ألف مبروك! مشروع هيتو الجديد: خط إنتاج مستمر للجلفانوئيدات بالغمس الساخن في دبي.

في الصين، تتميز المصانع المجهزة بخطوط إنتاج 55% من الألومنيوم والزنك والسيليكون (خط الجلفانوم) بحجمها الكبير، وقدرتها الإنتاجية العالية، وكفاءتها الفنية العالية، وجودة منتجاتها المستقرة. وبحلول عام 2025، ستُصدّر أكثر من 50% من منتجاتها إلى الأسواق العالمية، متجاوزةً بذلك مبيعات السوق المحلية بكثير.

والآن، يستثمر رأس المال من عدد متزايد من البلدان في خطوط إنتاج الجلفنة (بما في ذلك خط الجلفنة، وخط الجلفانووم، وخط إنتاج ZAM).

قام العميل الإماراتي بتركيب أول خط لفائف غالفالوم مستمر في منطقة الخليج. بعد تقييم شامل، أخذت شركة HiTo (الطريق البحري) العوامل التالية في الاعتبار:

1. يفتقر العميل إلى فريق تشغيل الإنتاج المحترف وذو الخبرة.
2. البيئة الطبيعية لدولة الإمارات العربية المتحدة (حارة ورطبة في الموسم الحار).
3. الحفاظ على الطاقة وحماية البيئة من وجهة نظر العميل.

في مرحلة التصميم الأولية، صمم الفريق الفني في شركة HiTo خط الإنتاج ليكون بسيطًا وسهل التشغيل، مما يُقلل من متطلبات مُشغّلي العمليات، ويُحقق ترشيدًا للطاقة وحمايةً للبيئة، ويضمن استقرارًا في عمليات الإنتاج، وينتج منتجات عالية الجودة. وفيما يلي اختيار دقيق لمعدات العمليات المناسبة:

1. يعتمد هيكل ووظيفة المعدات ذات المحرك الفردي على تلك التي أثبتت جدارتها في السوق الصينية لضمان الموثوقية والمتانة.
2. تم اختيار آلة اللحام ذات اللفة الضيقة من النوع C، والتي تتميز بالأتمتة العالية وجودة اللحام العالية ووقت اللحام القصير والصيانة البسيطة.
3. تم تجهيز قسم التنظيف بقسم إزالة الشحوم الكهروستاتيكي، والذي تتمثل وظيفته الرئيسية في إزالة زيت الدرفلة ومسحوق الحديد والغبار والمواد الملوثة الأخرى بكفاءة من سطح الشريط الفولاذي من خلال التأثير التآزري للامتصاص الكهروستاتيكي وإزالة الشحوم الكيميائية، وبالتالي توفير سطح ركيزة نظيف لعملية طلاء الغمس الساخن اللاحقة.
التكوينات والمعدات الرئيسية:
① يجب أن يكون جسم خزان إزالة الشحوم مقاومًا للتآكل ومعزولًا.
② نظام كهروستاتيكي عالي الجهد - المكونات الأساسية: مولد كهروستاتيكي عالي الجهد، لوحة القطب الكهربائي.
③ نظام تدوير عامل إزالة الشحوم - يتكون من مضخات تدوير وصمامات أنابيب. يتم تحديث عامل إزالة الشحوم فورًا وفقًا للظروف الفعلية (عادةً ما تتراوح دورة استبدال عامل إزالة الشحوم بين 14 و25 يومًا).
④ جهاز توجيه وتثبيت الشريط الفولاذي:

- نظام لفة تركيبة التوجيه: يمنع الشريط الفولاذي من الانحراف، ويضمن التباعد المنتظم بين الشريط الفولاذي ولوحة القطب الكهربائي، ويتجنب اختلال التوازن في المجال الكهروستاتيكي المحلي.
- بكرات الضغط: توجد عند مخرج قسم إزالة الشحوم، وتقوم بضغط سائل إزالة الشحوم المتبقي على سطح الشريط الفولاذي لتقليل كمية السائل الذي يتم نقله إلى قسم الشطف.

٤. تم اختيار فرن أنبوبي مشع كامل (RTF) كفرن للتلدين. يُجري هذا الفرن عملية التلدين التبلوري لشريط الفولاذ من خلال التسخين غير المباشر بواسطة الأنابيب المشعة، ويتحكم بدقة في درجة حرارة وخصائص البنية الدقيقة لشريط الفولاذ، مما يُرسي أسس الالتصاق الموحد واستقرار جودة الطلاء المجلفن اللاحق. فيما يلي شرح مفصل للوظائف الأساسية، ومبادئ العمل، والهياكل الرئيسية، وخصائص العملية، واحتياطات التطبيق:

⑴ الوظائف الأساسية
الهدف الأساسي من فرن التلدين الأنبوبي المشع الكامل هو تسخين وعزل وتبريد (تلدين واختزال) شريط الفولاذ المدرفل على البارد في جو واقٍ (لمنع أكسدة شريط الفولاذ). وتشمل وظائفه المحددة ما يلي:
① التحكم في البنية الدقيقة: من خلال التسخين الدقيق (عادةً عند درجة حرارة 650-850 درجة مئوية)، يتم إعادة تبلور الحبوب داخل الشريط الفولاذي، ويتم التخلص من تصلب العمل البارد، ويتم الحصول على الخصائص الميكانيكية المطلوبة مثل قوة الخضوع والاستطالة (على سبيل المثال، الشريط الفولاذي الناعم أو شبه الصلب).
② حماية السطح: يتم إدخال النيتروجين (N₂) أو خليط النيتروجين والهيدروجين (مع محتوى H₂ بنسبة 5٪ -20٪) إلى الفرن كجو وقائي لعزل الهواء، ومنع تكوين أكسيد الحديد على سطح الشريط الفولاذي بسبب الأكسدة، وضمان الترابط الجيد بين سائل الزنك والشريط الفولاذي أثناء الجلفنة اللاحقة.
③ تجانس درجة الحرارة: من خلال الترتيب الموحد للأنابيب المشعة والتحكم في درجة حرارة الفرن، يتم ضمان انحراف درجة الحرارة في اتجاهات العرض والطول لشريط الفولاذ ليكون ≤±5℃، وتجنب الاختلافات في سمك الطلاء المجلفن أو تشوه شريط الفولاذ الناجم عن عدم التوازن في درجة الحرارة المحلية.

⑵ مبدأ العمل
يعمل فرن التلدين الأنبوبي المشع الكامل بطريقة تسخين غير مباشرة تتضمن "احتراق الوقود (أو التسخين الكهربائي) ← تسخين الأنبوب المشع ← نقل الحرارة الإشعاعي ← تسخين شريط الفولاذ". وتتم العملية المحددة على النحو التالي:
① مصدر إمداد الحرارة: يتم خلط الوقود (مثل الغاز الطبيعي، غاز البترول المسال) مع الهواء وحرقه داخل الأنبوب المشع، أو يتم استخدام عناصر التسخين الكهربائية (مثل أسلاك المقاومة، ملفات الحث) للتدفئة، بحيث ترتفع درجة حرارة جدار الأنبوب المشع إلى 800-1000 درجة مئوية.
② نقل الحرارة الإشعاعي: ينقل جدار الأنبوب الإشعاعي عالي الحرارة الحرارة إلى الشريط الفولاذي المار عبر حجرة الفرن من خلال الإشعاع الحراري (الطريقة الرئيسية) والحمل الحراري للجو الواقي داخل الفرن. يدور الشريط الفولاذي باستمرار داخل الفرن (بسرعة تتراوح بين 45 و150 مترًا في الدقيقة)، ويمر عبر قسم التسخين المسبق، وقسم التسخين، وقسم الحفاظ على الحرارة بالتسلسل، ليصل تدريجيًا إلى درجة حرارة التلدين المستهدفة.
③ التبريد والتحكم في درجة الحرارة: بعد اكتمال تحويل البنية الدقيقة لشريط الفولاذ في قسم الحفاظ على الحرارة، فإنه يدخل قسم التبريد في الفرن، ويتم خفض درجة الحرارة إلى 450-580 درجة مئوية (التكيف مع درجة حرارة سائل الزنك للجلفنة اللاحقة) من خلال غاز التبريد (مثل النيتروجين المبرد)، وأخيرا تكتمل عملية التلدين.

⑶ المكونات الهيكلية الرئيسية
يجب أن يتوافق هيكل فرن التلدين الأنبوبي المشع الكامل مع مواصفات شرائح الفولاذ (سمك 0.15-1.0 مم، عرض 700-1250 مم) ووتيرة الإنتاج. تشمل المكونات الأساسية ما يلي:
① حجرة الفرن وغطاء الفرن:

- حجرة الفرن: تم بناؤها باستخدام مواد حرارية مقاومة لدرجات الحرارة العالية (مثل الطوب عالي الألومينا والألياف الخزفية) لتشكيل مساحة مغلقة وتقليل فقدان الحرارة؛ يتم ترتيب بكرات دليل الشريط الفولاذي بالداخل لضمان التشغيل المستقر للشريط الفولاذي.
- غلاف الفرن: الطبقة الخارجية عبارة عن لوحة فولاذية، ويتم ملء الجزء الأوسط بمواد العزل الحراري (مثل الصوف الصخري، صوف سيليكات الألومنيوم)، بحيث تكون درجة حرارة سطح جسم الفرن ≤60 درجة مئوية ويتم تقليل استهلاك الطاقة.
② مجموعة الأنبوب المشع:
الأنبوب المشع: عنصر التسخين الأساسي، المصنوع غالبًا من الفولاذ المقاوم للحرارة (مثل Cr25Ni2O) أو السيراميك، بأشكال مختلفة، منها على شكل حرف U، وW، والأنبوب المستقيم (يُعد W الأكثر استخدامًا نظرًا لقوته العالية وسهولة تركيبه وصيانته). يُوزّع هذا العنصر بالتساوي على الجانبين العلوي والسفلي لحجرة الفرن (بمسافة تتراوح بين 100 و200 مم) لضمان تسخين متساوٍ للسطحين العلوي والسفلي للشريط الفولاذي.
- نظام الاحتراق (نوع الوقود): بما في ذلك الشعلات وخطوط أنابيب الغاز وسخانات الهواء (استعادة حرارة غاز المداخن لتحسين كفاءة الاحتراق)؛ تم تجهيز نوع التدفئة الكهربائية بخزانة تحكم في الطاقة وصندوق توصيل عنصر التسخين.
③ نظام الغلاف الجوي الوقائي:
- جهاز توليد الغاز: مثل مولدات النيتروجين وأفران تحلل الأمونيا (إنتاج خليط النيتروجين والهيدروجين)، لضمان نقاء الغلاف الجوي الواقي (محتوى O₂ ≤10 جزء في المليون، محتوى H₂O ≤20 جزء في المليون).
- نظام دوران الغاز والعادم: يتم ترتيب مروحة دوران في الفرن لجعل الغلاف الجوي الواقي يتدفق بالتساوي؛ يتم وضع منفذ عادم في الذيل لتفريغ كمية صغيرة من الغاز المهدر الناتج عن الاحتراق (لنوع الوقود) أو الهواء المتسرب.

④ نظام التحكم في درجة الحرارة والتوتر:

- التحكم في درجة الحرارة: يتم ترتيب أجهزة قياس الحرارة في حجرة الفرن لمراقبة درجة حرارة كل قسم في الوقت الحقيقي، ويتم ضبط مصدر الوقود (أو طاقة التسخين الكهربائية) من خلال نظام PLC لتحقيق التحكم الدقيق في درجة الحرارة.
- التحكم في التوتر: يتم ضبط بكرات التوتر عند المدخل والمخرج للتحكم في توتر الشريط الفولاذي في الفرن (عادة 50-200 نيوتن / مم²) ومنع الشريط الفولاذي من الانحراف أو التجعد.

⑷ خصائص العملية
بالمقارنة مع أفران التلدين الأخرى (مثل أفران التسخين باللهب المفتوح وأفران التسخين الحثي)، فإن المزايا الأساسية لفرن التلدين الأنبوبي المشع الكامل هي:
① توحيد التسخين الجيد: يتجنب التسخين غير المباشر للأنابيب المشعة الاتصال المباشر بين اللهب المكشوف والشريط الفولاذي، ويقلل من ارتفاع درجة الحرارة المحلية أو اختلاف درجة الحرارة، ويؤدي إلى انحراف صغير في درجة حرارة الشريط الفولاذي، ويحسن توحيد سمك الطلاء المجلفن بنسبة 10٪ -15٪.
② جودة سطح ممتازة: لا يحدث أكسدة في الغلاف الجوي الواقي، ويكون سطح الشريط الفولاذي نظيفًا، كما أن التصاق طلاء الزنك أقوى أثناء الجلفنة اللاحقة، مما يقلل من العيوب مثل "الطلاء المفقود" و"جزيئات الزنك".
③ التوازن بين استهلاك الطاقة والصيانة: يمكن لأنابيب الوقود المشعة تقليل استهلاك الطاقة من خلال استعادة الحرارة المهدرة (الكفاءة الحرارية 60٪ -70٪)؛ نوع التدفئة الكهربائية ليس له انبعاث غاز العادم وصيانة أبسط، وهو مناسب للسيناريوهات ذات متطلبات حماية البيئة العالية.

⑸ احتياطات التشغيل والصيانة
① التشغيل الآمن:

- بالنسبة لأفران الوقود، يجب فحص إحكام أنابيب الغاز بشكل منتظم لتجنب تسرب الغاز.
② الصيانة اليومية:
- الأنابيب المشعة: تحقق من سمك الجدار كل 3-6 أشهر (لمنع الاحتراق)، واستبدلها في الوقت المناسب إذا تم العثور على تشوه أو تلف؛ بالنسبة للأنابيب التي تعمل بالوقود، قم بتنظيف فوهات الموقد لتجنب الانسداد.
- نظام الغلاف الجوي الوقائي: الكشف عن نقاء الغاز يوميا، واستبدال عنصر الفلتر بانتظام لمنع الشوائب من دخول حجرة الفرن.
③ التحكم في معلمات العملية:
- درجة حرارة التلدين: تُضبط وفقًا لمادة شريط الفولاذ (مثل الفولاذ منخفض الكربون والفولاذ عالي القوة). على سبيل المثال، تتراوح درجة حرارة التلدين للفولاذ منخفض الكربون بين 700 و750 درجة مئوية، بينما يجب رفع درجة حرارة التلدين للفولاذ عالي القوة إلى 800 و850 درجة مئوية.
سرعة شريط الفولاذ: يجب أن تتوافق مع درجة حرارة التلدين. قد تؤدي السرعة العالية جدًا إلى تسخين غير كافٍ، بينما تؤثر السرعة البطيئة جدًا على كفاءة الإنتاج. يجب تعديلها ديناميكيًا وفقًا لإيقاع خط الإنتاج.

٥. صُممت المعدات في منطقة وعاء الزنك خصيصًا وفقًا لتركيبة سائل الزنك المطلوبة من قِبل العميل. ونظرًا لأن العميل ينتج ٥٥٪ من منتجات الألومنيوم والزنك والسيليكون، فإن اختياراتنا كالتالي:
① جسم وعاء الزنك: عادةً ما تكون الزوايا الداخلية لوعاء الزنك مقوسة بـ R600، مما يُسهّل تدفق سائل الزنك في الوعاء وينقل الحرارة، ويمنع تكوّن الزوايا الباردة الميتة. تتراوح سعته عادةً بين 70 و90 طنًا، مما يُساعد على توحيد درجة الحرارة والتركيب من خلال التحريك المغناطيسي، وتقليل فقدان الحرارة.
② المُحَثّ: نظرًا لنطاق درجة حرارة التصلب الخاص لسائل سبيكة الألومنيوم والزنك والسيليكون بنسبة 55%، عندما تكون درجة حرارة الوعاء أقل من 595 درجة مئوية، يتبلور الألومنيوم في سائل السبيكة ويترسب أولًا. لذلك، يجب تشغيل المُحَثّ بشكل متكرر أو مستمر بقوة عالية لتنظيف قناة المنصهر الداخلية، ومنع انسدادها أو تقليل مقطعها العرضي حتى تلف المُحَثّ، وفي الوقت نفسه توحيد درجة حرارة وتركيب وعاء الزنك. قامت شركة HiTo بتجهيز 4 مُحَثّات لوعاء الزنك الرئيسي لخط إنتاج العميل، بقدرة قصوى تتراوح بين 350 و400 كيلوواط، موزعة على الجوانب الأربعة لوعاء الزنك.
③ وعاء الصهر المسبق: عادةً ما يكون خط إنتاج 55% من الألومنيوم والزنك والسيليكون مزودًا بوعاء صهر مسبق، وهو وعاء صهر مسبق صغير السعة يعمل بالتسخين الحثي الخزفي بتردد الطاقة، مزود بمحثين وقوة 400 كيلوواط × 2. يوجد منفذ فيض على الحافة العلوية للجدار، متصل بمجرى (سائل غسيل 55Al-Zn-Si) يؤدي إلى وعاء الزنك الرئيسي. يتدفق سائل السبائك إلى الوعاء الرئيسي بإضافة سبائك لزيادة مستوى سائل الزنك فيه.
④ الأجهزة المساعدة: تشمل بكرات الغمر، وبكرات التثبيت، وأجهزة ضبطها، والتي تُسمى عادةً "ثلاث بكرات، وست أذرع، وأنبوب زنك". تتكون هذه الأجهزة تحديدًا من بكرة غمر، وبكرة تصحيح، وبكرة تثبيت، وستة أذرع تدعم البكرات الثلاث المراد غمرها في وعاء الزنك، وأنبوب زنك لتوجيه الشريط الفولاذي إلى داخله. بالإضافة إلى ذلك، لإزالة رواسب الزنك من البكرات، يُركّب جهاز مكشطة كهربائية على عارضة الذراع لتحسين فعالية استخدام بكرات الغمر وعمرها الافتراضي.
٦. قسم التبريد مُجهزٌّ خصيصًا بمعدات تبريد هواء قسري (تبريد هواء متحرك). بعد خروج الشريط من وعاء الزنك، يمرّ عبر قسم تبريد قويّ للتبريد بالهواء المضغوط. تنخفض درجة حرارة الشريط من ٦٠٠ درجة مئوية إلى ٤٥٠ درجة مئوية خلال ٣-٥ ثوانٍ، ولا يقلّ معدل التبريد المطلوب عن ٣٠ درجة مئوية/ثانية.
7. تم تكوين مطحنة تمرير الجلد الرطب عالية الجودة.
① الوظائف الرئيسية: بعد إخراج صفيحة الفولاذ من وعاء الزنك، تُسطّح آلة الطحن السطحي سطح الشريط الفولاذي، مما يُحسّن التصاق طلاء الزنك به. كما تُحسّن تشطيب السطح ونعومته، وتُزيل العيوب الطفيفة غير المتساوية، وتُخفّف الضغط الداخلي وسطح الخضوع للمادة، وتُحسّن أداء المعالجة، وتُحسّن شكل الصفيحة إلى حد ما، وتُنقّل الخشونة، مما يُسهّل معالجة الشريط الفولاذي المُقوّى ضد الصدأ.
② الهيكل الأساسي: تتكون مطحنة تمرير الجلد بشكل رئيسي من هيكل، وحامل، ولفائف، ونظام هيدروليكي، ومكونات وآليات أخرى. اللفائف هي المكونات الأساسية، وعادةً ما تكون هيكلًا رباعي اللفائف، بما في ذلك لفات العمل العلوية، ولفة العمل السفلية، ولفة الدعم العلوية، ولفة الدعم السفلية.
8. يتم تكوين طبقة طلاء سلبية واحدة للمعالجة السلبية ومقاومة الصدأ على سطح الشريط، ويتم تكوين طبقة طلاء مضادة لبصمات الأصابع لطلاء سطح الشريط بطلاء مضاد لبصمات الأصابع.