WWW.DOC.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные документы
 

«0402313 ВАННЫ ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ЦИНКОВАНИЯ Рекомендации по эксплуатации Подготовил: Институт стальных конструкций, Лейпциг, Издатель: Завод по производству ванн для горячего цинкования. W.PilHng GmbH ...»

0402313

ВАННЫ ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ЦИНКОВАНИЯ

Рекомендации по эксплуатации

Подготовил: Институт стальных конструкций, Лейпциг,

Издатель: Завод по производству ванн для горячего цинкования.

W.PilHng GmbH & Co.KG

Русская версия подготовлена к изданию НКП "ЦРЦ"

W. PILLING

Предисловие

Завод по производству ванн для горячего цинкования. «Pilling GmbH

& Co.KG» и Институт стальных конструкций, г.Лейпциг написали этот

справочник с целью оказания помощи цинковальщикам в выборе, запуске, эксплуатации, обслуживании и ремонте ванн для горячего цинкования и пе,чей для их обогрева. Целью этого справочника также является повышение эффективности процесса горячего цинкования путём предоставления научной и практической информации.

Даже самое лучшее можно улучшить!

Мы стараемся дать наиболее современные данные, однако может быть, что Ваш личный опыт в этой области отличается от нашего. Поэтому мы приветствуем все Ваши предложения, которые можно будет внести в следующее издание этой брошюры.

Брошюра уникальна благодаря тесному сотрудничеству двух организаций, ранее находившихся в разных частях Германии (до воссоединения).

Выражаем благодарность всем специалистам, подготовившим этот сборник: др. Пейскеру, инж. Мэю, др.Бохм, инж. Хартригу, и в особенности инженеру Гельхару, за их полезные замечания и активную помощь.

W. PILLING R i e p e G m b H & Co. KG



Выпускаемое оборудование:

Ванны для горячего цинкования:

• Штучных изделий

• Полосы

• Проволоки

• Метизов Погружные шнеки для цинкования труб Погружные валки Сварочные электроды (для ванн) Защитные кожуха для термопар Стальные емкости для предварительной подготовки поверхности цинкуемых изделий

Sales - Office:

Postfach 1451 D 58 744 Altena Tel: + 49 2352 / 20 15 0 http: // www.pillinq.de Fax: + 49 2352 / 22 17 6 E- mail: post@pilling.de Содержание Стр.

1. Введение 1

2. Ванна для горячего цинкования 2

2.1. Материал для ванны 2

2.2. Конструкция ванны 2

2.3. Размеры ванны 5

2.4. Срок службы ванны 5

3. Конструкция и установка ванн для цинкования 6

3.1. Системы нагрева газом и мазутом 7

3.2. Электрические системы нагрева 8 3.2.1. Индукционн

–  –  –

Экономичность процесса горячего цинкования и качество цинкового покрытий зависят не только от оптимизации технологии, но и от срока службы ванны. Преждевременный износ ванны цинкования связан всегда с высокими затратами и капиталовложениями на замену оборудования, с большими расходами энергии, цинка и с производственными потерями.

Особенно высоки финансовые потери при аварии ванны, связанной с утечкой жидкого цинка.

Ответственность за соблюдение необходимых инструкций при пуске и остановке ванны цинкования, а также правильная её эксплуатация должны лежать на персонале предприятия по цинкованию.

Причиной сокращения срока службы ванны в первую очередь являются:

упущения при монтаже новой ванны, местный перегрев, слишком высокие температуры жидкого цинка и слишком высокие скорости теплопереноса в ванне.

Поскольку быстрый износ внутренней поверхности ванны всегда связан с высокими потерями железа, что приводит не только к повышению расхода цинка, но и понижает эффективность всего процесса горячего цинкования вследствие увеличения образования гартцинка ( 1 грамм железа связывает 25 грамм цинка).





Это приводит к дополнительным расходам, т. к. увеличивается потребление цинка, чаще приходится удалять гартцинк, выкачивать и/или перекачивать жидкий цинк, производить демонтаж повреждённой и установку новой ванны. Всё это связано с остановкой производства на несколько дней и чаще всего сопровождается необходимостью ремонта печи. Увеличение количества гартцинка отрицательно влияет на качество цинкового покрытия.

Соблюдение этих, рекомендаций, позволит не допустить преждевременного износа ванны и сделает процесс горячего цинкования высокоэффективным и отвечающим современному уровню техники.

2. Ванна для горячего цинкования Ванна содержит расплавленный цинк, используемый для горячего цинкования отдельных стальных изделий, соответствующих действующим стандартам (DIN 50976). Ванны изготовляются из специальной листовой стали, обычно толщиной 50мм. Они нагреваются в специальных печах, оснащенных различными источниками тепла. Под воздействием жидкого цинка происходит химическая реакция между материалом внутренней стенки ванны и цинком, что приводит к определённому износу ее стенок.

Главное требование, предъявляемое к ванне, - это длительный срок службы при высокой производительности. Сегодня эти требования могут быть удовлетворены за счёт использования подходящих материалов с подбором соответствующей толщины плит. Выход ванны из строя приводит к большим издержкам, главным образом, это потери производительности и цинка, расходы на ремонт и новые инвестиции. Конструкция и технология изготовления ванны должны отвечать её назначению, и что очень важно работать с тщательно спроектированными системами нагрева. Во время стадии разогрева необходимо выдерживать заданную температуру, чтобы свести к минимуму возникающие термические и остаточные напряжения в материале ванны.

За последние 30 лет требования к увеличению срока службы ванны привели к тому, что изготовляются ванны, работающие с высокой производительностью без неполадок, которые заменяются только в самом конце их срока службы. Используемый материал, конструкция, техника изготовления ванны—все эти факторы имеют одинаково большое значение.

2.1. Материал для ванны

Для увеличения срока службы ванны необходимо максимально замедлить реакцию между сталью и жидким цинком. Поэтому следует применять только сталь с низким содержанием углерода и кремния. Содержание остальных легирующих элементов также должно быть ограничено.

Сегрегации в стали не допускается.

2.2. Конструкция ванны (практические советы)

Толщина стенок ванны:

Обычная (рекомендуемая) толщина стального листа: 50 мм, Толщины в 30-40 мм (только длл малых и неглубоких ванн), Для установок высокой производительности (например, для ванн цинкования полосы или проволоки) стенки ванны могут быть большей толщины или же стенки упрочняются электронаплавкой, Толщина фланца обычно такая же, как толщина стенки ванны.

Геометрическая форма Наиболее часто встречаются следующие варианты (рис. 1) 1-ый вариант: в зависимости от длины ванна изготовляется из одной или нескольких секций U-образного стального профиля, сваренных вместе с 2х сторон с изогнутыми по трём направлениям торцами. Благодаря этому сварные швы не попадают в опасные «нагруженные» зоны ни в местах перехода от дна к стенкам, ни в местах вертикальных углов ванны. Такая форма ванны позволяет применять современный способ автоматической сварки под слоем шлака, когда сварные швы получаются из материала с низким содержанием кремния, с составом идентичным стали из которой изготовлена ванна.

2-ой вариант: продольные стенки вместе с двумя предварительно изогнутыми торцевыми листами свариваются с плоским листом основания.

Поскольку боковые стенки стоят на листе основания, швы днища выполняются только ручной сваркой, и поскольку они находятся в зоне критических нагрузок, швы подвергаются повышенной опасности, особенно в глубоких ваннах. Эта конструкция уже устарела и применяется редко.

Вариант 1

–  –  –

Размеры ванны должны соответствовать размерам подвергаемых цинкованию изделий, системе нагрева и часовой производительности.

Поверхность расплавленного цинка должна быть, по возможности, небольшой, для снижения потерь тепла излучением с зеркала ванны. При этом не только улучшается К.П.Д. топлива, но и снижается количество образующейся цинковой золы, поскольку окисление цинка происходит на меньшей площади. Путём снижения излучения с поверхности цинка можно снизить также и потери тепла через стенки ванны, а благодаря этому обеспечить более длительный срок службы ванны.

Тепловая нагрузка на стенки ванны определяется заданной глубиной ванны и часовой производительностью установки цинкования. Тепловая нагрузка также служит определяющим фактором для срока службы ванны.

Тепловая нагрузка через стенки ванны не должна превышать 24 КВт/м^ас (около 8600 КДж/м2час). При расчётах следует учитывать не среднее значение, а локальные и временные пиковые нагрузки, которые больше влияют на срок службы ванны. Тепловая нагрузка определяется не только количеством тепла, необходимого для нагрева цинкуемых изделий, но и теплом, расходуемым на плавление цинка в ванне, на потери излучением с зеркала ванны и количеством тепла, необходимого для нагрева корзин или приспособлений (кассет) для погружения изделий.

Цинк должен выполнять роль буфера во избежании изменения температуры расплава цинка, вызываемого случайным повышением производительности.

Цинковый расплав должен компенсировать небольшие разности температур, вызываемые забором тепла из ванны и поступлением тепла в ванну для поддержания номинальной температуры цинка. Поэтому ванна должна содержать в 30 - 40 раз больше цинка, чем вес погружаемых в неё в течение одного часа изделий, включая вес крюков, решеток, кассет и т. п. Если трудно регулировать температуру, то вес цинка можно снизить до величины, в 20 раз большей веса цинкуемых изделий.

2.4. Срок службы ванны.

Говоря о сроке службы ванны, следует различать два его основных вида:

время работы ванны до преждевременного выхода из строя в результате быстрого разрушения или образования отверстий (дырок) вследствие локальной реакции жидкого цинка со стальными стенками ванны и срок службы ванны вообще, при постепенном растворение материала ванны под воздействием жидкого цинка.

Срок службы ванны, зависящий в первую очередь от пропускной способности и температуры на внутренней поверхности стенок ванны, не в последнюю очередь зависит от материала, из которого изготовлена ванна, состояния поверхности стенок новой ванны и качества изготовления. В зависимости от нагрузок на ванну и ухода за ней, срок службы может составлять от нескольких месяцев (для установок непрерывного цинкования полосы) до 10 лет.

3. Конструкция установки для горячего цинкования.

Установка для горячего цинкования состоит из:

Системы обогрева (печь для обогрева ванны цинкования), оборудования для измерения и регулирования температуры (обычно являющегося частью печи цинкования).

Конструкция ванны, применяемые материалы, изготовление и монтаж системы нагрева ванны, а также качество оборудования для измерения и регулирования температуры, оказывают значительное влияние на срок службы ванны, а также на технико-экономические показатели процесса цинкования в целом.

Были разработаны различные системы нагрева использующие газ (природный, пропан, бутан и др.), электроэнергию и мазут. Система нагрева и её конструкция оказывают большое влияние на срок службы ванны цинкования. Необходимость в обеспечении длительного срока службы ванны тесно связана с уменьшением нежелательного растворения железа, что привело к разработке систем нагрева, для которых этот фактор является основным. При точном расчёте поступающее тепло будет равномерно распределяться в стенках ванны, не допуская возникновения точечного перегрева и критических (опасных) температур на внутренней поверхности стенок ванны.

Поскольку не рекомендуется превышать критической тепловой нагрузки на стенки ванны, необходимо обеспечить равномерное распределение тепла по всей поверхности нагрева для максимального использования имеющегося объема ванны. Поэтому приводившиеся ранее рекомендации-распределять тепло неравномерно по нагреваемым поверхностям - следует считать неправильными. Самая нижняя зона нагреваемой поверхности должна быть выше слоя гартцинка примерно на 100 мм.

Для увеличения срока службы ванны цинкования печь должна удовлетворять следующим требованиям:

Равномерность распределения тепла, Снижение до минимума градиента температур на наружной поверхности ванны, температура на внутренней поверхности стенки ванны не должна превышать 480°С.

ЗЛ.Системы нагрева газом и мазутом (нефтью) При использовании газа или мазута (нефти) тепло подаётся посредством горелок (форсунок), расположенных на стенках ванны. Количество горелок зависит от вида топлива (газ или мазут), от размеров ванны и от её производительности.

Системы обогрева стальных ванн:

Непрямой нагрев через шамотные плиты Шамотные плиты защищают ванну от прямого контакта с пламенем.

К. п. д. - очень низкий.

^ Нагревательная система с принудительной циркуляцией газов.

Для повышения к.п.д. горячие газы вдувают вентилятором так, что они «омывают» стенки ванны. Вентилятор устанавливается после камеры сгорания.

^ Ротационный нагрев с самоиндуцирующимися инжекторными форсунками.

Благодаря исключению вентилятора в этих печах снижаются потери тепла и расходы на обслуживание. Форсунки устанавливают вертикально и распределяют равномерно вдоль длинных стен ванны.

Продукты сгорания, выходя из форсунки, заставляют часть охлаждённых отходящих газов проходить через диффузор и эта смесь возвращается в камеру печи. Тепло подводится, главным образом, к верхней части стен ванны.

Печи скоростного нагрева.

Высокоскоростные форсунки устанавливаются в диагонально противоположных углах и факел направляется вдоль «галерии», окружающей ванну цинкования. Горячие камеры окружают ванну, благодаря чему обеспечиваются очень равномерные скорости теплопередачи, исключающие перегрев, и достигается высокий к.п.д.

нагрева.

^ Печи с плоским пламенем горелки.

Необходимая равномерность нагрев ванны обеспечивается излучением от горячих стен печи.

Горелки располагают на одной высоте, в противоположных углах длинных стенок ванны. В зависимости от типа горелок, газы выходят из отверстий с высокой скоростью и стелются по внутренней поверхности стен печи под действием центробежной силы, равномерно нафевая стены ванны. Прямого контакта с ванной можно избежать, поместив перед горелкой керамическую пластину. Особенно равномерное распределение нагрева достигается в случае применения высокоскоростных или плоскопламенных горелок.

3.2. Электрические системы нагрева.3.2.1.Индукционный нагрев.

Во всех системах нагрева тепло от горелок или нагревательных элементов передаётся цинку через стены ванны по способу излучения и конвекции.

Для этого необходимо, чтобы существовал соответствующий градиент температур. При системе индукционного нагрева боковых стенок ванны, электрический ток индуцируется в индукционной катушке, установленной на наружной стенке ванны, которая нагревает цинк. Эта система обладает высоким к.п.д. и минимальными потерями тепла в том случае, когда стенки и дно ванны хорошо изолированы. При прямом выделении тепла на наружной стене ванны можно обеспечить точный контроль температуры.

3.2.2. Система нагрева непрямым сопротивлением.

Тепло получают, пропуская электрический ток через катушку сопротивления по закону Джоуля (Q = I2 x R). Катушка состоит из некорродирующей, намотанной спирально проволоки. Тепло поступает к стенкам ванны излучением (60%) и конвекцией (40%). Катушка разделена на контуры, которые можно отключать независимо друг от друга, регулируя энергию нагрева.

3.3. Измерение, контроль и регулирование температуры.

Разность между оптимальной температурой цинка и критической температурой внутренней поверхности стенки ванны должна быть равна всего 30°С. Поэтому, очень большое значение имеют измерение, контроль и запись температуры, а также регулярная проверка точности приборов для измерения, контроля и регистрации температуры.

I 3.3.1. Измерение температуры.

Для измерения температуры жидкого цинка применяют термопары типа железо-константан или Ni-Cr-Ni. Термопары должны быть защищены от воздействия жидкого цинка трубкой (один конец которой закрыт), изготовленной из такого же материала, как и стенки ванны. Термопару устанавливают на краю ванны (обычно на углу), но так, чтобы её можно было снять. В месте, где поступает наибольшее количество тепла, она может спокойно находится в жидком цинке. Для точности измерения температуры очень важно регулярно производить очистку ванны (удалять гартцинк и золу), Во время периода разогрева новой ванны до момента плавления цинка, записываемая температура отстаёт от истинной температуры в ванне.

Поэтому рекомендуется установить в ванну вторую трубку с термопарой, присоединённой к отдельному прибору контроля температуры. Место её установки зависит от системы нагрева. Если печь отапливается газом или мазутом, дополнительная термопара должна быть установлена в печи. Если же для нагрева используют электроэнергию, то дополнительные термопары должны быть размещены у стен и дна ванны. Для сравнения обычно рекомендуется иметь в запасе отдельный термометр.

Ошибки при регистрации или при измерениях могут произойти в следующих случаях:

Поломка или короткое замыкание термопары Ошибки измерительных приборов ^ Отсутствие настройки между термопарой, соединительными проводами и самописцем Неправильная проводка или применение несоответствующих компенсационных проводов Выход из строя датчика термопары 3.3.2. Контроль температуры.

Контрольные и регулирующие приборы выполняют регулирование температуры жидкого цинка, а также функции сигнализации и защиты.

Контрольное и сигнальное устройства должны быть соединены с дежурным постом, чтобы обеспечить непрерывное наблюдение за оптическим и звуковым сигналом в случае опасности. В самых новых системах установлены автоматы и предохранители, которые могут быть включены в местную телефонную сеть.

4. Ввод в эксплуатацию новой ванны.

До достижения рабочей температуры цинка всегда сохраняется опасность повреждения ванны из-за трещин, образующихся вследствие коррозии жидким металлом во время разогрева.

Величина временного сопротивления при котором начинается образование межкристаллитных трещин, зависит от температуры и времени. При температуре 450°С оно менее 10 кг/м2. Во избежании образования трещин в ванне, скорость нагрева и охлаждения должна быть небольшой, чтобы градиент температур в ванне был минимальным.

Градиент температур равный 60°С, между внутренней и наружной поверхностью стенки ванны, вызывает термические напряжения в стали в пределах 12-13 кг/м2, таким образом, эти напряжения больше критической величины. К этому прибавляются растягивающие напряжения от гидростатического давления цинка. Максимальные напряжения наблюдаются в зонах перехода «стенка-основание», особенно посередине длинной стороны ванны - это зона наиболее опасна в период разогрева.

Металлографические исследования показали, что несколько случаев разрушений ванн за последние несколько лет были вызваны следующими причинами:

Добавка свинца в новую ванну до того, как образуется защитный слой гартцинка;

Слишком быстрый нагрев, связанный со слоем свинца, ненасыщенным цинком, может привести к образованию межкристаллитных трещин, здесь особенно опасны места изгибов ванны;

Ванна цинкования работает при критической температуре. В результате получается значительная потеря металла ванны (точечная коррозия), а иногда и разрушение. Коррозия усиливается в местах утонения стенки ванны потому, что температура здесь выше.

4.1. Хранение

Если ванну нужно хранить длительное время вне помещения, то необходимо защитить её от атмосферной коррозии, например, установив над ней навес или же положив её набок, чтобы дно было выше. Ни в коем случае нельзя допускать, чтобы в ванне образовывалась влага или собиралась вода.

Прокорродировавшая стенка ванны становится шероховатой и поэтому сильнее поддаётся воздействию жидкого цинка.

4.2. Установка При монтаже ванны её нужно установить в печь, следуя указаниям (инструкции) изготовителя. Перед установкой стенки ванны нужно очистить от неплотно сцепленных частиц окалины, продуктов коррозии и прочих загрязнений. Оксиды удаляют механическим путём, но при этом не создаётся шероховатой поверхности, например, используют щётки из синтетического материала. Ванна расширяется при нагревании и необходимо предусмотреть, чтобы расширение происходило свободно. Для ванн с жёсткими опорами должны быть предусмотрены зазоры между стойками (опорами) и стеной ванны для расширения. Подвижные стойки должны быть отрегулированы после того, как ванна будет установлена на место.

4.3. Заполнение цинком

Чтобы уменьшить опасность образования трещин под воздействием жидкого цинка, ванну следует заполнять только чистым цинком ( 99,99%). Слитки цинка нужно располагать в ванне так, как показано на рис.2, так как при таком их размещении обеспечивается хорошая теплопередача от стен к слиткам цинка.

Их можно покрыть слоем древесного угля. Он обеспечивает хорошую теплоизоляцию, а также предотвращает окисление цинка. Слитки цинка, лежащие вблизи стенки ванны, расплавляются первыми и способствуют образованию защитного слоя гартцинка.

–  –  –

Чтобы избежать слишком высокого давления на стенки ванны, посередине нужно оставлять свободным зазор шириной около 100 мм. Коэффициент термического расширение цинка примерно в 3 раза больше чем у железа.

Для фиксации слитков цинка в зазор можно положить бруски из мягкого дерева. Бруски сжимаются расширяющимися цинковыми слитками или ломаются, затем под действием жидкого цинка они превращаются в древесный уголь и всплывают на поверхность.

4.4. Нагрев Разогрев - запуск новой печи всегда следует производить, следуя инструкциям изготовителя и всегда медленно и равномерно. Сравнительно более высокая стоимость этого процесса всё же намного дешевле затрат, возникающих в случае повреждения ванны и связанных с этим производственными потерями. Во время разогрева необходимо поддерживать равновесие температур во всей ванне; очень важно, чтобы температура на внутренних стенках ванны была не выше 480°С, а разность между температурой стенки и температурой дна была не более 100°С, а внутри самой стенки перепад температуры должен быть не более 50°С.

Время, необходимое для разогрева, определяется, главным образом, размерами и геометрией ванны. Для больших ванн требуется больше времени нагрева, чем для малых, в связи с необходимостью сохранения равновесия температур.

У 500

–  –  –

В зависимости от конструкции печи и размеров ванны, нагрев ванны можно выполнять согласно графику на рис.3. Примерно до 300°С нагрев должен происходить сравнительно медленно. Хотя опасность синеломкости для стали ванны уже миновала, ванну часто выдерживают при температуре 300°С в течение некоторого времени. Окончание нагрева можно проводить быстрее, но необходимо следить, чтобы не превысить упомянутый градиент температур.

Разогрев печей, работающих на газе и мазуте.

Эти печи имеют изоляцию из огнеупорного кирпича или жаростойких плит.

Необходимо, чтобы футеровка печи была высушена перед пуском ванны в эксплуатацию, для испарения воды из кирпичей футеровки. После этого производят разогрев в соответствии с графиком рис.3. В зависимости от типа горелок (форсунок), повышение температуры регулируют с помощью топлива по способу «высокая-низкая» (старые установки) или с помощью автоматов в современных установках.

Разогрев печей с индукционным нагревом или нагревом сопротивлением.

В индукционных печах термопары устанавливают у наружных стен и дополнительно у основания ванны. Используя соответствующие контрольные приборы, можно поддерживать разницу между температурой стенки и температурой основания ванны (самые горячие и самые холодные части ванны) меньше 100°С. Разогрев печей этого типа следует проводить в соответствии с кривой рис.3.

В этом случае также следует учитывать разницу в критических перепадах температур.

5. Эксплуатация ванны горячего цинкования.

5.1. Техника безопасности.

Состояние ванны штучного цинкования изделий при нормальной эксплуатации считается удовлетворительным, если во время работы постоянная (установившаяся) коррозия внутренних стен составляет менее 4 мм в год. Ванны не нуждаются в инспекции, но их можно периодически заменять в зависимости от производительности, если это было предусмотрено в конструкции и расчётах работы ванны, в системе нагрева печи, контроле и измерении температуры, а также при разогреве и эксплуатации. При выполнении всех этих условий можно сэкономить большие средства, так как не происходит недобора продукции, нет потерь цинка, а кроме того нет расходов, связанных с потерей рабочего времени.

Более сильный износ ванны почти всегда является результатом халатности при эксплуатации ванны. Чтобы избежать дополнительных расходов, необходимо немедленно выявлять причины, вызывающие ускоренный износ стен ванны.

Оптимальный режим работы ванны5.2.

Срок службы современных ванн в большой степени зависит от способа регулирования температуры расплавленного цинка. Температура цинка соответствует состоянию равновесия между количеством тепла, сообщаемого цинку и количеством тепла, отбираемого от цинка. При этом возникает градиент температур внутри стенок ванны, что очень важно для теплопереноса. Этот перепад температуры зависит от теплопроводности используемой стали.

–  –  –

Рис. 4 Градиент температур внутри нагретой стенки ванны при различных скоростях теплопередачи.

5.2.1. Необходимое количество тепла и допустимая скорость теплопередачи Перенос тепла от стенок ванны жидкому цинку пропорционален разности температур между наружной и внутренней стенками ванны. Учитывая, что воздействие цинка на железо на внутренней поверхности стенки ванны (где происходит реакция железа с цинком), максимально в диапазоне температур от490°С до 530°С теплопроводность через стенки должна быть такой, чтобы на внутренней поверхности ванны эти температуры не достигались.

Количество тепла, переносимое через стенку ванны, уменьшается с уменьшением градиента температур между внутренней стенкой ванны и жидким цинком до максимальной температуры поверхности раздела, равной 490°С. Распределение температуры на внутренней стенки ванны должно быть как можно более равномерным и даже на локальных поверхностях оставаться ниже 490°С. Эта температура не может быть измерена непосредственно, однако, она может определяться количеством образующегося гартцинка, если температура постоянно держится выше критической. Гартцинк образуется из дзета кристаллов не только находящихся в ванне но и откалывающихся от поверхности стенок и железа, которое диффундирует со стенок ванны через слой сплава в жидкий цинк.

Это железо обеспечивает насыщение цинка железом и является причиной роста дзета кристаллов. Количество железа зависит от температуры на внутренней поверхности стенок ванны. Если вдруг начинает образовываться большее чем обычно количество гартцинка, а причина этого не ясна, можно быть уверенным, что воздействие на стенки ванны стало сильнее, чем обычно, вследствие слишком высокой температуры на поверхности раздела «сталь - слой гартцинка». Поэтому рекомендуется изобразить графически кривую количества гартцинка, получаемого за неделю. Хотя количество образующегося за неделю гартцинка изменяется, но в среднем за 4-6 недель оно должно быть одинаковым. Если количество образующегося гартцинка имеет тенденцию увеличиваться, а причина не установлена, это может служить признаком того, что температура на внутренних стенках ванны выше критической, и ванна подвергается более сильному воздействию жидкого цинка, чем обычно.

Для того, чтобы эксплуатировать ванну ниже критической тепловой нагрузки, необходимо определить количество тепла на 1м поверхности.

Количество тепла, которое при разности температур между критической температурой внутри стенки равной 490°С и температурой жидкого цинка при коэффициенте а=698Втм' К"' может быть передано, не вызывая сильного воздействия на стенки ванны.

Для поддержания температуры цинка на одном уровне, необходимо компенсировать следующие тепловые потери:

Полезное тепло, необходимое для повышения температуры цинкуемых изделий до температуры цинка (при мокром способе цинкования, вода, входящая в состав флюса вместе с мокрыми частицами, должна испариться, что так же требует дополнительного тепла. Теплота испарения равна 40,2 кДж/кг).

тепло, излучаемое с поверхности цинкового расплава,(без защитной крышки).

тепло, необходимое для плавления добавляемого в ванну цинка.

В условиях равновесия между поступающим теплом и потерями с поверхности расплава цинка, т.е. при постоянной температуре, с помощью диаграмм на рис. 5 и 6, можно определить производительность ванны в зависимости от параметров температуры расплавленного цинка и величину полезного тепла ванны. На рис. 5 представлены расчеты для различных температур расплава и погружаемых не подогретых стальных заготовок.

Рис. 6-для изделий, нагретых до 100°С. Зная часовую производительность, можно определить температуру внутри ванны и потерю тепла с поверхности ванны, что позволит сделать заключение об условиях работы ванны.

Это позволяет узнать, что:

при высоких температурах расплава производительность будет меньше, чем при более низких температурах при одинаковых скоростях эрозии ванны высокая, производительность при высоких температурах цинкования неизбежно приводят к аварии ванны увеличение производительности приводит к негативным изменениям по отношению к проектной тепловой нагрузке избежать эрозии ванны можно только при соответствующем контроле температуры и при регулировании максимальной часовой производительности. Не целесообразно проверять или регулировать количество горячеоцинкованной стали в смену или в сутки, так как это может привести к перегрузке ванны после длительных перерывов в производстве.

Возможность поддерживать минимально возможную температуру жидкого цинка для уменьшения эрозии внутренней поверхности ванны и в тоже время увеличивать тепловую нагрузку на стенку ванны, ограничена. Минимально допустимая температура зависит от отношения максимальной производительности к массе одной садки погружаемой в расплав цинка.

Кроме того, нужно не забывать о качестве покрытия и расходе цинка.

Слишком низкая температура- снижает скорость испарения цинка с зеркала ванны, но сильно ухудшает качество покрытия. Практика показывает, что интервал температур 445 - 460°С является оптимальным для цинкования.

–  –  –

a I I 5.2.2. Экономия расхода энергии Для поддержания постоянной температуры расплава необходимо равновесие между количеством тепла, расходующимся при цинковании и поступающим в ванну. Для расчёта реального расхода энергии нужно учитывать эффективность преобразования энергии в тепло. В зависимости от способа нагрева соотношение «эффективное тепло-потери тепла» различно.

Ниже перечисленные меры позволяют улучшить это соотношение:

Снижение мощности системы вытяжки от края ванны примерно на 1/3 после погружения изделия в расплав цинка (спустя примерно 1-2 мин после сильного выделения дыма, вызванного разложением флюса).

Остановка системы извлечения во время простоев установки цинкования (перерывы, технические остановки и т.п.) Применение вытяжных зонтов (потребление воздуха примерно на 50% меньше по сравнению с удалением дыма от края ванны) Планирование производительности, т.е. увеличение производительности почти до критической тепловой нагрузки на поверхность стенкя ванны, путём оптимального использования всего объема ванны. Оптимально группируя отдельные погружаемые детали, балки и т. п.

Использование отходящего тепла для сушки и предварительного подогрева изделий и нагрева технологических жидкостей.

Снижение веса кассет и приспособлений, погружаемых в цинк Выбор температуры цинка, не выше 445-460°С. Температура расплава цинка непостоянна и разница может составлять 10 - 20°С.

Прогнозирование и расчет оптимальной продолжительности нахождения детали в расплаве цинка.

Выполнение последних трёх мероприятий позволит также снизить расход цинка.

5.2.3. Процессы в расплаве цинка.

Жидкий цинк всё время находится в движении. Поднимается вверх вдоль нагретых поверхностей стенок, к центру ванны, охлаждаясь опускается вниз. Дзета-кристаллы (гартцинк) уносятся расплавом цинка и осаждаются, большей частью, на дне ванны. Часть поднимающегося вверх цинка отклоняется вблизи поверхности расплава, потому что здесь отсутствует подвод тепла. Гартцинк уносится с жидким цинком и постепенно осаждается на стенках ванны, где образуется пористый слой гартцинка, примерно, на 100 мм ниже поверхности расплава. Если этот слой становится слишком толстым, его следует осторожно удалить. Когда слитки (чушки) цинка добавляют в расплав, они погружаются на дно из-за различия в плотности жидкого(6,6) и кристаллического (7,2) цинка. Сухие слитки погружаются быстрее, чем влажные. Последние двигаются в цинке «туда-сюда», потому что влага выделяется в виде пара, и слитки могут касаться стен ванны и разрушать защитный слой гартцинка.

5.3. Что делать в случае длительного перерыва в работе.

Тепловые потери с чистой поверхности цинка составляют 54000 кДж/м2час (15 кВт/м2). Поэтому следует принимать меры к уменьшению этих потерь.

Когда производство останавливается на выходные или праздничные дни, всю поверхность зеркала цинковой ванны нужно закрыть изоляционной крышкой. Она должна закрывать края ванны. При достаточной изоляции это намного снизит потери тепла.

В печах, с футеровкой, удерживающей тепло, необходимо следить, чтобы температура цинка сильно не повысилась в то время, когда поверхность ванны закрыта. В этом случае нужно действовать так, как указано в разделе 5.2.2. Часто говорят, что расход энергии можно снизить, понижая температуру цинка во время длительных остановок, но это неправильно.

Если поверхность ванны закрыта хорошо, то количество тепла, необходимое для поддержания температуры на одном уровне, будет значительно меньше, чем то количество тепла, которое потребуется для повторного нагрева цинка с 430°С до рабочей температуры. При понижении температуры цинка, кроме того, понижается растворимость железа в цинке. При этом образуются мелкие дзета кристаллы, которые не растворяются, когда температура повышается снова и они остаются плавать в жидком цинке, от чего поверхность цинкового покрытия на изделиях получается шероховатая.

Поэтому понижение температуры цинка всегда связано с образованием большого количества гартцинка. Если будет выключена система нагрева, а с нею и соответствующая система управления (контроля) и сигнализации, температура цинка будет постепенно понижаться. При 420°С цинк затвердевает. Важно и необходимо проводить процедуру последующего разогрева осторожно и очень медленно во избежании создания градиента температур в стенке ванны более 50°С. Разогрев ванны следует проводить, как указано в разделе 4.4.

5.4. Добавление цинка

В зависимости от расхода цинка на цинкование, эквивалентное количество цинка нужно добавлять в ванну по окончании каждой смены или после каждых двух смен. Лучше добавлять цинк малыми порциями. Добавки небольшого количества цинка можно производить вручную. Большие количества следует добавлять с помощью крана или другого подходящего устройства.

Если одновременно приходится добавлять больше одной партии слитков цинка, то их нужно распределить по всей длине ванны.

5.5. Добавление алюминия

Алюминий следует добавлять в ванну регулярно, в виде слитков алюминия или что предпочтительнее, как сплав цинка с 10% алюминия. Он замедляет образование цинковой золы (изгари) и придаёт поверхности цинка блестящий вид. Максимальное содержание алюминия в цинке не должно превышать 0,02%. Если содержание алюминия в цинке слишком мало, поверхность горяче-оцинкованных изделий будет иметь желтоватый оттенок.

5.6. Добавление свинца.

Максимальная растворимость свинца в цинке при 450°С равна 1,2%.

Дальнейшее добавление свинца в насыщенный свинцом расплав цинка, приводит к осаждению избыточного свинца на дно ванны, поскольку плотность свинца выше плотности цинка. Если применяется цинк марки «Прайм Вестерн» или переплавленный цинк, то свинец добавлять не нужно.

Содержание свинца в таком цинке иногда бывает выше, чем указанная ранее растворимость. Если применяется чистый цинк, то нужно добавлять свинец, удерживая минимальное содержание свинца в расплаве цинка не менее 0,6%, иначе гартцинк не будет должным образом оседать на дне ванны, и останется плавать в расплаве. Свинец плохо растворяется в жидком цинке.

Погруженные в цинк слитки свинца опускаются прямо на дно ванны и расплавляются, не растворяясь в нём. Свинец просачивается через пористый слой гартцинка и накапливается там, не растворяясь. Поэтому свинец необходимо добавлять в цинк регулярно мелкими партиями. Однако следует учитывать, что некоторое количество свинца растворяется в цинке при извлечении гартцинка.

5.7. Удаление гартцинка.

Удаление гартцинка производится регулярно, в зависимости от производительности и перед остановкой ванны. Количество образующегося гартцинка зависит не только от того, как проводится процесс горячего цинкования, но и от температуры на внутренней поверхности стенок ванны.

Гартцинк образуется не только в результате реакции взаимодействия жидкого цинка со стальными стенами ванны. Плотность дзета-кристаллов лишь немного выше плотности цинка. Из-за движения жидкого цинка в ванне, они образуют неодинаковый по толщине слой гартцинка. Толщина слоя гартцинка не должна превышать 100 мм, при этом уменьшается глубина ванны, а образующееся цинковое покрытие будет шероховатым, от захваченных со дна и поверхности стенок, частиц гартцинка. При накоплении слишком толстого слоя гартцинка, удаление производится с помощью специального устройства. Интервалы между удалениями гартцинка зависят от производительности, но обычно его удаляют один раз в неделю. Для уменьшения количества гартцинка продолжительность погружения изделий в цинк должна быть, по возможности, меньше и все изделия, погружаемые в цинк, следует извлекать из ванны как можно быстрее. Изделия нельзя оставлять в расплавленном цинке до конца смены.

6. Обслуживание ванны.

Повреждение ванны вследствие неправильной эксплуатации (ошибок в установки) проявляется в образовании трещин, особенно в углах, в донной части ванны, а так же в центре длинной стороны нагреваемой стенки ванны.

Особенно опасна зона где находится слой свинца. Трещины появляются во время или сразу же после начала эксплуатации ванны по границам зерен стали.

6.1. Коррозия под действием жидкого металла.

Коррозия под действием жидкого металла (жидкометаллическая коррозия) приводит к образованию в стенках ванны трещин, а в некоторых случаях происходит хрупкое разрушения в результате межкристаллитного воздействия, вызванного ненасыщенным свинцом расплавом цинка, совместно с растягивающими напряжениями в стенках ванны. Напряжения в ванне могут возникнуть во время её изготовления или же вследствие разницы температур в период разогрева и гидростатического давления жидкого цинка. Очень большое значение в случае жидкометаллической коррозии имеет состав расплава, который вступает в контакт с ванной.

Элемент, вызывающий разрушение, - это цинк, который, однако, опасен лишь в расплавах определённого состава. Расплавы чистого цинка не вызывают хрупкости, в то время как расплавы цинка, содержащие свинец, могут привести к жидкометаллической коррозии. Особенно интенсивная межкристаллитная коррозия вызывается ненасыщенным свинцом расплавом цинка (слой свинца).

Рис. 7 Схематическое изображение разрушения по границам зерен ненасыщенным свинцом расплавом цинка (слева), и в результате реакции цинка с поверхностью стали (справа).

Учитывая вышеизложенное, при пуске в эксплуатацию новой ванны, у которой ещё не образовался защитный слой гартцинка, необходимо действовать осторожно. Фаза разогрева ванны (учитывая коррозию под воздействием жидкого металла) является критической ещё и потому, что из-за сильных перепадов температур могут возникнуть высокие термические напряжения в стенках ванны. Новую ванну следует заполнять цинком без свинца для того, чтобы мог образоваться защитный слой гартцинка. Свинец нужно добавлять позже. Критическая (опасная) температура, при которой может возникнуть жидкометаллическая коррозия, - это, когда температура повышается при отсутствии свинца с 328°С (точка плавления свинца) до 420°С. Жидкометаллическая коррозия происходит лишь тогда, когда в стали имеются трещины, но они вскоре закрываются благодаря быстрому образованию слоя железоцинкового сплава в результате реакции жидкого цинка со сталью при 420°С, это так же препятствует образованию новых трещин.

Синеломкость6.2.

Для железа и его сплавов прочность при 200°С и 300°С выше прочности при комнатной температуре, а пластичность и вязкость разрушения ниже, причиной этого является старение при растяжении. Это явление называется синеломкостью. В настоящее время для ванн цинкования применяются такие стали, что явление синеломкости, в период разогрева ванны, почти полностью исключено.

6.3. Хладноломкость

Хладноломкость в ваннах, проявляется в виде трещин, которые образуются при низких температурах (около -15°С). Это явление прослеживается в материалах, которые имеют тенденцию к образованию хрупких трещин в сочетании с термическими напряжениями, возникающими в процессе изготовления ванн.

При использовании современных материалов, для снижения термических напряжений сварку можно производить при более низких температурах, чем это требовалось для сталей, использовавшихся ранее. Однако всё-таки лучше избегать транспортировки ванн при низких температурах (кроме крайней необходимости).

6.4. Внутренние напряжения.

Напряжения внутри стенок ванны (как правило, в сочетании с жидкометаллической коррозией) возникают в следующих случаях:

термические напряжения возникают при быстром нагреве в результате разницы температур между нагреваемыми частями ванны (это препятствует расширению материала ванны);

)*• гидростатическое давление цинка )*• напряжения, возникающие при изготовлении ванны.

Когда ванну, заполненную плотно уложенными слитками цинка, нагревают, то на стены действует нагрузка, т.к. коэффициент термического расширение у цинка больше чем у стали (в интервале температур между 20°и 419,6°С разница составляет 12,8 мм/м). Этого можно избежать, оставляя достаточно большие воздушные зазоры в середине ванны.

При нагреве в старых нагревательных установках возникают термические напряжения, и они теоретически могут привести к повреждению ванны.

Термические напряжения появляются при перепадах температуры между более тёплой верхней частью ванны и холодным дном. Кроме того, напряжения возникают при градиенте температур между внутренней и наружной поверхностями стенки ванны. Также при различном расширении вдоль нагреваемых длинных сторон ванны, что часто приводит к короблению ванны (рис.8). Цинк давит на дно ванны, отчего место перехода от дна к боковой стенке может деформироваться.

–  –  –

Рис. 8 Схематическое изображение изгиба дна ванны, вызванное разностью температур (t, t2) в ванне.

Термические напряжения можно понизить до минимума, медленно и правильно регулируя нагрев, располагая горелки соответствующим образом, а также с помощью хорошей теплоизоляции печи, особенно в области дна, так, чтобы градиент температур в ванне был менее 50°С. В редких случаях аварий с ванной, термические напряжения никогда не были единственной причиной разрушения, даже при разнице в температурах в 150°С. Всегда оказывалось, что здесь имеет место связь с жидкометаллической коррозией.

6.4.1. Гидростатическая нагрузка жидкого цинка.

На стенки ванны воздействуют гидростатическая нагрузка от расплава цинка, а так же растягивающие и изгибающие (в результате давления) напряжения, поэтому глубокие ванны следует оборудовать поддерживающими опорами.

Область критической нагрузки находится внизу, у боковых стенок. Во время работы ванны эти напряжения приводят к пластической деформации в результате ползучести. Критическое напряжение, вызывающее видимую ползучесть, зависит от температуры и времени, в течение которого материал ванны находится под действием гидростатических нагрузок. В исключительных случаях ползучесть в стали приводит к потере стабильности формы, например, выгибание наружу боковых стенок после длительной эксплуатации ванны. Временное сопротивление стали (прочность), со временем уменьшается вследствие высокой температуры (смягчающий отжиг), так что после длительного эксплуатации (приблизительно 10 лет), этот процесс может привести к выходу ванны из строя.

6.4.2. Термические напряжения.

Напряжения вследствие сопротивления тепловому расширению между нагретыми и не нагретыми участками ванны можно снизить, контролируя причины перепада температур. Максимально допустимый градиент температур зависит от глубины ванны и толщины стенок и для ванн глубиной 2,2 м обычно равен 100°С. Причём в этом случае не было обнаружено заметных следов ползучести. Практика показывает, что такой градиент температур допустим при разогреве ванн глубиной до 3 метров.

Вместе с термическими напряжениями, необходимо учитывать растягивающие напряжения, возникающие в боковых и поперечных швах, а так же в результате плотной укладки цинковых слитков вследствие различных коэффициентов термического расширения стали и цинка во время разогрева. При заполнение ванны слитками цинка нужно обеспечить достаточные зазоры в центре ванны, для уменьшения в период разогрева растягивающих напряжений (рис. 2).

6.4.3. Остаточные напряжения, возникающие при изготовлении ванн.

Во время изготовления напряжения в ванне возникают при деформационных и сварочных работах. Современные способы обработки металлов позволяют снизить эти напряжения до минимума, так что они не влияют на эксплуатационные свойства ванны. Нет необходимости проводить отжиг для снятие напряжений после изготовления ванны, снятие остаточных напряжений происходит во время периода разогрева ванны.

6.5. Срок службы ванны.

Срок службы определяется скоростью, с которой железо растворяется при разрушении стен ванны жидким цинком во время эксплуатации. Потеря веса из основания - минимальная. В самом начале механизм реакции между сталью и жидким цинком такой же, как при горячем цинковании стальных изделий.

В результате диффузии цинка в стены ванны происходит постоянное увеличение слоя гартцинка, который замедляет этот процесс.

Скорость образование слоя гартцинка зависит от температуры (Рис.9). При повышении температуры до 485°С скорость диффузии растет, отчего происходит медленное, но постоянное, увеличение потерь железа со стенок ванны. В этой области потери железа подчиняются параболическому закону времени. В интервале температур от 490°С до 530°С потери железа подчиняются (более или менее) линейному закону и в во время нагрева в этом интервале температур потери железа значительно выше. Температура реакции между цинком и сталью - это температура на поверхности раздела слоя гартцинка на внутренней стенки ванны. Эту температуру измерить нельзя и она не такая, как температура жидкого цинка в самой ванне, которая является результатом равновесия между количеством тепла, подводимого в ванну печью, и потерями тепла.

–  –  –

Срок службы ванны зависит от потерь железа, которое в свою очередь, зависит от температуры на поверхности раздела между слоем гартцинка и внутренними поверхностями ванны.

На рисунке 10 представлен теоретически возможный срок службы ванны цинкования в зависимости от различной температуры на внутренней поверхности стенки ванны.

–  –  –

При определении потерь железа со стен ванны цинкования надо исходить из того, что срок службы определяется потерей толщины в 20 мм со стенок ванны, но со временем потеря железа определяется постоянной «а», зависящей от температуры, когда температура внутренней стенки повышается, например, с 480°С до 490°С, срок службы уменьшается с 6 лет до 4,3 года, При 500°С потеря железа подчиняется прямолинейному закону времени. За короткое время ванна достигает такого состояния коррозионного разрушения стен, что поверхность её стенок вследствие термической потери железа может быть волнистой (из-за местного перегрева) или более ровной (при равномерной температурной нагрузке).

Волнообразная коррозия в таких повреждённых ваннах может быть объяснена механизмом, представленным в Табл. 1. Более высокие потери железа наблюдаются в местах, где, например, слой гартцинка разрушился, или же в местах, где температура повысилась до критической в результате прямого контакта с пламенем на наружных стенках ванны. В этих местах толщина стенки уменьшается, как показано на Рис.10, Поз.1, что вызывает повышение температуры на внутренней стенке ванны. Это влечёт за собой превышение критической температуры в этих местах и сдвиг зон сильного воздействия на железо к соседним участкам (Рис. 10, Поз. 2).

Поэтому следует избегать этой критической температуры в 480°С на внутренних стенках ванны.

520* 510' 500' 490' 480*

–  –  –

Если продолжать работать с критической температурой на внутренней стенке ванны, это приведёт к ее разрушению. В случаях прорывов, вызванных перегревом, характерно отсутствие слоя гартцинка.

7. Остановка, контроль и ремонт ванны.

Для контроля или замены ванны, работу останавливают. Часто ванны небольших размеров останавливают даже на выходные дни, но это сокращает срок их службы. При контроле или замене ванны расплав цинка необходимо откачать из ванны насосом (раздел 8).

Во время плановой инспекции ванны возможно проведение различных проверочных процедур. Остановка работа печи всегда обходится дорого, кроме того, возникают дополнительные расходы в случае остановки производства, а также возникает опасность повреждения ванны. При проведении таких мероприятий следует прилагать максимум внимания во избежании аварии. Быть уверенным можно только при проведении проверок, которые проводятся с учетом размеров ванны, её пропускной способности, длительности работы и специалистами с большим практическим опытом работы. Только в этом случае все возможные неисправности в печи могут быть обнаружены и устранены.

7.1. Обследование ванны.

При осмотре ванны в первую очередь визуально исследуют состояние внутренней стенки ванны. В заключении с помощью УЗК определяют толщину стенки ванны.

В зависимости от размеров ванны, а также при очевидном уменьшении толщины стенки, принимается решение, нужно ли устанавливать новую ванну или же можно отремонтировать сваркой повреждённые места. В местах проведения ультрозвуковой дефектоскопии слой гартцинка нужно удалить со стенки ванны, после чего этот участок стали очистить и тщательно отшлифовать. По возможности, ванну необходимо охладить почти до комнатной температуры, хотя, вообще, измерения можно производить и на горячей ванне. Можно также производить измерение толщины стенки ванны, заполненной цинкой - снаружи, с помощью ультразвука.

Этот метод не позволяет исследовать места, находящиеся вне зоны измерения. Поэтому по результатам этих локальных измерений на заполненной жидким цинком ванне нельзя судить о состоянии стенок всей ванны.

Другим полезным способом является прощупывание внутренней поверхности стенки ванны стальным крюком. Однако при этом требуется большой опыт, чтобы обнаружить места, где стенки сильно повреждены.

Кроме осмотра ванны, необходимо проверять всю систему обогрева (газ, электричество, воздух, циркуляцию, вентиляцию и т.д.) и тремонтировать ее в это же время.

7.2. Проведение ремонтных работ.

Сильно разрушенные участки, канавки и т. п. должны быть восстановлены сваркой до величины, равной толщине стенки ванны. Эту работу должен выполнять опытный сварщик или же непосредственно представители заводаизготовителя ванны. Подготовка к этой операции сварки заключается в удалении слоя твёрдого цинка, шлифовке стальной поверхности и удалении цинка, который остался на поверхности. Сварные швы должны накладываться из материала такого же состава, как сталь ванны. Переходные зоны к необработанной поверхности стали, образуемые сваркой, нужно сошлифовать, чтобы не было канавок.

8. Пуск в эксплуатацию ванны после остановки.

В принципе эта операция идентична пуску в эксплуатацию новой ванны.

Перед нагревом, при котором происходит испарение влаги, имеющейся в печи, ванну необходимо очистить. После этого нагрев проводить так, как описано в разделе 4.4.

8.1. Откачка насосом цинкового расплава При замене или осмотре ванны расплавленный цинк перекачивают в специальные термостаты или резервную ванну, которая должна быть нагрета перед заполнением.

Перед перекачиванием необходимо выполнить следующие требования:

Удостовериться, что объём термостата шш резервной ванны достаточен;

Подготовить насос для цинка;

Проверить электропитание;

Проверить соответствие высоты крюка крана, если это возможно, насос лучше погружать в цинк вертикально;

^ Обеспечить безопасное место для термостата;

Полностью удалить влагу из термостата, резервной ванны и насоса для цинка;

Обеспечить, по возможности, минимальное расстояние между ванной и термостатом или резервной ванной. Трубопроводы длиной более 7 метров должны подогреваться до 250 - 300°С и иметь опоры каждые 5

- 6 метров.

Тщательно удалить гартцинк после охлаждения цинка до температуры не менее 440°С (до начала перекачивания);

После удаления гартцинка повысить температуру до 465 - 470°С (до начала перекачивания).

–  –  –

Рис. 12: Предлагаемая последовательность осмотра или замены ванны цинкования с использованием термостатов.

В настоящее время можно производить перекачивание цинка из ванны, которую требуется проверить, в приёмники, которые за плату предоставляет изготовитель ванны, начиная с пятницы после полудня (перекачка), в субботу выполняют осмотр или замену, а в воскресенье - цинк перекачивают обратно.

Кроме экономии времени, исключаются расходы на хранение нового цинка, заполнение ванны слитками (чушками) цинка и энергию на плавление цинка.

Кроме того, почти не происходит окисление цинка и примеси остаются на минимальном уровне.

Предлагаемая последовательность осмотра или замены ванны цинкования с использованием термостатов.

Если объём изолированных приёмников недостаточен для приёма всего цинка, оставшийся цинк можно перекачать в изложницы и дать ему затвердеть. В зависимости от размера ванны, можно использовать вентиляторы для быстрого охлаждения. После проверки или замены ванны твёрдые слитки цинка из изложниц укладывают на дно ванны и в течение 24 часов нагревают до рабочей температуры, но неполного плавления. При перекачивании жидкого цинка обратно в ванну нужно следить, чтобы струя цинка не попадал прямо на дно ванны. Слитки цинка нужно располагать ниже точки удара струи жидкого цинка внутри ванны.

8.2. Уход за насосами для жидкого цинка.

В цехах горячего цинкования используются, в основном, два типа насосов для расплавленного металла: насосы Диттермана и винтовые насосы.

Первый тип обладает более высокой производительностью и удобнее в работе, чем винтовой насос. Поскольку по конструкции эти насосы разные, работать с ними нужно также по-разному.

8.2.1. Насосы системы Диттермана.

При использовании насосов Диттермана выполняют следующие мероприятия:

Устанавливают насос с присоединённой трубкой, которую располагают на расстоянии 10 мм от поверхности цинка (зеркала ванны);

• Прогревают насос в течение 3 — 5 минут;

Медленно и постепенно погружают наконечник насоса под поверхность цинка на глубину не менее 10 - 15 мм Спустя 5-12 минут наконечник насоса должен быть свободным, т. е., его можно поворачивать рукой;

Быстро включить насос, иначе гартшшк может осесть на крыльчатке (роторе) и насос может перестать работать;

Сначала необходимо работать на малой скорости (заметьте направление вращения), затем постепенно переходите на более высокую скорость;

Через непродолжительное время снизить скорость для стабилизации струи цинка;

Во время перекачки необходимо постоянно измерять температуру цинка;

Выпускную трубу необходимо удерживать точно над поверхностью цинка в термостате или резервной ванне с целью снижения потерь от окисления;

По окончании перекачки насос вынимают из оставшегося на дне цинка.

Затем насосу дают поработать в течение короткого времени на малой скорости, для удаления оставшегося в насосе цинка.

После перекачки нужно вставить разделяющие металлические листы вертикально в оставшейся на дне ванны цинк — таким образом, при затвердении расплавленный цинк окажется разделённым на несколько блоков. Для того чтобы вынуть эти блоки из ванны, в них устанавливают кольца. Обычно в каждый блок ещё незатвердевшего цинка вставляют стальной крюк.

8.2.2. Винтовые насосы.

В случае применения винтовых насосов действуют в той же последовательности, но при этом необходимо учитывать следующие особенности:

Насос должен быть погружён в цинк до самого дна ванны, а затем поднят на 20 - 30 мм и в этом положении его нужно удерживать во время перекачивания;

Выпускная труба должна быть установлена с наклоном к термостату или к резервной ванне. Если эта труба не оснащена нагревательной системой, то её нужно подогревать горелками;

По окончании перекачки оставшийся в насосе цинк должен быть удалён из него путем изменения направления вращения (реверсом).

9. Утечка цинка. Выход ванны из строя.

При современной технике изготовления ванн и печей для их обогрева аварии с утечкой жидкого цинка случаются очень редко. Неполадки, происходящие в наши дни, происходят, главным образом, вследствие неправильной эксплуатации ванны. В случае повреждения ванны или неполадок с энергией, необходимо действовать быстро, используя безопасные методы работы. Для этого следует регулярно проводить обучение рабочих и тренировки на случай аварии.

В зависимости от размеров и местоположения повреждения (течи) в верхней или нижней части ванны, цинк из ванны может вытекать частично в виде тонкой струйки или сильной струи, или вытечь из ванны полностью за короткое время. Важно обнаружить разрушение как можно раньше, в самом начале. Поэтому печь должна быть оборудована сигнальной системой, соединённой со звуковым сигналом, которая немедленно должна обнаружить утечку цинка. Самый простой способ - установить в нижней части печи, петлю из металлической проволоки вокруг ванны цинкования. Вытекающий цинк обязательно коснётся проволоки.

При соприкосновении происходит короткое замыкание, которое может отключить систему нагрева через предохранительное устройство. Одновременно это короткое замыкание может быть использовано для приведения в действие другого сигнала тревоги, например через телефонное соединение. При покупке печи для горячего цинкования предусмотрите, чтобы она также была оборудована звуковой сигнальной системой и ёмкостями, для сбора цинка на случай его утечки. В случае аварии большое значение имеет фактор времени. Все случающиеся повреждения и связанные с ними финансовые потери необходимо сводить к минимуму. Чтобы персонал, обслуживающий установку, мог действовать решительно и быстро при аварии, для этого рекомендуем поместить на видном месте инструкцию (программу действия).

Для быстрого реагирования и действия в случае аварии, необходимо иметь под рукой следующее оборудование:

Насос для перекачки цинка;

S Горелки для подогрева насоса и трубопроводов;

S Трубы для перекачки жидкого цинка;

S Ёмкости для хранения цинка (например, запасную ванну, печь для S поддержания цинка в горячем состоянии и изложницы).

В исключительных случаях цинк можно вылить на пол, предварительно покрытый сухим песком, и имеющий ограждения (бортики) из песка, которые не позволяли бы цинку растекаться. При этом потери цинка могут быть очень большими вследствие окисления. В этом случае в цинке при переплавке слитков окажется много примесей, снижающих в дальнейшем качество цинкового покрытия.

Меры, принимаемые в случае перерывов в подаче энергии, зависят от количества цинка в ванне и количества тепла, сохранившегося в этом цинке, а также от длительности перерыва в подаче энергии. В это время как, динк из ванны малой ёмкости (содержащей до 10 т цинка) можно сохранить в приёмниках, вычерпав его или перекачав с помощью насоса, с увеличением размера ванны трудности возрастают. Перекачка в приёмные ёмкости ванны, содержащей более 20 т цинка, неэкономно, а более 80 тонн - почти невозможно. В больших ваннах отключение энергии на несколько часов, не приведет к кристаллизации цинка, за счёт большого количества тепла в расплава.

Литература:

Sjoukes, F.: Verzinkungskessel. Blech Rohre Profile 30 (1983) 10, S. 405-409 Liiling, 0. : 8i3bildung an Verzinkungskesseln und ihre mdglichen Ursachen. Bleche, Ba'nder, Rohre 10 ( 9 9 ' 5, S. 300-301 16) Pavlidis, C.; R. Schulz; M. Fricke: Zum Problem der Ri&bildung an Feuerverzinkungskesseln. Der Maschinenschaden 82(1979) 1, S.24-27 Junker,H.L.: Inbetriebnahme und Verhalten von Verzinkungskesseln.

Stabl und Eisen 102 (1982) 25-26, S. 1293-1298.

Bdhm, 0.; D. Hartig: Teilstudie zur In- und AuBerbetriebnahme von Verzinkungskesseln unterschiedlicher Beheizungssysteme.

Luling, 0 : Verzinkungskessel, Firmenschrift der Fa. W. Pilling.

Kesselfabrik GmbH & Co KG MaafS.P.; P.Peipker: Handbucb Feuerverzinken. VEB Deutscherr Verlag fur Grundstoffindustrie Leipzig 1970 Radecker, W.: Die Erzeugung von Spannungsrissen im Stahl durch flflssiges Zink. Stahl und Eisen 73 (1953) 10, S. 654-658 Mflller, R.; W. H. Gunther; I. Naumenn; H. GlSssel: Probleme der Gestaltung, Berechnung und Fertigung geschweipter Verzinkungswannen. Die Technik 2A (1969) 11, S. 729-732 Klammer, H.: Allgemeine Grundsatze fur die Wahl der Beheizungseinrichtung und den Bau von Verzinkungsafen. Stahl und Eisen 92 (1972) 10, S. 439-445 Technische Beschreibung fur die induktiv beheizte Metallbadwarmeanlage, Inducal GmbH Gollingen/Kyffh.

Wubbenhorst, H.: Beheizung, Leistung und WaSrmeverbrauch von Verzinkungsdfen. Stahl und Eisen 76 (1956) 14 Sjoukes, F.: Die Lohnverzinkung. Maarsoen Holland 1986 onverffentlicht Luling, H.: Inbetriebnahme von Verzinkungskesseln mit Flussigzink. Fa. W. Pilling Kesselfabrik GmbH & Co KG, Betriebliche Mitteilung 1988, unverdffentlich

Korrosionsschutz; Rahmentechnclogie Feuerverzinken. VEB Metallleichtbaukombinat Forschungsinsticut Leipzig (seit Juli 1990:

Institut fur Stahlbau Leipzig (GmbH) 1989 Horstmann, D.: GesetzmdBigkeiten des Einflusses von Eisenbegleitern auf die Vorgange beim Feuerverzinken. Stahl urid Eisen 80 (1960) 22, S. 1531-1540 Mey, J.: PersSnliche Mitteilung zum Betreiben von induktiv beheizten Verzinkungskesseln. Gollingen 1989 Appendix

–  –  –

мы являемся некоммерческой организацией, представляющей интересы цинковой промышленности и потребителей продукции, содержащей цинк.

Задача Центра - всемерно защищать и расширять области применения цинка и цинксодержащей продукции:

• организация встреч производителей и потребителей цинка;

• оказание технической и информационной помощи производителям цинка, потенциальным инвесторам, институтам и организациям, работающим в областях производства и использования цинка;

• проведение маркетинговых исследований;

• защита интересов цинковой отрасли в государственных и правительственных органах;

• участие в подготовке предложений для разработки нормативной документации, связанной с производством использованием цинка и сплавов, содержащих цинк.

За дополнительной информацией по материалам семинара и о деятельности НКП «ЦРЦ» обращайтесь по адресу:

103009, Россия, Москва, ул. Тверская, дом.12, строение 1, этаж 5 Телефон: (095) 200-48-53, Факс: (095) 200-02-50 E-mail: czp_moscow@mtu-netru Web-site: WWW.zdc.ru

Похожие работы:

«ILC.101/IV/1 Международная конференция труда, 101-я сессия, 2012 г. Доклад IV(1) Минимальные нормы социальной защиты в целях социальной справедливости и справедливой глобализации Четвертый пункт повестки дня Международное бюро труда Женева ISBN 978-92-2-42449...»

«Галина Александровна Кизима 365 разумных советов садоводам и огородникам Текст предоставлен правообладателем http://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=4964913 365 разумных советов садоводам и огородникам /Г. А. Кизима.: ACT, Сова;...»

«ФГБОУ ВПО "Тверской государственный университет" Юридический факультет Кафедра гражданского процесса и правоохранительной деятельности УТВЕРЖДАЮ Декан юридического факультета Л.В. Туманова "_" 2014 г. Рабочая программа дисциплины МЕЖДУНАРОДНОЕ ЧАСТНОЕ ПРАВО ЮРИСПРУДЕНЦИЯ Бакалавр юриспруденции Форма обучен...»

«2 Составитель: Поздеева Г.З. – кандидат психологических наук, зав. кафедрой уголовноправовых дисциплин Ижевского института (филиала) ВГУЮ (РПА Минюста России). Богданова Е.П., кандидат юридических наук, зав. кафедрой государственноправовых дисциплин Ижевского института (филиала) ВГУЮ (РПА Минюста России) Рецензенты: Махмутов И.А. – руков...»

«Приказ МВД России от 24.10.2016 N 665 Об утверждении Административного регламента Министерства внутренних дел Российской Федерации по предоставлению государственной услуги по выдаче справок о том, является или не является лицо подвергнутым административному наказанию за потребление наркотических сре...»

«Календарь мероприятий на 2017 ЯНВАРЬ с 9 декабря 2016 г. по 6 января 2017 г. с 25 декабря 2016 г. по 7 января 2017 г. Цикл новогодних мероприятий в рамках Рождественское и Новогоднее представление республиканской благотворительной акции "Новый год спешит к на...»

«Приложение № 1 к приказу заместителя председателя Правления ПАО "Банк "Санкт-Петербург" от № СОГЛАШЕНИЕ Котировальная доска № (*для юридических лиц, заключивших Соглашение о предоставлении услуг электронного документооборота с использованием системы дистанционного банковского обслуживания "Интер...»

«Право на революцию Разговор между профессором Карло Шмидом и философом Ханной Арендт (1965)* Ханна Арендт Карло Шмид Данный текст представляет собой запись разговора между Ханной Арендт и Карло Шмидом, кото...»

«Питер Богоссян Евангелие от атеиста Текст предоставлен правообладателем http://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=11820476 Евангелие от атеиста / П. Богоссян: Питер; СанктПетербург; 2015 ISBN 978-5-496-01178-5 Аннотация Внутри религиозной парадигмы объяснение находится...»

«ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОЕ СОГЛАШЕНИЕ Версия от 01.10.2016 ЕСЛИ ВЫ СКАЧИВАЕТЕ, ЗАГРУЖАЕТЕ, КОПИРУЕТЕ ЛИБО ЛЮБЫМ ИНЫМ ОБРАЗОМ ИСПОЛЬЗУЕТЕ ИГРЫ, ПРИЛОЖЕНИЯ И САЙТЫ NEURONHAZE ИЛИ И...»

«25.07.2014 – 31.07.2014, № 29 СУДЕБНЫЙ ВЗГЛЯД Главная статья Правовые аспекты недобросовестной рекламы в Украине Компетентное мнение Спонсорство в фармацевтической индустрии: что нового? Маркетинг vs благотворительность Реклама лекарственных средств для потребителей: проблем...»

«Обзор судебной практики Двадцатого арбитражного апелляционного суда по рассмотрению споров, связанных с применением ответственности за неисполнение (ненадлежащее исполнение) обязательств по государственным (муниципальным) контрактам В соответстви...»

«STATISTICS ESTONIA Справочник Вспомогательный материал для заполнителя отчета Intrastat. Справочник прежде всего предназначен для тех, кто должен заполнять отчет Intrastat. Он содержит общую информацию о системе Intrastat и детальные инструкции по заполнению отчета Intrastat. Это дополненное издание, переведенн...»

«ЗАКОН РАССЕЯНИЯ БРЭДФОРДА И МЕТАИНФОРМАЦИОННЫЙ ЭФФЕКТ ВРЕМЕНИ Ирина Л. Зерчанинова Введение Исследование некоторых приложений известного в наукометрии закона рассеяния (информации) Брэдфорда показало, что приращения логарифмов информационн...»

«РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ (19) (11) (13) RU 2 545 388 C1 (51) МПК C12G 3/06 (2006.01) ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ На основании пункта 1 статьи 1366 части четвертой Гражданского кодекса Российской Федерации патенто...»

«Зазирная Мария Максимовна Преступления в сфере оборота порнографических материалов и предметов Специальность 12.00.08 – уголовное право и криминология; уголовноисполнительное право Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата юридических наук Москва – 2016 Диссертация выполнена в федеральном госу...»

«Кабельная система MPO Справочное руководство Thorsten Punke (Торстен Пунке) Dipl. Ing Global Program Manager Building Networks Program Manager Data Center EMEA A publication of Tyco Electronics Компоне...»

«Протокол четвёртой встречи рабочей группы экспертов по проведению анализа потребностей в совершенствовании юридической и институциональной базы управления водными ресурсами Туркменистана Дата: 15 октяб...»

«Джеффри Айзенберг Брайан Айзенберг Добавьте в корзину. Ключевые принципы повышения конверсии веб-сайтов Текст предоставлен правообладателем http://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=614435 Добавьте в корзину. Ключевые принципы повышения конверсии веб-сайта / Брайан и Джеффри Айзенберг ;...»

«Структура правосознания Становление правового государства, каковым стремится быть современная Россия, невозможно вне развития правосознания населения на уровне всех его структурных компонентов. К сожалению, мы повсем...»

«ДОНЕЦКАЯ НАРОДНАЯ РЕСПУБЛИКА ЗАКОН О НАЛОГОВОЙ СИСТЕМЕ Принят Постановлением Народного Совета 25.12.2015 Глава 1. Законодательство Донецкой Народной Республики о налогообложении Статья 1. Законодательство Донецкой Народной Республики о н...»

«С.О. Стефанова О языке права и юридических текстах Правовые понятия и нормы могут быть выражены только посредством языка. Язык является единственным рабочим инструментом юриста, инструментом, который должен быть хорошо приспособлен для работы с рабо...»








 
2017 www.doc.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные документы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.