吊镀热镀锌线高温预热镀锌工艺
阅读说明：本技术 吊镀热镀锌线高温预热镀锌工艺 (High-temperature preheating galvanizing process for suspension galvanizing hot galvanizing line ) 是由 戴海峰 杨雄飞 于 2020-10-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了热镀锌技术领域的吊镀热镀锌线高温预热镀锌工艺,该工艺包括如下步骤：1)震动上料；2)超声波脱脂：震动机将待清洗的工件震动滑落送入超声波输送网带上,通过网带传送进入清洗机主机内,将工件经各个清洗工位；3)酸洗：4)水洗：净化工件表面粘附的酸液、铁盐；5)助镀：水洗结束后,翻斗通过翻转将工件倒入助剂池内的翻斗,使用助剂浸泡；6)烘干：助剂池内翻斗将工件倒到烘干机输送带上；7)预加热；8)热镀锌；9)冷却：对镀锌件进行冷却,设备一体化,占地面积小,自动化程度高,工艺完善,产品质量高,自动进锌锅、自动打灰,极大降低锌烟的外泄,减少污染,相比传统产线整体减少耗能、提高产量。(The invention discloses a high-temperature preheating galvanizing process for a suspension galvanizing hot galvanizing line, which belongs to the technical field of hot galvanizing, and comprises the following steps: 1) vibrating and feeding; 2) ultrasonic degreasing: the vibration machine vibrates and slides a workpiece to be cleaned, the workpiece is conveyed onto an ultrasonic conveying mesh belt, the workpiece enters a cleaning machine main machine through the mesh belt, and the workpiece passes through each cleaning station; 3) acid washing: 4) washing with water: purifying acid liquor and iron salt adhered to the surface of the workpiece; 5) plating assistance: after the water washing is finished, the tipping bucket pours the workpiece into the tipping bucket in the auxiliary agent pool through overturning, and the workpiece is soaked by the auxiliary agent; 6) drying: dumping the workpieces to a conveyor belt of the dryer by a skip bucket in the auxiliary agent pool; 7) preheating; 8) hot galvanizing; 9) and (3) cooling: the zinc-plated part is cooled, the equipment is integrated, the occupied area is small, the automation degree is high, the process is complete, the product quality is high, the zinc pot is automatically fed, ash is automatically beaten, the leakage of zinc smoke is greatly reduced, the pollution is reduced, and compared with the traditional production line, the energy consumption is integrally reduced, and the yield is improved.)
技术领域
本发明涉及热镀锌技术领域，具体为吊镀热镀锌线高温预热镀锌工艺。
背景技术
紧固件热镀锌工艺包括脱脂、除锈、水洗、助剂、烘干、热镀锌、冷却等。热镀锌前工艺统称为前处理，热镀锌后工艺统称为后处理。传统前工艺方法多为篮式静态浸泡酸洗或滚筒滚动浸泡，目前多采用人工操作或半自动操作，受工艺方法及设备结构制约，全自动化程度低、难度大，具体表现为：
1、脱脂：紧固件脱脂采用浸泡形式，脱脂速度慢，随着表面油污种类及污染量的改变、脱脂药剂的浓度、脱脂液的老化程度等，脱脂酸度发生变化程度大，与后续酸洗匹配性较差，造成生产不连续；
2、酸洗除锈：酸液的浓度会随着酸洗量的增加而降低、氯化亚铁的浓度随酸洗量的增加而升高，这两项因素都会导致酸洗速度的下降，同时，酸液的温度也是影响酸洗速度的重要因素，影响因素的不确定性导致酸洗除锈的时间不确定，在没有人工干预情况下，经常出现欠酸洗或过酸洗的情况，实现无人参与的自动化控制难道大。
3、镀锌：传统的离心方式选用的是独立的离心机，放置锌锅旁边，人工将热浸锌完成的工件倒入离心机内，进行离心，这种方式缺点：1)、离心间隔时间长；2)离心篮筐自动进出离心机时间长；3)锌渣不好清理。这种镀锌方式与前后设备自动化衔接困难。
4、工艺液体再生处理、废液处理、环保设备运行等工艺落后或者设备自动化程度差，处理设备与生产设备不联动，依靠人工操作。
当前吊镀热镀锌工艺基本采用热镀锌炉余热通过换热器转化加热助镀剂，镀件通过助镀池后自然晾干进入锌锅镀锌，镀锌后进入冷却池降至室温，冷却池水通过冷却塔降温。
当前工艺流程存在以下几点问题无法解决：
1)助剂池利用烟气余热加热，利用两次换热器转化，采用独立泵房控制，温度：55～65℃，故障率高，同时热转化率低。
2)镀件入锌锅温度≤50℃，热镀锌炉承担全部加热需求，热负荷高，加热效率低。
3)冷却池吸收镀件热量，但由于热品质低无法利用，还需增加额外能耗设置冷却塔进行降温处理，整体工艺流程及控制具有较多改善空间。
为此，我们提出吊镀热镀锌线高温预热镀锌工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供吊镀热镀锌线高温预热镀锌工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：吊镀热镀锌线高温预热镀锌工艺，该工艺包括如下步骤：
1)震动上料：将紧固件堆放在上料斗上，通过上料斗可以不断震动，然后使得紧固件落在输送带上；
2)超声波脱脂：超声波脱脂清洗流程：来料→喷淋冲洗→超声波清洗→吹液1→喷淋漂洗1→吹液2→喷淋漂洗2→吹干，工作原理：利用超声波空化渗透力强的机械振动冲击工件表面并结合清洗剂去污作用使工件表面洁净，工作过程：震动机将待清洗的工件震动滑落送入超声波输送网带上，通过网带传送进入清洗机主机内，将工件经各个清洗工位，最后将工件送入下一工序，整个过程自动化完成；
3)酸洗：超声波脱脂工序完成后，工件进入酸洗工序，工件进入1#酸槽第一个翻斗内，浸泡在低酸中，一定时间后翻斗翻起将工件送入第二个翻斗，复位后新工件进入第一个翻斗内；第二个翻斗一定时间后翻起将工件送到下一个翻斗，复位后再进料，如此依次循环推进，直到最后一个翻斗将工件送入到水洗槽，该批工件酸洗工序完成；由于各槽酸度不同，在常温情况下其酸洗速度存在差异且随着酸浓度的变化，各池酸洗速度还在变化，无法确定需要再各槽内停留时间，需要人工观察清洗效果，这样也就无法实现各酸斗自动化送料。根据酸度范围将酸加热到一定温度，即低酸、中酸、高酸分别维持在不同的温度，且随着浓度的升高温度降低。通过温度与酸浓度的协调，各酸洗池酸洗能力维持在相同范围内，从而可实现自动化控制；
4)水洗：水洗工艺为：经酸洗后，待镀件表面附有大量的铁盐、酸液及其它残余污物，为更好的助镀及镀锌，需净化工件表面粘附的酸液、铁盐。酸洗槽最后一个斗通过翻转将工件倒入水洗池内的翻斗，使用漂洗水浸泡清洗。定时浸泡结束后，翻斗升起，可自动进入下一工序；
5)助镀：助镀工艺：氯化铵、氯化锌的混合水溶液在50～70℃条件下，在工件表面覆盖混合水溶液，在待镀件表面形成一层盐膜，防止镀前再次生锈，同时，待镀件表面覆盖的盐膜能增加热浸锌过程铁锌反应活性。水洗结束后，翻斗通过翻转将工件倒入助剂池内的翻斗，使用助剂浸泡。
6)烘干：助剂池内翻斗将工件倒到烘干机输送带上，输送带自动行走，通过式通过烘干隧道，将工件烘干，通道末端工件落入称重斗内，再从称料斗将紧固件放入镀锌篮中，保证每次紧固件重量在一定范围内；
7)预加热：镀锌件进入预加热槽中，预加热槽通过热镀锌炉加热时产生的预热并经过预热器进行加热，而冷却池热水通过热泵机组加热水箱热水，水箱热水再经过助剂～水热交换器对助剂池进行加热处理，助剂池中的助剂槽温度控制在50～60℃，且预加热槽预热温度控制在250～300℃，在5min内将工件预热至设定温度，冷却池温度控制在60～75℃，热泵机组将水箱热水加热到75～85℃；
8)热镀锌：热镀锌加热方式为天然气高速脉冲炉加热或者电加热，通过燃控系统自动控制炉膛温度。使用机械手抓取放入一定量紧固件的镀锌蓝，将镀锌篮放入锌锅的锌液中，定时浸锌后机械手再将镀锌篮放在离心机上离心，将紧固件表面多余的锌液甩掉落入锌锅内，离心完成后，机械手将镀锌篮放在冷却输送带上方，转动手臂将工件倒在输送带上，输送到冷却工序；
9)冷却：对镀锌件进行冷却。
进一步的，酸洗槽共有三个，串联形式，编号分别为1#酸槽、2#酸槽、3#酸槽，盛纳的液体分别为：低酸、中酸、高酸，且每个槽内设置翻斗。
进一步的，助剂加热热源为镀锌余热，通过温度传感器自动调整温度。
进一步的，混合水溶液为氯化铵、氯化锌混合水溶液，且混合水溶液温度为50～70℃。
进一步的，先经空气中自然冷却(空冷)后经水浴冷却(水冷)两种方式。
进一步的，冷却水温度一般大于30℃，低于60℃。
进一步的，助剂池采用采用高温无烟助剂，且助剂～水换热器采用氟塑料换热器或者石墨换热器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.实现可自动化运行、处理负荷大、处理效果好的脱脂设备，便于与后续处理系统衔接，设备一体化，占地面积小，自动化程度高；
2.控制酸洗速度，在不同的酸度、氯化亚铁浓度情况下，酸洗速度稳定在一定范围内，更易实现自动化，工艺完善，产品质量高；
3.在线离心，离心响应快，离心效果好，同时，甩出来的锌直接落入锌锅，重复使用，减少能量损失，可与前后工艺自动化的衔接，减少人工数量，降低劳动强；
4.实现全自动紧固件热镀锌生产，根据酸度的变换自动调整温度，以维持酸洗速度，便于自动化流水线生产；
5.工业液处理、环保设备运行自动化，无酸雾外泄，环保，自动进锌锅、自动打灰，极大降低锌烟的外泄，减少污染；
6、采用该工艺流程，相比传统产线整体能源消耗可下降≥20％，可实现镀锌吨耗：≤10m3/t；由于镀件镀锌前预热处理，采用高温助剂预热温度可达到200℃安全生产，能源消耗率下降，同等条件下，可提产30～70％。
附图说明
图1为本发明运行框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：吊镀热镀锌线高温预热镀锌工艺，该工艺包括如下步骤：
1)震动上料：将紧固件堆放在上料斗上，通过上料斗可以不断震动，然后使得紧固件落在输送带上；
2)超声波脱脂：超声波脱脂清洗流程：来料→喷淋冲洗→超声波清洗→吹液1→喷淋漂洗1→吹液2→喷淋漂洗2→吹干，工作原理：利用超声波空化渗透力强的机械振动冲击工件表面并结合清洗剂去污作用使工件表面洁净，工作过程：震动机将待清洗的工件震动滑落送入超声波输送网带上，通过网带传送进入清洗机主机内，将工件经各个清洗工位，最后将工件送入下一工序，整个过程自动化完成；
3)酸洗：超声波脱脂工序完成后，工件进入酸洗工序，工件进入1#酸槽第一个翻斗内，浸泡在低酸中，一定时间后翻斗翻起将工件送入第二个翻斗，复位后新工件进入第一个翻斗内；第二个翻斗一定时间后翻起将工件送到下一个翻斗，复位后再进料，如此依次循环推进，直到最后一个翻斗将工件送入到水洗槽，该批工件酸洗工序完成；由于各槽酸度不同，在常温情况下其酸洗速度存在差异且随着酸浓度的变化，各池酸洗速度还在变化，无法确定需要再各槽内停留时间，需要人工观察清洗效果，这样也就无法实现各酸斗自动化送料。根据酸度范围将酸加热到一定温度，即低酸、中酸、高酸分别维持在不同的温度，且随着浓度的升高温度降低。通过温度与酸浓度的协调，各酸洗池酸洗能力维持在相同范围内，从而可实现自动化控制；
4)水洗：水洗工艺为：经酸洗后，待镀件表面附有大量的铁盐、酸液及其它残余污物，为更好的助镀及镀锌，需净化工件表面粘附的酸液、铁盐。酸洗槽最后一个斗通过翻转将工件倒入水洗池内的翻斗，使用漂洗水浸泡清洗。定时浸泡结束后，翻斗升起，可自动进入下一工序；
5)助镀：助镀工艺：氯化铵、氯化锌的混合水溶液在50～70℃条件下，在工件表面覆盖混合水溶液，在待镀件表面形成一层盐膜，防止镀前再次生锈，同时，待镀件表面覆盖的盐膜能增加热浸锌过程铁锌反应活性。水洗结束后，翻斗通过翻转将工件倒入助剂池内的翻斗，使用助剂浸泡。
6)烘干：助剂池内翻斗将工件倒到烘干机输送带上，输送带自动行走，通过式通过烘干隧道，将工件烘干，通道末端工件落入称重斗内，再从称料斗将紧固件放入镀锌篮中，保证每次紧固件重量在一定范围内；
7)预加热：镀锌件进入预加热槽中，预加热槽通过热镀锌炉加热时产生的预热并经过预热器进行加热，而冷却池热水通过热泵机组加热水箱热水，水箱热水再经过助剂～水热交换器对助剂池进行加热处理，助剂池中的助剂槽温度控制在50～60℃，且预加热槽预热温度控制在250～300℃，在5min内将工件预热至设定温度，冷却池温度控制在60～75℃，热泵机组将水箱热水加热到75～85℃；
8)热镀锌：热镀锌加热方式为天然气高速脉冲炉加热或者电加热，通过燃控系统自动控制炉膛温度。使用机械手抓取放入一定量紧固件的镀锌蓝，将镀锌篮放入锌锅的锌液中，定时浸锌后机械手再将镀锌篮放在离心机上离心，将紧固件表面多余的锌液甩掉落入锌锅内，离心完成后，机械手将镀锌篮放在冷却输送带上方，转动手臂将工件倒在输送带上，输送到冷却工序；
9)冷却：对镀锌件进行冷却。
进一步的，酸洗槽共有三个，串联形式，编号分别为1#酸槽、2#酸槽、3#酸槽，盛纳的液体分别为：低酸、中酸、高酸，且每个槽内设置翻斗。
进一步的，助剂加热热源为镀锌余热，通过温度传感器自动调整温度。
进一步的，混合水溶液为氯化铵、氯化锌混合水溶液，且混合水溶液温度为50～70℃。
进一步的，先经空气中自然冷却(空冷)后经水浴冷却(水冷)两种方式。
进一步的，冷却水温度一般大于30℃，低于60℃。
进一步的，助剂池采用采用高温无烟助剂，且助剂～水换热器采用氟塑料换热器或者石墨换热器
实施例一：步骤相同的情况下，在助镀工艺过程中，氯化铵、氯化锌的混合水溶液在50℃条件下，覆盖在工件表面，在待镀件表面形成一层盐膜，防止镀前再次生锈，同时，待镀件表面覆盖的盐膜能增加热浸锌过程铁锌反应活性。水洗结束后，翻斗通过翻转将工件倒入助剂池内的翻斗，使用助剂浸泡。镀锌件进入预加热槽中，预加热槽通过热镀锌炉加热时产生的预热并经过预热器进行加热，而冷却池热水通过热泵机组加热水箱热水，水箱热水再经过助剂～水热交换器对助剂池进行加热处理，助剂池中的助剂槽温度控制在50℃，且预加热槽预热温度控制在250℃，在5min内将工件预热至设定温度，冷却池温度控制在60℃，热泵机组将水箱热水加热到75℃，助剂加热热源为镀锌余热，通过温度传感器自动调整温度，再次温度下对紧固件进行热镀锌工艺。
实施例二：步骤相同的情况下，在助镀工艺过程中，氯化铵、氯化锌的混合水溶液在60℃条件下，覆盖在工件表面，在待镀件表面形成一层盐膜，防止镀前再次生锈，同时，待镀件表面覆盖的盐膜能增加热浸锌过程铁锌反应活性。水洗结束后，翻斗通过翻转将工件倒入助剂池内的翻斗，使用助剂浸泡，镀锌件进入预加热槽中，预加热槽通过热镀锌炉加热时产生的预热并经过预热器进行加热，而冷却池热水通过热泵机组加热水箱热水，水箱热水再经过助剂～水热交换器对助剂池进行加热处理，助剂池中的助剂槽温度控制在55℃，且预加热槽预热温度控制在275℃，在5min内将工件预热至设定温度，冷却池温度控制在668.5℃，热泵机组将水箱热水加热到80℃，助剂加热热源为镀锌余热，通过温度传感器自动调整温度，再次温度下对紧固件进行热镀锌工艺。
实施例三：步骤相同的情况下，在助镀工艺过程中，氯化铵、氯化锌的混合水溶液在70℃条件下，覆盖在工件表面，在待镀件表面形成一层盐膜，防止镀前再次生锈，同时，待镀件表面覆盖的盐膜能增加热浸锌过程铁锌反应活性。水洗结束后，翻斗通过翻转将工件倒入助剂池内的翻斗，使用助剂浸泡，镀锌件进入预加热槽中，预加热槽通过热镀锌炉加热时产生的预热并经过预热器进行加热，而冷却池热水通过热泵机组加热水箱热水，水箱热水再经过助剂～水热交换器对助剂池进行加热处理，助剂池中的助剂槽温度控制在60℃，且预加热槽预热温度控制在300℃，在5min内将工件预热至设定温度，冷却池温度控制在75℃，热泵机组将水箱热水加热到85℃，助剂加热热源为镀锌余热，通过温度传感器自动调整温度，再次温度下对紧固件进行热镀锌工艺。
对比表格：
综上所述，在不同温度下助镀工艺时，温度高更加利于热镀锌工艺加工，且质量越好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。