Zinkovna má tři hlavní systémy: předúpravu, zinkování a následnou úpravu. Tyto systémy spolupracují na čištění, povlakování a konečné úpravě oceli.
Systém předběžné úpravy čistí ocel. Odstraňuje nečistoty, mastnotu a rez. Tento krok pomáhá zinku dobře přilnout k oceli.
Ten/Ta/Togalvanický systémNa ocel se nanese zinkový povlak. Systém následné úpravy ocel ochladí a přidá finální ochrannou vrstvu. Díky tomu je ocel pevná a odolná.
Systém 1: Systém předběžné úpravy
Systém předběžného čištění je první a nejdůležitější fázíproces galvanizaceJeho hlavním úkolem je připravit dokonale čistý ocelový povrch. Čistý povrch umožňuje zinku vytvořit silnou a rovnoměrnou vazbu s ocelí. Tento systém využívá řadu chemických ponořování k odstranění všech kontaminantů.
Odmašťovací nádrže
Odmašťování je prvním krokem čištění. Ocelové díly přicházejí do závodu s povrchovými nečistotami, jako je olej, nečistoty a mastnota. Odmašťovací nádrže tyto látky odstraňují. Nádrže obsahují chemické roztoky, které nečistoty rozkládají. Mezi běžná řešení patří:
Alkalické odmašťovací roztoky
Kyselé odmašťovací roztoky
Vysokoteplotní alkalické odmašťovače
V Severní Americe mnoho galvanizátorů používá zahřáté roztoky hydroxidu sodného. Obsluha obvykle zahřívá tyto alkalické nádrže na 80–85 °C (176–185 °F). Tato teplota zlepšuje účinnost čištění bez vysokých energetických nákladů na vaření vody.
Oplachovací nádrže
Po každém chemickém ošetření se ocel přesune do oplachovací nádrže. Oplachování odplaví všechny zbytky chemikálií z předchozí nádrže. Tento krok zabraňuje kontaminaci další lázně v pořadí. Správné oplachování je nezbytné pro dosažení kvalitní povrchové úpravy.
Průmyslový standard:Podle normy pro moření SSPC-SP 8 musí být oplachová voda čistá. Celkové množství kyseliny nebo rozpuštěných solí přenesených do oplachovacích nádrží by nemělo překročit dva gramy na litr.
Kyselé mořecí nádrže
Poté ocel putuje do nádrže na kyselé moření. Tato nádrž obsahuje zředěný roztok kyseliny, obvykle kyseliny chlorovodíkové. Úkolem kyseliny je odstranit rez a okuje, což jsou oxidy železa na povrchu oceli. Proces moření odhaluje holou, čistou ocel pod ní a připravuje ji na závěrečný krok úpravy.
Tavidlové nádrže
Tavení je posledním krokem předúpravy. Čistá ocel se ponoří donádrž s tavidlemobsahující roztok chloridu zinečnato-amonného. Tento roztok nanáší na ocel ochrannou krystalickou vrstvu. Tato vrstva plní dvě funkce: provádí finální mikročištění a chrání ocel před kyslíkem ve vzduchu. Tato ochranná vrstva zabraňuje tvorbě nové rzi předtím, než ocel vstoupí do horké zinkové kádě.
Po předúpravě se ocel přesune do galvanického systému. Účelem tohoto systému je nanéstochranný zinkový povlakSkládá se ze tří hlavních součástí: sušárny, zinkovací pece a zinkové kotle. Tyto části spolupracují a vytvářejí metalurgické spojení mezi ocelí a zinkem.
Sušárna
Sušárna je v tomto systému první zastávkou. Jejím hlavním úkolem je po fázi tavení ocel zcela vysušit. Obsluha obvykle zahřeje pec na přibližně 200 °C (392 °F). Tato vysoká teplota odpaří veškerou zbytkovou vlhkost. Důkladný proces sušení je nezbytný, protože zabraňuje explozi páry v horkém zinku a zabraňuje vzniku vad v povlaku, jako jsou póry.
Moderní sušicí pece jsou vybaveny energeticky úspornými konstrukcemi. Tyto vlastnosti snižují spotřebu paliva a zvyšují účinnost zařízení.
Mohou využít výfukové plyny z pece k předehřátí oceli.
Často zahrnují systémy rekuperace tepla.
Zajišťují optimální a rovnoměrné rozložení tepla.
Zinková pec
Zinkovací pec poskytuje intenzivní teplo potřebné k roztavení zinku. Tyto výkonné jednotky obklopují zinkovou pec a udržují roztavený zinek na přesné teplotě. Pece využívají pro efektivní provoz několik pokročilých technologií ohřevu. Mezi běžné typy patří:
Pulzně zapalované vysokorychlostní hořáky
Nepřímé ohřívací pece
Elektrické pece
Bezpečnost předevšímPece pracují při extrémně vysokých teplotách, takže bezpečnost je kritická. Jsou vyrobeny z vysokoteplotní izolace, digitálních senzorů pro sledování teploty kotle a konstrukcí, která umožňuje snadnou kontrolu hořáků a regulačních ventilů.
Zinková konvice
Zinková vana je velká obdélníková nádoba, která obsahuje roztavený zinek. Je umístěna přímo uvnitř zinkové pece, která jej zahřívá. Vanička musí být neuvěřitelně odolná, aby odolala neustálým vysokým teplotám a korozivní povaze tekutého zinku. Z tohoto důvodu výrobci vyrábějí vaničky ze speciální nízkouhlíkové oceli s nízkým obsahem křemíku. Některé mohou mít také vnitřní vyzdívku ze žáruvzdorných cihel pro delší životnost.
Systém 3: Systém následné úpravy
Systém následné úpravy je poslední fázíproces galvanizaceJeho účelem je ochlazení čerstvě potažené oceli a nanesení finální ochranné vrstvy. Tento systém zajišťuje, že výrobek má požadovaný vzhled a dlouhodobou trvanlivost. Hlavními komponenty jsou kalicí vany a pasivační stanice.
kalicí nádrže
Po opuštění zinkové kotle je ocel stále extrémně horká, kolem 450 °C (840 °F). Kalící nádrže ocel rychle ochladí. Toto rychlé ochlazení zastaví metalurgickou reakci mezi zinkem a železem. Pokud ocel na vzduchu chladne pomalu, může tato reakce pokračovat a způsobit matný, skvrnitý povrch. Kalení pomáhá udržovat jasnější a jednotnější vzhled. Některé ocelové konstrukce však nejsou pro kalení vhodné, protože rychlá změna teploty může způsobit deformaci.
Operátoři používají pro kalení různé kapaliny nebo média v závislosti na požadovaném výsledku:
Voda:Poskytuje nejrychlejší chlazení, ale na povrchu může tvořit odnímatelné zinkové soli.
Oleje:Ocel ochlaďte méně intenzivně než vodou, což snižuje riziko praskání a zároveň zlepšuje tažnost.
Roztavené soli:Nabízí pomalejší a kontrolovanější rychlost chlazení a minimalizuje zkreslení.
Pasivace a povrchová úprava
Pasivace je závěrečná chemická úprava. Tento proces nanáší na pozinkovaný povrch tenkou, neviditelnou vrstvu. Tato vrstva chrání nový zinkový povlak před předčasnou oxidací a tvorbou „bílé rzi“ během skladování a přepravy.
Bezpečnostní a environmentální poznámka:Historicky se k pasivaci často používaly látky obsahující šestimocný chrom (Cr6). Tato chemikálie je však toxická a karcinogenní. Vládní orgány, jako je americký Úřad pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (OSHA), její použití přísně regulují. Kvůli těmto obavám o zdraví a životní prostředí nyní průmysl široce používá bezpečnější alternativy, jako je trojmocný chrom (Cr3+) a pasivátory bez obsahu chromu.
Tento poslední krok zajišťuje,pozinkovaný výrobekdorazí na místo určení čistý, chráněný a připravený k použití.
Základní podpůrné systémy pro celý závod
Tři hlavní systémy v zinkovně se pro bezpečný a efektivní provoz spoléhají na základní podpůrné systémy. Tyto celozávodní systémy zajišťují pohyb materiálu, specializované úkoly lakování a bezpečnost životního prostředí. Propojují celý proces od začátku do konce.
Systém pro manipulaci s materiálem
Systém pro manipulaci s materiálem přepravuje těžké ocelové výrobky po celém závodě. Moderní zinkovny vyžadují vysoce kvalitní jeřáby a další vybavení pro řízení pracovního postupu. Toto zařízení musí zvládnout hmotnost výrobků a odolat vysokému tepelnému a chemickému zatížení.
Jeřáby
Zdviháky
Dopravníky
Zvedáky
Provozovatelé musí zvážit maximální nosnost tohoto zařízení. U extrémně těžkých konstrukcí je nejlepší konzultovat s galvanizérem, zda jejich systém hmotnost zvládne. Toto plánování zabraňuje zpožděním a zajišťuje bezpečnou manipulaci.
Zařízení pro zinkování konstrukčních prvků
Rostliny používajíZařízení pro zinkování konstrukčních prvkůk dosažení rovnoměrného zinkového povlaku na velkých nebo složitých předmětech. Standardní ponořování nemusí stačit pro kusy s nepravidelnými tvary nebo vnitřními povrchy. Toto specializované zařízení využívá pokročilé techniky, jako je řízený pohyb dílů nebo automatizované stříkací systémy, aby se zajistilo, že roztavený zinek dosáhne rovnoměrně každého povrchu. Použití správného zařízení pro zinkování konstrukčních prvků je zásadní pro splnění standardů kvality u předmětů, jako jsou velké nosníky nebo složité sestavy. Správné použití zařízení pro zinkování konstrukčních prvků zaručuje konzistentní a ochranný povrch.
Odsávání a čištění výparů
Proces zinkování vytváří výpary, zejména z nádrží na moření kyselinou ahorká zinková konviceSystém odsávání a čištění výparů je zásadní pro bezpečnost pracovníků a ochranu životního prostředí. Tento systém zachycuje škodlivé výpary u zdroje, čistí vzduch pomocí praček nebo filtrů a poté jej bezpečně uvolňuje.
Bezpečnost a životní prostředí:Efektivní odsávání výparů chrání zaměstnance před vdechováním chemických výparů a zabraňuje uvolňování znečišťujících látek do ovzduší, čímž zajišťuje, že závod splňuje environmentální předpisy.
Zinkovna na klíč integruje tři základní systémy. Předúprava čistí ocel pro zajištění přilnavosti zinku. Zinkovovací systém nanáší povlak a následná úprava dokončuje výrobek. Podpůrné systémy, včetně zařízení pro zinkovování konstrukčních prvků, sjednocují celý proces. Moderní závody využívají automatizaci a klíčové ukazatele výkonnosti ke zlepšení efektivity a udržitelnosti.
