CN115247249A - 一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺，涉及技术领域；包括如下步骤：挂件、酸洗池、减量池、漂洗池、助镀池、水处理一体化设备、热镀锌、冷却、钝化和打包工艺；酸洗池和漂洗池之间设置减量化池，可消减50％‑60％危废铁泥产生量；减量池内积攒酸液可重复利用减少成本，漂洗水通过加入碳酸类铵盐如碳酸铵、碳酸氢氨除铁后，可回用于助镀液，实验零排放；采用中控系统控制三组RGV车自动完成转运、提升、拉抬角度、控液时间、高低频动作的工艺要求；通过预设悬挂角度和安装位置编码器，预判断进料和自动化，实现工件酸洗时间的精确控制，避免过酸洗，工件自动提拉角度及控液，实现液体顺利及完全流入槽体内，降低环境风险。
Description
技术领域
本发明涉及热镀锌生产技术领域，尤其涉及一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺。
背景技术
镀锌是指在金属或者其他材料浸入锌液，使材料表面附着锌层；来起到美观，防锈等作用的表面处理技术，采用的主要加工技术就是热镀锌；锌易溶于酸，在干燥空气中几乎不发生任何变化，在潮湿环境中会在表面钝化形成一层致密保护膜；因此可以起到保护镀层内金属不受腐蚀的效果。
现有热镀锌工艺存在以下几点不足：1、工件酸洗时间可控性差，为保障酸洗效果，过酸洗情况严重；2、工件提升角度和控液时间不可控，工件表面或腔体内液体不能顺畅流入槽体内，且存在溅射至槽体外现象；3、酸液(含大量氯化亚铁)随工件大量带入漂洗池，导致水处理和助镀液再生处理除铁负荷大；4、漂洗水处理量大，现有工艺加入大量液碱，导致漂洗水引入大量氯化钠，含盐漂洗水排放及处理难度大；5现有漂洗水由于采用液碱处理，无法长时间循环利用漂洗水随工件大量带入助镀池，导致助镀液除铁负荷大，且助镀液中引入氯化钠，随着积累，对工件镀锌存在不利影响6、现有工艺危废铁泥产生量大，处理费用高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺；
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺，包括如下步骤：
SA1：挂件：将没有油污、乳化液痕迹和锈蚀的工件进行悬挂，按照工件外形进行以不同角度挂装在支架上；
SA2：酸洗池：用于工件表面氧化皮处理，工件上粘附的酸和氯化亚铁，均随工件带入下一工序；
SA3：减量池：将经过酸洗的工件通过减量池液体浸没快速涮洗，不作停留，将工件表面高浓度氯化亚铁稀释至减量池内；
SA4：漂洗池：将工件浸入漂洗池进行进一步清洗和稀释；减少随工件表面带入的氯化亚铁量；
SA5：助镀池：将工件浸入助镀池中，浸泡助镀液后取出；
SA6：：水处理一体化设备：将漂洗池内漂洗之后的废液使用碳酸类铵盐如碳酸铵、碳酸氢氨进行除铁处理；
SA7：热镀锌：工件干燥后进入镀锌间，随后镀锌间封闭；工件平稳放如热镀锌池中进行镀锌；
SA8：冷却：将镀锌完成后的工件进行热风烘干后，放入水冷槽中进行降温；
SA9：钝化：将工件在钝化池中浸泡钝化液进行钝化处理；
SA10：打包：将钝化完成的工件取下，进行打包封装，完成镀锌工艺。
作为本发明再进一步的方案：一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺包括以下步骤：
SB1：所述SA1-SA10生产场地铺设有轨道，轨道上置有三组RGV车；
SB2：所述SB1三组RGV车由主控系统控制。
作为本发明再进一步的方案：一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺包括以下步骤：
SC1：所述主控系统中预设不同形状工件处理时的悬挂角度；
SC2：所述RGV车用于用于悬挂工件的支架上安装有位置编码器，酸洗池、减量池、漂洗池、助镀池、镀锌池、水冷槽和钝化池一端安装有位置编码器。
作为本发明再进一步的方案：一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺包括以下步骤：
SD1：所述SA1-SA3中酸洗池可以为一个或者多个。
优选地：所述SA2中酸洗液为初配酸度15％-18％的盐酸液。
优选地：所述SA5中助镀液处理量降至10-15m3/d，助镀池内亚铁浓度1g/L以下。
优选地：所述SA5中助镀液温度一般维持58℃-62℃，其中氯化铵浓度160-180g/L。
优选地：所述SA6中使用碳酸类铵盐如碳酸铵、碳酸氢氨对漂洗池内废液进行除铁处理。
优选地：所述SA6中处理滤液为氯化铵溶液，均衡时氯化铵浓度90-100g/L。
优选地：所述RGV车和位置编码器采用应用速度闭环和位置闭环的双闭环PID调节技术，行走精度＜±15mm，，升降定位精度<±
5mm，位置编码器采用HTL信号模式，RGV车运动采用绝对位置编码系统。
本发明的有益效果为：
1.热镀锌工艺与自动化相结合，实现了不同工件酸洗时间的精准把控、工件提升角度和控液时间的精准控制、大幅消减了不同槽液间随工件带入带出产生的交叉污染、降低了水处理和助镀液处理负荷。
2.结合自动化，并设置减量池，将酸洗液重复利用，可消减50％-60％危废铁泥产生量。
3.漂洗水通过加入碳酸类铵盐如碳酸铵、碳酸氢氨除铁后，可回用于助镀液，实验零排放，解决了漂洗水处理量大，含氯化钠量浓度高，盐水无去向及处理难的问题。
4.漂洗水回收利用生成氯化铵消减了约50％漂洗水和助镀液处理药剂添加量，减少了危废废料处理费用，无废水外排费用，提升了企业竞争力。
5.整个工艺系统不再引入其它物质，保障助剂清洁性，确保镀锌产品质量，生产更加精益和绿色，为企业可持续发展提供保障。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺中的生产流程示意图；
图2为本发明提出的一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺中的镀锌前处理工艺示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
实施例1：
一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺，包括如下步骤：
SA1：挂件：将没有油污、乳化液痕迹和锈蚀的工件进行悬挂，按照工件外形进行以不同角度挂装在支架上；
SA2：酸洗池：用于工件表面氧化皮处理，工件上粘附的酸和氯化亚铁，均随工件带入下一工序；酸洗液初配酸度15％-18％的盐酸液，随着酸洗的不断进行，酸洗液酸浓度不断下降，氯化亚铁含量不断上升；
SA3：减量池：将经过酸洗的工件通过减量池液体浸没快速涮洗，不作停留，将工件表面高浓度氯化亚铁稀释至减量池内，使工件带入后续工序的氯化亚铁量大幅降低；减量池内液体的酸度不断升高；当酸洗池内酸液浓度因酸洗降低至3％-5％左右时，需要更换酸液，将酸洗池内酸液抽空，并将减量池酸液导入酸洗池，减量池内新配酸液，确保减量池内氯化亚铁处于低浓度，实现消减50％-60％危废铁泥产生量；
SA4：漂洗池：将工件浸入漂洗池进行进一步清洗和稀释；减少随工件表面带入的氯化亚铁量，降低随工件带入后续工序内的氯化亚铁量，进而后续工序中助镀剂的再生处理负荷；；
SA5：助镀池：将工件浸入助镀池中，浸泡助镀液后取出；助镀池为热浸镀锌关键工序，用于彻底洗去工件表面的残留的酸和氧化物；并且形成一层保护膜防止工件表面与空气接触发生氧化；助镀液主要成分为氯化锌和氯化铵水溶液，在维持氯化锌和氯化铵工艺浓度的情况下，为降低热浸镀锌锌耗，助镀液处理量降至10-15m3/d，维持助镀池内亚铁浓度1g/L以下，助镀液温度一般维持58℃-62℃，其中氯化铵浓度160-180g/L；
SA6：：水处理一体化设备：将漂洗池内漂洗之后的废液使用碳酸类铵盐如碳酸铵、碳酸氢氨进行除铁处理，利用空气进行氧化，将亚铁氧化成三价铁，通过压滤机将氢氧化铁去除，滤液为氯化铵溶液；均衡时氯化铵浓度90-100g/L，可用于补充助镀液中的氯化铵和蒸发消耗的水分，多余水溶液排回漂洗池内，液体中的氯化铵可随工件一同进入助镀池内，与氯化锌一同参与助镀工作；实现前处理系统水循环零排放；
SA7：热镀锌：工件干燥后进入镀锌间，随后镀锌间封闭；工件平稳放如热镀锌池中进行镀锌；因为镀锌过程中会产生大量烟气，因此镀锌池两侧和镀锌间顶部安装有烟气回收系统；
SA8：冷却：将镀锌完成后的工件进行热风烘干后，放入水冷槽中进行降温方便后续操作；
SA9：钝化：将工件在钝化池中浸泡钝化液进行钝化处理；使镀锌层表面形成一层致密保护膜，具有更好的防护效果。
SA10：打包：将钝化完成的工件取下，进行打包封装，完成镀锌工艺；
在一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺采用了挂件、酸洗池、减量池、漂洗池、助镀池、水处理一体化设备、热镀锌、冷却、钝化和打包工艺，具有酸洗池和漂洗池之间设置减量化池，可消减50％-60％危废铁泥产生量；进一步消减约50％带入水洗池内的亚铁量，降低漂洗水处理负荷；减量池内积攒酸液可重复利用减少成本；解决了漂洗水处理量大，含氯化钠量浓度高，盐水无取向及处理难的问题；漂洗水通过加入碳酸类铵盐如碳酸铵、碳酸氢氨除铁后，可回用于助镀液，实验零排放；消减了约50％漂洗水和助镀液处理药剂添加量，减少了危废废料处理费用，无废水外排费用，提升了企业竞争力；整个工艺系统不再引入其它物质，保障助镀液清洁性，确保镀锌产品质量，生产更加环保绿色，相应国家政策号召为企业可持续发展提供保障的优点。
实施例2：
一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺，包括如下步骤：
SB1：所述SA1-SA10生产场地铺设有轨道，轨道上置有三组RGV车用于完成工件的转运、下放、提升、拉抬，工件控水角度工艺动作，实现自动运行，RGV车为有轨制导车辆，是现有成熟技术，在此不作具体赘述；
SB2：所述SB1三组RGV车由主控系统控制，在主控系统的控制下3组RGV车自动完成转运、提升、拉抬角度、控液时间、高低频动作的工艺要求，规避人的不确定性，大幅消减工艺间的污染物带入量、减少漂洗水和助镀液处理量、消减危废铁泥的产生量；进而实现前处理系统液体的再生及资源化利用；
采用中控系统控制三组RGV车自动完成转运、提升、拉抬角度、控液时间、高低频动作的工艺要求，规避人的不确定性，大幅消减工艺间的污染物带入量、减少漂洗水和助镀液处理量、消减危废铁泥的产生量。
实施例3：
一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺，包括如下步骤：
SC1：所述主控系统中预设不同形状工件处理时的悬挂角度；工人将工件悬挂在RGV车用于悬挂工件的支架上之后，主控系统按照预设模式调成RGV车悬挂工件的角度，减少工件在处理时的控水时间，防止工件凹槽处因为角度不合理存液，导致不同处理池中的液体互相窜流污染；
SC2：所述RGV车用于用于悬挂工件的支架上安装有位置编码器，酸洗池、减量池、漂洗池、助镀池、镀锌池、水冷槽和钝化池一端安装有位置编码器；
当位置编码器感应触发时，主控系统控制RGV车进行下放提拉操作，采用应用速度闭环和位置闭环的双闭环PID调节控制技术，能够同时对运动速度和实际位置进行PID调节，通过优化控制算法，主动抑制挂件摆动，提高生产作业的安全性，运动定位的行走精度<±15mm，升降定位精度<±5mm，具有防摇摆控制算法，通过独有的“防摇摆”技术，实现定位过程中物料的稳态转运，采用绝对位置编码系统和增量型HTL信号模式，精度高、抗干扰能够满足连续运行免维护的要求；
通过预设悬挂角度和安装位置编码器，预判断进料和自动化，实现工件酸洗时间的精确控制，避免过酸洗，工件自动提拉角度及控液，实现液体顺利及完全流入槽体内，降低环境风险。
实施例4：
一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺，包括如下步骤：
SD1：所述SA1-SA3中酸洗池可以为一个或者多个，方便应对不同类型工件所需的不同酸洗时间。
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 (10)
1.一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺，包括如下步骤：
SA1：挂件：将没有油污、乳化液痕迹和锈蚀的工件进行悬挂，按照工件外形进行以不同角度挂装在支架上；
SA2：酸洗池：用于工件表面氧化皮处理，工件上粘附的酸和氯化亚铁，均随工件带入下一工序；
SA3：减量池：将经过酸洗的工件通过减量池液体浸没快速涮洗，不作停留，将工件表面高浓度氯化亚铁稀释至减量池内；
SA4：漂洗池：将工件浸入漂洗池进行进一步清洗和稀释；减少随工件表面带入的氯化亚铁量；
SA5：助镀池：将工件浸入助镀池中，浸泡助镀液后取出；
SA6：：水处理一体化设备：将漂洗池内漂洗之后的废液进行除铁处理；
SA7：热镀锌：工件干燥后进入镀锌间，随后镀锌间封闭；工件平稳放入热镀锌池中进行镀锌；
SA8：冷却：将镀锌完成后的工件进行热风烘干后，放入水冷槽中进行降温；
SA9：钝化：将工件在钝化池中浸泡钝化液进行钝化处理；
SA10：打包：将钝化完成的工件取下，进行打包封装，完成镀锌工艺。
2.根据权利要求1所述的一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺，其特征在于，
SB1：所述SA1-SA10生产场地铺设有轨道，轨道上置有三组RGV车；
SB2：所述SB1三组RGV车由主控系统控制。
3.根据权利要求1所述的一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺，其特征在于，
SC1：所述主控系统中预设不同形状工件处理时的悬挂角度；
SC2：所述RGV车用于用于悬挂工件的支架上安装有位置编码器，酸洗池、减量池、漂洗池、助镀池、镀锌池、水冷槽和钝化池一端安装有位置编码器。
4.根据权利要求1所述的一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺，其特征在于，
SD1：所述SA1-SA3中酸洗池可以为一个或者多个。
5.根据权利要求1所述的一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺，其特征在于，所述SA2中酸洗液为初配酸度15％-18％的盐酸液。
6.根据权利要求1所述的一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺，其特征在于，所述SA5中助镀液处理量降至10-15m3/d，助镀池内亚铁浓度1g/L以下。
7.根据权利要求1所述的一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺，其特征在于，所述SA5中助镀液温度一般维持58℃-62℃，其中氯化铵浓度160-180g/L。
8.根据权利要求1所述的一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺，其特征在于，所述SA6中使用碳酸类铵盐如碳酸铵、碳酸氢氨对漂洗池内废液进行除铁处理。
9.根据权利要求1所述的一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺，其特征在于，所述SA6中处理滤液为氯化铵溶液，均衡时氯化铵浓度90-100g/L。
10.根据权利要求2所述的一种基于自动化的新型环保热镀锌生产工艺，其特征在于，所述RGV车和位置编码器采用应用速度闭环和位置闭环的双闭环PID调节技术，行走精度＜±15mm，，升降定位精度<±5mm，位置编码器采用HTL信号模式，RGV车运动采用绝对位置编码系统。
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