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1、山東莒縣熱鍍鋅生產(chǎn)線方案設(shè)計(jì)一、技術(shù)指標(biāo)1、生產(chǎn)能力：150000噸/年；2、鍍鋅能力：56杠/小時。3、單杠重量：18噸4、鋅鍋尺寸(長寬高)：15m3m4 m5、吊杠長度：15000+1600(酸槽壁厚4002，吊杠兩端突出長度4002)=16600mm；6、鋅鍋煙塵處理后煙氣黑度達(dá)到一級，固體顆粒小于90mg/m3 、HCl除去率：90。7、酸氣、酸霧處理后應(yīng)達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)（HCl100mg/ m3）。8、鍍鋅產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：符合GB/T13912-2002要求； 。 二、方案（一）總體布局車間布置如圖1、圖2所示。根據(jù)熱鍍鋅多年經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)結(jié)果，酸洗池需10個， 1個漂洗池、一個助鍍池，共12、2個池。酸洗池尺寸為(長寬高)：15.5m3.24m，酸洗池之間的隔壁厚度為0.4m，酸洗池、漂洗池、助鍍池、總長度為43.6m。采用先進(jìn)的L型熱鍍鋅工藝布局，酸洗和浸鋅分段布置，待鍍件在掛具上橫向步進(jìn)酸洗后，物料流向轉(zhuǎn)90度軸向進(jìn)入浸鋅工位，物料流向成L形流動，改變了傳統(tǒng)的物料橫向進(jìn)入浸鋅工位的輸送方式。 酸洗時采用橫向、垂直運(yùn)動機(jī)械化，經(jīng)PLC編程，實(shí)現(xiàn)酸洗步進(jìn)自動化作業(yè)。酸洗工段采用步進(jìn)方式，廠房封閉方便。鋅鍋在獨(dú)立的空間內(nèi)，空間體積小，減小了引風(fēng)機(jī)的排量，從而減小了電機(jī)功率和運(yùn)行費(fèi)用。1、設(shè)備組成總體布局如圖1所示。設(shè)備主要由冷卻槽、鈍化槽、半門式起重機(jī)、酸洗槽、水洗槽、助鍍槽、酸洗自3、動控制系統(tǒng)、全封閉煙霧收集系統(tǒng)、熱浸鋅煙氣凈化設(shè)備、助鍍液除鐵鹽設(shè)備、全封閉酸霧收集處理系統(tǒng)、酸液加熱設(shè)備、烘干換熱器、助鍍液加熱設(shè)備、浸鋅環(huán)軌起重機(jī)、酸洗自動線、自行式進(jìn)料地軌車、鋅鍋燃燒及控制系統(tǒng)、廢酸處理設(shè)備等組成。圖1 全封閉清潔型熱鍍鋅生產(chǎn)線總體布置圖1-冷卻槽 2-鈍化槽 3-半門式起重機(jī) 4-酸洗槽 5-水洗槽 6-助鍍槽 7-鋅鍋燃燒及控制系統(tǒng) 8-全封閉煙霧收集系統(tǒng) 9-熱浸鋅煙氣凈化設(shè)備 10-助鍍液除鐵鹽設(shè)備 11-全封閉酸霧收集處理系統(tǒng) 12-酸液加熱設(shè)備 13-烘干換熱器 14-助鍍液加熱設(shè)備 15-浸鋅環(huán)軌起重機(jī) 16-酸洗自動線及控制系統(tǒng) 17-自行式進(jìn)料地軌車 4、圖2 全封閉清潔型熱鍍鋅生產(chǎn)線剖面圖2、工藝流程（工藝流程如圖4所示）圖4 全封閉清潔型熱鍍鋅生產(chǎn)線工藝流程圖熱鍍鋅生產(chǎn)線生產(chǎn)運(yùn)行過程： 將掛有待鍍件的吊杠放在進(jìn)料地軌車上，啟動自行進(jìn)料地軌車，進(jìn)入全封閉酸洗工段;步進(jìn)式自動酸洗系統(tǒng)（水平、垂直升降）按規(guī)定的程序?qū)⒋兗炊嗖鬯嵯垂に囈筮M(jìn)行酸洗除銹處理，并按工藝要求依次遞進(jìn)自動完成整個酸洗過程，此時酸霧回收凈化設(shè)備啟動，將脫脂除銹時產(chǎn)生的酸霧進(jìn)行回收凈化處理，處理率達(dá)91.2,處理后的氣體達(dá)標(biāo)排放（氣體中HCL含量小于100mg/m3）。經(jīng)多槽酸洗的待鍍件放入水洗槽進(jìn)行涮洗，涮洗水將待鍍件表面的殘留酸液和鐵鹽清除，涮洗水用于稀釋濃鹽酸不外排。5、將酸洗后的待鍍件放置到助鍍液中進(jìn)行鍍前處理。在鍍鋅過程中定期檢測助鍍液中“鐵鹽” 含量，當(dāng)助鍍液中亞鐵離子含量達(dá)到設(shè)定值時，起動助鍍液除鐵鹽設(shè)備,清除助鍍液中的鐵鹽，有效避免了過多的鐵離子被帶入浸鋅液中，從而降低鍍鋅過程中的鋅耗，經(jīng)處理后的助鍍液可循環(huán)再使用。經(jīng)鍍前處理的待鍍件由自動酸洗系統(tǒng)設(shè)備將工件放置到移動烘干箱上，移動烘干箱運(yùn)行到烘干位置(也是浸鋅起吊工位)，利用熱風(fēng)烘干換熱器產(chǎn)生的干凈熱氣對工件烘干。浸鋅環(huán)軌起重機(jī)將待鍍件吊起，鍍鋅封閉進(jìn)料門自動開啟，待鍍件被軸向水平輸送到鍍鋅槽上方進(jìn)行熱浸鍍鋅，鍍鋅封閉進(jìn)料門自動關(guān)閉，此時煙塵處理系統(tǒng)啟動，鍍鋅過程中產(chǎn)生的大量煙塵通過全封閉鋅鍋除煙塵6、系統(tǒng)收集后進(jìn)入鍍鋅煙氣凈化設(shè)備進(jìn)行處理，經(jīng)水浴處理后經(jīng)旋流塔排入大氣，廢氣中的固體顆粒小于90mg/m3,煙氣黑度達(dá)到一級。鍍鋅完畢后鍍鋅封閉間出料門自動開啟，環(huán)軌起重機(jī)將鍍件水平輸送到水冷工位，鍍鋅封閉間出料門自動關(guān)閉，鍍鋅件被放入冷卻平移軌道車中，在冷卻水中降溫后由半門式起重機(jī)吊至鈍化工位鈍化處理，鈍化處理后由半門式起重機(jī)吊至修料區(qū)，從而完成整個熱浸鋅工藝過程。（三）各設(shè)備結(jié)構(gòu)及性能1、進(jìn)料地軌車組成設(shè)備如圖3所示，主要由框架 、車輪 、電機(jī)、減速器等組成。圖3 自行式進(jìn)料地軌車性能：a)額定荷載:20T；b) 整備質(zhì)量：4500kg；c) 外型尺寸(長寬高)：15.8m3.8m0.6md7、)功率8KW。2、全封閉步進(jìn)式自動酸洗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成、原理及特點(diǎn)全封閉步進(jìn)式自動酸洗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示，主要由控制系統(tǒng)、自動行車、行車滑架、水平移動滑道、水平行走機(jī)構(gòu)、垂直升降機(jī)構(gòu)等組成。主要用于自動輸送酸洗過程的工件，將工件從一個酸洗槽輸送到下一個酸洗槽中，使各酸槽中的酸液濃度和鐵鹽含量按階梯式分布，實(shí)現(xiàn)廢酸有固定槽排放處理。根據(jù)被鍍工件與鹽酸反應(yīng)時間和漂洗、助鍍時間，確定在每個酸洗槽中浸泡時間、漂洗時間、助鍍時間，按確定的時間和工藝要求用PLC進(jìn)行編程，使進(jìn)料自動門、水平行走機(jī)構(gòu)、垂直升降機(jī)構(gòu)動作，實(shí)現(xiàn)工件水平運(yùn)行和垂直升降，完成工件的酸洗、漂洗、助鍍和檢查等工序作業(yè)。實(shí)現(xiàn)酸洗作業(yè)自動化。8、其特點(diǎn)是：提高了鹽酸的利用率；延長了廠房和設(shè)備的使用壽命，降低了設(shè)備的維修成本；實(shí)現(xiàn)自動化酸洗，可節(jié)省人力，降低工人的勞動強(qiáng)度。圖4 全封閉步進(jìn)式自動酸洗系統(tǒng)1-控制系統(tǒng) 2-進(jìn)出自動門 3-行車滑架 4-水平移動滑道 5-水平行走機(jī)構(gòu) 6-垂直升降機(jī)構(gòu) 7-進(jìn)出料地軌車 8-封閉系統(tǒng)。性能參數(shù)：酸洗速度：5-6杠/小時額定起升重量：18000kg；吊杠長度：16.6m；垂直起升高度：5m；垂直起升速度：7m/min；水平運(yùn)行速度：40m/min；功率：64kW。酸洗工藝過程首先將工件放入第一個酸洗槽中，經(jīng)過一段時間（根據(jù)酸液濃度和生產(chǎn)效率進(jìn)行時間參數(shù)設(shè)定，一般情況時間設(shè)定為8-12分鐘）后，9、將第一酸洗槽中工件放入第二酸洗槽，同時將后續(xù)工件放入第一酸洗槽，在經(jīng)過相同酸洗時間后，將第二酸洗槽中工件放入第三酸洗槽，第一酸洗槽中工件放入第二酸洗槽，后續(xù)工件放入第一酸洗槽，依次循環(huán)，最終步進(jìn)式酸洗工藝會形成如圖5所示的結(jié)果。按階梯式分布，工件上的氧化物依次減少，酸液濃度依次增大，各酸槽內(nèi)鐵鹽含量依次減小，第一酸洗槽中雜質(zhì)及鐵鹽含量最高，酸濃度最低，最后一個酸洗槽酸濃度最高，雜質(zhì)及鐵鹽含量最低，酸液最大限度得到利用。第一酸洗槽中酸的濃度低于（0.5%以下）時，鐵鹽含量（大于300克/每升）時作為廢酸排放，將廢酸經(jīng)壓濾后排入廢酸儲備槽中待處理。同時將第二酸洗槽中酸液倒入第一酸洗槽，第三酸洗槽中10、酸液倒入第二酸洗槽，最后一個酸洗槽作為配制新酸槽，用來配制新酸，配制新酸時用漂洗水代替水稀釋濃鹽酸，漂洗水的補(bǔ)充用處理廢酸時產(chǎn)生的弱酸蒸餾水。 1098765432110987654321工裝依次遞進(jìn)工件上的氧化物依次減少酸液濃度依次增大各酸槽內(nèi)鐵鹽含量依次減小加入新酸濃度至15%排放時PH值4-5，鐵鹽含量300克/L以上圖5 步進(jìn)式自動酸洗工藝酸洗后形成結(jié)果圖酸洗結(jié)束后，工件進(jìn)入水洗槽進(jìn)行水洗，這時工件表面雜質(zhì)及鐵鹽含量很少，水洗的作用只是將工件表面的酸降低，漂洗水除酸的濃度會少量增加以外，雜質(zhì)及鐵鹽很少帶入漂洗水中，避免了雜質(zhì)、鐵鹽、酸帶入助鍍液中。3、酸霧收集處理系統(tǒng)組成酸霧收集處理系11、統(tǒng)由酸霧收集和酸霧（廢氣）吸收處理設(shè)備（如圖6所示）組成，是將酸洗車間全部封閉，通過引風(fēng)機(jī)將酸霧輸送到酸霧（廢氣）吸收處理設(shè)備中進(jìn)行處理，經(jīng)北京中研環(huán)能環(huán)保技術(shù)檢測中心檢驗(yàn)，排出氣體達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。 圖6 酸霧（廢氣）吸收處理設(shè)備性能參數(shù)：處理能力：25000 m3/h功率：15kW。處理率：91.2,處理后的氣體達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)（HCl100mg/ m3）。4、鍍鋅鍋加熱系統(tǒng)系統(tǒng)由加熱爐、燃燒系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等幾部分組成。該系統(tǒng)采用我公司與德國霍科德公司共同研發(fā)的對熱鍍鋅鋅鍋加熱的專用設(shè)備。加熱所需原料為天然氣,自動控制天然氣的流量并以脈沖的方式控制燒嘴，更好的控制爐體內(nèi)的溫度使鋅液的溫度更12、加均勻穩(wěn)定。該燃燒系統(tǒng)符合國家的環(huán)保要求,與傳統(tǒng)的煤氣發(fā)生爐相比較而言,此設(shè)備免去了煙氣脫硫及粉塵處理等工序，更加環(huán)保節(jié)能,控溫更加穩(wěn)定。也改善了廠區(qū)的環(huán)境。鍍鋅加熱爐原始參數(shù)鍍鋅鍋尺寸（內(nèi)）(長寬高)：15m3 m4m鍍鋅鍋壁厚 (mm)：60；燃料 ：天然氣(8500KCAL/NM3)；電源 ：380V/3P/50HZ；技術(shù)要求鋅液工作溫度 () 435-4502；爐膛（火道）溫度() 650；爐壁溫度() 50；溫度波動公差 () 2爐體受熱均勻 () 2燒嘴數(shù)量 (個) 6最大熱負(fù)荷 （kcal/h） 145104其它要求：爐坑內(nèi)全部照明、電器元件采用防爆型。盡量選用國內(nèi)名牌產(chǎn)品，包括13、減壓閥、電磁閥、熱電偶、燒嘴、自控等設(shè)備。技術(shù)性能生產(chǎn)能力（kg /h） 7000有效容鋅量 (t ) 1180鋅液工作溫度 () 435-450；爐膛（火道）溫度() 580620燒嘴數(shù)量 (個) 6設(shè)備結(jié)構(gòu)與參數(shù)1）鋅鍋鋅鍋材料為鋼制鋅鍋。2）爐體爐體結(jié)構(gòu)、排風(fēng)煙道如圖7、圖8所示。圖7 爐體結(jié)構(gòu)圖8 排風(fēng)煙道 熱鍍鋅爐的爐體，爐墻結(jié)構(gòu)由60mm厚耐熱纖維板、116mm厚硅藻土磚和232mm后黏土質(zhì)耐火磚構(gòu)成。外層采用鋼結(jié)構(gòu)爐殼。3）燃燒方式熱鍍鋅爐選用天然氣調(diào)溫高速燒嘴，防止產(chǎn)生局部高溫。采用脈動燃燒方式燃燒，高速的沖擊氣流可以使?fàn)t氣溫度均勻，并提高爐氣和鋅鍋傳熱效果。燒嘴布置在熱鍍鋅爐14、兩端的對角處，在燒嘴的另一端各布置一個排煙口，使?fàn)t膛內(nèi)煙氣流動順暢，兩個煙道口的支煙道沿爐子的墻體匯集到主排煙道，主排煙道設(shè)置可自動調(diào)節(jié)的控制爐壓用的煙道調(diào)節(jié)閥（煙道閘板）。該燃燒方式是目前最先進(jìn)的供熱方法之一。其特點(diǎn)是：a. 爐膛內(nèi)溫度均勻；b. 傳熱效率高節(jié)省能源，提高生產(chǎn)效率；c. 可以降低爐膛溫度并均勻化，提高了鋅鍋的使用壽命;d. 全自動控制，保證鍍鋅工藝溫度的穩(wěn)定，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。4)燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)性能應(yīng)符合GB/T19839規(guī)定的要求。燃燒系統(tǒng)由燒嘴、燃?xì)夤苈贰⒅伎諝夤苈贰煹勒{(diào)節(jié)閥等部分組成。燒嘴：為保證爐內(nèi)溫度場的均勻性，采用6只燃?xì)庹{(diào)溫高速燒嘴，（燒嘴噴出的火焰溫度可以15、調(diào)節(jié)，防止產(chǎn)生局部高溫，確保爐膛溫度的均勻性。）燒嘴分別布置在爐兩邊端墻上。燒嘴采用進(jìn)口的德國霍科德技術(shù)產(chǎn)品。燃?xì)夤苈罚喝細(xì)庵鞴苈放溆惺謩忧蜷y、過濾器、穩(wěn)壓閥（調(diào)壓閥）、壓力開關(guān)、快速切斷閥，確保爐前的天然氣安全、穩(wěn)定的供給。燒嘴前燃?xì)夤苈吩诿總€燒嘴前配有手動球閥、電磁閥、比例調(diào)節(jié)閥，兩個燒嘴為一組，每個燒嘴配有自動點(diǎn)火器和火焰檢測器。助燃空氣管路在每個燒嘴前配有雙位電磁閥、手動蝶閥。助燃空氣用風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速，調(diào)節(jié)供風(fēng)壓力，采用該方法供風(fēng)壓力穩(wěn)定，節(jié)能；風(fēng)機(jī)入口安有消聲器，減少風(fēng)機(jī)振動產(chǎn)生的噪音。排煙系統(tǒng)：在主煙道設(shè)有耐高溫?zé)煹赖y，可隨供熱負(fù)荷的變化自動調(diào)節(jié)煙道蝶閥的開度，始終使?fàn)t壓控制在16、最佳值，即保證了爐內(nèi)熱氣流的充分利用，又保證了爐外冷空氣不會被吸入爐內(nèi)。煙氣通過排煙管道和煙囪排出，設(shè)有排煙溫度熱電偶，在控制柜的溫度儀表上顯示排煙溫度。（煙囪采用原有鋼制煙囪）。5）控制系統(tǒng)控制柜如圖9所示。溫控系統(tǒng)控制系統(tǒng)采用的是計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)，各開關(guān)量信號由PLC采集和處理，模擬量信號由智能儀表采集和處理，PLC和智能儀表通過通訊總線與工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。這種結(jié)構(gòu)保證了在上位機(jī)脫機(jī)的情況下，通過PLC和智能儀表能夠獨(dú)立地完成系統(tǒng)自動運(yùn)行，提高了系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)設(shè)有自動（微機(jī)、儀表）、手動兩種工況控制模式，根據(jù)需要和系統(tǒng)狀態(tài)，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)切換選用。圖9 控制柜燃燒控制單元燃燒系統(tǒng)由燒17、嘴、燃?xì)夤苈贰⒅伎諝夤苈贰煹勒{(diào)節(jié)閥等部分組成。該生產(chǎn)線選用天然氣調(diào)溫高速燒嘴，防止產(chǎn)生局部高溫。采用脈動燃燒方式燃燒，高速的沖擊氣流可以使?fàn)t氣溫度均勻，并提高爐氣和鋅鍋傳熱效果。燒嘴布置在熱鍍鋅爐兩端的對角處，在燒嘴的另一端各布置一個排煙口，使?fàn)t膛內(nèi)煙氣流動順暢，兩個煙道口的支煙道沿爐子的墻體匯集到主排煙道，主排煙道設(shè)置可自動調(diào)節(jié)的控制爐壓用的煙道調(diào)節(jié)閥。該燃燒方式是目前最先進(jìn)的供熱方法之一。壓力控制單元在主煙道設(shè)有自控耐高溫?zé)煹赖y，與爐壓變送器及壓力調(diào)節(jié)儀表構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，對爐膛壓力進(jìn)行自動控制。控制系統(tǒng)可隨供熱負(fù)荷的變化自動調(diào)節(jié)煙閥的開度，始終使?fàn)t壓控制在最佳值。溫度控制單元采用進(jìn)18、口可編程序溫度調(diào)節(jié)儀，具有智能編程、PID調(diào)節(jié)（自整定）、限速升溫等功能，具有上、下限絕對值或偏差報(bào)警。 溫度控制共分2個控溫區(qū)，為保證控溫精度和生產(chǎn)運(yùn)行的可靠性，每區(qū)對應(yīng)設(shè)置熱電偶1支、智能溫度控制儀表1臺，構(gòu)成溫控基礎(chǔ)單元。控溫單元相對獨(dú)立運(yùn)行，以保證系統(tǒng)工作的可靠性。在控溫過程中充分利用智能儀表的固有功能，實(shí)現(xiàn)PID調(diào)節(jié)、模糊控制、自適應(yīng)和參數(shù)自整定調(diào)節(jié)。各溫控區(qū)的溫度通過溫控儀表顯示，換熱器前后煙氣的溫度配置數(shù)字顯示儀表，用于監(jiān)測溫度情況。報(bào)警單元系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控各被控對象的狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)電機(jī)出現(xiàn)過負(fù)荷、燃燒器熄火、爐溫超溫、壓力超限/欠壓等情況，立即發(fā)出聲光報(bào)警信息，并進(jìn)行如切斷閥門、控制19、開度等相應(yīng)處理，確保系統(tǒng)安全。報(bào)警系統(tǒng)單元主要信號和執(zhí)行部件與PLC相連。傳感器和執(zhí)行元件分布在現(xiàn)場的各傳感器負(fù)責(zé)采集壓力、溫度等各種監(jiān)控信號，并將其傳送給系統(tǒng)的相應(yīng)控制單元進(jìn)行分析和運(yùn)算，并以此為根據(jù)輸出相應(yīng)的控制指令（輸出信號）、控制相應(yīng)的執(zhí)行元件（如點(diǎn)火燒嘴、燃燒控制器、電磁閥等），以產(chǎn)生相應(yīng)的調(diào)整動作。a.溫度控制儀表采用進(jìn)口可編程序溫度調(diào)節(jié)儀，具有智能編程、PID調(diào)節(jié)（自整定）、限速升溫等功能，具有上、下限絕對值或偏差報(bào)警。 b.可編程序控制器（PLC）采用西門子系列產(chǎn)品。c.控制系統(tǒng)功能控制系統(tǒng)包括以下功能控制單元：燃燒控制單元、溫度控制單元、壓力控制單元報(bào)警及故障處理單元、風(fēng)機(jī)控20、制單元、管理系統(tǒng)單元等等。-燃燒控制單元每個燒嘴各配置1臺專用燃燒控制器來實(shí)現(xiàn)燒嘴的自動點(diǎn)火、火焰檢測、熄火報(bào)警、大小火切換功能。該燃燒控制器與PLC和智能儀表相連，接受指令，同時也將火焰確認(rèn)、故障報(bào)警等信息通過PLC進(jìn)行相應(yīng)處理。-溫度控制單元溫度控制共分2個控溫區(qū) ，為保證控溫精度和生產(chǎn)運(yùn)行的可靠性，每區(qū)對應(yīng)設(shè)置熱電偶1支、智能溫度控制儀表1臺，構(gòu)成溫控基礎(chǔ)單元。控溫單元相對獨(dú)立運(yùn)行，以保證系統(tǒng)工作的可靠性。在控溫過程中充分利用智能儀表的固有功能，實(shí)現(xiàn)PID調(diào)節(jié)、模糊控制、自適應(yīng)和參數(shù)自整定調(diào)節(jié)。溫度顯示：各溫控區(qū)的溫度通過溫控儀表顯示，換熱器前后煙氣的溫度配置數(shù)字顯示儀表，用于監(jiān)測溫度情21、況。-壓力控制單元在主煙道設(shè)有自控耐高溫?zé)煹赖y，與爐壓變送器及壓力調(diào)節(jié)儀表構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，對爐膛壓力進(jìn)行自動控制。控制系統(tǒng)可隨供熱負(fù)荷的變化自動調(diào)節(jié)煙閥的開度，始終使?fàn)t壓控制在最佳值。-風(fēng)機(jī)控制單元助燃風(fēng)機(jī)采用自動/手動控制啟動或停止。儀表柜上顯示實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)。-故障報(bào)警單元系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控各被控對象的狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)電機(jī)出現(xiàn)過負(fù)荷、燃燒器熄火、爐溫超溫、壓力超限/欠壓等情況，立即發(fā)出聲光報(bào)警信息，并進(jìn)行如切斷閥門、控制開度等相應(yīng)處理，確保系統(tǒng)安全。報(bào)警系統(tǒng)單元主要信號和執(zhí)行部件與PLC相連。-系統(tǒng)管理單元(由甲方確定配置)選用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，配置液晶顯示器和彩色噴墨打印機(jī)作為系統(tǒng)上位管理機(jī)。通過22、與PLC和智能儀表的數(shù)據(jù)交換，采集現(xiàn)場過程參數(shù)，生成仿真圖形包括：工況圖、模擬儀表盤、模擬開關(guān)控件,溫度控制參數(shù)表、溫度控制趨勢圖、柱狀圖,餅圖和報(bào)警狀態(tài)欄等信息圖表。鍍鋅過程的參數(shù)設(shè)置、程序給定、遠(yuǎn)程控制操作均使用鍵盤、鼠標(biāo)完成，實(shí)現(xiàn)屏上操作，即控制組態(tài)軟件把通訊、動態(tài)圖象、聲音、文字表格和各種控制技術(shù)融合在一起，實(shí)現(xiàn)全中文顯示、提示引導(dǎo)、工藝流程畫面動態(tài)顯示等多媒體集散控制技術(shù)。可按要求對爐溫、工件溫度、燃?xì)饬俊⒖諝饬俊r間等工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)時采集和存儲，以備查找、調(diào)用、打印輸出、生成表格等，為管理人員提供所需的資料。系統(tǒng)有校驗(yàn)聯(lián)鎖及鍵錯保護(hù)功能，防止誤操作、誤動作。同時設(shè)置系統(tǒng)管理人員的受23、權(quán)口令，防止對系統(tǒng)的人員干擾。系統(tǒng)的脫機(jī)運(yùn)行控制系統(tǒng)采用的是計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)，各開關(guān)量信號由PLC采集和處理，模擬量信號由智能儀表采集和處理，PLC和智能儀表通過通訊總線與工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。這種結(jié)構(gòu)保證了在上位機(jī)脫機(jī)的情況下，通過PLC和智能儀表能夠獨(dú)立地完成系統(tǒng)自動運(yùn)行，提高了系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)設(shè)有自動（微機(jī)、儀表）、手動兩種工況控制模式，根據(jù)需要和系統(tǒng)狀態(tài)，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)切換選用。6)電氣柜控制柜面板設(shè)置在電氣柜控制柜前面板上設(shè)置：智能溫度控制儀表（控制并顯示各溫控區(qū)溫度）；溫度顯示儀表（顯示預(yù)熱器前后煙氣溫度）；壓力儀表（顯示爐膛壓力）；系統(tǒng)電壓、電流表；狀態(tài)指示和故障報(bào)警指示燈（顯示24、助燃風(fēng)機(jī)、燒嘴、變頻器等的狀態(tài)）。各控制用斷路器、接觸器、中間繼電器、控制按鈕和信號燈等采用施耐德產(chǎn)品。電流表、電壓表、各種壓力表等選用優(yōu)質(zhì)數(shù)顯表。管線敷設(shè)及橋架敷設(shè)按國家有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)敷設(shè)。5、全封閉煙塵收集輸送系統(tǒng)該系統(tǒng)主要由全封閉煙塵收集輸送設(shè)備和熱浸鋅煙氣凈化設(shè)備兩部分組成。（1） 全封閉煙塵收集輸送設(shè)備采用歐式封閉結(jié)構(gòu)，可使生產(chǎn)中產(chǎn)生的煙塵氣體通過此設(shè)備有組織的收集并將其輸送至熱浸鋅煙氣凈化設(shè)備進(jìn)行處理。圖10 全封閉煙塵收集輸送設(shè)備（2）熱浸鋅煙氣凈化設(shè)備如圖10所示。該設(shè)備是濕式除塵與布袋式除塵的完美結(jié)合,它免除了傳統(tǒng)布袋除塵繁瑣的定期清洗布袋的過程，利用多層不同幕布的濕式過濾使25、之透氣性能更高，從而避免了布袋除塵經(jīng)常堵塞的現(xiàn)象。含塵氣體通過導(dǎo)流裝置以一定的流速進(jìn)入除塵器的水幕時細(xì)小的塵粒與水膜接觸后凝聚而使之降落，或氣體沖擊塵粒時被外殼壁所粘附，此后液體將含有水的塵粒沖到沉淀槽中沉淀，處理后的氣體經(jīng)排氣管排入大氣。經(jīng)北京中研環(huán)能環(huán)保技術(shù)檢測中心檢驗(yàn)，處理率達(dá)95.8%。圖11 熱浸鋅煙氣凈化設(shè)備外形性能參數(shù)：處理能力：50000 m3/h功率：66kW。處理效果：達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。6、助鍍液除鐵鹽設(shè)備功能在熱鍍鋅生產(chǎn)時，大量鐵離子和酸被帶入助鍍液中，導(dǎo)致助鍍液中的鐵離子含量和PH值不斷升高。鍍鋅時鐵離子又被帶入鋅鍋，形成的鋅鐵顆粒，不但嚴(yán)重影響鍍件外觀還會導(dǎo)致鋅耗增加26、，使鍍鋅生產(chǎn)成本升高。“ZYHB-I型除鐵鹽設(shè)備”能自動高效清除助鍍液中鐵離子調(diào)整PH值，從而減少鍍鋅時鋅渣的產(chǎn)生，既改善了鍍件表面質(zhì)量又降低了鋅耗。該除鐵鹽設(shè)備可將助鍍液的鐵鹽濃度控制在1g/L以下，有效降低鋅耗量（總節(jié)鋅量：總鋅耗的15-30%；或每噸工件的0.737%）。組成與結(jié)構(gòu)助鍍液除鐵鹽設(shè)備如圖12、圖13所示，主要由控制面板、漏斗、加料槽、反應(yīng)槽、.反應(yīng)槽、壓濾機(jī)等組成。圖12 助鍍液除鐵鹽設(shè)備外形 圖13 助鍍液除鐵鹽設(shè)備結(jié)構(gòu)1.控制面板 2.漏斗 3.加料槽 4.反應(yīng)槽 5.反應(yīng)槽 6.壓濾機(jī)工作原理通過人工檢測助鍍槽中的Fe鹽含量和PH值，當(dāng)其中某一項(xiàng)參數(shù)超過臨界值時（臨界27、值：常規(guī)亞鐵離子大于,4PH值5時，較適宜熱鍍鋅，因此穩(wěn)定在下是除鐵的基本要求），人工按動相應(yīng)按鈕對助鍍液進(jìn)行處理。這時將通過1號隔膜泵把助鍍槽內(nèi)的助鍍液輸送到第一反應(yīng)系統(tǒng)， 同時啟動加藥泵加入雙氧水、氨水等藥劑，使助鍍液中2價鐵離子變?yōu)榭晌降?價鐵離子（Fe（OH）3沉淀，經(jīng)第一反應(yīng)系統(tǒng)后，溢流進(jìn)入第二反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)一步反應(yīng)，使助鍍液中2價鐵離子完全變?yōu)?價的可吸附鐵離子，啟動2號氣動隔膜泵將處理完的助鍍液輸送到壓濾機(jī)，再經(jīng)過壓濾機(jī)將鐵鹽沉淀物濾出，處理后的助鍍液流回到助鍍槽內(nèi)。壓濾時壓濾機(jī)的下方有助鍍液回收車，壓濾機(jī)處理助鍍液時會有部分液體滴落，滴液經(jīng)助鍍液回收車回收到第二反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)這樣可防28、止助鍍液的損失。壓濾機(jī)中鐵鹽沉淀物達(dá)到一定量后需清理時，壓濾機(jī)下方的助鍍液回收車會自動翻轉(zhuǎn)，壓濾機(jī)沉淀物會進(jìn)入廢料斗。7、助鍍液加熱設(shè)備功能利用鋅鍋熱煙氣為助鍍液加熱，使助鍍液溫度保持在65-75，以保證鍍鋅質(zhì)量。該助鍍液加熱設(shè)備換熱管及水泵采用鈦合金材料，具有體積小、加熱效果好，運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)。組成與結(jié)構(gòu)設(shè)備主要由換熱管封頭、外殼換熱管 、水泵等組成，結(jié)構(gòu)如圖14、15所示。圖14 助鍍液加熱設(shè)備 圖15 助鍍液加熱設(shè)備結(jié)構(gòu)圖1換熱管2.封頭 3.外殼 4.助鍍液槽 5.水泵工作原理由水泵將助鍍液從助鍍液槽中輸出，經(jīng)散熱管將助鍍液輸回到鍍液槽中，在此過程中助鍍液被加熱，可根據(jù)助鍍液溫度,調(diào)29、節(jié)熱風(fēng)風(fēng)量，使助鍍液溫度達(dá)到設(shè)定溫度。8、烘干系統(tǒng)技術(shù)性能熱風(fēng)溫度：120-160；熱風(fēng)流量：4611Nm3/h設(shè)備組成及原理設(shè)備由不銹鋼換熱器（如圖16所示，日本技術(shù)）、耐熱引風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)量調(diào)節(jié)閥門、噴流風(fēng)管、烘干箱等組成。利用鋅鍋加熱排出的煙氣余熱，在加熱爐煙道中經(jīng)不銹鋼板式逆流熱交換器加熱空氣，生成成150左右的熱風(fēng)，采用噴流的方法對進(jìn)行加熱干燥。圖16 熱風(fēng)烘干換熱器外形9、浸鋅環(huán)軌起重機(jī)浸鋅環(huán)軌起重機(jī)主要由電動葫蘆、行走機(jī)構(gòu)組成。由六個電動葫蘆組成，兩個電動葫蘆為一組，分別在烘干工位、鍍鋅工位和冷卻工位。可大大提高工作效率。主要技術(shù)參數(shù) 總高度：10m起升高度：4.5m起重量:20噸運(yùn)30、行速度:30m/min每個電動葫蘆額定荷載: 10T 功率13kW。10、廢酸處理設(shè)備如圖17所示，主要由、熱氣進(jìn)口、上塔體組件、錐形連接盤、外殼、 蒸發(fā)管等組成。 圖17 廢酸處理設(shè)備外形其原理是：通過合理設(shè)計(jì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、液體分流器、蒸發(fā)管的數(shù)量，材質(zhì)的選用，使得廢熱煙氣通過設(shè)備時將廢酸加熱蒸發(fā)，蒸發(fā)后高濃度氯化亞鐵冷卻濃縮，使氯化亞鐵以結(jié)晶的形式析出，再經(jīng)分離獲取氯化亞鐵的晶體。蒸發(fā)后的含有鹽酸的氣體經(jīng)冷凝器冷凝成為稀鹽酸，返回酸洗車間再次使用，這樣既可以實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用，又無二次污染。該設(shè)備采用鈦合金材料制造而成，鈦合金材料的特質(zhì)是耐腐蝕、耐高溫的金屬材料。此設(shè)備利用鋅鍋的余熱尾氣通過31、蒸餾的方式將廢酸中的氯化亞鐵結(jié)晶稀出，氯化氫和水經(jīng)廢酸回收設(shè)備回收后循環(huán)使用，從而解決了熱鍍鋅生產(chǎn)中廢酸的排放及處理難題，解決了對環(huán)境的污染。該設(shè)備具有運(yùn)行費(fèi)用低，處理效果顯著的特點(diǎn)。11、半門式起重機(jī)主要由電動葫蘆、行走機(jī)構(gòu)、門架等組成。總高度：7m起升高度：4.5m起重量:20噸運(yùn)行速度:30m/min四、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益分析及特點(diǎn)（一）全封閉步進(jìn)式自動熱鍍鋅生產(chǎn)線與傳統(tǒng)熱鍍鋅生產(chǎn)線經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益分析（按設(shè)計(jì)能力150000噸/年計(jì)算） 1、經(jīng)濟(jì)效益分析（按國內(nèi)價值計(jì)算） 酸消耗量 全封閉步進(jìn)式自動熱鍍鋅生產(chǎn)線消耗鹽酸1200噸/年 價值1200*500=600000元 傳統(tǒng)熱鍍鋅生32、產(chǎn)線消耗鹽酸4000噸/年 價值4000*500=2000000元 水消耗量 全封閉步進(jìn)式自動熱鍍鋅生產(chǎn)線無水消耗無費(fèi)用。傳統(tǒng)熱鍍鋅生產(chǎn)線消耗水12000噸/年，價值12000*5=60000元鋅消耗量 全封閉步進(jìn)式自動熱鍍鋅生產(chǎn)線消耗鋅4500噸/年，價值4500*17000=76500000元 傳統(tǒng)熱鍍鋅生產(chǎn)線消耗鋅4950噸/年價值4950*17000=84150000人工費(fèi)用 全封閉步進(jìn)式自動熱鍍鋅生產(chǎn)線節(jié)約人工1200 費(fèi)用1200*150=180000元 廢酸處理 全封閉步進(jìn)式自動熱鍍鋅生產(chǎn)線產(chǎn)生廢酸2250噸/年，處理廢酸成本2250*50=112500 回收氯化亞鐵1080噸，33、回收水2250噸，產(chǎn)生效益1080噸*1500=1620000元 2250*5=11250元傳統(tǒng)熱鍍鋅生產(chǎn)線產(chǎn)生廢酸2000噸/年 處理廢酸成本2000*600=1200000元 另外處理廢酸產(chǎn)生的固廢約400噸左右還需處理。 廢水處理 全封閉步進(jìn)式自動熱鍍鋅生產(chǎn)線水循環(huán)使用，污水處理費(fèi)用。 傳統(tǒng)熱鍍鋅生產(chǎn)線水處理量約30000噸左右水處理費(fèi)用30000*15=450000元，另外處理水產(chǎn)生的固廢約200噸左右還需處理。 綜上所述，全封閉步進(jìn)式自動熱鍍鋅生產(chǎn)線相對傳統(tǒng)熱鍍鋅生產(chǎn)線可產(chǎn)生效益共計(jì)1224.75萬元 ,其中酸節(jié)約120 萬元 水節(jié)約6萬元 鋅節(jié)約765萬元 廢酸處理節(jié)約270.7534、萬元 水處理節(jié)約45萬元 人工成本節(jié)約18萬元。.計(jì)算依據(jù) 酸500元/噸 水5元/噸 鋅17000元/噸 人工費(fèi)150元/天 廢酸處理費(fèi)600元/噸 水處理費(fèi)15元/噸。2、環(huán)境效益分析 水排放對環(huán)境造成的污染 傳統(tǒng)工藝中的漂洗水雖然進(jìn)行里循環(huán)使用，但隨著循環(huán)水中氯離子的增加，漂洗水還需排放，對環(huán)境造成影響。 廢酸處理對環(huán)境造成的影響 傳統(tǒng)工藝中的廢酸處理會產(chǎn)生大量的固廢對環(huán)境造成影響酸霧排放對環(huán)境造成的影響 傳統(tǒng)工藝中的酸霧收集率較低，不能完全回收處理，排放的酸霧會對廠房、人員及環(huán)境造成影響。（二）特點(diǎn)1、清潔環(huán)保酸洗工段采用封閉結(jié)構(gòu),使酸洗工藝過程與外部環(huán)境完全隔絕的封閉區(qū)域內(nèi)機(jī)械化作業(yè)35、自動控制完成，鍍前處理產(chǎn)生的酸氣，在密閉的酸洗工段自動收集有組織輸送至酸霧處理系統(tǒng)，經(jīng)酸霧收集處理后達(dá)標(biāo)排放（專利設(shè)備HCl去除率大于91.2%）。鍍鋅過程中產(chǎn)生的大量煙塵，通過側(cè)吸導(dǎo)流式煙氣處理設(shè)備，使得熱鍍鋅過程中產(chǎn)生的煙塵在高效收集，經(jīng)專用環(huán)保設(shè)備處理后達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，廢氣中的固體顆粒小于90mg/m3,煙氣黑度達(dá)到一級。使熱鍍鋅生產(chǎn)環(huán)境清潔、環(huán)保。2、節(jié)能降耗經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益如前分析可知每年可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益共計(jì)536.25萬元。節(jié)約用天然氣加熱的鍍鋅爐排出的尾氣溫度約500度，用煙氣熱交換系統(tǒng)將余熱引入工件烘干工序，利用余熱作為烘干熱源有效節(jié)約了能源的消耗。3、安全生產(chǎn) 采用酸洗自動化可提高熱鍍鋅生產(chǎn)的機(jī)械化、自動化程度和生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動強(qiáng)度和生產(chǎn)成本，改善了熱鍍鋅的生產(chǎn)環(huán)境，減少了對環(huán)境的污染。從而實(shí)現(xiàn)了環(huán)保、節(jié)能、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目標(biāo)。