CN202430276U - L形全封闭型环保热镀锌生产设备 - Google Patents

Abstract

L形全封闭型环保热镀锌生产设备，其特点是：防碰撞酸洗槽、漂洗槽、助镀液槽和烘干槽依次排列并与热浸锌槽、冷却水槽成L型布局，热浸锌槽设置在独立的空间内；采用机械液压传动方式实现酸洗步进自动化作业：酸洗工件自动输送系统水平或垂直升降将待镀件按多槽酸洗工艺要求自动步进输送至指定防碰撞酸洗槽中进行酸洗除锈处理，并按工艺要求依次递进自动完成整个酸洗过程；本实用新型提供了一种清洁、环保、能源低耗、机械化、自动化的L形全封闭型环保热镀锌生产设备，具有全封闭、集回收、处理为一体的特点，能将热镀锌生产过程中产生的酸气、废酸、废水、烟尘等经处理后循环使用或处理后达到国家的排放标准。

Description

L形全封闭型环保热镀锌生产设备

技术领域

本实用新型涉及热镀锌生产线设备，特别是一种具有全封闭清洁环保的机械化自动化的L形全封闭型环保热镀锌生产设备。

背景技术

目前国内大多数热镀锌行业对环境的污染严重。热镀锌一直沿袭古老的溶剂法工艺，工艺落后，操作原始，自动化程度低，劳动强度大，能源消耗大，生产成本高。厂房采用敞开式，热镀生产中所产生的废气直接排入大气，造成对空气的污染，严重影响环境和人类健康。随着我国工业水平的不断提高和国家对资源与环境的重视，节能环保、清洁生产已成为热镀锌行业的发展方向。申请人研发并申请的“全封闭型环保热镀锌生产线”(专利号：200910075154.6)初步实现了环保清洁无污染生产。该申请的技术方案是(参见该申请说明书附图)：1.将待镀件挂在特制工装上后放在自行式轨道拖车图2中(1)上，启动自行式轨道拖车，全封闭生产线自动门开启，自行式轨道拖车运行到位后自动门图2中(2)关闭。2.单梁式悬挂自动起吊系统图3中(6)(7)(此单梁式悬挂起吊系统在轨道运行处留有风口，通过风刀的强风可防止酸雾对电机、电动葫芦及“H”型钢梁的腐蚀)将待镀件吊至指定酸槽图2中(8)进行脱脂除锈，此时酸雾回收净化设备图1中(4)图3中(5)启动，将脱脂除锈时产生的酸雾进行回收净化处理。3.将待镀件放入漂洗水槽图2中(17)进行漂洗，漂洗水将待镀件表面的残留酸液和铁盐清除，漂洗水通过污水自动处理站图1中(10)进行处理后可以循环使用。4.将待镀件放置到助镀液中进行镀前处理，助镀液除铁盐净化设备图1中(11)在助镀液中铁离子含量达到设定值时自动运行，清除助镀液当中的铁盐，助镀液可循环再用。5.将待镀件放置到链式输送车图2中(13)或自行式拖车上进行烘干并输送到镀锌槽图2中(18)待镀位置。6.天车图4中(19)将待镀件吊至镀锌槽图2中(18)进行热浸镀锌。此时烟尘处理系统图2中(14)图1中(15)(16)启动，产生的大量烟尘通过全封闭锌锅除烟尘系统收集后进入脉冲袋式除尘器(15)将烟尘中的氧化锌回收，再进入旋流板除尘器(16)将烟气中的废气处理后经旋流塔排入大气。7.镀锌后将镀件放入冷却水中的自行拖车上，降温后由自行拖车输送出全封闭生产线，由天车吊至自行式轨道拖车运出。

由于该申请“全封闭型环保热镀锌生产线”属于初步尝试和试验生产，故存在设备不完善、设备布局不合理及生产工艺不合理等诸多问题。比较突出的问题有：酸洗槽、漂洗槽、助镀液槽、烘干槽、热浸锌槽、冷却水槽一字排列，且镀锌槽与冷却水槽在一个封闭空间内，镀锌后直接进入冷却水槽，冷却时镀件与水接触产生的蒸气进入除尘设备中，由于蒸气湿度大，与镀锌烟尘混合后使烟尘湿度增加，在过滤烟尘时，氧化锌粘在过滤袋上，致使除尘设备不能工作。同时，由于热浸锌槽与冷却槽在一个空间内，增大了镀锌后烟气的散发空间，致使吸烟空间大，吸烟效果差。其他设备配置和布局也有不完善和不尽合理的地方，因此需要改进设计和重新布局。另外，酸洗时采用人工操作进行作业，酸洗空间封闭不便，不易形成密封空间进行酸雾净化处理。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种清洁、环保、能源低耗、机械化、自动化的L形全封闭型环保热镀锌生产设备。本实用新型采用L型热镀锌工艺设备布局，酸洗和浸锌分段转向90度布置，待镀件在挂具上横向步进酸洗后，物料流向转90度轴向进入浸锌工位，物料流向成L形流动，改变了传统的物料横向进入浸锌工位的输送方式，解决了烟尘与蒸气混合造成过滤烟尘时氧化锌粘在过滤袋上的问题，保证除尘设备正常工作。同时，热浸锌槽设置在独立的空间内，提高了除尘设备吸烟效果。酸洗时采用机械液压传动方式实现酸洗步进自动化作业。酸洗工段采用步进方式，厂房封闭方便，密封效果好，蒸发的酸气易于收集处理，酸洗工段使用的设备与酸气分离不易腐蚀。该实用新型具有全封闭、集回收、处理为一体特点，能将热镀锌生产过程中产生的酸气、废酸、废水、烟尘等经处理后循环使用或处理后达到国家的排放标准。

本实用新型的目的是这样实现的：L形全封闭型环保热镀锌生产设备，其特征在于：包括：自行式进料地轨车、冷却平移轨道车、镀锌炉余热利用系统、热风式烘干系统、链式输送设备、防碰撞酸洗槽、全封闭酸雾收集系统、酸洗工件自动输送系统、全封闭浸锌槽烟气回收系统、浸锌环轨起重机、镀锌烟气干式除尘器-旋流板湿式组合烟气净化设备、助镀液除铁盐净化设备、二级水幕酸雾净化设备、冷却水槽、热浸锌槽、镀锌封闭间进料门和漂洗槽；助镀液除铁盐净化设备包括有助镀液槽；热风式烘干系统包括有烘干槽。

其相互位置及连接关系为：防碰撞酸洗槽、漂洗槽、助镀液槽和烘干槽依次排列并与热浸锌槽、冷却水槽成L型布局，热浸锌槽设置在独立的空间内；自行式进料地轨车在镀锌封闭间进料门一侧并沿防碰撞酸洗槽、漂洗槽、助镀液槽和烘干槽安装，冷却平移轨道车在冷却水槽两侧，镀锌炉余热利用系统安装在热浸锌槽周围，链式输送设备安装在热风式烘干系统的两侧，全封闭酸雾收集系统在防碰撞酸洗槽的上方和一侧，酸洗工件自动输送系统在防碰撞酸洗槽两侧，全封闭浸锌槽烟气回收系统在热浸锌槽上方和一侧，浸锌环轨起重机在热浸锌槽和冷却水槽上方，镀锌烟气干式除尘器-旋流板湿式组合烟气净化设备在热浸锌槽一侧，助镀液除铁盐净化设备、二级水幕酸雾净化设备在防碰撞酸洗槽、漂洗槽、助镀液槽和烘干槽流水线端头一侧，热浸锌槽转向90度安装在热风式烘干系统一边，冷却水槽平行于热浸锌槽布置。

本实用新型的目的还可以这样实现：其动态联接关系为：其动态联接关系为：1)待镀件挂在特制工装后将特制工装吊放在自行式进料地轨车上，启动自行式进料地轨车，生产线进料自动门开启，自行式进料地轨车带料进入全封闭酸洗工段，自动定位停止后，自动门关闭；2)采用机械液压传动方式实现酸洗步进自动化作业：酸洗工件自动输送系统水平或垂直升降将待镀件按多槽酸洗工艺要求自动步进输送至指定防碰撞酸洗槽中进行酸洗除锈处理，并按工艺要求依次递进自动完成整个酸洗过程，此时全封闭酸雾收集系统、二级水幕酸雾净化设备启动，将脱脂除锈时产生的酸雾进行回收净化处理；3)经多槽酸洗的待镀件放入漂洗槽进行水洗，漂洗水将待镀件表面的残留酸液和铁盐清除，漂洗后的水用于稀释浓盐酸，不外排；4)将水洗后的待镀件放置到助镀液槽中进行镀前处理；镀前处理方法：助镀液除铁盐净化设备自动检测助镀剂中铁盐含量变化，当助镀液中亚铁离子含量达到设定值时自动运行，清除助镀液当中的铁盐，避免过多的铁离子被带入浸锌液中，从而降低镀锌过程中的锌耗，经处理后的助镀液循环再使用；5)经镀前处理的待镀件自动输送放置到链式输送设备中进入热风式烘干系统的烘干槽进行烘干，并同时水平步进输送到浸锌起吊工位；6)浸锌环轨起重机将待镀件吊起，镀锌封闭间进料门自动开启，待镀件被轴向水平输送到热浸锌槽上方进行热浸镀锌，镀锌封闭间进料门自动关闭，此时全封闭浸锌槽烟气回收系统启动，镀锌过程中产生的大量烟尘通过全封闭浸锌槽烟气回收系统收集后进入镀锌烟气干式除尘器-旋流板湿式组合烟气净化设备中，其中干式除尘器将烟尘中的氧化锌回收，经除尘处理的烟气再进入旋流板湿式烟气净化设备，经水浴处理后排入大气，废气中的固体颗粒小于90mg/m³，烟气黑度达到一级；在热浸锌过程中镀锌炉余热利用系统运行，该系统利用烟气热交换将余热引入工件烘干工序，进入热风式烘干系统的烘干槽进行工件烘干；7)热浸锌完毕后镀锌封闭间进料门自动开启，浸锌环轨起重机将镀锌件水平输送到水冷工位，镀锌封闭间进料门自动关闭，镀锌件被放入冷却平移轨道车中，进入冷却水槽的冷却水中降温后送出生产线，由天车吊至钝化工位钝化处理，完成整个热浸锌工艺过程。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型是已投入生产试用的全封闭环保热浸锌生产线的全面改造升级换代产品，具有镀锌槽在独立的空间，镀锌烟尘扩散空间小，烟尘干燥，除尘设备吸烟和除尘效果好，保证除尘设备正常工作。酸洗时采用机械液压传动方式实现酸洗步进自动化作业，减轻劳动强度。酸洗工段采用步进方式，厂房封闭方便，密封效果好，蒸发的酸气易于收集处理，酸洗工段使用的设备与酸气分离不易腐蚀。

本实用新型具备全封闭、集回收、处理为一体特点；且具有机械化、自动化程度更高，功能更完善、结构更合理、能耗更低的特点，本实用新型的目的在于致力改变目前热镀锌行业，劳动强度大、效率低、废气、废水、废酸无组织排放，对环境污染严重的传统生产模式，生产线酸洗工段采用全封闭、酸洗过程中工件由机械输送系统，按工艺要求自动完成水平输送及垂直升降，可真正实现机械化作业和自动控制，热镀锌工段采用了国际上较先进的轴向(纵向)进料方式，有效降低了该工位的封闭空间，使得热镀锌过程中产生的烟尘在自动收集过程中能耗降到最低(约为基础型的1/5)，生产线自动收集的废酸气、镀锌烟尘全部经专用环保设备处理后，循环使用或达到国家的排放标准后排放，所以，本实用新型通过上述新技术的应用，有效提高了热镀锌生产的机械化、自动化程度和生产效率，降低了工人的劳动强度，改善了热镀锌的生产环境，减少了对环境的污染。从而，实现了环保、节能、降低生产成本、提高产品质量的目的，且具有以下特点：

1、清洁环保

该实用新型采用全封闭结构，使生产中的各工艺过程都在与外部环境完全隔绝的封闭区域内机械化作业自动控制完成，镀前处理产生的酸气，在密闭的酸洗工段自动收集，经二级水幕酸雾净化设备处理后达标排放。改进后的多槽酸洗工艺可有效降低盐酸用量，使排放的废酸铁盐含量达到300克/升以上，排放的废酸进入废酸处理系统进行处理后的废酸转化成水和氯化亚铁，且改进后的酸洗工艺取消了旧工艺中的漂洗废水，不再有废水排放。助镀液的处理采用了全自动在线监测系统，使助镀液中铁盐含量控制在1克/升以内，PH值控制在4-5之间，大大降低了锌的消耗。镀锌过程中产生的大量烟尘，通过全封闭浸锌槽烟气回收系统收集后进入进入镀锌烟气干式除尘器-旋流板湿式组合烟气净化设备中，其中干式除尘器将烟尘中的氧化锌回收，经除尘处理的烟气再进入旋流板湿式烟气净化设备，经水浴处理后排入大气，，废气中的固体颗粒小于90mg/m3，烟气黑度达到一级。使热镀锌生产环境更清洁、更环保。

2、节能降耗

使用新的酸洗工艺可大大降低了酸的消耗(节约30％左右)，废酸经处理后产生的氯化亚铁可直接出售，生产线改进了传统的漂洗工序，洗件水转用于稀释新酸，实现无漂洗废水外排，可大量节约宝贵的水资源。工件在镀前浸助镀剂工序中，传统工艺会将大量的铁离子随工件带入浸镀的锌液中，造成锌按1比24的比例无效消耗，增加了生产成本，本实用新型在该工序中配有铁盐自动监测处理系统，当助镀液中铁离子含量达到设定值时自动运行，除铁盐净化设备自动清除助镀液当中的铁盐，有效避免了过多的铁离子被带入浸锌液中，从而有效降低镀锌过程中的锌耗，经处理后的助镀液可循环再使用。有效降低了助镀液种原料的加入量，漂洗废水的消除大大节约了水的消耗以及处理废水所需的大量费用。烟气处理系统可将镀锌时产生的粉尘收集后作为化工原料出售。

本实用新型另配有镀锌炉余热利用系统，该系统利用烟气热交换将余热(用天然气加热的镀锌炉排出的尾气温度约摄氏500度)引入工件烘干工序，利用余热作为烘干热源有效节约了能源的消耗。

本实用新型通过多项创新技术设备和先进生产工艺的应用，提高了热镀锌生产的机械化、自动化程度，大大提高了生产效率，降低了工人的劳动强度和生产成本，改善了热镀锌的生产环境，减少了对环境的污染。从而，实现了环保、节能、降低生产成本、提高产品质量的目的。本实用新型在国内属首家开发，具有独创性。

附图说明

图1为本实用新型生产镀锌产品的工艺流程图；

图2为本实用新型平面布局俯视图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为图2的B-B剖视图；

图5为图2的C-C剖视图；

图6为图2的D-D剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图中标号说明：自行式进料地轨车1、冷却平移轨道车2、镀锌炉余热利用系统3、热风式烘干系统4、链式输送设备5、防碰撞酸洗槽6、全封闭酸雾收集系统7、酸洗工件自动输送系统8、全封闭浸锌槽烟气回收系统9、浸锌环轨起重机10、镀锌烟气干式除尘器-旋流板湿式组合烟气净化设备11、助镀液除铁盐净化设备12、二级水幕酸雾净化设备、13、冷却水槽14、热浸锌槽15、镀锌封闭间进料门16、漂洗槽17、助镀液槽18。

参见图1-6所示，L形全封闭型环保热镀锌生产设备，包括：自行式进料地轨车1、冷却平移轨道车2、镀锌炉余热利用系统3、热风式烘干系统4、链式输送设备5、防碰撞酸洗槽6、全封闭酸雾收集系统7、酸洗工件自动输送系统8、全封闭浸锌槽烟气回收系统9、浸锌环轨起重机10、镀锌烟气干式除尘器-旋流板湿式组合烟气净化设备11、助镀液除铁盐净化设备12、二级水幕酸雾净化设备13、冷却水槽14、热浸锌槽15、镀锌封闭间进料门16和漂洗槽17；助镀液除铁盐净化设备12包括有助镀液槽18；热风式烘干系统4包括有烘干槽。

其相互位置及连接关系为：防碰撞酸洗槽6、漂洗槽17、助镀液槽18和烘干槽依次排列并与热浸锌槽15、冷却水槽14成L型布局，热浸锌槽15设置在独立的空间内；自行式进料地轨车1在镀锌封闭间进料门16一侧并沿防碰撞酸洗槽6、漂洗槽17、助镀液槽18和烘干槽安装，冷却平移轨道车2在冷却水槽14两侧，镀锌炉余热利用系统3安装在热浸锌槽15周围，链式输送设备5安装在热风式烘干系统4的两侧，全封闭酸雾收集系统7在防碰撞酸洗槽6的上方和一侧，酸洗工件自动输送系统8在防碰撞酸洗槽6两侧，全封闭浸锌槽烟气回收系统9在热浸锌槽15上方和一侧，浸锌环轨起重机10在热浸锌槽15和冷却水槽14上方，镀锌烟气干式除尘器-旋流板湿式组合烟气净化设备11在热浸锌槽15一侧，助镀液除铁盐净化设备12、二级水幕酸雾净化设备13在防碰撞酸洗槽6、漂洗槽17、助镀液槽18和烘干槽流水线端头一侧，热浸锌槽15转向90度安装在热风式烘干系统一边，冷却水槽14平行于热浸锌槽15布置。

其动态联接关系为：其动态联接关系为：1)待镀件挂在特制工装后将特制工装吊放在自行式进料地轨车1上，启动自行式进料地轨车1，生产线进料自动门开启，自行式进料地轨车1带料进入全封闭酸洗工段，自动定位停止后，自动门关闭；2)采用机械液压传动方式实现酸洗步进自动化作业：酸洗工件自动输送系统8水平或垂直升降将待镀件按多槽酸洗工艺要求自动步进输送至指定防碰撞酸洗槽6中进行酸洗除锈处理，并按工艺要求依次递进自动完成整个酸洗过程，此时全封闭酸雾收集系统7、二级水幕酸雾净化设备13启动，将脱脂除锈时产生的酸雾进行回收净化处理；3)经多槽酸洗的待镀件放入漂洗槽17进行水洗，漂洗水将待镀件表面的残留酸液和铁盐清除，漂洗后的水用于稀释浓盐酸，不外排；4)将水洗后的待镀件放置到助镀液槽18中进行镀前处理；镀前处理方法：助镀液除铁盐净化设备12自动检测助镀剂中铁盐含量变化，当助镀液中亚铁离子含量达到设定值时自动运行，清除助镀液当中的铁盐，避免过多的铁离子被带入浸锌液中，从而降低镀锌过程中的锌耗，经处理后的助镀液循环再使用；5)经镀前处理的待镀件自动输送放置到链式输送设备5中进入热风式烘干系统4的烘干槽进行烘干，并同时水平步进输送到浸锌起吊工位；6)浸锌环轨起重机10将待镀件吊起，镀锌封闭间进料门16自动开启，待镀件被轴向水平输送到热浸锌槽15上方进行热浸镀锌，镀锌封闭间进料门16自动关闭，此时全封闭浸锌槽烟气回收系统9启动，镀锌过程中产生的大量烟尘通过全封闭浸锌槽烟气回收系统9收集后进入镀锌烟气干式除尘器-旋流板湿式组合烟气净化设备11中，其中干式除尘器将烟尘中的氧化锌回收，经除尘处理的烟气再进入旋流板湿式烟气净化设备，经水浴处理后排入大气，废气中的固体颗粒小于90mg/m³，烟气黑度达到一级；在热浸锌过程中镀锌炉余热利用系统3运行，该系统利用烟气热交换将余热引入工件烘干工序，进入热风式烘干系统4的烘干槽进行工件烘干；7)热浸锌完毕后镀锌封闭间进料门16自动开启，浸锌环轨起重机10将镀锌件水平输送到水冷工位，镀锌封闭间进料门16自动关闭，镀锌件被放入冷却平移轨道车2中，进入冷却水槽14的冷却水中降温后送出生产线，由天车吊至钝化工位钝化处理，完成整个热浸锌工艺过程。

Claims (1)

1.L形全封闭型环保热镀锌生产设备，其特征在于：包括：自行式进料地轨车(1)、冷却平移轨道车(2)、镀锌炉余热利用系统(3)、热风式烘干系统(4)、链式输送设备(5)、防碰撞酸洗槽(6)、全封闭酸雾收集系统(7)、酸洗工件自动输送系统(8)、全封闭浸锌槽烟气回收系统(9)、浸锌环轨起重机(10)、镀锌烟气干式除尘器-旋流板湿式组合烟气净化设备(11)、助镀液除铁盐净化设备(12)、二级水幕酸雾净化设备(13)、冷却水槽(14)、热浸锌槽(15)、镀锌封闭间进料门(16)和漂洗槽(17)；助镀液除铁盐净化设备(12)包括有助镀液槽(18)；热风式烘干系统(4)包括有烘干槽；

其相互位置及连接关系为：防碰撞酸洗槽(6)、漂洗槽(17)、助镀液槽(18)和烘干槽依次排列并与热浸锌槽(15)、冷却水槽(14)成L型布局，热浸锌槽(15)设置在独立的空间内；自行式进料地轨车(1)在镀锌封闭间进料门(16)一侧并沿防碰撞酸洗槽(6)、漂洗槽(17)、助镀液槽(18)和烘干槽安装，冷却平移轨道车(2)在冷却水槽(14)两侧，镀锌炉余热利用系统(3)安装在热浸锌槽(15)周围，链式输送设备(5)安装在热风式烘干系统(4)的两侧，全封闭酸雾收集系统(7)在防碰撞酸洗槽(6)的上方和一侧，酸洗工件自动输送系统(8)在防碰撞酸洗槽(6)两侧，全封闭浸锌槽烟气回收系统(9)在热浸锌槽(15)上方和一侧，浸锌环轨起重机(10)在热浸锌槽(15)和冷却水槽(14)上方，镀锌烟气干式除尘器-旋流板湿式组合烟气净化设备(11)在热浸锌槽(15)一侧，助镀液除铁盐净化设备(12)、二级水幕酸雾净化设备(13)在防碰撞酸洗槽(6)、漂洗槽(17)、助镀液槽(18)和烘干槽流水线端头一侧，热浸锌槽(15)转向90度安装在热风式烘干系统一边，冷却水槽(14)平行于热浸锌槽(15)布置。 

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