1、山東莒縣熱鍍鋅生產線方案設計一、技術指標1、生產能力: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、酸霧處理后應達到國家排放標準(HCl100mg/ m3)。8、鍍鋅產品標準: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。根據熱鍍鋅多年經驗和試驗結果,酸洗池需10個, 1個漂洗池、一個助鍍池,共1
2、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酸洗后,物料流向轉90度軸向進入浸鋅工位,物料流向成L形流動,改變了傳統的物料橫向進入浸鋅工位的輸送方式。 酸洗時采用橫向、垂直運動機械化,經PLC編程,實現酸洗步進自動化作業。酸洗工段采用步進方式,廠房封閉方便。鋅鍋在獨立的空間內,空間體積小,減小了引風機的排量,從而減小了電機功率和運行費用。1、設備組成總體布局如圖1所示。設備主要由冷卻槽、鈍化槽、半門式起重機、酸洗槽、水洗槽、助鍍槽、酸洗自
3、動控制系統、全封閉煙霧收集系統、熱浸鋅煙氣凈化設備、助鍍液除鐵鹽設備、全封閉酸霧收集處理系統、酸液加熱設備、烘干換熱器、助鍍液加熱設備、浸鋅環軌起重機、酸洗自動線、自行式進料地軌車、鋅鍋燃燒及控制系統、廢酸處理設備等組成。圖1 全封閉清潔型熱鍍鋅生產線總體布置圖1-冷卻槽 2-鈍化槽 3-半門式起重機 4-酸洗槽 5-水洗槽 6-助鍍槽 7-鋅鍋燃燒及控制系統 8-全封閉煙霧收集系統 9-熱浸鋅煙氣凈化設備 10-助鍍液除鐵鹽設備 11-全封閉酸霧收集處理系統 12-酸液加熱設備 13-烘干換熱器 14-助鍍液加熱設備 15-浸鋅環軌起重機 16-酸洗自動線及控制系統 17-自行式進料地軌車
4、圖2 全封閉清潔型熱鍍鋅生產線剖面圖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線工藝流程圖熱鍍鋅生產線生產運行過程: 將掛有待鍍件的吊杠放在進料地軌車上,啟動自行進料地軌車,進入全封閉酸洗工段;步進式自動酸洗系統(水平、垂直升降)按規定的程序將待鍍件按多槽酸洗工藝要求進行酸洗除銹處理,并按工藝要求依次遞進自動完成整個酸洗過程,此時酸霧回收凈化設備啟動,將脫脂除銹時產生的酸霧進行回收凈化處理,處理率達91.2,處理后的氣體達標排放(氣體中HCL含量小于100mg/m3)。經多槽酸洗的待鍍件放入水洗槽進行涮洗,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行鍍前處理。在鍍鋅過程中定期檢測助鍍液中“鐵鹽” 含量,當助鍍液中亞鐵離子含量達到設定值時,起動助鍍液除鐵鹽設備,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,經處理后的助鍍液可循環再使用。經鍍前處理的待鍍件由自動酸洗系統設備將工件放置到移動烘干箱上,移動烘干箱運行到烘干位置(也是浸鋅起吊工位),利用熱風烘干換熱器產生的干凈熱氣對工件烘干。浸鋅環軌起重機將待鍍件吊起,鍍鋅封閉進料門自動開啟,待鍍件被軸向水平輸送到鍍鋅槽上方進行熱浸鍍鋅,鍍鋅封閉進料門自動關閉,此時煙塵處理系統啟動,鍍鋅過程中產生的大量煙塵通過全封閉鋅鍋除煙塵
6、系統收集后進入鍍鋅煙氣凈化設備進行處理,經水浴處理后經旋流塔排入大氣,廢氣中的固體顆粒小于90mg/m3,煙氣黑度達到一級。鍍鋅完畢后鍍鋅封閉間出料門自動開啟,環軌起重機將鍍件水平輸送到水冷工位,鍍鋅封閉間出料門自動關閉,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吊至鈍化工位鈍化處理,鈍化處理后由半門式起重機吊至修料區,從而完成整個熱浸鋅工藝過程。(三)各設備結構及性能1、進料地軌車組成設備如圖3所示,主要由框架 、車輪 、電機、減速器等組成。圖3 自行式進料地軌車性能:a)額定荷載:20T;b) 整備質量:4500kg;c) 外型尺寸(長寬高):15.8m3.8m0.6md
7、)功率8KW。2、全封閉步進式自動酸洗系統結構、組成、原理及特點全封閉步進式自動酸洗系統結構如圖4所示,主要由控制系統、自動行車、行車滑架、水平移動滑道、水平行走機構、垂直升降機構等組成。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,實現廢酸有固定槽排放處理。根據被鍍工件與鹽酸反應時間和漂洗、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進行編程,使進料自動門、水平行走機構、垂直升降機構動作,實現工件水平運行和垂直升降,完成工件的酸洗、漂洗、助鍍和檢查等工序作業。實現酸洗作業自動化。
8、其特點是:提高了鹽酸的利用率;延長了廠房和設備的使用壽命,降低了設備的維修成本;實現自動化酸洗,可節省人力,降低工人的勞動強度。圖4 全封閉步進式自動酸洗系統1-控制系統 2-進出自動門 3-行車滑架 4-水平移動滑道 5-水平行走機構 6-垂直升降機構 7-進出料地軌車 8-封閉系統。性能參數: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,經過一段時間(根據酸液濃度和生產效率進行時間參數設定,一般情況時間設定為8-12分鐘)后,
9、將第一酸洗槽中工件放入第二酸洗槽,同時將后續工件放入第一酸洗槽,在經過相同酸洗時間后,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,后續工件放入第一酸洗槽,依次循環,最終步進式酸洗工藝會形成如圖5所示的結果。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,各酸槽內鐵鹽含量依次減小,第一酸洗槽中雜質及鐵鹽含量最高,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,漂洗水的補充用處理廢酸時產生的弱酸蒸餾水。 1098765432110987654321工裝依次遞進工件上的氧化物依次減少酸液濃度依次增大各酸槽內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 步進式自動酸洗工藝酸洗后形成結果圖酸洗結束后,工件進入水洗槽進行水洗,這時工件表面雜質及鐵鹽含量很少,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,雜質及鐵鹽很少帶入漂洗水中,避免了雜質、鐵鹽、酸帶入助鍍液中。3、酸霧收集處理系統組成酸霧收集處理系
11、統由酸霧收集和酸霧(廢氣)吸收處理設備(如圖6所示)組成,是將酸洗車間全部封閉,通過引風機將酸霧輸送到酸霧(廢氣)吸收處理設備中進行處理,經北京中研環能環保技術檢測中心檢驗,排出氣體達到國家排放標準。 圖6 酸霧(廢氣)吸收處理設備性能參數:處理能力:25000 m3/h功率:15kW。處理率:91.2,處理后的氣體達到國家排放標準(HCl100mg/ m3)。4、鍍鋅鍋加熱系統系統由加熱爐、燃燒系統、控制系統等幾部分組成。該系統采用我公司與德國霍科德公司共同研發的對熱鍍鋅鋅鍋加熱的專用設備。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,更好的控制爐體內的溫度使鋅液的溫度更
12、加均勻穩定。該燃燒系統符合國家的環保要求,與傳統的煤氣發生爐相比較而言,此設備免去了煙氣脫硫及粉塵處理等工序,更加環保節能,控溫更加穩定。也改善了廠區的環境。鍍鋅加熱爐原始參數鍍鋅鍋尺寸(內)(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燒嘴數量 (個) 6最大熱負荷 (kcal/h) 145104其它要求:爐坑內全部照明、電器元件采用防爆型。盡量選用國內名牌產品,包括
13、減壓閥、電磁閥、熱電偶、燒嘴、自控等設備。技術性能生產能力(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燒嘴數量 (個) 6設備結構與參數1)鋅鍋鋅鍋材料為鋼制鋅鍋。2)爐體爐體結構、排風煙道如圖7、圖8所示。圖7 爐體結構圖8 排風煙道 熱鍍鋅爐的爐體,爐墻結構由60mm厚耐熱纖維板、116mm厚硅藻土磚和232mm后黏土質耐火磚構成。外層采用鋼結構爐殼。3)燃燒方式熱鍍鋅爐選用天然氣調溫高速燒嘴,防止產生局部高溫。采用脈動燃燒方式燃燒,高速的沖擊氣流可以使爐氣溫度均勻,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,使爐膛內煙氣流動順暢,兩個煙道口的支煙道沿爐子的墻體匯集到主排煙道,主排煙道設置可自動調節的控制爐壓用的煙道調節閥(煙道閘板)。該燃燒方式是目前最先進的供熱方法之一。其特點是:a. 爐膛內溫度均勻;b. 傳熱效率高節省能源,提高生產效率;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定,提高產品的質量。4)燃燒系統燃燒系統性能應符合GB/T19839規定的要求。燃燒系統由燒嘴、燃氣管路、助燃空氣管路、煙道調節閥等部分組成。燒嘴:為保證爐內溫度場的均勻性,采用6只燃氣調溫高速燒嘴,(燒嘴噴出的火焰溫度可以
15、調節,防止產生局部高溫,確保爐膛溫度的均勻性。)燒嘴分別布置在爐兩邊端墻上。燒嘴采用進口的德國霍科德技術產品。燃氣管路:燃氣主管路配有手動球閥、過濾器、穩壓閥(調壓閥)、壓力開關、快速切斷閥,確保爐前的天然氣安全、穩定的供給。燒嘴前燃氣管路在每個燒嘴前配有手動球閥、電磁閥、比例調節閥,兩個燒嘴為一組,每個燒嘴配有自動點火器和火焰檢測器。助燃空氣管路在每個燒嘴前配有雙位電磁閥、手動蝶閥。助燃空氣用風機采用變頻調速,調節供風壓力,采用該方法供風壓力穩定,節能;風機入口安有消聲器,減少風機振動產生的噪音。排煙系統:在主煙道設有耐高溫煙道蝶閥,可隨供熱負荷的變化自動調節煙道蝶閥的開度,始終使爐壓控制在
16、最佳值,即保證了爐內熱氣流的充分利用,又保證了爐外冷空氣不會被吸入爐內。煙氣通過排煙管道和煙囪排出,設有排煙溫度熱電偶,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)控制系統控制柜如圖9所示。溫控系統控制系統采用的是計算機集散控制系統,各開關量信號由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進行數據交換。這種結構保證了在上位機脫機的情況下,通過PLC和智能儀表能夠獨立地完成系統自動運行,提高了系統的可靠性。系統設有自動(微機、儀表)、手動兩種工況控制模式,根據需要和系統狀態,通過轉換開關切換選用。圖9 控制柜燃燒控制單元燃燒系統由燒
17、嘴、燃氣管路、助燃空氣管路、煙道調節閥等部分組成。該生產線選用天然氣調溫高速燒嘴,防止產生局部高溫。采用脈動燃燒方式燃燒,高速的沖擊氣流可以使爐氣溫度均勻,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,使爐膛內煙氣流動順暢,兩個煙道口的支煙道沿爐子的墻體匯集到主排煙道,主排煙道設置可自動調節的控制爐壓用的煙道調節閥。該燃燒方式是目前最先進的供熱方法之一。壓力控制單元在主煙道設有自控耐高溫煙道蝶閥,與爐壓變送器及壓力調節儀表構成閉環控制系統,對爐膛壓力進行自動控制。控制系統可隨供熱負荷的變化自動調節煙閥的開度,始終使爐壓控制在最佳值。溫度控制單元采用進
18、口可編程序溫度調節儀,具有智能編程、PID調節(自整定)、限速升溫等功能,具有上、下限絕對值或偏差報警。 溫度控制共分2個控溫區,為保證控溫精度和生產運行的可靠性,每區對應設置熱電偶1支、智能溫度控制儀表1臺,構成溫控基礎單元。控溫單元相對獨立運行,以保證系統工作的可靠性。在控溫過程中充分利用智能儀表的固有功能,實現PID調節、模糊控制、自適應和參數自整定調節。各溫控區的溫度通過溫控儀表顯示,換熱器前后煙氣的溫度配置數字顯示儀表,用于監測溫度情況。報警單元系統實時監控各被控對象的狀態,如發現電機出現過負荷、燃燒器熄火、爐溫超溫、壓力超限/欠壓等情況,立即發出聲光報警信息,并進行如切斷閥門、控制
19、開度等相應處理,確保系統安全。報警系統單元主要信號和執行部件與PLC相連。傳感器和執行元件分布在現場的各傳感器負責采集壓力、溫度等各種監控信號,并將其傳送給系統的相應控制單元進行分析和運算,并以此為根據輸出相應的控制指令(輸出信號)、控制相應的執行元件(如點火燒嘴、燃燒控制器、電磁閥等),以產生相應的調整動作。a.溫度控制儀表采用進口可編程序溫度調節儀,具有智能編程、PID調節(自整定)、限速升溫等功能,具有上、下限絕對值或偏差報警。 b.可編程序控制器(PLC)采用西門子系列產品。c.控制系統功能控制系統包括以下功能控制單元:燃燒控制單元、溫度控制單元、壓力控制單元報警及故障處理單元、風機控
20、制單元、管理系統單元等等。-燃燒控制單元每個燒嘴各配置1臺專用燃燒控制器來實現燒嘴的自動點火、火焰檢測、熄火報警、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、故障報警等信息通過PLC進行相應處理。-溫度控制單元溫度控制共分2個控溫區 ,為保證控溫精度和生產運行的可靠性,每區對應設置熱電偶1支、智能溫度控制儀表1臺,構成溫控基礎單元。控溫單元相對獨立運行,以保證系統工作的可靠性。在控溫過程中充分利用智能儀表的固有功能,實現PID調節、模糊控制、自適應和參數自整定調節。溫度顯示:各溫控區的溫度通過溫控儀表顯示,換熱器前后煙氣的溫度配置數字顯示儀表,用于監測溫度情
21、況。-壓力控制單元在主煙道設有自控耐高溫煙道蝶閥,與爐壓變送器及壓力調節儀表構成閉環控制系統,對爐膛壓力進行自動控制。控制系統可隨供熱負荷的變化自動調節煙閥的開度,始終使爐壓控制在最佳值。-風機控制單元助燃風機采用自動/手動控制啟動或停止。儀表柜上顯示實時運行狀態。-故障報警單元系統實時監控各被控對象的狀態,如發現電機出現過負荷、燃燒器熄火、爐溫超溫、壓力超限/欠壓等情況,立即發出聲光報警信息,并進行如切斷閥門、控制開度等相應處理,確保系統安全。報警系統單元主要信號和執行部件與PLC相連。-系統管理單元(由甲方確定配置)選用工業控制計算機,配置液晶顯示器和彩色噴墨打印機作為系統上位管理機。通過
22、與PLC和智能儀表的數據交換,采集現場過程參數,生成仿真圖形包括:工況圖、模擬儀表盤、模擬開關控件,溫度控制參數表、溫度控制趨勢圖、柱狀圖,餅圖和報警狀態欄等信息圖表。鍍鋅過程的參數設置、程序給定、遠程控制操作均使用鍵盤、鼠標完成,實現屏上操作,即控制組態軟件把通訊、動態圖象、聲音、文字表格和各種控制技術融合在一起,實現全中文顯示、提示引導、工藝流程畫面動態顯示等多媒體集散控制技術。可按要求對爐溫、工件溫度、燃氣量、空氣量、時間等工藝參數進行實時采集和存儲,以備查找、調用、打印輸出、生成表格等,為管理人員提供所需的資料。系統有校驗聯鎖及鍵錯保護功能,防止誤操作、誤動作。同時設置系統管理人員的受
23、權口令,防止對系統的人員干擾。系統的脫機運行控制系統采用的是計算機集散控制系統,各開關量信號由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進行數據交換。這種結構保證了在上位機脫機的情況下,通過PLC和智能儀表能夠獨立地完成系統自動運行,提高了系統的可靠性。系統設有自動(微機、儀表)、手動兩種工況控制模式,根據需要和系統狀態,通過轉換開關切換選用。6)電氣柜控制柜面板設置在電氣柜控制柜前面板上設置:智能溫度控制儀表(控制并顯示各溫控區溫度);溫度顯示儀表(顯示預熱器前后煙氣溫度);壓力儀表(顯示爐膛壓力);系統電壓、電流表;狀態指示和故障報警指示燈(顯示
24、助燃風機、燒嘴、變頻器等的狀態)。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品。電流表、電壓表、各種壓力表等選用優質數顯表。管線敷設及橋架敷設按國家有關規范和標準敷設。5、全封閉煙塵收集輸送系統該系統主要由全封閉煙塵收集輸送設備和熱浸鋅煙氣凈化設備兩部分組成。(1) 全封閉煙塵收集輸送設備采用歐式封閉結構,可使生產中產生的煙塵氣體通過此設備有組織的收集并將其輸送至熱浸鋅煙氣凈化設備進行處理。圖10 全封閉煙塵收集輸送設備(2)熱浸鋅煙氣凈化設備如圖10所示。該設備是濕式除塵與布袋式除塵的完美結合,它免除了傳統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常堵塞的現象。含塵氣體通過導流裝置以一定的流速進入除塵器的水幕時細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,處理后的氣體經排氣管排入大氣。經北京中研環能環保技術檢測中心檢驗,處理率達95.8%。圖11 熱浸鋅煙氣凈化設備外形性能參數:處理能力:50000 m3/h功率:66kW。處理效果:達到國家排放標準。6、助鍍液除鐵鹽設備功能在熱鍍鋅生產時,大量鐵離子和酸被帶入助鍍液中,導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,不但嚴重影響鍍件外觀還會導致鋅耗增加
26、,使鍍鋅生產成本升高。“ZYHB-I型除鐵鹽設備”能自動高效清除助鍍液中鐵離子調整PH值,從而減少鍍鋅時鋅渣的產生,既改善了鍍件表面質量又降低了鋅耗。該除鐵鹽設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(總節鋅量:總鋅耗的15-30%;或每噸工件的0.737%)。組成與結構助鍍液除鐵鹽設備如圖12、圖13所示,主要由控制面板、漏斗、加料槽、反應槽、.反應槽、壓濾機等組成。圖12 助鍍液除鐵鹽設備外形 圖13 助鍍液除鐵鹽設備結構1.控制面板 2.漏斗 3.加料槽 4.反應槽 5.反應槽 6.壓濾機工作原理通過人工檢測助鍍槽中的Fe鹽含量和PH值,當其中某一項參數超過臨界值時(臨界
27、值:常規亞鐵離子大于,4PH值5時,較適宜熱鍍鋅,因此穩定在下是除鐵的基本要求),人工按動相應按鈕對助鍍液進行處理。這時將通過1號隔膜泵把助鍍槽內的助鍍液輸送到第一反應系統, 同時啟動加藥泵加入雙氧水、氨水等藥劑,使助鍍液中2價鐵離子變為可吸附的3價鐵離子(Fe(OH)3沉淀,經第一反應系統后,溢流進入第二反應系統進一步反應,使助鍍液中2價鐵離子完全變為3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,再經過壓濾機將鐵鹽沉淀物濾出,處理后的助鍍液流回到助鍍槽內。壓濾時壓濾機的下方有助鍍液回收車,壓濾機處理助鍍液時會有部分液體滴落,滴液經助鍍液回收車回收到第二反應系統內這樣可防
28、止助鍍液的損失。壓濾機中鐵鹽沉淀物達到一定量后需清理時,壓濾機下方的助鍍液回收車會自動翻轉,壓濾機沉淀物會進入廢料斗。7、助鍍液加熱設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,以保證鍍鋅質量。該助鍍液加熱設備換熱管及水泵采用鈦合金材料,具有體積小、加熱效果好,運行成本低的優點。組成與結構設備主要由換熱管封頭、外殼換熱管 、水泵等組成,結構如圖14、15所示。圖14 助鍍液加熱設備 圖15 助鍍液加熱設備結構圖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,可根據助鍍液溫度,調
29、節熱風風量,使助鍍液溫度達到設定溫度。8、烘干系統技術性能熱風溫度:120-160;熱風流量:4611Nm3/h設備組成及原理設備由不銹鋼換熱器(如圖16所示,日本技術)、耐熱引風機、熱風量調節閥門、噴流風管、烘干箱等組成。利用鋅鍋加熱排出的煙氣余熱,在加熱爐煙道中經不銹鋼板式逆流熱交換器加熱空氣,生成成150左右的熱風,采用噴流的方法對進行加熱干燥。圖16 熱風烘干換熱器外形9、浸鋅環軌起重機浸鋅環軌起重機主要由電動葫蘆、行走機構組成。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。主要技術參數 總高度:10m起升高度:4.5m起重量:20噸運
30、行速度:30m/min每個電動葫蘆額定荷載: 10T 功率13kW。10、廢酸處理設備如圖17所示,主要由、熱氣進口、上塔體組件、錐形連接盤、外殼、 蒸發管等組成。 圖17 廢酸處理設備外形其原理是:通過合理設計設備的結構、液體分流器、蒸發管的數量,材質的選用,使得廢熱煙氣通過設備時將廢酸加熱蒸發,蒸發后高濃度氯化亞鐵冷卻濃縮,使氯化亞鐵以結晶的形式析出,再經分離獲取氯化亞鐵的晶體。蒸發后的含有鹽酸的氣體經冷凝器冷凝成為稀鹽酸,返回酸洗車間再次使用,這樣既可以實現資源的綜合利用,又無二次污染。該設備采用鈦合金材料制造而成,鈦合金材料的特質是耐腐蝕、耐高溫的金屬材料。此設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晶稀出,氯化氫和水經廢酸回收設備回收后循環使用,從而解決了熱鍍鋅生產中廢酸的排放及處理難題,解決了對環境的污染。該設備具有運行費用低,處理效果顯著的特點。11、半門式起重機主要由電動葫蘆、行走機構、門架等組成。總高度:7m起升高度:4.5m起重量:20噸運行速度:30m/min四、經濟效益、環境效益分析及特點(一)全封閉步進式自動熱鍍鋅生產線與傳統熱鍍鋅生產線經濟效益、環境效益分析(按設計能力150000噸/年計算) 1、經濟效益分析(按國內價值計算) 酸消耗量 全封閉步進式自動熱鍍鋅生產線消耗鹽酸1200噸/年 價值1200*500=600000元 傳統熱鍍鋅生
32、產線消耗鹽酸4000噸/年 價值4000*500=2000000元 水消耗量 全封閉步進式自動熱鍍鋅生產線無水消耗無費用。傳統熱鍍鋅生產線消耗水12000噸/年,價值12000*5=60000元鋅消耗量 全封閉步進式自動熱鍍鋅生產線消耗鋅4500噸/年,價值4500*17000=76500000元 傳統熱鍍鋅生產線消耗鋅4950噸/年價值4950*17000=84150000人工費用 全封閉步進式自動熱鍍鋅生產線節約人工1200 費用1200*150=180000元 廢酸處理 全封閉步進式自動熱鍍鋅生產線產生廢酸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,產生效益1080噸*1500=1620000元 2250*5=11250元傳統熱鍍鋅生產線產生廢酸2000噸/年 處理廢酸成本2000*600=1200000元 另外處理廢酸產生的固廢約400噸左右還需處理。 廢水處理 全封閉步進式自動熱鍍鋅生產線水循環使用,污水處理費用。 傳統熱鍍鋅生產線水處理量約30000噸左右水處理費用30000*15=450000元,另外處理水產生的固廢約200噸左右還需處理。 綜上所述,全封閉步進式自動熱鍍鋅生產線相對傳統熱鍍鋅生產線可產生效益共計1224.75萬元 ,其中酸節約120 萬元 水節約6萬元 鋅節約765萬元 廢酸處理節約270.75
34、萬元 水處理節約45萬元 人工成本節約18萬元。.計算依據 酸500元/噸 水5元/噸 鋅17000元/噸 人工費150元/天 廢酸處理費600元/噸 水處理費15元/噸。2、環境效益分析 水排放對環境造成的污染 傳統工藝中的漂洗水雖然進行里循環使用,但隨著循環水中氯離子的增加,漂洗水還需排放,對環境造成影響。 廢酸處理對環境造成的影響 傳統工藝中的廢酸處理會產生大量的固廢對環境造成影響酸霧排放對環境造成的影響 傳統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、人員及環境造成影響。(二)特點1、清潔環保酸洗工段采用封閉結構,使酸洗工藝過程與外部環境完全隔絕的封閉區域內機械化作業
35、自動控制完成,鍍前處理產生的酸氣,在密閉的酸洗工段自動收集有組織輸送至酸霧處理系統,經酸霧收集處理后達標排放(專利設備HCl去除率大于91.2%)。鍍鋅過程中產生的大量煙塵,通過側吸導流式煙氣處理設備,使得熱鍍鋅過程中產生的煙塵在高效收集,經專用環保設備處理后達到國家排放標準,廢氣中的固體顆粒小于90mg/m3,煙氣黑度達到一級。使熱鍍鋅生產環境清潔、環保。2、節能降耗經濟效益、環境效益如前分析可知每年可產生經濟效益共計536.25萬元。節約用天然氣加熱的鍍鋅爐排出的尾氣溫度約500度,用煙氣熱交換系統將余熱引入工件烘干工序,利用余熱作為烘干熱源有效節約了能源的消耗。3、安全生產 采用酸洗自動化可提高熱鍍鋅生產的機械化、自動化程度和生產效率,降低了工人的勞動強度和生產成本,改善了熱鍍鋅的生產環境,減少了對環境的污染。從而實現了環保、節能、降低生產成本、提高產品質量的目標。