Parabéns! ! Novo projeto da HiTo: uma linha contínua de galvanoplastia por imersão a quente colocada em produção com sucesso em Dubai

Na China, as fábricas equipadas com linhas de produção de 55% Al-Zn-Si (Linha Galvalume) são geralmente de grande porte, com alta capacidade de produção, talentos técnicos suficientes de diversos tipos e qualidade estável dos produtos. Até 2025, mais de 50% de seus produtos serão exportados para o mercado global, superando em muito as vendas no mercado interno.

Agora, capitais de cada vez mais países estão investindo em linhas de produção de galvanização (incluindo Linha de Galvanização, Linha Galvalume e Linha de Produção ZAM).

O cliente dos Emirados Árabes Unidos instalou a primeira linha contínua de Galvalume em bobina na região do Golfo. Após uma avaliação abrangente, a HiTo (Sea Route) levou em consideração os seguintes fatores:

1. O cliente não possui uma equipe de operação de produção profissional e experiente.
2. O ambiente natural dos Emirados Árabes Unidos (quente e úmido na estação quente).
3. Conservação de energia e proteção ambiental da perspectiva do cliente.

Na fase inicial de projeto, a equipe técnica da HiTo projetou a linha de produção para ser simples e fácil de operar, de modo a reduzir a necessidade de operadores de processo, alcançar a conservação de energia e a proteção ambiental, garantir uma operação de produção estável e produzir produtos de alta qualidade. A seleção específica dos equipamentos de processo correspondentes é a seguinte:

1. A estrutura e a função do equipamento de acionamento único adotam aquelas que foram comprovadas no mercado chinês para garantir confiabilidade e durabilidade.
2. É selecionada uma soldadora de sobreposição estreita tipo C, que apresenta alta automação, alta qualidade de soldagem, tempo de soldagem curto e manutenção simples.
3. A seção de limpeza é equipada com uma seção de desengorduramento eletrostático, cuja função principal é remover eficientemente óleo de laminação, pó de ferro, poeira e outros contaminantes da superfície da tira de aço por meio do efeito sinérgico da adsorção eletrostática e desengorduramento químico, proporcionando assim uma superfície de substrato limpa para o subsequente processo de revestimento por imersão a quente.
Principais configurações e equipamentos:
① O corpo do tanque desengordurante deve ser resistente à corrosão e isolado.
② Sistema eletrostático de alta tensão - Componentes principais: gerador eletrostático de alta tensão, placa de eletrodo.
3 Sistema de circulação do desengordurante - Composto por bombas de circulação e válvulas de tubulação. O desengordurante é atualizado em tempo real de acordo com as condições reais (geralmente, o ciclo de substituição do desengordurante é de 14 a 25 dias).
④ Dispositivo de guia e estabilização de tira de aço:

- Sistema de rolo de combinação de direção: evita o desvio da tira de aço, garante espaçamento uniforme entre a tira de aço e a placa do eletrodo e evita desequilíbrio do campo eletrostático local.
- Rolos de compressão: Localizados na saída da seção de desengorduramento, eles comprimem o fluido desengordurante residual na superfície da tira de aço para reduzir a quantidade de fluido transportado para a seção de enxágue.

4. Um forno tubular radiante completo (RTF) é selecionado como forno de recozimento. Ele realiza o recozimento de recristalização da tira de aço por meio de aquecimento indireto por tubos radiantes e controla com precisão a temperatura e as propriedades microestruturais da tira de aço, estabelecendo a base para a adesão uniforme e a qualidade estável do revestimento galvanizado subsequente. A seguir, uma explicação detalhada dos aspectos das funções principais, princípios de funcionamento, estruturas principais, características do processo e precauções de aplicação:

⑴ Funções principais
O objetivo principal do forno de recozimento de tubo radiante completo é aquecer, isolar e resfriar (recozer e reduzir) a tira de aço laminada a frio em uma atmosfera protetora (para evitar a oxidação da tira de aço). As funções específicas incluem:
① Controle da microestrutura: por meio de aquecimento preciso (geralmente a uma temperatura de 650-850°C), os grãos dentro da tira de aço são recristalizados, o endurecimento por laminação a frio é eliminado e as propriedades mecânicas necessárias, como resistência ao escoamento e alongamento (por exemplo, tira de aço macio ou semiduro), são obtidas.
② Proteção da superfície: Nitrogênio (N₂) ou uma mistura de nitrogênio e hidrogênio (com teor de H₂ de 5% a 20%) é introduzido no forno como uma atmosfera protetora para isolar o ar, evitar a formação de óxido de ferro na superfície da tira de aço devido à oxidação e garantir uma boa ligação entre o líquido de zinco e a tira de aço durante a galvanização subsequente.
③ Homogeneização da temperatura: por meio do arranjo uniforme dos tubos radiantes e do controle da temperatura do forno, o desvio de temperatura nas direções de largura e comprimento da tira de aço é garantido como ≤±5℃, evitando diferenças na espessura do revestimento galvanizado ou deformação da tira de aço causada por irregularidades de temperatura local.

⑵ Princípio de funcionamento
O forno de recozimento de tubo radiante completo funciona por meio de um método de aquecimento indireto de "combustão de combustível (ou aquecimento elétrico) → aquecimento de tubo radiante → transferência de calor radiante → aquecimento de tiras de aço". O processo específico é o seguinte:
① Fornecimento de fonte de calor: Combustível (como gás natural, gás liquefeito de petróleo) é misturado com ar e queimado dentro do tubo radiante, ou elementos de aquecimento elétrico (como fios de resistência, bobinas de indução) são usados ​​para aquecimento, de modo que a temperatura da parede do tubo radiante sobe para 800-1000℃.
2 Transferência de calor radiante: A parede do tubo radiante de alta temperatura transfere calor para a tira de aço que passa pela câmara do forno por meio de radiação térmica (o método principal) e convecção térmica da atmosfera protetora no forno. A tira de aço corre continuamente no forno (a uma velocidade de 45-150 m/min) e passa pela seção de pré-aquecimento, seção de aquecimento e seção de preservação de calor em sequência para atingir gradualmente a temperatura de recozimento desejada.
③ Resfriamento e controle de temperatura: Após a transformação da microestrutura da tira de aço ser concluída na seção de preservação de calor, ela entra na seção de resfriamento no forno, e a temperatura é reduzida para 450-580℃ (adaptando-se à temperatura do líquido de zinco para galvanização subsequente) por meio de gás de resfriamento (como nitrogênio de resfriamento) e, finalmente, o processo de recozimento é concluído.

⑶ Principais componentes estruturais
A estrutura do forno de recozimento de tubo radiante completo precisa ser adaptada às especificações da tira de aço (espessura de 0,15 a 1,0 mm, largura de 700 a 1250 mm) e ao ritmo de produção. Os principais componentes incluem:
① Câmara do forno e carcaça do forno:

- Câmara do forno: construída com materiais refratários resistentes a altas temperaturas (como tijolos de alta alumina, fibras cerâmicas) para formar um espaço fechado e reduzir a perda de calor; rolos-guia de tira de aço são dispostos internamente para garantir a operação estável da tira de aço.
- Invólucro do forno: A camada externa é uma placa de aço e o meio é preenchido com materiais de isolamento térmico (como lã de rocha, lã de silicato de alumínio), de modo que a temperatura da superfície do corpo do forno seja ≤60℃ e o consumo de energia seja reduzido.
2 Conjunto de tubo radiante:
- Tubo radiante: O elemento de aquecimento central, geralmente feito de aço resistente ao calor (como Cr25Ni20) ou cerâmica, com formatos de tubo em U, W e reto (o tipo W é o mais comumente utilizado devido à sua alta potência e facilidade de instalação e manutenção). Ele é disposto uniformemente nas laterais superior e inferior da câmara do forno (com espaçamento de 100-200 mm) para garantir o aquecimento uniforme das superfícies superior e inferior da tira de aço.
- Sistema de combustão (tipo de combustível): Incluindo queimadores, gasodutos e pré-aquecedores de ar (recuperando o calor dos gases de combustão para melhorar a eficiência da combustão); o tipo de aquecimento elétrico é equipado com um gabinete de controle de energia e uma caixa de junção do elemento de aquecimento.
③ Sistema de atmosfera protetora:
- Dispositivo de geração de gás: como geradores de nitrogênio e fornos de decomposição de amônia (produzindo mistura de nitrogênio-hidrogênio), para garantir a pureza da atmosfera protetora (teor de O₂ ≤10ppm, teor de H₂O ≤20ppm).
- Sistema de circulação e exaustão de gás: Um ventilador de circulação é instalado no forno para fazer com que a atmosfera protetora flua uniformemente; uma porta de exaustão é instalada na cauda para descarregar uma pequena quantidade de gás residual gerado pela combustão (para o tipo de combustível) ou ar vazado.

④ Sistema de controle de temperatura e tensão:

- Controle de temperatura: Termopares são dispostos na câmara do forno para monitorar a temperatura de cada seção em tempo real, e o fornecimento de combustível (ou energia de aquecimento elétrico) é ajustado através do sistema PLC para obter um controle preciso da temperatura.
- Controle de tensão: rolos de tensão são colocados na entrada e na saída para controlar a tensão da tira de aço no forno (geralmente 50-200N/mm²) e evitar que a tira de aço se desvie ou enrugue.

⑷ Características do processo
Comparado com outros fornos de recozimento (como fornos de aquecimento de chama aberta e fornos de aquecimento por indução), as principais vantagens do forno de recozimento de tubo radiante completo são:
① Boa uniformidade de aquecimento: O aquecimento indireto de tubos radiantes evita o contato direto entre chamas abertas e a tira de aço, reduz o superaquecimento local ou a diferença de temperatura, resulta em pequeno desvio de temperatura da tira de aço e melhora a uniformidade da espessura do revestimento galvanizado em 10%-15%.
② Excelente qualidade de superfície: não ocorre oxidação na atmosfera protetora, a superfície da tira de aço fica limpa e a adesão do revestimento de zinco é mais forte durante a galvanização subsequente, reduzindo defeitos como "falta de revestimento" e "partículas de zinco".
③ Equilíbrio entre consumo de energia e manutenção: tubos radiantes do tipo combustível podem reduzir o consumo de energia por meio da recuperação de calor residual (eficiência térmica de 60% a 70%); o tipo de aquecimento elétrico não tem emissão de gases de escape e manutenção mais simples, o que é adequado para cenários com altos requisitos de proteção ambiental.

⑸ Precauções de operação e manutenção
① Operação segura:

- Para fornos de combustível, a estanqueidade das tubulações de gás deve ser verificada regularmente para evitar vazamentos de gás.
② Manutenção diária:
- Tubos radiantes: Verifique a espessura da parede a cada 3-6 meses (para evitar queima) e substitua-os a tempo se houver deformação ou danos; para os de combustível, limpe os bicos dos queimadores para evitar bloqueios.
- Sistema de atmosfera protetora: Detecte a pureza do gás diariamente e substitua o elemento filtrante regularmente para evitar que impurezas entrem na câmara do forno.
③ Controle de parâmetros do processo:
- Temperatura de recozimento: Ajuste de acordo com o material da tira de aço (como aço de baixo carbono, aço de alta resistência). Por exemplo, a temperatura de recozimento do aço de baixo carbono é de 700-750°C, enquanto a do aço de alta resistência precisa ser aumentada para 800-850°C.
- Velocidade da tira de aço: Adapte-se à temperatura de recozimento. Velocidades excessivamente rápidas podem levar a aquecimento insuficiente, enquanto velocidades excessivamente lentas afetam a eficiência da produção. Ela precisa ser ajustada dinamicamente de acordo com o ritmo da linha de produção.

5. Os equipamentos na área de cubas de zinco também são especialmente configurados de acordo com a composição líquida de zinco exigida pelo cliente. Como o cliente produz 55% de produtos Al-Zn-Si, nossa seleção é a seguinte:
① Corpo do pote de zinco: Os cantos internos do pote de zinco são geralmente arcos com R600, o que facilita o fluxo do líquido de zinco no pote e a condução de temperatura, evitando a formação de cantos mortos frios. Sua capacidade é geralmente de 70 a 90 toneladas, o que contribui para uniformizar a temperatura e a composição por meio de agitação magnética, reduzindo simultaneamente a perda de calor.
2 Indutor: Devido à faixa especial de temperatura de solidificação do líquido da liga de 55% Al-Zn-Si, quando a temperatura do recipiente é inferior a 595°C, o alumínio no líquido da liga cristaliza e precipita primeiro. Portanto, o indutor precisa trabalhar com alta potência com frequência ou continuamente para limpar o canal de fusão interno do indutor, evitar o bloqueio do canal de fusão ou a redução da seção transversal do canal de fusão até que o indutor seja danificado e, ao mesmo tempo, uniformizar a temperatura e a composição do recipiente de zinco. A HiTo configurou 4 indutores para o recipiente de zinco principal da linha de produção do cliente, com potência máxima de 350-400 kW, dispostos nos quatro lados do recipiente de zinco, respectivamente.
3. Pré-cadinho: Geralmente, uma linha de produção de 55% Al-Zn-Si é equipada com um pré-cadinho, que é um pré-cadinho de aquecimento por indução de cerâmica de baixa potência e alta frequência, com dois indutores e uma potência de 400 kW x 2. Uma porta de transbordamento é deixada na borda superior da parede, conectada a uma calha (canal de descarga de líquido de 55% Al-Zn-Si) que conduz ao pote principal de zinco. O líquido da liga flui para o pote principal através da adição de lingotes de liga para aumentar o nível de líquido de zinco do pote principal.
④ Dispositivos auxiliares: Incluindo rolos de afundamento, rolos de estabilização e seus dispositivos de ajuste, geralmente chamados de "três rolos, seis braços e um bico de zinco". Especificamente, consistem em um rolo de afundamento, um rolo de correção, um rolo de estabilização, seis braços que suportam os três rolos a serem imersos no recipiente de zinco e um bico de zinco que guia a tira de aço para dentro do recipiente de zinco. Além disso, para remover a escória de zinco dos rolos, um dispositivo raspador elétrico é instalado na viga do braço para melhorar o efeito de uso e a vida útil dos rolos de afundamento.
6. A seção de processo de resfriamento é especialmente equipada com equipamento de resfriamento por ar forçado (resfriamento por ar móvel). Após a saída da tira do recipiente de zinco, ela passa por uma seção de resfriamento intenso para resfriamento por jato de ar. A temperatura da tira é reduzida de 600 °C para 450 °C em 3 a 5 s, e a taxa de resfriamento necessária não é inferior a 30 °C/s.
7. Um moinho de passagem de pele úmida de alta qualidade é configurado.
① Principais funções: Ao calandrar a superfície da chapa de aço após ela sair do recipiente de zinco, o laminador de passagem superficial pode achatar a superfície da tira de aço, permitindo que o revestimento de zinco adira melhor à superfície da tira de aço. Também pode melhorar o acabamento superficial e a lisura da tira de aço, eliminar pequenos defeitos irregulares, eliminar tensões internas e a plataforma de escoamento do material, melhorar o desempenho do processamento, melhorar o formato da chapa até certo ponto e transferir a rugosidade, facilitando o tratamento antiferrugem da tira de aço calandrada.
2 Estrutura básica: O laminador skin-pass é composto principalmente por uma carcaça, um suporte, rolos, um sistema hidráulico e outros componentes e mecanismos. Os rolos são os componentes principais, geralmente adotando uma estrutura de quatro rolos, incluindo rolos de trabalho superiores, rolos de trabalho inferiores, rolos de apoio superiores e rolos de apoio inferiores.
8. Um revestidor de passivação é configurado para tratamento de passivação e antiferrugem na superfície da tira, e um revestidor anti-impressão digital é configurado para revestir a superfície da tira com um revestimento anti-impressão digital.