Cinkarnica ima tri glavne sisteme: predobdelavo, cinkanje in naknadno obdelavo. Ti sistemi delujejo skupaj za čiščenje, premazovanje in končno obdelavo jekla.
Sistem predobdelave očisti jeklo. Odstrani umazanijo, maščobo in rjo. Ta korak pomaga, da se cink dobro oprime jekla.
Thesistem za cinkanjeNa jeklo nanese cinkov premaz. Sistem za naknadno obdelavo ohladi jeklo in doda končno zaščitno plast. Zaradi tega je jeklo močno in trpežno.
Sistem 1: Sistem za predobdelavo
Sistem predobdelave je prva in najpomembnejša faza vpostopek cinkanjaNjegova glavna naloga je pripraviti popolnoma čisto jekleno površino. Čista površina omogoča cinku, da tvori močno in enakomerno vez z jeklom. Ta sistem uporablja vrsto kemičnih potopitev za odstranitev vseh onesnaževalcev.
Razmaščevalni rezervoarji
Razmaščevanje je prvi korak čiščenja. Jekleni deli prispejo v obrat s površinskimi onesnaževalci, kot so olje, umazanija in mast. Razmaščevalni rezervoarji odstranijo te snovi. Rezervoarji vsebujejo kemične raztopine, ki razgrajujejo umazanijo. Med pogoste rešitve spadajo:
Alkalne raztopine za razmaščevanje
Kisle raztopine za razmaščevanje
Visokotemperaturni alkalni razmaščevalci
V Severni Ameriki mnogi cinkarji uporabljajo segrete raztopine natrijevega hidroksida. Operaterji običajno segrejejo te alkalne rezervoarje na temperaturo med 80 in 85 °C (176 in 185 °F). Ta temperatura izboljša učinkovitost čiščenja brez visokih stroškov energije, ki jih prinaša vrenje vode.
Izpiralni rezervoarji
Po vsaki kemični obdelavi se jeklo premakne v izpiralni rezervoar. Izpiranje spere vse ostanke kemikalij iz prejšnjega rezervoarja. Ta korak preprečuje kontaminacijo naslednje kopeli v zaporedju. Pravilno izpiranje je bistvenega pomena za kakovostno končno obdelavo.
Industrijski standard:V skladu s standardom za dekapiranje SSPC-SP 8 mora biti voda za izpiranje čista. Skupna količina kisline ali raztopljenih soli, ki se prenese v rezervoarje za izpiranje, ne sme presegati dveh gramov na liter.
Rezervoarji za dekapiranje s kislino
Nato jeklo gre v rezervoar za kislinsko dekapiranje. Ta rezervoar vsebuje razredčeno raztopino kisline, običajno klorovodikovo kislino. Naloga kisline je odstraniti rjo in okuje, ki so železovi oksidi na površini jekla. Postopek dekapiranja razkrije golo, čisto jeklo pod njim, kar ga pripravi na končni korak priprave.
Fluksacijski rezervoarji
Taljenje je zadnji korak v predobdelavi. Čisto jeklo se potopi vrezervoar za flukski vsebuje raztopino cinkovega amonijevega klorida. Ta raztopina nanese na jeklo zaščitno kristalno plast. Ta plast opravlja dve nalogi: izvaja končno mikročiščenje in ščiti jeklo pred kisikom v zraku. Ta zaščitna plast preprečuje nastanek nove rje, preden jeklo vstopi v vročo cinkovo posodo.
Po predobdelavi se jeklo premakne v sistem za cinkanje. Namen tega sistema je nanestizaščitni cinkov premazSestavljen je iz treh glavnih komponent: sušilne peči, pocinkovalne peči in cinkovega kotla. Ti deli skupaj ustvarjajo metalurško vez med jeklom in cinkom.
Sušilna pečica
Sušilna peč je prva postaja v tem sistemu. Njena glavna naloga je, da jeklo po fazi nanašanja fluksa popolnoma posuši. Operaterji običajno segrejejo peč na približno 200 °C (392 °F). Ta visoka temperatura izhlapi vso preostalo vlago. Temeljit postopek sušenja je bistvenega pomena, saj preprečuje eksplozije pare v vročem cinku in preprečuje napake v prevleki, kot so luknjice.
Sodobne sušilne peči imajo energetsko varčne zasnove. Te lastnosti zmanjšujejo porabo goriva in izboljšujejo učinkovitost obrata.
Za predgrevanje jekla lahko uporabijo izpušne pline iz peči.
Pogosto vključujejo sisteme za rekuperacijo toplote.
Zagotavljajo optimizirano in enakomerno porazdelitev toplote.
Peč za pocinkanje
Pocinkovalna peč zagotavlja intenzivno toploto, potrebno za taljenje cinka. Te zmogljive enote obdajajo cinkov kotel in vzdržujejo staljeni cink na natančni temperaturi. Peči uporabljajo več naprednih tehnologij ogrevanja za učinkovito delovanje. Med pogoste vrste spadajo:
Pulzni gorilniki z visoko hitrostjo
Peči za posredno ogrevanje
Električne peči
Varnost na prvem mestuPeči delujejo pri izjemno visokih temperaturah, zaradi česar je varnost ključnega pomena. Zgrajene so z visokotemperaturno izolacijo, digitalnimi senzorji za spremljanje temperature kotla in zasnovo, ki omogoča enostaven pregled gorilnikov in regulacijskih ventilov.
Cinkov kotliček
Cinkov kotel je velika pravokotna posoda, ki vsebuje staljeni cink. Nahaja se neposredno v cinkovalni peči, ki ga segreva. Kotel mora biti neverjetno trpežen, da prenese stalne visoke temperature in korozivno naravo tekočega cinka. Zaradi tega proizvajalci izdelujejo kotle iz posebnega jekla z nizko vsebnostjo ogljika in silicija. Nekateri imajo lahko tudi notranjo oblogo iz ognjevzdržne opeke za daljšo življenjsko dobo.
Sistem 3: Sistem za naknadno obdelavo
Sistem za naknadno obdelavo je zadnja faza vpostopek cinkanjaNjegov namen je ohladiti sveže prevlečeno jeklo in nanesti končno zaščitno plast. Ta sistem zagotavlja, da ima izdelek želeni videz in dolgoročno vzdržljivost. Glavne komponente so kalilne posode in pasivizacijske postaje.
Kalilne posode
Ko jeklo zapusti cinkov kotel, je še vedno izjemno vroče, okoli 450 °C (840 °F). Kalilne posode jeklo hitro ohladijo. To hitro ohlajanje ustavi metalurško reakcijo med cinkom in železom. Če se jeklo na zraku počasi ohlaja, se lahko ta reakcija nadaljuje, kar povzroči mat, lisast zaključek. Kaljenje pomaga ohranjati svetlejši in bolj enakomeren videz. Vendar pa nekatere jeklene izvedbe niso primerne za kaljenje, ker lahko hitra sprememba temperature povzroči upogibanje.
Operaterji uporabljajo različne tekočine ali medije za gašenje glede na želeni rezultat:
Voda:Zagotavlja najhitrejše hlajenje, vendar lahko na površini tvori odstranljive cinkove soli.
Olja:Jeklo ohladite manj močno kot z vodo, kar zmanjša tveganje za razpoke in hkrati izboljša duktilnost.
Staljene soli:Ponujajo počasnejšo in bolj nadzorovano hitrost hlajenja, kar zmanjšuje popačenje.
Pasivacija in končna obdelava
Pasivacija je končna kemična obdelava. Pri tem postopku se na pocinkano površino nanese tanka, nevidna plast. Ta plast ščiti novo cinkovo prevleko pred prezgodnjo oksidacijo in nastankom "bele rje" med skladiščenjem in transportom.
Varnostna in okoljska opomba:V preteklosti so se pri pasivizaciji pogosto uporabljala sredstva, ki vsebujejo šestvalentni krom (Cr6). Vendar je ta kemikalija strupena in rakotvorna. Vladni organi, kot je ameriška Uprava za varnost in zdravje pri delu (OSHA), strogo regulirajo njeno uporabo. Zaradi teh zdravstvenih in okoljskih pomislekov industrija zdaj pogosto uporablja varnejše alternative, kot sta trivalentni krom (Cr3+) in pasivizatorji brez kroma.
Ta zadnji korak zagotavlja,pocinkan izdelekprispe na cilj čist, zaščiten in pripravljen za uporabo.
Bistveni podporni sistemi za celoten obrat
Trije glavni sistemi v cinkalnici se za varno in učinkovito delovanje zanašajo na bistvene podporne sisteme. Ti sistemi v celotnem obratu obvladujejo premikanje materiala, specializirana opravila nanašanja premazov in okoljsko varnost. Povezujejo celoten proces od začetka do konca.
Sistem za ravnanje z materiali
Sistem za ravnanje z materiali premika težke jeklene izdelke po celotnem obratu. Sodobne cinkalnice zahtevajo visokokakovostne žerjave in drugo opremo za upravljanje delovnega procesa. Ta oprema mora prenesti težo izdelkov in biti odporna na visoko temperaturo in kemikalije.
Žerjavi
Dvigala
Transportni trakovi
Dvigovalci
Upravljavci morajo upoštevati največjo nosilnost te opreme. Pri izjemno težkih izdelavah je najbolje, da se posvetujejo s pocinkalnikom, da se prepričajo, ali njihov sistem lahko prenese težo. Takšno načrtovanje preprečuje zamude in zagotavlja varno ravnanje.
Oprema za pocinkanje strukturnih komponent
Rastline uporabljajoOprema za pocinkanje strukturnih komponentza doseganje enakomerne cinkove prevleke na velikih ali kompleksnih predmetih. Standardno potapljanje morda ne bo zadostovalo za kose z nepravilnimi oblikami ali notranjimi površinami. Ta specializirana oprema uporablja napredne tehnike, kot so nadzorovano premikanje delov ali avtomatizirani sistemi za pršenje, da se zagotovi, da staljeni cink enakomerno doseže vsako površino. Uporaba prave opreme za pocinkanje konstrukcijskih elementov je ključnega pomena za izpolnjevanje standardov kakovosti pri predmetih, kot so veliki nosilci ali zapleteni sklopi. Pravilna uporaba opreme za pocinkanje konstrukcijskih elementov zagotavlja dosleden in zaščitni premaz.
Odvajanje in čiščenje hlapov
Postopek cinkanja ustvarja hlape, zlasti iz rezervoarjev za dekapiranje s kislino invroč cinkov kotličekSistem za odsesavanje in čiščenje hlapov je ključnega pomena za varnost delavcev in varstvo okolja. Ta sistem zajame škodljive hlape pri njihovem viru, očisti zrak s čistilniki ali filtri in ga nato varno sprosti.
Varnost in okolje:Učinkovito odsesavanje hlapov ščiti zaposlene pred vdihavanjem kemičnih hlapov in preprečuje izpust onesnaževal v ozračje, s čimer zagotavlja, da obrat izpolnjuje okoljske predpise.
Pocinkalnica na ključ združuje tri osnovne sisteme. Predobdelava očisti jeklo za oprijem cinka. Sistem za pocinkanje nanese premaz, naknadna obdelava pa izdelek dokonča. Podporni sistemi, vključno z opremo za pocinkanje konstrukcijskih komponent, poenotijo celoten postopek. Sodobni obrati uporabljajo avtomatizacijo in ključne kazalnike uspešnosti za izboljšanje učinkovitosti in trajnosti.
