CN112481570A - 一种新型镀锌工艺流程及其所用流水线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型镀锌工艺流程及其所用流水线,其采用抛丸的预处理方式可规避酸性溶液的使用，节约了后续废水处理工序，除锈后几乎无有害物质的排放，具备良好的环境友好性；最重要的，抛丸后的工件表面存在一些微小的坑槽，在镀锌时，这些微小的坑槽可锌层更好的附着在工件的表面，提升防腐性能，改善了工件表面状态、改善了镀锌效果；抛丸后的工件表面存在一些不易自行脱落的铁锈、附着在其上的铁屑等杂质，使用高压水可冲掉表面的异物，避免异物影响镀锌效果，而且高压水冲洗可避免不断地将工件上下升降，不仅节约能源，而且相对于浸泡清洗方式来说，冲洗效果更好。该流水线实现了全自动化操作，大大降低了人工成本及设备成本。

Description

一种新型镀锌工艺流程及其所用流水线
技术领域
本发明涉及金属防腐工艺领域,具体是涉及一种新型镀锌工艺流程及其所用流水线。
背景技术
热浸锌是将除锈后的钢构件浸入500℃左右高温融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，从而起到防腐蚀的目的。因其耐久年限长，质量稳定，因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中，如大量输电塔、通讯塔、抗腐蚀要求高的零部件等。近年来大量出现的轻钢结构体系、汽车用钢板、各种零部件中也较多采用热浸锌防腐蚀，在防腐保护方面发挥着越来越重要的作用。
目前，现有技术中的热浸镀锌工艺包括碱洗脱脂+水洗+酸洗除锈+水洗+助镀(浸氯化锌铵助镀剂)+烘干+浸镀等步骤，为了去除零件表面的油污、锈层、氧化层、并改善锌液状态，在整个工艺过程中采用碱洗除油、酸洗除锈、清洗、氯化锌氨助镀等化学处理环节，，碱洗使空气中含有碱性盐蒸汽，酸洗除锈工艺使空气中含有大量挥发性酸性气体；其次大量漂洗水中含有碱、酸和盐、六价铬、酸洗污泥等，给水处理带来极大困难，存在严重环境污染问题，环保处理费用高。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种热浸镀锌工艺，它能够免除现场酸洗、碱洗污染及后续废液、废水处理，降低了能耗，减少了污染，并且大大降低了人工成本及设备成本。
本发明所采用的技术方案为：
一种全自动热镀锌工艺流程，所述工艺流程包括以下步骤：
1）镀锌前处理工艺流程：
11）输送：通过输送系统将工件输送至抛丸室；
12）抛丸；将工件进行自动抛丸，抛丸速度选择为70m/s，工件前进速度为1～10m/min；
13）喷砂；工件从抛丸室运出后再对清洗不彻底的工件移经喷砂室进行喷砂处理，喷砂效率为20m2/h；
14）清洗：将喷砂后的待镀工件进行高压清洗；
15）助镀：将清洗后的工件浸入在氯化铵和氯化锌的混合溶液中进行助镀，助镀温度为55～65 ℃；
16）热烘：将助镀后的工件放到烘箱中热烘，烘干温度为80～150℃，烘干时间为30～50min。
2）镀锌工艺流程：
21）输送：通过输送系统将经过前处理后的工件输送至锌锅；
22）镀锌:将工件放到镀锌液中进行热镀；
23) 冷却: 将热镀后的工件进行水冷，温度控制在40~60℃；
24 )钝化: 将冷却后的工件采用铬酸盐进行钝化或无铬钝化；
25) 检验修补: 检验冷却后检查工件表面是否有流挂、皱皮现象，对流挂的地方进行修补，对存在的节点进行打磨，然后采用涂层测厚仪对镀层进行厚度检验。
上述各步骤中的工件运送过程均采用全自动化操作，具体为：上料输送系统输送工件到镀锌车间--直轨轨道葫芦自动挂住所述工件--自动起吊--自动放到抛丸设备上--自动设定抛丸时间--自动和平移机构对接--平移机构自动传输--自动和水洗上方轨道对接--自动水洗--自动助镀--自动烘干--锌烟回收罩进料端门打开--电动葫芦自动进入锌锅设计位置,回收罩门关闭--人工控制镀锌件出入锌锅--自动寻找槽位并完成冷却、钝化--自动放入下料输送系统上，镀锌过程结束。
在所述助镀步骤之后，其还包括余热回收步骤，所述余热回收是通过将镀锌步骤中锌锅产生的烟气余热通过热交换来加热助镀槽。
在所述喷砂步骤之后，其还包括丸砂回收步骤，即将丸砂混合物回收后分离再利用。
在所述助镀步骤中，其还包括除铁步骤，即通过除铁设备将助镀液中的铁离子浓度控制在1g/L以下。
一种镀锌工艺流程所用的流水线，其包括工件输送系统和依次呈环形排列的抛丸室、喷砂室、喷淋水洗区、助镀槽、烘干室、镀锌炉，以及可有效控制工件经过抛丸室、喷砂室、喷淋水洗区、助镀槽、烘干室和镀锌炉的时间和速度的全线自动化控制系统、给流水线提供光源的照明系统和用于监控所述运行中的所述流水线各环节状态的视频监控系统，所述工件输送系统用于将工件依次运送通过抛丸室、喷砂室、喷淋水洗区、助镀槽、烘干室和镀锌炉，完成一次镀锌，所述助镀槽还包括用于除掉助镀槽中助镀液中的铁离子并调整PH值的除铁设备、储水用水箱和余热回收系统。
所述抛丸室还包括：用以抛出高速钢丸的抛丸器、用于除掉抛丸后的灰尘德除尘系统和用于将抛后的钢丸进行回收再利用的循环系统。
所述助镀槽还包括余热回收系统，所述余热回收系统包括换热器、用来将储水槽的水补入助镀槽中的水泵、散热器、用来储存经换热器加热后的软化水的补水箱和软化水系统。
所述除铁设备包括控制柜、用于分离调节后的助镀液并将过滤后的助镀液输送到所述助镀槽中的压滤机、用于使混合槽中助镀液充分混合的蠕动泵、用于混合氨水和双氧水的氨水双氧水箱、用于将氨水和双氧水加入助镀液中进行调节的气动隔离膜、用于盛放调节后的助镀液的混合槽和用于放置操作控制系统的控制柜。
所述镀锌炉还包括采用全封闭集气罩的集气方式进行锌烟收集的锌烟收集系统。
本发明的有益效果在于：本发明提供的镀锌工艺流程，其相对于目前热镀锌前处理所采用的酸洗方式所存在的环境污染大、污水后处理成本高等缺陷，采用抛丸的预处理方式可规避酸性溶液的使用，节约了后续废水处理工序，除锈后几乎无有害物质的排放，具备良好的环境友好性；最重要的，抛丸后的工件表面存在一些微小的坑槽，在镀锌时，这些微小的坑槽可锌层更好的附着在工件的表面，提升防腐性能，改善了工件表面状态、改善了镀锌效果；抛丸后的工件表面存在一些不易自行脱落的铁锈、附着在其上的铁屑等杂质，使用高压水可冲掉表面的异物，避免异物影响镀锌效果，而且高压水冲洗可避免不断地将工件上下升降，不仅节约能源，而且相对于浸泡清洗方式来说，冲洗效果更好。该流水线实现了全自动化操作，大大降低了人工成本及设备成本。
附图说明
图1为本发明实施例的热镀锌工艺流程所用流水线示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。一种热镀锌工艺流程，所述工艺流程包括以下步骤：
镀锌前处理工艺流程：
11）分拣、上料、输送：先将工件进行分拣，同一种类和规格的放置在一起，经分捡后的工件挂装在行车上后，再放至换轨转盘平车上，平车将工件运输到在上件区域上料，输送系统将工件输送到镀锌车间，镀锌车间设置有抛丸室、喷砂室、喷淋水洗区、助镀槽、镀锌炉等，工件先经过抛丸室。
12）抛丸；在抛丸室将工件进行自动抛丸，抛丸速度选择为70m/s，工件前进速度为1～10m/min。抛丸是采用高速电机旋转将钢丸抛出，直接打在待镀工件表面，相比于现有技术中的喷丸，喷丸是采用压缩空气将钢丸喷出，相比较而言，抛丸比喷丸动力更强劲，对工件表面的处理效果更好、对锈迹的去除效果更好,工件的前进可根据工件表面的状况选择合适的速度；
13）喷砂；工件从抛丸室运出后再对清洗不彻底的工件进行喷砂处理，喷砂效率为20m2/h。在抛丸过程中，可能会存在部分工件表面的漏抛现象，为防止漏抛，彻底除掉工件表面的锈迹和灰尘，就需要对漏抛的工件表面进行喷砂处理；
14）清洗：将抛丸和喷砂处理后的待镀工件进行高压清洗，以除掉经抛丸和喷砂处理后粘附于表面的铁锈等杂质，此种清洗方式相对于现有技术中使用的浸泡等清洗方式，可避免反复将工件进行下沉和上提等操作，不但节约能源，而且高压淋洗的方式相比浸泡方式可将工件冲洗的更为干净；
15）助镀：将清洗后的工件浸入在氯化铵和氯化锌的混合溶液中进行助镀，助镀温度为55～65 ℃；
16）热烘：将清洗后的工件放到烘箱中进行热烘，烘干温度为80～150℃，烘干时间为30～50min。
镀锌工艺流程：
21）输送：通过输送系统将经过前处理后的工件输送至锌锅；
22）镀锌:将工件放到镀锌液中进行热镀，镀锌时间控制在30～60s；
23)冷却: 将钝化后的工件从锌锅中吊起，浸泡在水中进行水冷，温度控制在40～60℃；
24)钝化: 将冷却后的工件采用铬酸盐进行钝化或无铬钝化；
25)检验修补: 检验冷却后检查工件表面是否有流挂、皱皮现象，对流挂的地方进行修补，对存在的节点进行打磨，然后采用涂层测厚仪对镀层进行厚度检验。
26）下件：将上述处理过的工件经轨道传输系统输送到卸件区域，由人工卸件，打磨，修整后运出整理修复工区，打包装车后运走。
上述工序从最开始的上料到最后结束的下件，均是采用全自动控制操作完成，具体为：上料输送系统输送工件到镀锌车间--直轨轨道葫芦自动用挂钩钩住工件--自动起吊--自动放到抛丸设备上--自动设定抛丸时间--自动和平移机构对接--平移机构自动传输--自动和水洗上方轨道对接--自动水洗--自动助镀--自动烘干--锌烟回收罩进料端门打开--电动葫芦自动进入锌锅设计位置,回收罩门关闭--人工控制镀锌件出入锌锅--自动寻找槽位并完成冷却、钝化--自动放入下料输送系统上，镀锌过程结束。
上述全自动传输系统传输过程中，设定好程序后，仅需人工进行流程监控，中间过程无需人工干预，实现了流水线系统的无人化管理。
为节约能源，需要对各步骤中的热量进行回收再利用，具体地，在助镀步骤之后，其还包括余热回收步骤，所述余热回收是通过将镀锌步骤中锌锅产生的烟气余热通过热交换来加热助镀槽。
在所述自动抛丸步骤之后，其还包括喷砂步骤，即将工件从抛丸室运出后再对清洗不彻底的工件进行喷砂处理，喷砂效率为20m2/h。
在所述喷砂步骤之后，其还包括丸砂回收步骤，即将丸砂混合物回收后分离再利用。
在所述助镀步骤中，其还包括除铁步骤，即将助镀液中的铁离子浓度控制在1g/L以下。
一种上述镀锌工艺流程所用的流水线，如图1所示，其包括工件输送系统和依次呈环形排列的抛丸室1、喷砂室2、喷淋水洗区3、助镀槽4、烘干室5、镀锌炉6，以及全线自动化控制系统、照明系统和视频监控系统，所述工件输送系统用于将工件依次运送通过抛丸室1、喷砂室2、喷淋水洗区3、助镀槽4、烘干室5、镀锌炉6、冷却槽7和钝化槽8，完成一次镀锌，所述助镀槽4还包括除铁设备、水箱和余热回收系统，所述除铁设备用于除掉助镀槽4中助镀液中的铁离子并调整PH值，减少镀锌时锌渣的产生，所述全线自动化控制系统有效控制工件经过抛丸室、喷砂室、喷淋水洗区、助镀槽、镀锌炉、冷却槽和钝化槽的时间和速度，所述照明系统用于给流水线提供光源，所述视频监控系统用于监控所述运行中的所述流水线各环节，以便在出现问题时及时进行调整和维修。
所述抛丸室还包括：抛丸器,用以抛出高速钢丸；
除尘系统：用于除掉抛丸后的灰尘；
循环系统：用于将抛后的钢丸进行回收再利用。
所述助镀槽还包括余热回收系统，所述余热回收系统包括换热器、水泵、散热器、补水箱和软化水系统，所述补水箱用来储存经换热器加热后的软化水，所述水泵用来将储水槽的水补入助镀槽中。
所述除铁设备包括控制柜、压滤机、蠕动泵、氨水双氧水箱、气动隔离膜和混合槽，所述氨水双氧水箱用于混合氨水和双氧水，所述气动隔离膜用于将氨水和双氧水加入助镀液中进行调节，所述混合槽用于盛放调节后的助镀液，所述蠕动泵用于使混合槽中助镀液充分混合，用于给上述各流程中的混合液提供动力，所述压滤机用于分离调节后的助镀液并将过滤后的助镀液输送到所述助镀槽中，所述控制柜用于放置操作控制系统。
所述镀锌炉还包括附加的锌烟收集系统，该锌烟收集系统采用全封闭集气罩的集气方式进行锌烟收集。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种全自动热镀锌工艺流程，其特征在于，所述工艺流程包括以下步骤：
镀锌前处理工艺流程：
11）输送：通过输送系统将工件输送至抛丸室；
12）抛丸；将工件进行自动抛丸，抛丸速度选择为70m/s，工件前进速度为1～10m/min；
13）喷砂；工件从抛丸室运出后再对清洗不彻底的工件移经喷砂室进行喷砂处理，喷砂效率为20m2/h；
14）清洗：将喷砂后的待镀工件进行高压清洗；
15）助镀：将清洗后的工件浸入在氯化铵和氯化锌的混合溶液中进行助镀，助镀温度为55～65 ℃；
16）热烘：将助镀后的工件放到烘箱中热烘，烘干温度为80～150℃，烘干时间为30～50min。
2.镀锌工艺流程：
21）输送：通过输送系统将经过前处理后的工件输送至锌锅；
22）镀锌:将工件放到镀锌液中进行热镀；
23) 冷却: 将热镀后的工件进行水冷，温度控制在40~60℃；
24 ) 钝化: 将冷却后的工件采用铬酸盐进行钝化或无铬钝化；
25) 检验修补: 检验冷却后检查工件表面是否有流挂、皱皮现象，对流挂的地方进行修补，对存在的节点进行打磨，然后采用涂层测厚仪对镀层进行厚度检验。
3.根据权利要求1所述的热镀锌工艺流程，其特征在于：上述各步骤中的工件运送过程均采用全自动化操作，具体为：上料输送系统输送工件到镀锌车间--直轨轨道葫芦自动挂住所述工件--自动起吊--自动放到抛丸设备上--自动设定抛丸时间--自动和平移机构对接--平移机构自动传输--自动和水洗上方轨道对接--自动水洗--自动助镀--自动烘干--锌烟回收罩进料端门打开--电动葫芦自动进入锌锅设计位置,回收罩门关闭--人工控制镀锌件出入锌锅--自动寻找槽位并完成冷却、钝化--自动放入下料输送系统上，镀锌过程结束。
4.根据权利要求2所述的热镀锌工艺流程，其特征在于：在所述助镀步骤之后，其还包括余热回收步骤，所述余热回收是通过将镀锌步骤中锌锅产生的烟气余热通过热交换来加热助镀槽。
5.根据权利要求2所述的热镀锌工艺流程，其特征在于：在所述喷砂步骤之后，其还包括丸砂回收步骤，即将丸砂混合物回收后分离再利用。
6.根据权利要求2所述的热镀锌工艺流程，其特征在于：在所述助镀步骤中，其还包括除铁步骤，即通过除铁设备将助镀液中的铁离子浓度控制在1g/L以下。
7.一种如权利要求1所述的镀锌工艺流程所用的流水线，其特征在于，其包括工件输送系统和依次呈环形排列的抛丸室（1）、喷砂室（2）、喷淋水洗区（3）、助镀槽（4）、烘干室（5）、镀锌炉（6）、冷却槽（7）和钝化槽（8），以及可有效控制工件经过抛丸室（1）、喷砂室（2）、喷淋水洗区（3）、助镀槽（4）、烘干室（5）、镀锌炉（6）、冷却槽（7）和钝化槽（8）的时间和速度的全线自动化控制系统、给流水线提供光源的照明系统和用于监控所述运行中的所述流水线各环节状态的视频监控系统，所述工件输送系统用于将工件依次运送通过抛丸室（1）、喷砂室（2）、喷淋水洗区（3）、助镀槽（4）、烘干室（5）、镀锌炉（6）、冷却槽（7）和钝化槽（8），完成一次镀锌，所述助镀槽4还包括用于除掉助镀槽4中助镀液中的铁离子并调整PH值的除铁设备、储水用水箱和余热回收系统。
8.根据权利要求6所述的流水线，其特征在于，所述抛丸室还包括：用以抛出高速钢丸的抛丸器、用于除掉抛丸后的灰尘德除尘系统和用于将抛后的钢丸进行回收再利用的循环系统。
9.根据权利要求6所述的流水线，其特征在于，所述助镀槽4还包括余热回收系统，所述余热回收系统包括换热器、用来将储水槽的水补入助镀槽中的水泵、散热器、用来储存经换热器加热后的软化水的补水箱和软化水系统。
10.根据权利要求6所述的流水线，其特征在于，所述除铁设备包括控制柜、用于分离调节后的助镀液并将过滤后的助镀液输送到所述助镀槽中的压滤机、用于使混合槽中助镀液充分混合的蠕动泵、用于混合氨水和双氧水的氨水双氧水箱、用于将氨水和双氧水加入助镀液中进行调节的气动隔离膜、用于盛放调节后的助镀液的混合槽和用于放置操作控制系统的控制柜。
11.根据权利要求6所述的流水线，其特征在于，所述镀锌炉还包括采用全封闭集气罩的集气方式进行锌烟收集的锌烟收集系统。
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