia vyrábajú kotly zo špeciálnej ocele s nízkym obsahom uhlíka a kremíka. Niektoré môžu mať aj vnútornú výstelku zo žiaruvzdorných tehál pre dlhšiu životnosť.
Systém 3: Systém dodatočnej úpravy
Systém dodatočnej úpravy je poslednou fázouproces galvanizácieJeho účelom je ochladiť čerstvo potiahnutú oceľ a naniesť finálnu ochrannú vrstvu. Tento systém zaisťuje, že výrobok má požadovaný vzhľad a dlhodobú trvanlivosť. Hlavnými komponentmi sú kaliace vane a pasivačné stanice.
Kaliace nádrže
Po opustení zinkového kotla je oceľ stále extrémne horúca, okolo 450 °C (840 °F). Kaliace nádrže oceľ rýchlo ochladia. Toto rýchle ochladenie zastaví metalurgickú reakciu medzi zinkom a železom. Ak oceľ na vzduchu chladne pomaly, táto reakcia môže pokračovať, čo spôsobí matný, škvrnitý povrch. Kalenie pomáha udržiavať jasnejší a jednotnejší vzhľad. Niektoré oceľové konštrukcie však nie sú vhodné na kalenie, pretože rýchla zmena teploty môže spôsobiť deformáciu.
Operátori používajú na kalenie rôzne kvapaliny alebo médiá na základe požadovaného výsledku:
Voda:Poskytuje najrýchlejšie chladenie, ale na povrchu môže tvoriť odstrániteľné zinkové soli.
Oleje:Oceľ chladíte menej intenzívne ako vodou, čo znižuje riziko praskania a zároveň zlepšuje ťažnosť.
Roztavené soli:Ponúkajú pomalšiu a kontrolovanejšiu rýchlosť chladenia, čím minimalizujú skreslenie.
Pasivácia a konečná úprava
Pasivácia je záverečná chemická úprava. Tento proces nanáša na pozinkovaný povrch tenkú, neviditeľnú vrstvu. Táto vrstva chráni nový zinkový povlak pred predčasnou oxidáciou a tvorbou „bielej hrdze“ počas skladovania a prepravy.
Bezpečnostné a environmentálne upozornenie:Historicky sa pri pasivácii často používali činidlá obsahujúce šesťmocný chróm (Cr6). Táto chemikália je však toxická a karcinogénna. Vládne orgány, ako napríklad Úrad pre bezpečnosť a ochranu zdravia pri práci USA (OSHA), prísne regulujú jej používanie. Kvôli týmto zdravotným a environmentálnym obavám sa v tomto odvetví v súčasnosti široko používajú bezpečnejšie alternatívy, ako je trojmocný chróm (Cr3+) a pasivátory bez obsahu chrómu.
Tento posledný krok zabezpečujepozinkovaný výrobokdorazí na miesto určenia čistý, chránený a pripravený na použitie.
Základné podporné systémy pre celý závod
Tri hlavné systémy v zinkovni sa spoliehajú na základné podporné systémy, aby fungovali bezpečne a efektívne. Tieto celozávodné systémy zabezpečujú pohyb materiálu, špecializované úlohy povrchovej úpravy a environmentálnu bezpečnosť. Prepájajú celý proces od začiatku do konca.
Systém manipulácie s materiálom
Systém manipulácie s materiálom presúva ťažké oceľové konštrukcie v celom zariadení. Moderné zinkovne vyžadujú na riadenie pracovného postupu vysoko kvalitné žeriavy a ďalšie vybavenie. Toto zariadenie musí zvládnuť hmotnosť predmetov a odolávať vysokému teplu a chemickému pôsobeniu.
Žeriavy
Zdviháky
Dopravníky
Zdvíhače
Prevádzkovatelia musia zvážiť maximálnu nosnosť tohto zariadenia. V prípade extrémne ťažkých konštrukcií je najlepšie poradiť sa s galvanizátorom, aby ste sa uistili, že ich systém zvládne danú hmotnosť. Toto plánovanie predchádza oneskoreniam a zaisťuje bezpečnú manipuláciu.
Zariadenie na zinkovanie konštrukčných komponentov
Rastliny používajúZariadenie na zinkovanie konštrukčných komponentovna dosiahnutie rovnomerného zinkového povlaku na veľkých alebo zložitých predmetoch. Štandardné ponorenie nemusí stačiť pre kusy s nepravidelnými tvarmi alebo vnútornými povrchmi. Toto špecializované zariadenie využíva pokročilé techniky, ako je riadený pohyb dielov alebo automatizované striekacie systémy, aby sa zabezpečilo, že roztavený zinok dosiahne rovnomerne každý povrch. Používanie správneho zariadenia na zinkovanie konštrukčných komponentov je nevyhnutné na splnenie noriem kvality pri predmetoch, ako sú veľké nosníky alebo zložité zostavy. Správne používanie zariadenia na zinkovanie konštrukčných komponentov zaručuje konzistentný a ochranný povrch.
Odsávanie a čistenie výparov
Proces zinkovania vytvára výpary, najmä z nádrží na morenie kyselinou ahorúci zinkový kotolSystém odsávania a čistenia výparov je kľúčový pre bezpečnosť pracovníkov a ochranu životného prostredia. Tento systém zachytáva škodlivé výpary pri ich zdroji, čistí vzduch pomocou práčok alebo filtrov a potom ho bezpečne uvoľňuje.
Bezpečnosť a životné prostredie:Účinné odsávanie výparov chráni zamestnancov pred vdýchnutím chemických výparov a zabraňuje uvoľňovaniu znečisťujúcich látok do ovzdušia, čím zabezpečuje, že závod spĺňa environmentálne predpisy.
Zinkovna na kľúč integruje tri základné systémy. Predúprava čistí oceľ pre priľnavosť zinku. Zinkovací systém nanáša povlak a následná úprava dokončuje výrobok. Podporné systémy vrátane zariadenia na zinkovanie konštrukčných komponentov zjednocujú celý proces. Moderné závody využívajú automatizáciu a kľúčové ukazovatele výkonnosti na zlepšenie efektívnosti a udržateľnosti.
