Прогнозиран размер на пазара (млрд. щатски долара)
Горещо поцинковане
2024 г.
88.6
2034 г.
155.7
Ключови изводи
Поцинкователната инсталация има три основни системи: предварителна обработка, поцинковане и последваща обработка. Тези системи работят заедно за почистване, покриване и довършителни работи на стоманата.
Системата за предварителна обработка почиства стоманата. Тя премахва замърсявания, мазнини и ръжда. Тази стъпка помага на цинка да се залепи добре за стоманата.
Theсистема за поцинкованенанася цинково покритие върху стоманата. Системата за последваща обработка охлажда стоманата и добавя последен защитен слой. Това прави стоманата здрава и издръжлива.
Система 1: Система за предварителна обработка
Системата за предварителна обработка е първият и най-критичен етап впроцес на поцинкованеОсновната му задача е да подготви идеално чиста стоманена повърхност. Чистата повърхност позволява на цинка да образува здрава и равномерна връзка със стоманата. Тази система използва серия от химически потапяния за отстраняване на всички замърсители.
Обезмасляващи резервоари
Обезмасляването е първата стъпка от почистването. Стоманените части пристигат в завода с повърхностни замърсители като масло, мръсотия и мазнини. Резервоарите за обезмасляване премахват тези вещества. Резервоарите съдържат химически разтвори, които разграждат мръсотията. Често срещани разтвори включват:
Алкални обезмасляващи разтвори
Киселинни обезмасляващи разтвори
Високотемпературни алкални обезмаслители
В Северна Америка много поцинкователи използват нагряти разтвори на натриев хидроксид. Операторите обикновено нагряват тези алкални резервоари до температура между 80-85 °C (176-185 °F). Тази температура подобрява ефективността на почистването без високите енергийни разходи за варене на водата.
Изплакващи резервоари
След всяка химическа обработка стоманата се премества в резервоар за изплакване. Изплакването отмива всички остатъчни химикали от предишния резервоар. Тази стъпка предотвратява замърсяването на следващата вана в последователността. Правилното изплакване е от съществено значение за качествено покритие.
Индустриален стандарт:Съгласно стандарта за ецване SSPC-SP 8, водата за изплакване трябва да бъде чиста. Общото количество киселина или разтворени соли, пренесени в резервоарите за изплакване, не трябва да надвишава два грама на литър.
Резервоари за киселинно ецване
След това стоманата отива в резервоар за киселинно ецване. Този резервоар съдържа разреден киселинен разтвор, обикновено солна киселина. Работата на киселината е да премахва ръждата и окалината, които са железни оксиди по повърхността на стоманата. Процесът на ецване разкрива голата, чиста стомана отдолу, което я прави готова за последната стъпка на подготовка.
Флюсови резервоари
Флюсирането е последната стъпка от предварителната обработка. Чистата стомана се потапя врезервоар за флюссъдържащ разтвор на цинково-амониев хлорид. Този разтвор нанася защитен кристален слой върху стоманата. Този слой прави две неща: извършва окончателно микропочистване и предпазва стоманата от кислород във въздуха. Този защитен филм предотвратява образуването на нова ръжда, преди стоманата да влезе в горещия цинков котел.
След предварителна обработка, стоманата се премества в системата за поцинковане. Целта на тази система е да нанесезащитно цинково покритиеСъстои се от три основни компонента: сушилня, пещ за поцинковане и цинков котел. Тези части работят заедно, за да създадат металургичната връзка между стоманата и цинка.
Сушилня
Сушилнята е първата спирка в тази система. Основната ѝ задача е да изсуши напълно стоманата след етапа на флюсиране. Операторите обикновено загряват фурната до около 200°C (392°F). Тази висока температура изпарява цялата остатъчна влага. Цялостният процес на сушене е от съществено значение, защото предотвратява експлозии на пара в горещия цинк и избягва дефекти в покритието, като например дупки.
Съвременните сушилни са с енергоспестяващи конструкции. Тези характеристики намаляват разхода на гориво и подобряват ефективността на инсталацията.
Те могат да използват отработени газове от пещта за предварително нагряване на стоманата.
Те често включват системи за рекуперация на топлина.
Те осигуряват оптимизирано и равномерно разпределение на топлината.
Поцинковаща пещ
Поцинковащата пещ осигурява интензивната топлина, необходима за разтопяване на цинка. Тези мощни агрегати обграждат цинковия котел и поддържат разтопения цинк на точна температура. Пещите използват няколко усъвършенствани технологии за нагряване, за да работят ефективно. Често срещани видове включват:
Импулсни горелки с висока скорост
Пещи за индиректно нагряване
Електрически пещи
Безопасността е на първо мястоПещите работят при изключително високи температури, което прави безопасността критично важна. Те са изградени с високотемпературна изолация, цифрови сензори за наблюдение на температурата на котела и конструкции, които позволяват лесна проверка на горелките и контролните клапани.
Цинкова кана
Цинковият котел е голям правоъгълен контейнер, който съхранява разтопения цинк. Той се намира директно в пещта за поцинковане, която го нагрява. Котелът трябва да бъде изключително издръжлив, за да издържа на постоянни високи температури и корозивния характер на течния цинк. Поради тази причина производителите изработват кофите от специална нисковъглеродна стомана с ниско съдържание на силиций. Някои може да имат и вътрешна облицовка от огнеупорни тухли за допълнителна дълготрайност.
Система 3: Система за последваща обработка
Системата за последваща обработка е последният етап впроцес на поцинкованеЦелта му е да охлади прясно покритата стомана и да нанесе финален защитен слой. Тази система гарантира, че продуктът има желания външен вид и дълготрайна издръжливост. Основните компоненти са закалителни резервоари и пасивационни станции.
Резервоари за закаляване
След като напусне цинковия котел, стоманата е все още изключително гореща, около 450°C (840°F). Закаляващите резервоари бързо охлаждат стоманата. Това бързо охлаждане спира металургичната реакция между цинка и желязото. Ако стоманата се охлажда бавно на въздух, тази реакция може да продължи, причинявайки матово, петнисто покритие. Закаляването помага за поддържане на по-ярък и по-равномерен вид. Някои стоманени конструкции обаче не са подходящи за закаляване, тъй като бързата промяна на температурата може да причини деформация.
Операторите използват различни течности или среди за закаляване въз основа на желания резултат:
Вода:Осигурява най-бързо охлаждане, но може да образува отстраняеми цинкови соли на повърхността.
Масла:Охлажда стоманата по-малко силно от водата, което намалява риска от напукване, като същевременно подобрява пластичността.
Разтопени соли:Предлагат по-бавна и по-контролирана скорост на охлаждане, минимизирайки изкривяванията.
Пасивация и довършителни работи
Пасивацията е последната химическа обработка. Този процес нанася тънък, невидим слой върху поцинкованата повърхност. Този слой предпазва новото цинково покритие от преждевременно окисляване и образуване на „бяла ръжда“ по време на съхранение и транспорт.
Бележка за безопасност и опазване на околната среда:В исторически план, пасивацията често е използвала агенти, съдържащи шествалентен хром (Cr6). Този химикал обаче е токсичен и канцерогенен. Правителствени органи като Администрацията по безопасност и здраве при работа на САЩ (OSHA) строго регулират употребата му. Поради тези опасения за здравето и околната среда, индустрията сега широко използва по-безопасни алтернативи, като тривалентен хром (Cr3+) и пасиватори без хром.
Тази последна стъпка гарантира,поцинкован продуктпристига на местоназначението си чист, защитен и готов за употреба.
Основни системи за поддръжка на цялото предприятие
Трите основни системи в поцинкователния завод разчитат на основни поддържащи системи, за да работят безопасно и ефективно. Тези системи, обхващащи целия завод, обработват движението на материалите, специализираните задачи за покритие и екологичната безопасност. Те свързват целия процес от началото до края.
Система за обработка на материали
Системата за обработка на материали премества тежки стоманени конструкции в цялото съоръжение. Съвременните поцинкователни инсталации изискват висококачествени кранове и друго оборудване за управление на работния процес. Това оборудване трябва да се справя с теглото на изделията и да издържа на високо термично и химическо въздействие.
Кранове
Подемници
Конвейери
Повдигачи
Операторите трябва да вземат предвид максималната товароносимост на това оборудване. За изключително тежки изделия е най-добре да се консултирате с поцинковача, за да се уверите, че системата им може да се справи с теглото. Това планиране предотвратява забавяния и осигурява безопасна работа.
Оборудване за поцинковане на структурни компоненти
Растенията използватОборудване за поцинковане на структурни компонентиза постигане на равномерно цинково покритие върху големи или сложни изделия. Стандартното потапяне може да не е достатъчно за изделия с неправилни форми или вътрешни повърхности. Това специализирано оборудване използва усъвършенствани техники, като контролирано движение на частите или автоматизирани системи за пръскане, за да гарантира, че разтопеният цинк достига равномерно до всяка повърхност. Използването на правилното оборудване за поцинковане на структурни компоненти е жизненоважно за спазване на стандартите за качество на изделия като големи греди или сложни сглобки. Правилното използване на оборудване за поцинковане на структурни компоненти гарантира постоянно и защитно покритие.
Извличане и третиране на димни газове
Процесът на поцинковане създава изпарения, особено от резервоарите за киселинно ецване игорещ цинков котелСистемата за отвеждане и третиране на изпарения е от решаващо значение за безопасността на работниците и опазването на околната среда. Тази система улавя вредните изпарения при източника им, пречиства въздуха чрез скрубери или филтри и след това безопасно го освобождава.
Безопасност и околна среда:Ефективното отвеждане на изпарения предпазва служителите от вдишване на химически пари и предотвратява отделянето на замърсители в атмосферата, като гарантира, че заводът отговаря на екологичните разпоредби.
Инсталацията за поцинковане „до ключ“ интегрира три основни системи. Предварителната обработка почиства стоманата за адхезия на цинка. Системата за поцинковане нанася покритието, а последващата обработка завършва продукта. Спомагателните системи, включително оборудването за поцинковане на структурни компоненти, обединяват целия процес. Съвременните инсталации използват автоматизация и ключови показатели за ефективност, за да подобрят ефективността и устойчивостта.
