Замена ванны горячего цинкования

Обновлено: 07.07.2024

Особенности строения и использования ванн для горячего цинкования

Метод горячего цинкования – это одно из самых распространенных средств, которые используются для защиты металла от большинства внешних катализаторов коррозии. На поверхности материала при этом создается специальная пленка.

Она не позволяет влажности, атмосферной коррозии и другим негативным факторам нанести сильный вред металлу, разрушить его, сильно увеличивает сроки использования.

В процедуре горячего цинкования большое значение имеют ванны, которые используются в процессе. Они заполняются активным веществом, деталь окунается внутрь.

Наша компания давно и успешно занимается обеспечением горячего цинкования и гарантирует клиенту высокое качество результатов. У нас есть все нужное оснащение, в том числе, правильно подобранные ванны для оцинковки.

Этот материал мы полностью посвятим рассмотрению вопроса о том, какими бывают лампы и как они влияют на то, как будет проводиться процедура цинкования. Это позволит клиентам лучше понять все особенности процесса.

Основные категории ванн

Специальная емкость для цинкования составляет основу цехового оборудования. Ванны могут использоваться как для самого цинкования, так и чтобы предварительно подготовить поверхность.

Есть две основные категории ванн, которые применяются специально на производственной линии:

Для предварительной обработки. Главная цель – не допустить того, чтобы на поверхности металла оставались какие-либо загрязнения. Метод флюсования при этом становится обязательной частью технологического процесса и предполагает, чтобы на поверхности материала появится специальная пленка.
Для выполнения основных задач по цинкованию. Основное цинковое защитное покрытие наносится на материал именно в таких емкостях. Они должны соответствовать всем установленным в данной отрасли требованиям.

На нашей производственной линии установлено сразу несколько ванн разной вместимости. Все они проверены на соответствии всем установленным требованиям – не входить в реакцию с химическими составами, хорошо выдерживать даже большие температуры, до которых происходит прогрев при обработке деталей.

Особенности размеров и материалов корпуса ванны для цинкования

В работе могут использоваться различные варианты объема ванн для проведения горячего цинкования. Эти характеристики напрямую влияют на то, с какими деталями можно работать в процессе.

Наша компания оснащает свои производственные линии самыми глубокими ваннами в ЦФО. Это помогает выполнять все задачи клиентов и справляться с цинкованием даже самых сложных деталей. Также учитывается и объем. Это нужно чтобы понять, какое количество цинка можно будет загрузить внутрь.

В процессе подбора определенных вариантов емкости, на первый план выходит не только их объем, но и материал, который был использован в процессе изготовления. Есть несколько наиболее распространенных вариантов сырья, среди которых:

Полиэтилен РЕ. Может применяться специально для того, чтобы закачивать внутрь вещество, которое прогрето до +80. При этом полиэтиленовые варианты емкостей отличаются высокой степенью механической прочности, отлично выдерживают даже достаточно сильные внешние нагрузки. Полиэтилен показывает хорошую эластичность и при этом не вступает в контакт с различными химическими веществами, которые применяются в процессе.
Полипропилен РР. Еще один вариант материала, который можно использовать для уже более сильного нагрева – до 100 градусов. Именно такой вариант продукции создан специально для того, чтобы справляться с сильным давлением, а также не допустить повреждения под действием химически-активных веществ, таких, как щелочи и кислоты. Популярность подобному материалу прибавляют и хорошо выраженные диэлектрические характеристики.
Поливинилхлорид. Продукция из такого материала во многом похожа на полипропилен. Материал используется специально для того, чтобы создавать емкости действительно большого объема, в которые можно погружать крупные детали. Корпус оказывается максимально прочным, хорошо выдерживает сильные нагрузки, в том числе, ударные.
Поливинилхлорид PVDF. Распространенный, хотя и довольно дорогой материал. Отлично противостоит кислотам и щелочам, различным соединениям с высоким уровнем химической активности. В процессе работы отлично справляется с прогревом стенок даже до +140 градусов.
Нержавеющая сталь. Классический вариант для производства ванн различного объема. В силу своей повышенной химической стойкости, такой материал оказывается очень востребованным. Он отлично подойдет для сушки, фосфатирования, промывки и других вариантов работ.
Титан. Изделия из титана стоят достаточно дорого, потому встречаются реже, чем модели из полимерных составов или из нержавейки. При этом обеспечивается высокий уровень защиты от коррозии и различных видов повреждений, которые возникают под воздействием агрессивных химических средств с разными показателями.

При оборудовании своих линий подготовки материалов, а также проведения горячего цинкования, мы учитывали все установленные к такому типу продукции требования. Это позволило обеспечить высокое качество подготовки деталей, а также последующего выполнения оцинковки поверхностей.

Главные особенности конструкции ванн для цинкования

В продаже также существуют различные типы ванн, специально созданные как для предварительной подготовки продукции, так и для цинкования.

Конструкция продукции создана таким образом, чтобы обеспечивать высокий уровень качества работы. Предусмотрены специальные защитные металлические кожухи, системы аспирации и многое другое. Все это позволяет гарантировать, что уровень подготовки продукции, а также качество результата проведения работ будет на действительно высоком уровне.

Особенности использования емкостей для химической подготовки продукции

Наша компания уделяет большое внимание процессу предварительной подготовки изделий непосредственно перед проведением горячего цинкования. Это позволяет удалить с поверхности все загрязнения, которые потенциально могли бы представлять угрозу для качества итоговой оцинковки.

Они удаляют органические загрязнения, а также делают все для того, чтобы повысить уровень адгезии, стабилизировать качество сцепления цинкового покрытия.

Существует сразу несколько основных видов ванн, которые могут использоваться в процессе подготовки продукции. К ним относятся следующие:

Емкости для проведения обезжиривания. Обычно для такой задачи допускается применение специальных полипропиленовых емкостей с разными характеристиками. Они выпускаются с толщиной стенок примерно 20 мм. При помещении стали в такую ванну, внутрь заливаются щелочные растворы. При этом с поверхности удаляются органические загрязнения, которые могли бы повлиять на конечное качество цинкования.
Ванны для промывки. В работе по подготовке активно используется вода. Это нужно для того, чтобы устранить с поверхности все остатки химических растворов. При этом возможно использование полимерных материалов для изготовления емкостей.
Ванна для травления. Еще одним действием, которое создано специально для подготовки металла, становится травление. В процессе может применяться множество вариантов материалов. Главное требование к ним – гарантия высокого уровня защиты против разрушения из-за длительного контакта с соляной кислотой.
Емкости для флюсования. Чтобы увеличить адгезию материала и сделать цинковое покрытие намного более качественным и стабильным, в работе также применяется и процедура флюсования. Материалы, которые применяются для создания ванны, имеют высокий уровень стойкости к контакту с хлоридами аммония и цинком.
Охладительные ванны. Чтобы продолжать работу с деталью после того, как она была полностью оцинкована, используются полимерные или стальные ванны, в которых температура материала постепенно опускается до указанных характеристик.

Наше производство оснащено всеми современными ваннами горячего цинкования, а также правильно подобранными емкостями для выполнения подготовки. Вся производственная линия строго отвечает установленным отраслевым требованиям.

Что влияет на срок службы ванны для цинкования

Стоит обратить внимание на то, от чего зависит срок эксплуатации такой емкости.

В среднем, одной ванны хватает на 20-25 лет.

При этом важно обеспечивать соблюдение требований по эксплуатации, не допускать доведения до аварийного состояния.

Также стоит контролировать то, какие составы заполняются внутрь. Применение различных вариантов химически активных веществ могут повлиять на то, сколько будет использоваться подобная емкость для оцинковки.

Выбор правильного состава ванны цинкования гарантирует, что даже при контакте с агрессивными химическим средами, не будет наблюдаться нарушения целости конструкции, герметичности.

Оформите заказ на качественное горячее цинкование

На производственной линии нашей компании оборудованы различные варианты конструкции ванн горячего цинкования и правильной подготовки материалов для проведения обработки. Мы выполняем качественные работы по цинкованию и гарантируем, что металл получит хороший уровень защиты против большинства потенциальных внешних нагрузок.

Среди преимуществ работы с нами есть такие, как:

Хороший уровень оснащения современным оборудованием.
Официальные гарантии качества всех видов работ.
Быстрое выполнение даже срочных заказов.
Доступные цены.
Работа даже с наиболее крупными деталями.

Мы готовы ответить на все интересующие клиентов вопросы, рассчитать стоимость выполнения поставленной задачи. Чтобы узнать подробности работы с нами, оставьте заявку или звоните по указанным телефонам.

Замена Ванны цинкования

Ванна цинкования относится к категории основного оборудования установок горячего цинкования различных изделий. Общеизвестно, что в процессе горячего цинкования металл стенок ванны взаимодействует с расплавленным цинком, в результате чего происходит их частичное разрушение и выход из строя самой установки. В связи с этим любое производств с участком горячего цинкования сталкивается с необходимостью проведения замены корпуса ванны.

При замене ванны цинкования (или во время ее ремонта) необходимо выполнить целый комплекс подготовительных работ, включающий в себя:

Прокладку и подключение силовых кабелей для подключения насосов и термосов для хранения горячего цинка,
Подготовка емкостного оборудования для хранения слитого цинка,
Подготовка Плана Производства Работ (ППР) для организации процесса извлечения ванны и установки новой.

Далее после подготовки необходимо осуществить сам процесс слива и перекачки горячего цинка, извлечение самой ванны, оценить состояние опор основания печи (и провести, при необходимости, его ремонт), после чего установить новую ванну и провести обратный залив цинка.

При извлечении ванны и установки новой зачастую возникает проблема, связанная с крайне ограниченным пространством в цехах цинкования и, в связи с этим, невозможностью использования автомобильных кранов. В этом случае удобно использовать гидравлические портальные системы, которые позволяют осуществить демонтаж и монтаж ванны в стесненных условиях, а так же произвести выгрузку и погрузку на автотранспорт. Использование гидравлических портальных систем позволяет избежать необходимости демонтажа вспомогательного оборудования (для установки автокранов), что дает значительную экономию при осуществлении замены ванны.

Наша компания имеет значительный опыт в подготовке и проведении работ по заменам ванн цинкования. Наши специалисты готовы оказать Вам услуги по подготовке Проекта проведения работ (ППР), демонтажу, погрузке на автотранспорт, перевозке и монтажу новой ванны на Вашем производстве.

Замена Ванны цинкования

Прокладку и подключение силовых кабелей для подключения насосов и термосов для хранения горячего цинка,
Подготовка емкостного оборудования для хранения слитого цинка,
Подготовка Плана Производства Работ (ППР) для организации процесса извлечения ванны и установки новой.

Ванна цинкования. Реконструкция и ремонт ванны цинкования

Данное оборудование состоит из одной ванны для хранения расплавленного цинка.

Производительность основной ванны примерно 136,000 т/год, нагрев регулируется тремя индукторами с мощностью по 200 кВт каждый 0.3

1.0 мм x 1400 мм, 65 м/мин (центр) для цинка.

Температурный режим в ванне будет поддерживаться индукционным нагревателем, контролируемым через второстепенную панель управления, и составит 460±20[°C] для получения лучших условий покрытия.

В объем поставки входит индуктор, блок управления источниками электропитания, огнеупорные материалы и принадлежности для огнеупоров.

A. Объем поставки

№	Описание	Кол-во	Ед.
1	Огнеупоры 1) огнеупорный кирпич 2) изоляционный блок 3) изоляционная плита 4) литьевые материалы для горловины 5) футеровочные материалы для индуктора 6) строительный раствор	1 1 1 1 1 1	партия партия партия партия партия партия
2	Принадлежности к огнеупорам 1) форма горловины 2) запирающая пластина с фланцем 3) Сварочный преобразователь для выжигания 4) Вибрационный преобразователь для футеровки 5) Термопара для сушки и плавки Считывающее устройство, 3 м длиной 6) 10-точечный индикатор температуры для термопары 7) Горелка для сушки и запуска	3 3 1 2 10

1. Огнеупоры

Огнеупоры будут поставляться в количестве, требуемом для ванны и индукторов.

Огнеупорами будут предварительно обожженные кирпичи, которые будут сочетать в себе хорошую работу рабочей поверхности и стойкость к химическому и тепловому воздействию с полезной теплоотдачей, и будут сохранять низкую рабочую температуру на кожухе печи. Футеровка будет сделана следующим образом:

Рабочая поверхность	229 мм	50%≤ высокоглинозёмистый огнеупорный кирпич
Изоляция	65 мм	Изоляционный кирпич
Изоляция	50 мм	Изоляционная твердая плита (плотность: 640 кг/м3)

Рабочая поверхность	229 мм	50%≤ высокоглинозёмистый огнеупорный кирпич
Изоляция	65 мм	Изоляционный кирпич
Изоляция	25 мм	Изоляционная твердая плита (Плотность : 384-449 кг/м3)

Рабочая поверхность

огнеупорный бетон

Изоляция	3 мм	изоляция
футеровка	90%≤ окись алюминия
Способ установки		Сухое трамбование/набивка или вибрирование

Установка огнеупорных кирпичей требует точной подгонки, и хотя кирпичи сделаны по очень строгим допускам, часто требуется некоторая шлифовка и доводка вручную для обеспечения плотных швов с минимальным количеством раствора.

Схема огнеупоров (только для информации)

Спецификация на огнеупоры

• огнеупорный кирпич	Al₂O₃	50%
SiO₂	46%
Fe₂O₃	1,4%
TiO₂	1,5%
• изоляционный кирпич
• стена	Al₂O₃	38,8%
SiO₂	47,8%
593 кг/м³ (номинальная плотность)
1260 °С (ограничение непрерывной эксплуатации)
• дно	Al₂O₃	67,0%
SiO₂	30,5%
881 кг/ м³ (номинальная плотность)
1538 °С (ограничение непрерывной эксплуатации)
• изоляционная плита
• стена	1260°С (ограничение непрерывной эксплуатации)
384-449 кг/м³ (номинальная плотность)
• дно	927 °С
640 кг/ м³ (номинальная плотность)
• огнеупорный бетон	Окись алюминия	60%
Диоксид кремния	34,2%
CaO	2,3%
TiO₂	1,3%
Fe₂O₃	1%
Остальное	1,2 %
• химически связанный раствор	Al₂O₃	40,2%
SiO₂	52,5%
щелочь	3,6%
TiO₂	1,5%
• материал поверхностного покрытия	ZrO₂	55%
SiO₂	35,4%
Al₂O₃	1,2%
P₂O₃	4,5 %
• материал футеровки индуктора	Al₂O₃	90,7%
SiO₂	4,5%
TiO₂	2,1%

Нижеуказанные позиции должны предоставляться на месте установки

стандартные инструменты специалиста по кладке кирпича (шпатель, нож и т.д.)
Специальное устройство для набивки согласно технологическим инструкциям, если необходимо, с несколькими соединениями, чтобы позволить нескольким людям работать одновременно.
смеситель для чистого бетона (минимальная производительность = 500 кг)
Вибрирующие устройства
лампы (для освещения объекта)
сварочный комплект
Пила резки по камню с подходящими дисками (в.у. 350 мм)

2. Принадлежности для огнеупоров

Один комплект принадлежностей для установки литых огнеупоров в горловинах и индукторах, состоит из:

три футерующих литых формы горловины печи на одну ванну.
три запирающих пластины с фланцем на одну ванну.
один преобразователь для выжигания.(20 КВА).
два вибратора для футеровки
десять (10) термопар для сушки и плавки с устройством вывода данных с 3,000 мм длиной.
один 10-точечный индикатор температуры для термопары для сушки и плавки.
одна горелка для сушки и запуска
три горелки для горловины
одна горелка для пода (главная горелка)
один воздушный и газовый коллектор
одна направляющая пламени
один воздушный и газовый соединительный шланг и зажим

3. Индуктор

Три электрических индуктора для ванны каждый по 200 кВт. Индукторы на каждой ванне охлаждаются двумя воздуходувками. Индуктор поставляется как собранный узел.
один кожух индуктора с конструкцией из сварной высокопрочной стали с фланцевым соединением, чтобы подойти к кожуху печи, оборудован скобами.
один печной преобразователь в сборе, состоит из сердечника из специальной плакированной кремнистой стали и двух первичных обмоток из изолированной медной проволоки “H”
две медные разъемные втулки воздуховода, каждая в комплекте со слюдяной и стекловолоконной изоляцией, четыре термопары типа “K” для каждой.
одна деревянная форма для выжигания каналов с ленточным нагревателем
один полный комплект футеровочных материалов индуктора, состоящий из огнеупорного материала, бумаги из керамоволокна, канат из керамоволокна, слюда, прокладка горловины и лента для заделки для установки на месте.
один комплект крепежных болтов с болтами изоляционных втулок, изоляционные шайбы, зажимные шайбы и гайки.
две воздуходувки для охлаждения обоих индукторов.
40 м 3 /мин x 130ммAq x 2.2кВт на каждый
две индукционной катушки с одной термопарой типа “K” на каждой катушке

термопара	используемые	запасные
втулка	4	4
катушка	2

4. Блоки управления питанием

Три блока, для каждой ванный, блоки управления питанием электрической индукционной печи, каждый 200 кВт.

Каждый блок управления питанием – многосекционная стальная коробка для установки в помещении. Походит для эксплуатации при температуре окружающей среды, не превышающей 40°С. Блок управления собран и протестирован с необходимыми внутренними шинами и кабелями перед отгрузкой. Также возможно установить шкафы рядом с ванной цинкования при обеспечении подачи сухого воздуха для охлаждения их до температуры, не превышающей 40°С. Объем подачи сухого воздуха на каждую панель: 6м 3 /мин. Уровень цинка можно контролировать как с поста управления при помощи дополнительного дисплея, так и с дисплея шкафа, установленного около ванны цинкования.

Для предотвращения поражения электротоком установите защитный кожух и заземлите установку. Возможность регулировки напряжения электросети и эффективности реактора для поддержания оптимальных условий эксплуатации ванны. При сбое питания вспомогательной панели, с нее отсылается сигнал о сбое питания на АТС (или ИБП).

Размеры панели (каждой) 3000мм (Ш): 2100мм (В): 1200мм (Г)

Вес (каждой) 3500 кг

Шкаф содержит следующее оборудование и компоненты:

Один автоматический выключатель в литом корпусе (АВЛК), оснащенный магнитным и тепловым расцепителями, которые подсоединены к шунтовому расцепителю.
Один выключатель в цепи управления вакуумом для ВКЛ/ ВЫКЛ питания при переключении ступеней (электрическая блокировка).
Один автотрансформатор открытого типа с воздушным охлаждением, с ручным переключением ступеней для выбора уровня высокой и низкой мощности.
Один магнитный переключатель для высокой мощности (электрическая блокировка).
Один магнитный переключатель для низкой мощности (электрическая блокировка).
Один магнитный переключатель для аварийного электропитания.
Один реактор для фазового баланса
Один блок конденсаторов для фазового баланса.
Один комплект клеммных плат для измерительных преобразователей и других необходимых принадлежностей
Три внутренних флуоресцентных лампы
Один терморегулятор для контроля трансформатора
Один терморегулятор для контроля реактора
Пять тепловых реле для компенсаторов
Два переключателя ступеней высокого напряжения, ручные
Три вытяжных вентилятора
Два трансформатора тока
Два трансформатора напряжения

Примечание: Все электрические панели будут конструкции и цвета согласно стандарту, если не указано иное до размещения заказа.

Вид типового блока управления (включая второстепенную панель)

Характеристики основных компонентов

Мощность	3 фазы, 240 кВ-А, 50 Гц
Первичное напряжение	360 В, 380 В, 400 В, 420 – четыре ступени
Вторичное напряжение	120 В

Мощность	1 фаза, 140 кВ-А, 50 Гц
Первичное напряжение	460 В
Производительность	90%, 95%, 100% - три ступени
Тип охлаждения	воздушное
Особенности	Включает термопару (T/C)

Ручной переключатель ступеней

Мощность	3 фазы, 1000 А
Первичное напряжение	460 В
Кол-во ступеней	4

Мощность одного	1 фаза, 200 кВ-А, 460 В, 50 Гц
Тип охлаждения	масло
Особенности	Включает термопару (T/C)
Состоит из	1+3

Конденсатор уравновешивания	фиксированный	170 кВ-А	Разделенный конденсатор
	резервный	30 кВ-А
	всего	200 кВ-А
силовой косинусный конденсатор	фиксированный	600 кВ-А
Сумма	800 кВ-А\4КАЖД

Второстепенная панель управления

Три на каждую ванну, включая второстепенную панель управления, которая расположена в промежуточном окне блока управления питанием. Функция управления температурой выполняется сигналами из главной панели управления, но во всех других отношениях панель автономна. Она подходит для подключения к частоте питания линии высокого напряжения. Они подходят для эксплуатации при температуре окружающей среды менее 40℃. Рабочие и защитные реле располагаются в корпусе и инструментах.

Лампы и переключатели установлены на переднем проеме/двери. Доступ к корпусу обеспечивается через рабочую дверь. Питание на второстепенную панель управления подается из блока управления питанием. В случае, если аварийный источник питания не сработал, будет использоваться сжатый воздух для охлаждения индуктора, клапан сжатого воздуха управляется вручную, а воздухопровод отдельно от воздухопровода воздуходувки.

Внутри корпуса находятся провода, каждая панель включает следующие компоненты:

два: комплекта измерительных инструментов для [В], [A], [кВт], коэффициента мощности
один: контрольный переключатель индуктора – 3 положения “низкий уровень – высокий – автоматический”
один: временной контрольный переключатель – 2 положения “вкл. – выкл.”
один: переключатель питания индуктора – 2 положения “ вкл. – выкл ”
один: переключатель питания инструмента – 2 положения “линия-загрузка”
один: контрольный линейный выключатель
два: автоматических выключателя без предохранителя (для воздуходувки)
два: защитных устройства цепи
три: электрических реле максимального тока
два: модуль ввода/вывода программируемого логического контроллера
два: шумовых фильтра
один: трансформатор сетей управления
одна: лампочка группового дисплея
одно: устройство звуковой сигнализации / прерыватель
один: температурный регулятор
один: источник питания постоянного тока (импульсный источник электропитания)
один: температурный регулятор для индуктора
один: температурный регулятор для реактора
два: магнитных контактора
один: комплект различных компонентов
*чтобы уменьшить воздействие шума, используется шумовой фильтр
*чтобы уменьшить шум и предотвратить электрический удар, все компоненты имеют заземление

Характеристики основных позиций

1) Измерительные приборы и лампочки

*Измерительные приборы
Подключение проводки на входе: 1ф 2провода, 1ф 3провода, 3ф 3провода (Y), 3ф 3провода(Δ), 3ф 4провода
Изоляционное сопротивление: 500[В], более 10[MΩ]
Напряжение измерения: среднее напряжение , напряжение в сети, напряжение фазы
Ток измерения: средний ток, ток сети, коэффициент нагрузки
Электропитание измерения: общая активная мощность, полная реактивная мощность, полная кажущаяся мощность
Измерительная электроэнергия: активная электроэнергия, реактивная электроэнергия, кажущаяся электроэнергия
Измерительная частота: 0.05[%]
Измерительный коэффициент мощности: полный коэффициент мощности
Температурный регулятор
Предел измерений: -100

Индикаторная лампочка
Лампочка местной сигнализации: режим местной сигнализации
Лампочка работы пониженного напряжения: переключатель низкого напряжения готов
Лампочка работы высокого напряжения: переключатель высокого напряжения готов
Лампочка автоматического режима: режим автоматического контроля температуры
Режим управления временем: Режим управления временем (Таймер ВКЛ/ВЫКЛ)
Лампочка основного питания горит: Переключатель питания ВКЛ
Лампочка основного питания не горит: Переключатель питания ВЫКЛ
Лампочка малой мощности горит: Малая мощность ВКЛ.
Лампочка высокой мощности горит: Высокая мощность ВКЛ.
Лампочка обычного положения ступени ОК: положение ступени ОК

Лампочка работы вентилятора 1	Вентилятор 1 работает
Лампочка работы вентилятора 2	Вентилятор 2 работает
Лампочка работы вентилятора 3	Вентилятор 3 работает

2) Контрольный переключатель

Выбор мощность: низкая, высокая, автоматическая
Выбор времени: вкл, выкл
Выбор мощности индуктора: вкл, выкл
Выбор второго мониторинга: линия/сеть, нагрузка

3) Внутренние детали

автоматический выключатель без плавкого предохранителя
Предохранитель цепи
Флуоресцентная лампа
Трансформатор
Источник питания
шумовой фильтр
таймер
электрических реле максимального тока
модуль программируемого логического контроллера

Технология процесса горячего цинкования

Как любая обработка поверхности, горячее цинкование требует правильной подготовки поверхности для того, чтобы во время погружения деталей в ванну цинкования реакция железа и цинка была однородной.

Последовательность этапов следующая: обезжиривание, промывка, травление, промывка и флюсование.

1. Обезжиривание

Назначение обезжиривания – удаление масла, загрязнений от этого зависит качество цинкования в целом. Обработка осуществляется с помощью обезжиривающего реагента, выбранного в зависимости от загрязняющего вещества, при температуре от 60 до 80°C. Удаление масляных пятен является необходимым перед этапом травления, во избежание дефектов цинкования металла таких как, например, отсутствие или расслоение цинкового покрытия.

2. Промывка после обезжиривания

Промывка должна выполняться эффективно, она позволит удалить с деталей жирные вещества и пену, оседающую на деталях из ванны обезжиривания.

3. Травление

Операция травления состоит из очистки поверхности металла, посредством удаления с нее слоя оксидов, образующихся в результате горячей обработки (окалина) или неблагоприятных условий хранения (ржавчина).

Обработка выполняется с помощью соляной кислоты, имеющей концентрацию от 120 до 210 г/л, при температуре окружающей среды (20 - 25°C). Преимуществом соляной кислоты является хорошая растворимость хлоридов железа и достижение чистой блестящей поверхности и достаточной смачиваемости расплавленным цинком.

Рекомендуется добавлять ингибиторы для удаления только окислов и гидроксилов, ограничивая воздействие на основной метал и избегая риска водородного насыщения.

Правильный контроль концентрации ванны позволит оптимизировать качество обработки, расходы, выбросы и, как следствие, защиту окружающей среды. Для дефектных изделий предусмотрена ванна для удаления цинкового покрытия, которая позволяет очищать детали за счет использования отработанного раствора кислоты.

4. Промывка после травления

За травлением следует тщательная промывка для нейтрализации возможных остаточных следов кислоты и удаления солей. Использование нескольких последовательных промывочных ванн позволит оптимизировать промывку и сократить расход воды.

5. Флюсование

Операция "флюсование" имеет три цели:

Завершение подготовки поверхности (растворение оксидов железа, заново образовавшихся на поверхности во время промывки),
Защита поверхности деталей с помощью пассивированной пленки флюса от дальнейшего окисления стали,
Обеспечение хорошей смачиваемости расплавленным цинком.

Применяемый флюс состоит из хлорида цинка и хлорида аммония.

Обработка выполняется концентрированным раствором флюса (400 - 600 г/л) при температуре 60°C.

Раствор ванны флюсования должен периодически контролироваться (плотность, pH и содержание железа). Очистка осуществляется с помощью добавления перикиси водорода, которая непрерывно осаждает соли трёхвалентного железа на дно ванны, а далее осадок попадает в систему отстаивания и фильтрации.

6. Предварительный нагрев, сушка перед нанесением цинка

Данная операция после флюсования позволяет испарять влагу с поверхности деталей и в пустотелых элементах, во избежание выплескивания цинка парами воды во время погружения в печь и деформации деталей. Она также позволяет предварительного нагревать детали приблизительно до 100°C, что эффективность печи цинкования, экономит энергию и снижает себестоимости цинкования.

Время сушки превышает время цинкования, следовательно, сушильная печь должна иметь несколько камер (минимум 2). Принятая в расчет производительность - максимальная загрузка сушильной печи.

Загрузочное и разгрузочное устройства обеспечат своевременное перемещение садок и оптимальной нагрузке печи цинкования.

7. Цинкование

После всех предварительно описанных операций, можно считать, что контакт между сталью и жидким цинком будет обеспечен наилучшим образом.

Основные параметры успешной операции:

Качество стали;
Качество цинка;
Температура цинкового расплава;
Продолжительность погружения;
Скорость погружения и поднятия;
Охлаждение.

Температура цинкового расплава составляет 419°C, цинкование выполняется в классических пределах от 445 до 460°C, что позволяет сократить образование штейна, оксидов и т.д.

Вытяжка отходящих газов обеспечивается системой аспирации и фильтрации в полном соответствии с экологическими нормами.

Фаза погружения:

Во время этой фазы имеют место несколько этапов: теплообмен внутри детали, расплав и разрушение флюса на поверхности деталей, приводящее к оптимальной смачиваемости расплавленного цинка.

Скорость погружения тоже является важным фактором. Слишком медленная скорость приведет к освобождению поверхности стали от пассивированной пленки с риском повторного окисления, а слишком быстрая скорость погружения приведет к захвату с поверхности остатков солей, флюс не успеет расплавится и, как следствие, это вызывает образование дефектов.

Длительность погружения:

Длительность погружения изменяется в зависимости от садки (массы, размеров, формы), в среднем от 3 до 10 мин.
Перед удалением деталей необходимо удалить шлак с помощью скребка с поверхности расплава, во избежание его оседания на деталях.

Фаза извлечения из ванны:

Скорость извлечения влияет на конечную толщину полученного покрытия. Она воздействует на толщину слоя чистого цинка (мкм), связанную с растеканием цинка и скоростью отвердевания.

Скорости подбираются, исходя из производительности, длительности погружения и качеством поверхности (подтёки, капли), учитывая регулировку наклона деталей на монтаже в зависимости от их геометрии.

8. Охлаждение

Охлаждение происходит на открытом воздухе на участке складирования и хранения совмещенной с участком ОТК перед упаковкой.

Замена ванны цинкования W. PILLIG порталом

В 2019 году компания «Техно-Марк» осуществила работы по замене ванны цинкования. На первом этапе старая ванна была демонтирована и поднята из приямка при помощи гидравлических портальных систем. После продольного перемещения ванна была развернула для осуществления погрузки на автотранспорт. Разворот осуществлялся при помощи гидравлического поворотного стола грузоподъемностью до 500 тонн.

После вывоза старой ванны на автотрейлере в обратной последовательности была осуществлена установка новой ванны цинкования. Все работы по замене оборудования заняли две смены.

ТОЧИНВЕСТ ЦИНК завершает процесс замены ванны и модернизации линии цинкования трубы

Процесс замены ванны цинкования и модернизации автоматической линии цинкования трубы в малом цехе ООО «ТОЧИНВЕСТ ЦИНК» в г. Рязань перешел в завершающую стадию. Сотрудниками предприятия самостоятельно произведен монтаж оборудования, в ванну заложен цинк, запущена печь. На текущий момент производится разогрев цинка для последующего его плавления.

«Температура уже превысила 200 градусов. По факту достижения необходимой температуры сможем приступить к апробированию новой ванны для цинкования», - рассказал начальник цеха ЭМО Алексей Селезнев.

Технология запуска ванн расплава в работу

На жизнь ванны оказывает заметное влияние также и способ загрузки ванны при ее первичном пуске или после временной остановки, связанной с ремонтом. Хотя отдельные части ванны перед их сваркой в единое целое специальными способами освобождаются от остаточных напряжений, последние все же возникают как в процессе сварки, так и в процессе пуска ванны в эксплуатацию. При этом разработана специальная технология пуска ванны, которой необходимо неукоснительно придерживаться. Установленная в рабочее гнездо ванна заполняется чушками цинка так, как указано на рис. 8.23 или 8.24. Обязательным условием является создание между чушками цинка специальных пустот, что обусловлено процессами расширения чушек цинка с повышением температуры. В центре ванны пустоты фиксируются с помощью специальных деревянных стоек, чтобы не произошло преждевременного обвала конструкции при расплавлении части чушек.

Рис. 8.23. Схема загрузки чушек цинка в ванну перед ее запуском.

Рис. 8.24. Другая схема загрузки чушек цинка в ванне

Другим условием является очень медленное нагревание ванны (не выше 30°С в сутки). Таким образом, время разогрева ванны должно быть никак не менее двух недель. Схема разогрева ванны иллюстрируется рисунком 8.25.

Третьим условием является использование при первичной загрузке только чистого цинка с содержанием основного металла не менее Ц1. Объяснение этому условию достаточно простое. Поверхность металла ванны содержит большое количество поверхностных микротрещин. Эти микротрещины не оказывают влияния на механические свойства металла, однако в первый момент времени контакта с расплавленным металлом поверхность (в том числе и внутренняя поверхность микротрещин) покрывается железо-цинковым сплавом. Удельная плотность железо-цинкового сплава является достаточно большой и не приводит к существенному раскрытию микротрещин, что иллюстрируется рисунком 8.26. В то же время наличие свинца в расплаве (например, при использовании цинка марки Ц2 (или хуже по качеству), Prime Western или Z5) при запуске абсолютно свежей ванны (то есть без наличия железо-цинкового сплава на ее внутренней поверхности) приводит к совершенно иным результатам (рис. 8.27): из-за высокого удельного объема образующегося сплава происходит раскрытие микротрещин со значительно большей скоростью, то есть в первые месяцы работы такой ванны слой сплава проникает в тело ванны на заметно большее расстояние, чем при использовании цинка без заметного количества примесей.

Рис. 8.25. Схема изменения температуры цинковой ванны во время ее запуска в работу.

Рис. 8.26. Характер проникновения чистого цинка внутрь поверхности цинковой ванны.

Рис. 8.27. Уровень проникновения жидкого химически загрязненного цинка в поверхность стальной ванны.

Использование ванны с расплавом, что делать с гартцинком

Аккуратное использование ванны с расплавом (то есть с использованием разрешенных интенсивностей переноса тепла, при своевременной очистке бортов от рыхлого гартцинка) практически гарантирует длительную технологическую жизнь ванны – то есть до плановой ее замены. Однако возможно и непредвиденное образование язвенной коррозии на ее внутренней поверхности при сохранении достаточной толщины стенок. Поскольку в этом случае возможно решение проблемы без извлечения ванны, то есть откачка цинка, быстрый ремонт поврежденной поверхности и вторичный запуск ванны, фирма "Пиллинг" предлагает брать в аренду специально разработанные ею термоса, куда сливается значительная часть жидкого цинка и выдерживается в них в жидком состоянии все то время, которое потребно для ремонта ванны. В этом случае схема размещения чушкового цинка может быть изменена на схему, изображенную на рис. 8.28, а недостающий цинк вылит из термосов в то время, когда цинковые чушки начнут плавиться.

Вместе с тем имеются факторы, которые, являясь следствиями недостаточно правильной эксплуатации ванны, заметно укорачивают ее жизнь. Выше мы уже отмечали, что при интенсивном теплопереносе, превышающем некоторый критический, температура на границе металл-сплав может подняться до критического значения – 490°С. Именно с этой температуры начинается быстрое растворение стенки. А поскольку первоначально достижение критической температуры происходит не на всей поверхности стенки, а в какой-то ограниченной точке, то и быстрое растворение происходит тоже на ограниченной поверхности, в результате получаются язвы на внутренней поверхности. Схема роста такой язвы показана на рис. 8.30. Из этого рисунка видно, что градиент температуры на стенке оказывает основное влияние на направление роста язвы – она растет не только в глубину, но и в значительной степени в ширину, значительно ослабляя металл на большой поверхности.

Источником образования язвы может быть не только локальный перегрев поверхности. Посмотрим на схему движения цинкового расплава в ванне (рис. 8.31). Нагревающиеся слои металла у стенок, будучи более легкими вследствие более высокой собственной температуры, поднимаются вверх, а на их место поступают более холодные слои из центра ванны. Расплав содержит мелкие частички гартцинка, образующиеся вследствие растворения поверхностного слоя металлоконструкций. Эти частички постепенно коагулируют при столкновениях между собой и оседают в тех местах, где скорость потока наименьшая – основная часть оседает на межфазной границе "цинк-свинец", но заметная часть – на стенках ванны ближе к поверхности расплава. Если не чистить периодически стенки ванны от налипших частиц гартцинка, то будет наблюдаться следующая ситуация: наведенный градиент температуры сдвинется в сторону расплава (поскольку смена нагретого у стенки расплава будет ограничиваться налипшими частицами гартцинка), и будет создана ситуация, аналогичная изображенной на рис. 8.30. Именно поэтому необходимо обращать особо пристальное внимание на тщательное обследование стенок ванны изнутри и не менее тщательно удалять приставший к стенкам ванны гартцинк. Необходим также периодический интенсивный барботаж расплава цинка либо инертным газом, либо продуктами сгорания газов, выделяющихся при опускании в расплав чурок из лиственных пород дерева или картофеля. Последнее мероприятие способствует более быстрой коагуляции мелких частиц гартцинка и оседанию их не на стенки ванны, а на слой свинца на дне ванны.

Рис. 8.28. Схема частичной загрузки ванны после поддерживающего ремонта с использованием жидкого цинка в термосах.

Рис. 8.29. Распределение скорости коррозии (уменьшения толщины стенки ванны со временем) по высоте ванны после 5 лет ее эксплуатации.

Рис. 8.30. Схема развития язвы на поверхности ванны

Рис. 8.31. Характер движения потоков расплавленного цинка в ванне при ее работе.

Рис. 8.32. Пример типичной эрозионной язвы на боковой стенке ванны расплава.

Читайте также: