实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种热镀锌生产线,该热镀锌生产线具有更好的环保性能。
为了实现上述目的,本实用新型提供一种热镀锌生产线,其中,该热镀锌生产线包括用于在热镀锌之前对工件进行预处理的第一工作区,该第一工作区包括封闭的外壁,该外壁内设置有进料准备区、进料区和操作区,该进料区设置在该操作区的进料侧,所述外壁上设置有密封的进料门,该进料门所述进料准备区相对应,所述第一工作区内还设置有进料车,该进料车能够在所述进料准备区与所述进料区之间往复运动。
优选地,所述第一工作区还包括出料区,该出料区设置在所述工作区的出料侧,所述出料区内设置有出料车,所述出料车能够在出料区与最终出料位置之间往复运动。
优选地,所述热镀锌生产线还包括烘干装置,所述最终出料位置与该烘干装置相邻地设置。
优选地,所述最终出料位置设置在所述第一工作区之外,与所述出料区相对应的外壁上设置有密封的出料门,所述出料车通过该出料门在所述出料区和所述最终出料位置之间往复运动。
优选地,所述第一工作区包括酸洗槽、漂洗槽和助镀液槽,该酸洗槽、漂洗槽和助镀液槽在从进料侧至出料侧的第一方向上并排地设置,所述出料车的运动轨迹沿第二方向延伸,所述第二方向与所述第一方向不同。
优选地,所述热镀锌生产线还包括热镀锌装置以及余热回收装置,该热镀锌装置包括对工件进行热镀锌的锌锅和对该锌锅进行加热的锌锅加热器,该余热回收装置与该锌锅加热器相连和/或相邻地设置。
优选地,所述热镀锌装置还包括除尘器,该除尘器设置在所述锌锅周围。
优选地,所述第一工作区内的上部设置有酸雾回收管道,该酸雾回收管道与所述第一工作区外侧设置的酸雾回收处理设备连通。
优选地,所述第一工作区包括酸洗槽,所述热镀锌生产线还包括用于对所述酸洗槽内的酸液加热的酸液加热装置,所述余热回收装置能够对该酸液加热装置加热,
和/或所述第一工作区还包括助镀槽,所述热镀锌生产线还包括用于对所述助镀槽内的助镀液加热的助镀液加热装置,所述余热回收装置能够对该助镀液加热装置加热,
和/或所述第一工作区还包括废酸处理装置,所述废酸处理装置与所述第一工作区的酸洗槽连通,所述余热回收装置能够对该废酸处理装置加热。
本实用新型的热镀锌生产线采用将工件从外部首先运送到第一工作区的进料门,再通过第一工作区内的进料准备区的进料车将工件运送到操纵区的进料侧的进口。通过上述技术方案,不但能够使得工件在密封更加良好的环境下进行热镀锌之前的预处理,从而防止由于第一工作区中的酸雾泄漏到环境中而造成的环境污染,而且对生产工艺布局进行优化,方便工件在生产线上的输送,提高热镀锌生产线的工作效率。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限制本实用新型。
在本实用新型中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词应当结合附图中所示方向或实际应用中的方向进行适当理解。
本实用新型提供一种热镀锌生产线,其中,该热镀锌生产线包括第一工作区1,该第一工作区1包括封闭的外壁,该外壁内设置有进料准备区11、进料区13和操作区,该进料区13设置在该操作区的进料侧,所述外壁上设置有密封的进料门12,该进料门12所述进料准备区11相对应,所述第一工作区1内还设置有进料车,该进料车能够在所述进料准备区11与所述进料区13之间往复运动。
在本实用新型的技术方案中,在工件进行热镀锌处理之前,通常需要进行酸洗、漂洗和助镀液处理和干燥等步骤。在酸洗过程中往往会产生酸雾,当该酸雾释放到外界环境中会造成环境污染,因此第一工作区1优选地设置为密封区域,优选地第一工作区采用外壁来实现该封闭,此处的“外壁”的作用是用于分隔出密封的第一工作区,该外壁可以采用任何适用的形式,例如,由于第一工作区比较大,因此该外壁实际上可以采用“壁”等其他结构组成。其中操作区优选地至少依次包括酸洗槽、漂洗槽和助镀液槽等,如果工件的送料车直接将工件输送到操作区则会影响第一工作区的密封性能,因此本实用新型在外壁内设置进料准备区11和进料区13。进料门12通常保持闭合状态,仅在工件进入第一工作区1时打开,因此能够更好地防止第一工作区1中的酸洗槽产生的酸雾释放到周围环境中。
进料车能够在进料准备区11与进料区13之间往复运动,优选地该进料车可以设置为轨道车,即进料车在进料准备区11通过进料门12装载工件,并且进料车在操作区的进料侧的进料区13将工件送入到操作区,因此在进料准备区11和进料区13之间设置有轨道。优选地,该轨道可以根据实际需要而设置在地下或半地下的沟槽中或者地面上,进料准备区11、进料区13以及进料车也可以相应地设置在地下或半地下的沟槽中。
本实用新型的热镀锌生产线将工件从进料门12送入第一工作区1,再通过第一工作区1内的进料车将工件从进料准备区11运送到操纵区的进料侧的进料区13。通过上述技术方案,不但能够使得工件在密封更加良好的环境下进行热镀锌之前的预处理,从而防止由于第一工作区中的酸雾泄漏到环境中而造成的环境污染,而且对生产工艺布局进行优化,方便工件在生产线上的输送,提高热镀锌生产线的工作效率。
根据上文所述,该第一工作区1的操作区优选地包括依次设置的酸洗槽、漂洗槽和助镀液槽,并且该酸洗槽通常包括多个。该操作区内包括沿上述酸洗槽、漂洗槽和助镀液槽设置的输送装置131,在进料车将工件输送到操作区的进料侧的进口之后,该输送装置131用于在操作区内依次运送工件。该输送装置131优选为自动的步进式输送装置。
在实际使用中,第一工作区1的进料门12此时打开,工件通过进料门12被吊入进料准备区11内的进料车中,进料门12关闭。进料车将工件从进料准备区11运送至进料区13,工件再从进料车吊入到操作区内的输送装置131中,而进料车能够返回到进料准备区11的进料门12处并准备运送下一个工件。
然后,输送装置131将工件沿着操作区内的各个反应槽步进式地输送,如上文所述,首先通过多个酸洗槽进行酸洗,然后在漂洗槽中进行漂洗,然后再置入助镀液槽进行处理。经过助镀液槽处理后的工件进入出料区的出料车。第一工作区1的操作区中的各个反应槽通常从进料侧至出料侧沿同一方向依次布置,将该延伸的布置方向定义为第一方向,并且输送装置131优选为轨道车,该输送装置131在操作区中各个反应槽的一侧或两侧沿第一方向设置。
该输送装置131可以优选地采用机械液压传动方式实现酸洗步进自动化作业,按照多槽酸洗工艺要求自动步进输送至酸洗槽中进行酸洗除锈处理,该酸洗槽优选为防碰撞酸洗槽,并按照工艺要求依次递进地自动完成整个酸洗过程,使工件上的氧化物依次减少。而反应后各个酸洗槽中酸液浓度则沿进料方向依次增大,反应后各个酸洗槽中铁盐含量则沿进料方向依次减小。
因此,在酸洗工艺中,沿进料方向的上游的酸洗槽中的溶液应该首先达到废酸排放标准(例如废酸排放标准为浓度低于质量百分比0.5%以下,铁盐含量300g/L以上,PH值达到4-5),因此上游的酸洗槽中的溶液可以作为废酸收集、处理并排放,而下游的酸洗槽中的溶液则可以转入上游的酸洗槽中继续使用,下游加入新的酸液(浓度为例如质量百分比15%),例如,将各个酸洗槽按照从上游至下游的顺序定义为第一酸洗槽、第二酸洗槽并以此类推,当第一酸洗槽中溶液达到上述的废酸排放标准时,将废酸经压滤后排放到废酸收集池,进一步经蒸馏浓缩,再利用助镀液除铁盐装置191将铁盐离心分离出来(可作为单独产品),同时将第二酸洗槽中的溶液倒入第一酸洗槽中,将第三酸洗槽中的溶液倒入第二酸洗槽中,以此类推,即将下游的酸洗槽中的溶液倒入相邻的上游的酸洗槽,最后一个酸洗槽用来配制新酸,加入新酸的浓度优选为质量百分比15%,配制新酸时用漂洗水代替水来稀释浓酸。这样不但极大地节约了酸液原料,降低酸的使用量,使得酸液能够充分进行反应,而且使得产生的废酸减少且能够达到排放标准,更加节约且环保。
由于酸洗过程中会产生酸雾,优选地,所述第一工作区1内的上部设置有酸雾回收管道181,该酸雾回收管道181与所述第一工作区1外侧设置的酸雾回收处理设备18连通。具体地,在酸洗槽的上方和/或一侧还可以设置酸雾回收管道181,该酸雾回收管道181与酸雾收集系统18连通,从而将酸洗过程中在操作区内形成的酸雾回收,防止酸雾释放到外界环境中造成污染。
之后,经过酸洗槽酸洗的工件进入漂洗槽进行水洗,漂洗水将工件表面的残留酸液和铁盐清除,漂洗后的水可以用于上述的在酸洗槽中稀释浓酸,不需要排放,而且利用上述酸洗槽中处理废酸时产生的弱酸蒸馏水来作为漂洗水,不仅节约原料而且不会对环境造成更大压力,更使得通过本实用新型的热镀锌生产线的酸洗和漂洗工艺不会产生工业废水,保护了环境。
水洗后的工件再进入到助镀液槽中进行处理。该操作区还包括助镀液除铁盐净化设备,该助镀液除铁盐净化设备能够检测助镀液中铁盐含量的变化,当助镀液中铁盐含量达到1g/L时自动启动,清除助镀液当中的铁盐,避免过多的铁离子被带入之后热镀锌工艺中的浸锌液中,从而避免热镀锌过程中的锌的浪费,并且经过处理后的助镀液也可以循环适用。
根据本实用新型的优选实施方式,经过助镀液槽处理后的工件通过出料车进行运送。
优选地,所述第一工作区1还包括出料区14,该出料区14设置在所述工作区的出料侧,所述出料区内设置有出料车,所述出料车能够在出料区14与最终出料位置141之间往复运动。
根据上述优选实施方式,该出料车在操作区的出料侧的出口处装载工件,并将该工件从出料区14运送到最终出料位置141。其中,最终出料位置141可以为根据需要的任意位置,即在本实用新型的设计思想下,该最终出料位置141可以设置为任何能够适用与热镀锌生产线的下一个工艺的位置,本实用新型对此不加以限制。并且,该出料车也可以优选为轨道车,此处不再赘述。
优选地,所述热镀锌生产线还包括烘干装置2,所述最终出料位置141与该烘干装置2相邻地设置。在热镀锌工艺中,经过镀锌前在第一工作区进行的预处理之后,通常需要进行烘干,因此该最终出料位置141优选地与烘干装置2相邻设置,这样经过预处理的工件就通过出料车输送到烘干装置2中。
具体地,该烘干装置2可以设置在第一工作区1内,优选为继续沿第一方向依次地排布在助镀液槽的下游;也可以设置在第一工作区1之外,在此情况下,优选地,所述最终出料位置141设置在所述第一工作区1之外,与所述出料区14相对应的外壁上设置有密封的出料门15,所述出料车通过该出料门15在所述出料区14和所述最终出料位置141之间往复运动。该出料门15设置的目的也是为了使得第一工作区1的封闭更好,防止酸雾释放到周围环境中。而且该出料门15通常保持闭合状态,仅在出料车进出第一工作区1时打开,此处不再赘述。
具体地,当工件在第一工作区1的操作区中完成预处理之后,被吊入该出料车中,并由该出料车运送到最终出料位置141。在该最终出料位置141,工件被吊入到烘干装置2中,出料车能够再次返回到第一工作区1的操作区的出料侧等待运送下一个完成预处理的工件,这样能够提高整个加工工艺的效率。
此处所述的最终出料位置141指出料车能够到达的一个位置,是可以根据实际需要进行设置的,例如优选地,该最终出料位置141设置为,当出料车位于该最终出料位置141时,出料车的开口与烘干装置2的烘干腔室的开口并排设置,该烘干装置2上优选地设置有密封盖21,该密封盖21能够在出料车的开口上方与烘干装置2的烘干腔室的开口上方滑动。
当出料车到达最终出料位置141时,该密封盖21滑动到烘干装置2的烘干腔室的开口上方,此时出料车的开口打开,能够将工件从出料车吊出,然后再将密封盖21滑动到出料车的开口上方,将工件放入到烘干装置2的烘干腔室中,最后将密封盖21滑动到烘干腔室的开口上方并密封,从而防止热量散失,保证烘干装置的密封效果。
优选地,该烘干装置2为热风式烘干系统,并且在烘干装置2处设置有吊送装置8,即将工件吊起并沿吊送装置8的吊轨输送。该吊送装置8可以优选为单轨多梁吊车装置。烘干后的工件也能够通过该吊送装置8传送到热镀锌生产线下游的各个装置中进行处理,例如热镀锌装置3、冷却装置91和钝化装置92等。
优选地,所述第一工作区1包括酸洗槽16、漂洗槽17和助镀液槽19,该酸洗槽16、漂洗槽17和助镀液槽19在从进料侧至出料侧的第一方向上并排地设置,所述出料车的运动轨迹沿第二方向延伸,所述第二方向与所述第一方向不同。
通过上文所述,第一工作区1的操作区中的各个反应槽通常从进料侧至出料侧沿同一方向依次布置,将该延伸的布置方向定义为第一方向,烘干装置2可以沿第一方向设置在第一工作区1的下游,但是优选地,该出料车沿与第一方向不同的第二方向从操作区的出料侧运动到最终出料位置141,因此该烘干装置2也不再沿第一方向设置。优选地,该第一方向与第二方向相互垂直,如图1所示。
当然以上仅为本实用新型的一种优选实施方式,本实用新型并不限于此。图4为本实用新型的热镀锌生产线的另一优选实施方式的示意图,其中第一方向与第二方向相同,即热镀锌生产线中各个装置呈一字型布置。
优选地,所述热镀锌生产线还包括热镀锌装置3以及余热回收装置4,该热镀锌装置3包括对工件进行热镀锌的锌锅31和对该锌锅31进行加热的锌锅加热器32,该余热回收装置与该锌锅加热器32相连和/或相邻地设置。
具体地,该热镀锌装置3包括锌锅31和锌锅加热器32,对工件镀锌的主要反应在该锌锅31中进行,该锌锅31的开口处也设置有密封盖从而在热镀锌反应过程中的热量散失。由于该反应需要在高温条件下进行,因此通过锌锅加热器32对锌锅进行加热。此外该热镀锌装置3还可以包括除尘器和烟气回收器等对反应过程中产生的烟气进行回收处理。
首先,锌锅31内容纳有锌液,通过锌锅加热器32对锌锅31进行加热,将锌锅31的密封盖打开,将干燥后的工件吊入锌锅31中后关闭密封盖。此时烟气回收器启动,使得镀锌过程中产生的烟气全部通过烟气回收器收集并进入除尘器,该除尘器优选为干式除尘器,除尘器可以设置在锌锅31周围以将烟尘中的氧化锌回收,而经过除尘器处理后的烟气可以再通过其他烟气净化设备(例如旋流板湿式烟气净化器)净化后排放到大气,处理后的废气中固体颗粒小于90mg/m3,烟气黑度可达到一级。
此外,废气中还含有大量的热能,为了使得该热能能够回收并再次利用,该余热回收装置4能够对锌锅加热器32的余热进行回收,例如该余热回收装置4为管路结构,锌锅加热器32产生的余热通过该余热回收装置4的管路回收利用。该余热回收装置4的管路可以采用液体管路,例如将该液体管路与锌锅加热器32相邻地设置,利用锌锅加热器32的余热对液体管路中的液体进行加热,再通过液体管路中液体的循环来将该余热传送到其他装置中;该余热回收装置4的管路还可以采用气体管路,例如将该气体管路与锌锅加热器32与该气体管路连接,利用例如烟气热交换等方式将热镀锌装置3产生烟气中的余热回收,并输送到热镀锌生产线中其他需要加热的装置中再利用,从而能够有效地节约能源消耗。另外,本实用新型的余热回收装置4还可以设置为对锌锅加热器32产生的余热进行回收。
此处,本实用新型对余热回收装置4的类型、结构以及余热回收原理并不加以限制。例如,可以利用热镀锌装置3产生的高温烟气和/或锌锅加热器32的余热对余热回收装置4中的循环液体(例如水)进行加热,该余热回收装置再将加热后的水输送到热镀锌生产线中其他需要加热的装置中进行热能的再利用。
优选地,所述第一工作区1包括酸洗槽16,所述热镀锌生产线还包括用于对所述酸洗槽16内的酸液加热的酸液加热装置5,所述余热回收装置4能够对该酸液加热装置5加热。
优选地,所述第一工作区1还包括助镀槽19,所述热镀锌生产线还包括用于对所述助镀槽19内的助镀液加热的助镀液加热装置6,所述余热回收装置4能够对该助镀液加热装置6加热。
优选地,所述第一工作区1还包括废酸处理装置7,所述废酸处理装置7与所述第一工作区1的酸洗槽16连通,所述余热回收装置4能够对该废酸处理装置7加热。更优选地,结合上文所述的优选实施方式,第一工作区1包括多个酸洗槽16,将各个酸洗槽按照从上游至下游的顺序定义为第一酸洗槽、第二酸洗槽并以此类推。在该优选实施方式的酸洗工艺中,沿进料方向的上游的酸洗槽中的溶液应该首先达到废酸排放标准,因此上游的酸洗槽中的溶液可以作为废酸收集、处理并排放,而下游的酸洗槽中的溶液则可以转入上游的酸洗槽中继续使用,下游加入新的酸液。其中,该废酸处理装置7与第一酸洗槽连通,从而当第一酸洗槽中溶液达到上述的废酸排放标准时,将废酸经压滤后排放到废酸处理装置7,并通过余热回收装置4对废酸处理装置7加热,进一步经蒸馏浓缩,再将铁盐离心分离出来(可作为单独产品),同时将第二酸洗槽中的溶液倒入第一酸洗槽中,将第三酸洗槽中的溶液倒入第二酸洗槽中,以此类推,即将下游的酸洗槽中的溶液倒入相邻的上游的酸洗槽,最后一个酸洗槽用来配制新酸。
以上仅例举了热镀锌生产线中几种需要加热的装置,优选地,该余热回收装置4包括余热管道41,吸收了热镀锌装置3中烟气的余热的通过余热管道41可以优选的沿该酸液加热装置5、助镀液加热装置6和废酸处理装置7以及其他需要加热的装置以适当的方式进行布设,从而能够对这些装置进行加热。此处,锌锅燃烧系统烟气并非循环使用,燃烧系统不断产生高温烟气,高温烟气加热各个设备后直接排除。
最后,当热镀锌结束之后,经过热镀锌的工件从锌锅31吊出,并依次输送到冷却装置91和钝化装置92中,经过降温后送出热镀锌生产线。
通过本实用新型的上述技术方案以及优选实施方式可见,本实用新型具有以下特点:
1、节约原料,清洁环保。
本实用新型的第一工作区1采用封闭的结构,工件通过外壁上的进料门12进入第一工作区1,该进料门12只有在工件进入时打开,从而更好的防止第一工作区1内由于酸洗而形成酸雾直接释放到外界;通过上文优选实施方式所述的酸洗工艺,能够有效降低酸液使用量,并且使得酸洗工艺和漂洗工艺过程中产生的废液能够用于其他工艺环节,而且产生的副产品还能够回收利用,利用避免了废液的产生,减小了排放压力;镀锌过程中产生的大量烟尘,通过烟气回收装置收集后,再利用除尘器将烟尘中的氧化锌回收,不但避免了烟气造成的环境污染,还节约了锌原料。
2、节能降耗。
由于热镀锌过程中产生的烟气中含有大量热量,本实用新型利用余热回收装置将该热量回收并在此利用,有效地节约了能源消耗。
3、提高效率。
在第一工作区1的内部和外部分别设置进料车和送料车,这样不但能够使得第一工作区1的密封性能更好,还能使得进料车和送料车分别工作;而且当出料车位于最终出料位置141时,将工件从出料车吊入到烘干装置2中,这样出料车就能够再次返回第一工作区1的操作区的出料侧继续运输工件。上述技术方案能够提高工件的运送效率,进而够提高热镀锌生产线的效率。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本实用新型的思想,其同样应当视为本实用新型所公开的内容。