Регион:

Горячее цинкование и его производство, цех и планировка


Расположение ванн по территории цеха имеет важное значение для высокопроизводительной работы оборудования. До второй мировой войны, когда размер ванн был небольшим, особых проблем с размещением оборудования по территории цеха не возникало; по крайней мере, в имеющейся литературе того времени этому вопросу внимания не уделялось.

По мере увеличения длины ванн вопрос о порядке размещения ванн при проектировании цехов стал возникать все чаще. Постепенно пришли к выводу о том, что ванны должны располагаться параллельно друг другу для уменьшения пути, проходимого изделиями в процессе цинкования. Эта схема уступает свои позиции системе  последовательного расположения ванн только в случае цинкования одинаковых или близких по форме мелких стальных изделий, когда сам процесс погружения и извлечения изделий происходит без участия оцинковщика. В этом случае изделия одинаковой конструкции крепятся на транспортер, проходят через камеру дробеструйной очистки, обдувки и опускаются транспортером с одной стороны длинной ванны и извлекаются с другой, охлаждаются и снимаются с транспортера. При этом наблюдается практическое отсутствие сточных вод (что очень важно для Западной Европы) и значительная экономия на рабочем персонале, поскольку все операции, кроме навешивания, съема изделий и их упаковки, производятся автоматически. Недостатком данной схемы является повышенный расход цинка.

Цех цинкования мелких изделий - центрифуга

Характер взаимного расположения оборудования не играет большой роли при цинковании мелких изделий типа гаек, болтов и мелких объемных изделий с использованием центрифужного оборудования.

В этом случае процессы обезжиривания, травления, флюсования и сушки могут проходить в одном месте, а процесс окунания в расплав – в другом. Обычно подготовка поверхности таких изделий совмещается с подготовкой поверхности изделий для другой, более длинной ванны.

В этом случае мелкие изделия помещаются в перфорированную корзину, которая крепится на одну из подвесок технологической линии подготовки поверхности, где проходит все операции (обезжиривание, травление, флюсование и сушку). После этого корзина перевозится внутрицеховым транспортом на участок цинкования, где высыпается в специальный реверсивный барабан. В этом барабане изделия вновь нагреваются горячими газами от горелки, путем смены направления вращения барабана детали дозируются в специальную дырчатую корзину и в ней опускаются в ванну с расплавом (рис. 9.6).

Внешний вид корзины для цинкования крепежных и мелких изделий в центрифуге

Рис.9.6. Внешний вид корзины, в которой проходит цинкование, в основном, крепежных и других мелких изделий.

Предварительный нагрев изделий необходим для  того, чтобы процесс застывания цинка на более холодных, чем расплав, изделиях, был минимальным по времени, поскольку толщина покрытия на ряде изделий типа резьбовых ограничивается требованиями нормативной документации  не выше 45 мкм.

С помощью подъемно-транспортного оборудования оцинковщик двигает корзину с изделиями вверх-вниз для лучшего контакта последних с расплавленным цинком и сразу после прекращения выделения дымов извлекает корзину и помещает ее в захват центрифуги и включает ее. Скорость вращения центрифуги порядка нескольких сотен оборотов в минуту, что позволяет в течение нескольких минут удалить избыток цинка с поверхности изделий. После остановки центрифуги корзина извлекается, а ее содержимое высыпается в ванну охлаждения на сетку; после охлаждения оцинкованные изделия извлекаются из ванны, сортируются и упаковываются. Изделия, требующие доработки (нарезка отверстий в гайках, прогонка резьбы болтов), отправляются на соответствующий участок.

Данная схема выглядит привлекательно, но у нее есть и несколько недостатков, на которые следует обратить внимание.

Во-первых, как бы ни была высока квалификация оцинковщика в части экономии движений, цинк может частично застывать в корзине, склеивая изделия между собой. Поэтому температуру расплава в ванне поднимают, как правило, на один-два десятка градусов выше общепринятой, а это чревато коррозионными осложнениями для ванны, повышая риск образования каверн на ее внутренней поверхности, или же помещают ванну или всю линию в изолированный корпус.

Во-вторых, мелкие изделия из-за малой массы не способны долго удерживать тепло, поэтому еще в корзине остывают ниже температуры плавления цинка и способны склеиваться друг с другом. Поэтому цинкуемые изделия ни в коем случае не должны быть плоскими, чтобы контакты между изделиями были минимальными. Для удобства некоторые типы изделий скрепляют между собой проволоками, чтобы изделия не перемещались относительно друг друга при центрифугировании.

Горячее цинкование планировка производства предприятия

Перейдем, однако, к формированию плана цеха при использовании длинных ванн. Типичная схема однонаправленной технологии горячего цинкования показана на рис. 9.7. Все ванны подготовки поверхности располагаются параллельно друг другу.

Сверху на рисунке расположен черный склад, то есть то место, куда привозится неоцинкованный металл и где происходит навешивание изделий на подвески. Отсюда с помощью надцеховых кранов подвески направляются в ванны подготовки поверхности, в сушильную камеру, затем в ванну цинкования и, наконец, на так называемый "белый" склад, то есть место, где происходит снятие с подвесок оцинкованных изделий, их упаковка, частичное складирование и откуда осуществляется их вывоз потребителям. Всего на линии действуют три крана: первый организует перенос подвесок с изделиями и периодическое их поднятие и опускание в периоды обезжиривания и травления, а также перенос их из ванны в ванну; частично делается это и с помощью второго крана; кроме того, второй кран осуществляет перенос уже подготовленных подвесок в сушильную камеру. Область работы третьего крана – извлечение из сушильной камеры подвесок с металлоизделиями, окунание их в ванну с расплавом, охлаждение в ванне с водой (эта операция может  быть опущена) и отправка на разгрузку. 

Линейное движение обрабатываемых конструкций по территории цеха горячего цинкования

Рис. 9.7. Линейное движение обрабатываемых конструкций по территории цеха.

Недостатки данной схемы работы цеха видны сразу. Во- первых, кран № 3 должен извлечь подвеску из сушильной камеры, осуществить операции оцинкования и разгрузки. Затем он вновь должен вернуться к сушильной камере, то есть две трети цикла ванна цинкования не может быть задействована для последующего цикла, что, несомненно, скажется на общей скорости процесса. Другим недостатком является  слишком малое пространство для разгрузки и упаковки оцинкованных изделий, особенно в условиях, когда с каждой новой оцинкованной загрузкой приходится рабочим прерывать работу с целью соблюдения правил техники безопасности. Третьим недостатком является слишком большая длина цеха, и такое пространство можно и не найти.

Несколько большую свободу дает L-образное расположение цеха (рис. 9.8).

Здесь мостовой кран переносит офлюсованные изделия на подвеске на монорельс, по которому подвеска далее движется в ванны цинкования и охлаждения. Цех становится короче, а перевод использованных подвесок транспортом цеха на начало процесса осуществляется легче. Но все равно происходит перерасход рабочей силы.

Окончательным развитием проектирования цеха в этом направлении явилось создание U-образного построения цеха, когда черный склад и белый склад оказываются совсем рядом (рис. 9.9). Наконец, логичным завершением работы в этом направлении является замыкание U-образного построения еще одной транспортной линией (рис.9.10). В этом случае исчезает последний тормозящий фактор, о котором говорилось выше.

В самом деле, навеска с металлоконструкциями с помощью трансбордера с черного склада перемещается на участок подготовки поверхности. Здесь подвеску подхватывает портальный кран и, опуская поочередно в каждую из ванн, осуществляет процесс обработки поверхности. Затем этим же краном изделие помещается в сушильную печь, и этим же краном извлекается готовая подвеска (не та, которая только что была опущена в сушилку). Извлеченная краном подвеска опускается в ванну с расплавом, затем в ванну охлаждения, причем без операции сцепки-расцепления, Затем этот кран переносится на трансбордер и передвигается на белый склад, где снимается с трансбордера, передвигается на место разгрузки. Подвеска разгружается, отключаясь или не отключаясь от крана, после чего очищенная подвеска этим же краном переносится на черный склад. Цикл завершен. Кран подхватывает готовую (новую) подвеску с изделиями, начинается второй цикл.

Типичная L-образная	форма предприятия горячего цинкования

Рис. 9.8. Типичная L-образная форма предприятия.

У этого метода практически нет недостатков, за исключением одного. Производство часто строится не на новом месте, а в условиях либо наличия старого здания, либо стесненности территории. В этом случае следует использовать паллиативные решения, связанные с ограничением площадей черного и белого складов, при этом нельзя делать только одного – осуществлять движение транспортных средств над ванной с расплавом в обратном движению подвесок направлении. Возможно изменение ориентации подвесок, возвращаемых на черный склад, но это возвращение является обязательным. Главная особенность планировки цеха – чтобы ванна с расплавом имела подпор – то есть возможности подачи офлюсованного металла из камеры сушки превосходили возможности оцинковки.

Схема движения кранов с подвесками при U-образном расположении производства горячего цинкования

Рис. 9.9. Схема движения кранов с подвесками при U-образном расположении производства горячего цинкования.

Схема движения подвесок	с цинкуемыми изделиями по полностью замкнутому циклу

Рис. 9.10. Схема движения подвесок с цинкуемыми изделиями по полностью замкнутому циклу.

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:

comments powered by HyperComments