Поздравляем! Новый проект HiTo — линия непрерывного горячего цинкования, успешно запущенная в эксплуатацию в Дубае.

В Китае заводы, оснащённые линиями по производству сплавов Al-Zn-Si с 55% содержанием алюминия (линия Galvalume), как правило, отличаются крупными масштабами, высокой производительностью, достаточным количеством технических специалистов различных специальностей и стабильным качеством продукции. К 2025 году более 50% их продукции будет экспортироваться на мировые рынки, что значительно превысит объём продаж на внутреннем рынке.

В настоящее время капитал из все большего числа стран инвестирует в линии по производству цинкования (включая линию цинкования, линию алюмоцинкования и линию по производству ZAM).

Клиент из ОАЭ установил первую линию по производству гальванопластики в бухтах в регионе Персидского залива. После комплексной оценки компания HiTo (Sea Route) приняла во внимание следующие факторы:

1. У клиента отсутствует профессиональная и опытная команда по эксплуатации производства.
2. Природная среда ОАЭ (жаркая и влажная в жаркий сезон).
3. Энергосбережение и охрана окружающей среды с точки зрения клиента.

На начальном этапе проектирования техническая команда HiTo спроектировала производственную линию таким образом, чтобы она была простой и удобной в эксплуатации, что позволило бы снизить требования к операторам процесса, обеспечить энергосбережение и защиту окружающей среды, обеспечить стабильную работу производства и выпуск высококачественной продукции. Конкретный выбор соответствующего технологического оборудования:

1. Конструкция и функции одноприводного оборудования соответствуют хорошо зарекомендовавшим себя на китайском рынке решениям, гарантирующим надежность и долговечность.
2. Выбран узкошовный сварочный аппарат типа С, отличающийся высокой автоматизацией, высоким качеством сварки, коротким временем сварки и простотой обслуживания.
3. Секция очистки оснащена секцией электростатического обезжиривания, основной функцией которой является эффективное удаление прокатного масла, железного порошка, пыли и других загрязнений с поверхности стальной полосы за счет синергетического эффекта электростатической адсорбции и химического обезжиривания, тем самым обеспечивая чистую поверхность подложки для последующего процесса нанесения покрытия методом горячего погружения.
Основные конфигурации и оборудование:
① Корпус обезжиривающей ванны должен быть устойчивым к коррозии и иметь изоляцию.
② Высоковольтная электростатическая система. Основные компоненты: высоковольтный электростатический генератор, электродная пластина.
③ Система циркуляции обезжиривающего средства – состоит из циркуляционных насосов и трубопроводной арматуры. Количество обезжиривающего средства обновляется в режиме реального времени в соответствии с фактическими условиями (обычно цикл замены обезжиривающего средства составляет 14–25 дней).
④ Устройство направления и стабилизации стальной полосы:

- Система комбинированных роликов управления: предотвращает отклонение стальной полосы, обеспечивает равномерное расстояние между стальной полосой и электродной пластиной и позволяет избежать локального дисбаланса электростатического поля.
- Отжимные ролики: расположены на выходе из секции обезжиривания, они отжимают остаточную обезжиривающую жидкость на поверхности стальной полосы, чтобы уменьшить количество жидкости, поступающей в секцию ополаскивания.

4. В качестве отжигательной печи выбрана печь с полностью радиационными трубами (RTF). Она обеспечивает рекристаллизационный отжиг стальной полосы посредством косвенного нагрева радиационными трубами и обеспечивает точный контроль температуры и микроструктуры стальной полосы, закладывая основу для равномерной адгезии и стабильного качества последующего цинкового покрытия. Ниже приводится подробное описание основных функций, принципов работы, ключевых структур, характеристик процесса и мер предосторожности при применении:

⑴ Основные функции
Основная задача отжиговой печи с радиационными трубами — нагрев, изоляция и охлаждение (отжиг и восстановление) холоднокатаной стальной полосы в защитной атмосфере (во избежание окисления). Конкретные функции включают:
① Контроль микроструктуры: благодаря точному нагреву (обычно при температуре 650–850 ℃) зерна внутри стальной полосы перекристаллизовываются, устраняется наклеп при холодной прокатке и достигаются требуемые механические свойства, такие как предел текучести и относительное удлинение (например, мягкая или полужесткая стальная полоса).
② Защита поверхности: в печь вводится азот (N₂) или смесь азота и водорода (с содержанием H₂ 5–20 %) в качестве защитной атмосферы для изоляции воздуха, предотвращения образования оксида железа на поверхности стальной полосы из-за окисления и обеспечения хорошего сцепления между жидким цинком и стальной полосой при последующей гальванизации.
③ Гомогенизация температуры: благодаря равномерному расположению радиационных труб и контролю температуры печи отклонение температуры по ширине и длине стальной полосы обеспечивается на уровне ≤±5 ℃, что позволяет избежать различий в толщине оцинкованного покрытия или деформации стальной полосы, вызванной локальной неравномерностью температуры.

⑵ Принцип работы
Печь для отжига с радиационными трубами работает по принципу косвенного нагрева: «сжигание топлива (или электрический нагрев) → нагрев радиационными трубами → лучистый теплообмен → нагрев стальной полосы». Процесс происходит следующим образом:
① Источник тепла: топливо (например, природный газ, сжиженный нефтяной газ) смешивается с воздухом и сжигается внутри радиационной трубы, или для нагрева используются электрические нагревательные элементы (например, резистивные провода, индукционные катушки), благодаря чему температура стенки радиационной трубы повышается до 800–1000 ℃.
② Лучистый теплообмен: Высокотемпературная радиационная труба передаёт тепло стальной полосе, проходящей через камеру печи, посредством теплового излучения (основной метод) и тепловой конвекции защитной атмосферы печи. Стальная полоса непрерывно движется в печи (со скоростью 45–150 м/мин) и последовательно проходит через секцию предварительного нагрева, секцию нагрева и секцию сохранения тепла, постепенно достигая целевой температуры отжига.
3. Охлаждение и контроль температуры: после завершения микроструктурного преобразования стальной полосы в секции сохранения тепла она поступает в секцию охлаждения в печи, где температура снижается до 450-580 ℃ (адаптируясь к температуре жидкого цинка для последующей гальванизации) с помощью охлаждающего газа (например, охлаждающего азота), и, наконец, процесс отжига завершается.

⑶ Основные структурные компоненты
Конструкция печи для отжига с радиационными трубами должна быть адаптирована к спецификациям стальной полосы (толщина 0,15–1,0 мм, ширина 700–1250 мм) и производственному ритму. Основные компоненты включают в себя:
① Топочная камера и кожух печи:

- Камера печи: построена из жаропрочных огнеупорных материалов (таких как высокоглиноземистый кирпич, керамические волокна) для образования замкнутого пространства и снижения потерь тепла; внутри расположены направляющие ролики стальной полосы для обеспечения стабильной работы стальной полосы.
- Корпус печи: внешний слой представляет собой стальную пластину, а средний слой заполнен теплоизоляционными материалами (такими как минеральная вата, алюмосиликатная вата), благодаря чему температура поверхности корпуса печи составляет ≤60 ℃ и снижается потребление энергии.
② Сборка радиационной трубы:
- Радиационная труба: основной нагревательный элемент, изготовленный преимущественно из жаропрочной стали (например, Х25Н20) или керамики, имеющий U-образную, W-образную и прямотрубную формы (W-образная форма наиболее распространена благодаря высокой мощности и простоте монтажа и обслуживания). Она равномерно расположена по верхней и нижней сторонам камеры печи (с шагом 100–200 мм) для обеспечения равномерного нагрева верхней и нижней поверхностей стальной полосы.
- Система сжигания (по типу топлива): Включает горелки, газопроводы и воздухоподогреватели (использующие тепло дымовых газов для повышения эффективности сгорания); модель с электрическим нагревом оснащена шкафом управления мощностью и распределительной коробкой нагревательных элементов.
③ Система защитной атмосферы:
- Устройства для генерации газа: такие как генераторы азота и печи для разложения аммиака (производящие азотно-водородную смесь), для обеспечения чистоты защитной атмосферы (содержание O₂ ≤10 ppm, содержание H₂O ≤20 ppm).
- Система циркуляции газа и выхлопа: в печи установлен циркуляционный вентилятор, обеспечивающий равномерное распределение защитной атмосферы; в хвостовой части расположено выхлопное отверстие для выпуска небольшого количества отработанного газа, образующегося при сгорании (в зависимости от типа топлива) или утечке воздуха.

④ Система контроля температуры и натяжения:

- Контроль температуры: в камере печи установлены термопары для контроля температуры каждой секции в режиме реального времени, а подача топлива (или мощность электронагрева) регулируется с помощью системы ПЛК для достижения точного контроля температуры.
- Регулировка натяжения: на входе и выходе устанавливаются натяжные ролики для регулирования натяжения стальной полосы в печи (обычно 50–200 Н/мм²) и предотвращения отклонения или образования складок на стальной полосе.

⑷ Характеристики процесса
По сравнению с другими отжиговыми печами (такими как печи с открытым пламенем и индукционные печи) основными преимуществами отжиговой печи с полностью радиационной трубой являются:
① Хорошая равномерность нагрева: косвенный нагрев радиационных труб позволяет избежать прямого контакта открытого огня со стальной полосой, снижает локальный перегрев или разницу температур, приводит к небольшому отклонению температуры стальной полосы и улучшает равномерность толщины оцинкованного покрытия на 10–15 %.
② Превосходное качество поверхности: в защитной атмосфере не происходит окисления, поверхность стальной полосы чистая, а адгезия цинкового покрытия при последующей гальванизации прочнее, что снижает такие дефекты, как «отсутствие покрытия» и «частицы цинка».
③ Баланс между потреблением энергии и обслуживанием: радиационные трубы топливного типа могут снизить потребление энергии за счет рекуперации отходящего тепла (тепловой КПД 60%-70%); электрический тип нагрева не имеет выбросов выхлопных газов и требует более простого обслуживания, что подходит для сценариев с высокими требованиями к защите окружающей среды.

⑸ Меры предосторожности при эксплуатации и обслуживании
① Безопасная эксплуатация:

- Для печей, работающих на топливе, необходимо регулярно проверять герметичность газопроводов во избежание утечек газа.
② Ежедневное обслуживание:
- Радиационные трубы: проверяйте толщину стенок каждые 3–6 месяцев (чтобы не допустить прогорания) и своевременно заменяйте их при обнаружении деформации или повреждений; для топливных труб прочищайте форсунки горелок, чтобы избежать засорения.
- Система защитной атмосферы: ежедневно проверяйте чистоту газа и регулярно меняйте фильтрующий элемент, чтобы предотвратить попадание загрязнений в камеру печи.
③ Контроль параметров процесса:
- Температура отжига: регулируется в зависимости от материала стальной полосы (например, низкоуглеродистая сталь, высокопрочная сталь). Например, температура отжига низкоуглеродистой стали составляет 700–750 °C, а высокопрочной стали необходимо повысить до 800–850 °C.
- Скорость стальной полосы: подбирайте в соответствии с температурой отжига. Слишком высокая скорость может привести к недостаточному нагреву, а слишком низкая скорость влияет на эффективность производства. Скорость необходимо динамически корректировать в соответствии с ритмом производственной линии.

5. Оборудование в зоне цинкования также специально разработано в соответствии с составом цинковой жидкости, необходимым заказчику. Поскольку заказчик производит продукцию с содержанием алюминия, цинка и кремния 55%, мы предлагаем следующий ассортимент:
① Корпус цинкового ванна: Внутренние углы цинкового ванна обычно представляют собой дуги с покрытием R600, что способствует течению цинковой жидкости в ванне и теплопроводности, а также предотвращает образование холодных мёртвых зон. Вместимость ванны обычно составляет 70–90 тонн, что способствует равномерному распределению температуры и состава за счёт магнитного перемешивания и одновременно снижает теплопотери.
② Индуктор: Из-за особого диапазона температур затвердевания жидкого сплава 55% Al-Zn-Si, при температуре ванны ниже 595 °C алюминий в жидком сплаве кристаллизуется и выпадает в осадок первым. Поэтому индуктор должен работать часто или непрерывно на высокой мощности, чтобы промыть внутренний расплавленный канал индуктора, предотвратить закупорку расплавленного канала или уменьшение его поперечного сечения до повреждения индуктора, а также обеспечить однородную температуру и состав цинкового ванны. Компания HiTo сконфигурировала четыре индуктора для основного цинкового ванны производственной линии клиента с максимальной мощностью 350–400 кВт, которые расположены по четырем сторонам ванны соответственно.
③ Предварительный плавильный тигель: как правило, линия по производству сплава Al-Zn-Si 55% оснащена предварительным плавильным тиглем, представляющим собой керамический индукционный тигель малой емкости с двумя индукторами промышленной частоты мощностью 400 кВт×2. В верхней части стенки имеется переливное отверстие, соединенное с желобом (желобом для жидкости 55Al-Zn-Si), ведущим в основной цинковый тигель. Жидкий сплав поступает в основной тигель путем добавления слитков сплава для повышения уровня цинкового расплава в основном тигле.
④ Вспомогательные устройства: включают в себя опускающиеся ролики, стабилизирующие ролики и их регулировочные устройства, которые обычно называются «три ролика, шесть рычагов и один цинковый наконечник». В частности, они состоят из одного опускающегося ролика, одного корректирующего ролика, одного стабилизирующего ролика, шести рычагов, поддерживающих три ролика для погружения в цинковый ковш, и одного цинкового наконечника, направляющего стальную полосу в цинковый ковш. Кроме того, для удаления цинкового шлака с валков на балке рычага установлено электроскребковое устройство, что повышает эффективность и срок службы опускающихся роликов.
6. Участок охлаждения специально оборудован системой принудительного воздушного охлаждения (мобильным воздушным охлаждением). После выхода из цинковой ванны полоса проходит через секцию интенсивного охлаждения с воздушным дутьем. Температура полосы снижается с 600°C до 450°C в течение 3-5 секунд, при этом требуемая скорость охлаждения составляет не менее 30°C/с.
7. Сконфигурирована высокопроизводительная мокрая дрессировочная клеть.
① Основные функции: Каландрируя поверхность стального листа после цинкования, дрессировочный стан позволяет выровнять поверхность стальной полосы, что способствует лучшему сцеплению цинкового покрытия с поверхностью стальной полосы. Это также позволяет улучшить качество поверхности и гладкость стальной полосы, устранить мелкие неровности, внутренние напряжения и площадку текучести материала, повысить производительность обработки, в некоторой степени улучшить форму листа и перенести шероховатость, что облегчает антикоррозийную обработку каландрированной стальной полосы.
② Базовая конструкция: дрессировочная клеть состоит из станины, клети, валков, гидравлической системы и других компонентов и механизмов. Валки являются основными компонентами, обычно имеющими четырёхвалковую конструкцию, включающую верхние рабочие валки, нижние рабочие валки, верхние опорные валки и нижние опорные валки.
8. Один пассивирующий слой предназначен для пассивации и антикоррозийной обработки поверхности полосы, а один противоотпечатковый слой предназначен для нанесения на поверхность полосы противоотпечаткового слоя.