O instalație de galvanizare are trei sisteme principale: pretratare, galvanizare și posttratare. Aceste sisteme funcționează împreună pentru a curăța, acoperi și finisa oțelul.
Sistemul de pretratare curăță oțelul. Îndepărtează murdăria, grăsimea și rugina. Această etapă ajută zincul să adere bine la oțel.
Cel/Cea/Cei/Celesistem de galvanizareaplică un strat de zinc pe oțel. Sistemul de post-tratare răcește oțelul și adaugă un strat protector final. Acest lucru face ca oțelul să fie rezistent și durabil.
Sistemul 1: Sistemul de pretratare
Sistemul de pretratare este prima și cea mai critică etapă dinprocesul de galvanizareRolul său principal este de a pregăti o suprafață de oțel perfect curată. O suprafață curată permite zincului să formeze o legătură puternică și uniformă cu oțelul. Acest sistem utilizează o serie de imersii chimice pentru a îndepărta toți contaminanții.
Rezervoare de degresare
Degresarea este prima etapă de curățare. Piesele din oțel ajung la o fabrică cu contaminanți de suprafață precum ulei, murdărie și grăsime. Rezervoarele de degresare elimină aceste substanțe. Rezervoarele conțin soluții chimice care descompun murdăria. Soluțiile comune includ:
Soluții alcaline de degresare
Soluții acide de degresare
Degresanți alcalini pentru temperaturi înalte
În America de Nord, multe instalații de galvanizare utilizează soluții încălzite de hidroxid de sodiu. Operatorii încălzesc de obicei aceste rezervoare alcaline la o temperatură cuprinsă între 80-85 °C (176-185 °F). Această temperatură îmbunătățește eficiența curățării fără costurile energetice ridicate ale fierberii apei.
Rezervoare de clătire
După fiecare tratament chimic, oțelul se mută într-un rezervor de clătire. Clătirea îndepărtează orice substanțe chimice rămase din rezervorul anterior. Acest pas previne contaminarea băii următoare din secvență. Clătirea corectă este esențială pentru un finisaj de calitate.
Standardul industriei:Conform standardului SSPC-SP 8 pentru decapare, apa de clătire trebuie să fie curată. Cantitatea totală de acid sau săruri dizolvate transportate în rezervoarele de clătire nu trebuie să depășească două grame pe litru.
Rezervoare de decapare acidă
Apoi, oțelul intră într-un rezervor de decapare acidă. Acest rezervor conține o soluție acidă diluată, de obicei acid clorhidric. Rolul acidului este de a îndepărta rugina și crusta de laminare, care sunt oxizi de fier de pe suprafața oțelului. Procesul de decapare dezvăluie oțelul curat și netratat de dedesubt, pregătindu-l pentru etapa finală de preparare.
Rezervoare de flux
Fluxarea este etapa finală în pretratare. Oțelul curat este scufundat într-orezervor de fluxconținând o soluție de clorură de zinc și amoniu. Această soluție aplică un strat cristalin protector pe oțel. Acest strat are două roluri: efectuează o micro-curățare finală și protejează oțelul de oxigenul din aer. Această peliculă protectoare previne formarea de rugină nouă înainte ca oțelul să intre în cazanul de zinc fierbinte.
După pretratare, oțelul trece la sistemul de galvanizare. Scopul acestui sistem este de a aplicastrat protector de zincSe compune din trei componente principale: un cuptor de uscare, un cuptor de galvanizare și un cazan de zinc. Aceste părți lucrează împreună pentru a crea legătura metalurgică dintre oțel și zinc.
Cuptor de uscare
Cuptorul de uscare este prima oprire în acest sistem. Sarcina sa principală este de a usca complet oțelul după etapa de fluxare. Operatorii încălzesc de obicei cuptorul la aproximativ 200°C (392°F). Această temperatură ridicată evaporă toată umiditatea reziduală. Un proces de uscare complet este esențial deoarece previne exploziile de abur în zincul fierbinte și evită defectele de acoperire, cum ar fi găurile de ac.
Cuptoarele de uscare moderne încorporează designuri de economisire a energiei. Aceste caracteristici reduc consumul de combustibil și îmbunătățesc eficiența instalației.
Pot folosi gazele de eșapament din cuptor pentru a preîncălzi oțelul.
Acestea includ adesea sisteme de recuperare a căldurii.
Acestea asigură o distribuție optimizată și uniformă a căldurii.
Cuptor de galvanizare
Cuptorul de galvanizare furnizează căldura intensă necesară pentru topirea zincului. Aceste unități puternice înconjoară cazanul de zinc și mențin zincul topit la o temperatură precisă. Cuptoarele utilizează mai multe tehnologii avansate de încălzire pentru a funcționa eficient. Printre tipurile comune se numără:
Arzătoare de mare viteză cu aprindere prin impulsuri
Cuptoare cu încălzire indirectă
Cuptoare electrice
Siguranța pe primul locCuptoarele funcționează la temperaturi extrem de ridicate, ceea ce face ca siguranța să fie critică. Acestea sunt construite cu izolație pentru temperaturi ridicate, senzori digitali pentru monitorizarea temperaturii cazanului și designuri care permit inspecția ușoară a arzătoarelor și a supapelor de control.
Fierbător de zinc
Cazanul de zinc este recipientul mare, dreptunghiular, care conține zincul topit. Acesta se află direct în cuptorul de galvanizare, care îl încălzește. Cazanul trebuie să fie incredibil de durabil pentru a rezista la temperaturi ridicate constante și la natura corozivă a zincului lichid. Din acest motiv, producătorii construiesc cazane din oțel special, cu conținut scăzut de carbon și siliciu. Unele pot avea și o căptușeală interioară din cărămidă refractară pentru o longevitate sporită.
Sistemul 3: Sistemul post-tratament
Sistemul post-tratament este etapa finală aprocesul de galvanizareScopul său este de a răci oțelul proaspăt acoperit și de a aplica un strat protector final. Acest sistem asigură aspectul dorit și durabilitatea pe termen lung a produsului. Componentele principale sunt rezervoarele de răcire și stațiile de pasivare.
Rezervoare de răcire
După ce părăsește cazanul de zinc, oțelul este încă extrem de fierbinte, în jur de 450°C (840°F). Rezervoarele de călire răcesc rapid oțelul. Această răcire rapidă oprește reacția metalurgică dintre zinc și fier. Dacă oțelul se răcește lent în aer, această reacție poate continua, provocând un finisaj mat și pătat. Călirea ajută la menținerea unui aspect mai strălucitor și mai uniform. Cu toate acestea, unele modele de oțel nu sunt potrivite pentru călire, deoarece schimbarea rapidă de temperatură poate provoca deformarea.
Operatorii folosesc diferite lichide sau medii pentru răcire, în funcție de rezultatul dorit:
Apă:Oferă cea mai rapidă răcire, dar poate forma săruri de zinc eliminabile la suprafață.
Uleiuri:Răciți oțelul mai puțin sever decât apa, ceea ce reduce riscul de fisurare și îmbunătățește ductilitatea.
Săruri topite:Oferă o rată de răcire mai lentă și mai controlată, reducând la minimum distorsiunile.
Pasivare și finisare
Pasivizarea este tratamentul chimic final. Acest proces aplică un strat subțire, invizibil, pe suprafața galvanizată. Acest strat protejează noul strat de zinc de oxidarea prematură și de formarea „ruginii albe” în timpul depozitării și transportului.
Notă privind siguranța și mediul:Din punct de vedere istoric, pasivarea a folosit adesea agenți care conțineau crom hexavalent (Cr6). Cu toate acestea, această substanță chimică este toxică și cancerigenă. Organisme guvernamentale precum Administrația pentru Sănătate și Securitate în Muncă din SUA (OSHA) reglementează strict utilizarea sa. Din cauza acestor preocupări legate de sănătate și mediu, industria utilizează acum pe scară largă alternative mai sigure, cum ar fi cromul trivalent (Cr3+) și pasivatorii fără crom.
Acest ultim pas asigurăprodus galvanizatajunge la destinație curat, protejat și gata de utilizare.
Sisteme esențiale de asistență la nivelul întregii fabrici
Cele trei sisteme principale dintr-o instalație de galvanizare se bazează pe sisteme de asistență esențiale pentru a funcționa în siguranță și eficient. Aceste sisteme la nivelul întregii instalații gestionează mișcarea materialelor, sarcinile specializate de acoperire și siguranța mediului. Ele conectează întregul proces de la început până la sfârșit.
Sistem de manipulare a materialelor
Sistemul de manipulare a materialelor deplasează componente grele din oțel în întreaga unitate. Instalațiile moderne de galvanizare necesită macarale și alte echipamente de înaltă calitate pentru a gestiona fluxul de lucru. Aceste echipamente trebuie să suporte greutatea articolelor și să reziste la temperaturi ridicate și expuneri chimice.
Macarale
Palane
Benzi transportoare
Ridicatoare
Operatorii trebuie să ia în considerare capacitatea maximă de încărcare a acestui echipament. Pentru construcții extrem de grele, este recomandat să consultați galvanizatorul pentru a vă asigura că sistemul lor poate suporta greutatea. Această planificare previne întârzierile și asigură o manipulare în siguranță.
Echipamente de galvanizare a componentelor structurale
Plantele folosescEchipamente de galvanizare a componentelor structuralepentru a obține un strat uniform de zinc pe articole mari sau complexe. Scufundarea standard poate să nu fie suficientă pentru piesele cu forme sau suprafețe interne neregulate. Acest echipament specializat utilizează tehnici avansate, cum ar fi mișcarea controlată a pieselor sau sistemele automate de pulverizare, pentru a asigura că zincul topit ajunge uniform pe fiecare suprafață. Utilizarea echipamentului potrivit de galvanizare a componentelor structurale este vitală pentru îndeplinirea standardelor de calitate pentru articole precum grinzi mari sau ansambluri complexe. Utilizarea corectă a echipamentelor de galvanizare a componentelor structurale garantează un finisaj uniform și protector.
Extracția și tratarea fumului
Procesul de galvanizare creează vapori, în special din rezervoarele de decapare acidă și dinfierbător de zinc fierbinteUn sistem de extracție și tratare a fumului este esențial pentru siguranța lucrătorilor și protecția mediului. Acest sistem captează vaporii nocivi la sursă, curăță aerul prin epuratoare sau filtre și apoi îl eliberează în siguranță.
Siguranță și mediu:Extracția eficientă a fumului protejează angajații de inhalarea vaporilor chimici și previne eliberarea de poluanți în atmosferă, asigurând respectarea de către instalație a reglementărilor de mediu.
O instalație de galvanizare la cheie integrează trei sisteme principale. Pretratarea curăță oțelul pentru aderența zincului. Sistemul de galvanizare aplică stratul de acoperire, iar posttratarea finisează produsul. Sistemele de suport, inclusiv echipamentele de galvanizare a componentelor structurale, unifică întregul proces. Instalațiile moderne utilizează automatizarea și indicatorii cheie de performanță pentru a îmbunătăți eficiența și sustenabilitatea.
