تتضمن دراسة الحالة هذه خط إنتاج جلفنة بالغمس الساخن مصمم للمكونات الهيكلية الفولاذية واسعة النطاق، مع وعاء زنك بأبعاد داخلية تبلغ 13 مترًا طولًا، و 1.8 مترًا عرضًا، و 3.5 مترًا عمقًا. تتوافق هذه الأبعاد مع سعة زنك مقدرة تبلغ 420 طنًا، وإنتاجية قصوى بالساعة تبلغ حوالي 18 طنًا، مما يصنف هذا كخط إنتاج للخدمة الشاقة يعمل بشكل مستمر. تم تصميم الخط للتشغيل المباشر بالغاز الطبيعي وهو مهيأ لإمداد طاقة ثلاثي الطور بقوة 380 فولت / 50 هرتز، مما يضع أساسًا مختلفًا عن مشروع 60 هرتز المخصص لأمريكا الجنوبية في الحالة السابقة.
يعتمد نظام الخزان على ركيزة خرسانية مع بطانة مقاومة للتآكل من البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية (FRP). تشترك خزانات العملية الأساسية - التخليل، والشطف، والتدفق، والتبريد، والتخميل - في أبعاد خارجية موحدة تبلغ 13 مترًا طولًا، و 1.8 مترًا عرضًا، و 3 أمتار عمقًا، مما يخلق فرقًا في العمق قدره 0.5 متر عن وعاء الزنك يجب أخذه في الاعتبار عند تخطيط مسار حركة الرافعة.
مصدر طاقة التسخين هو الغاز الطبيعي الممدد بالأنابيب، مع ضرورة أن تقع القيمة الحرارية ضمن النطاق من 8400 إلى 8600 مضروبة في 4.18 كيلوجول / متر مكعب، وضغط الدخول محفوظ بين 100 و 200 كيلو باسكال، وضغط عقدة الغاز يتم التحكم فيه بين 90 و 80 كيلو باسكال. قسم الاحتراق مجهز بستة مشعلات نبضية عالية السرعة، طراز TJ300، كل منها يستهلك غازًا فوريًا يبلغ حوالي 70 مترًا مكعبًا / ساعة، مما يجعل الاستهلاك الفوري الإجمالي 420 مترًا مكعبًا / ساعة. يعتمد خط أنابيب إمداد الغاز على تكوين مدخل رئيسي مزدوج مع وحدة واحدة قيد التشغيل ووحدة واحدة في وضع الاستعداد، مما يضمن إمدادًا غير منقطع أثناء الإنتاج المستمر.
يعمل الفرن في وضع احتراق بضغط إيجابي دقيق. عند الإنتاج بكامل الحمل، يُقدر استهلاك الغاز التصميمي بحوالي 12.5 متر مكعب لكل طن من قطع العمل. يستخدم التحكم في درجة الحرارة حلقة تنظيم PID ثلاثية المراحل، مع الحصول على درجة حرارة حمام الزنك عبر مجسات حرارية وعرضها على شاشة كبيرة. نطاق التحكم المستهدف هو 438 إلى 450 درجة مئوية، مع قيام النظام تلقائيًا بضبط خرج المشعل بناءً على الانحراف عن نقطة الضبط. يستخدم اكتشاف اللهب مستشعرات الأشعة فوق البنفسجية، ويدعم نظام الإشعال كلاً من الوضعين المزدوجين التلقائي واليدوي العالي/المنخفض.
على عكس البناء الهيكلي الفولاذي مع الألواح الفولاذية المستخدم في الحالة السابقة، يستخدم خط الإنتاج هذا خزانات خرسانية مع بطانات مقاومة للتآكل من البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية (FRP) لأقسام المعالجة المسبقة وما بعد المعالجة. إجمالي ستة خزانات - للتخليل، والشطف، والتدفق، والتبريد، والتخميل - تشترك في أبعاد خارجية موحدة تبلغ 13 مترًا طولًا، و 1.8 مترًا عرضًا، و 3 أمتار عمقًا. بناء الخزان الخرساني هو مسؤولية المشتري، مع قيام البائع بتوفير تركيب بطانة FRP فقط. هذا التقسيم للعمل مناسب للسيناريوهات التي يمتلك فيها المشتري بالفعل حفر خزانات موجودة أو يفضل تكوينات الخزانات الثابتة للخدمة الشاقة.
يتكون قسم التخليل من ثلاثة خزانات تخليل مغلقة. وقت الغمر لكل خزان حوالي 6 دقائق في ظل ظروف الصدأ العادية ويمكن تمديده إلى 30 دقيقة لقطع العمل الصدئة بشدة، اعتمادًا على حالة السطح. تعمل غرفة التخليل تحت ضغط سلبي، مع ضبط نقطة الضغط السلبي عند 5 إلى 10 باسكال - 5 باسكال في الأيام الصافية وتعديلها إلى 10 باسكال في الأيام الممطرة للتعويض عن تغيرات الضغط الجوي. يقلل مروحة التردد المتغير التردد تلقائيًا عند الوصول إلى الضغط المحدد. تُستخدم عربات السكك الحديدية الأرضية لتحميل وتفريغ المواد لضمان عدم انتشار ضباب الحمض في ورشة العمل.
يوجد خزان تدفق واحد، مع الحفاظ على درجة حرارة التشغيل بين 50 و 70 درجة مئوية والتحكم في درجة الحموضة عند حوالي 5. جهاز إزالة الحديد التلقائي يحد من تركيز أيونات الحديد إلى أقل من 1 ملجم / لتر، ويتم إرسال الحمأة المفلترة إلى فرن تجفيف الحمأة. يتكون كل من قسمي التبريد والتخميل من خزان واحد، مع كون عملية التخميل خالية من الكروم.
تبلغ أبعاد غرفة التخليل المغلقة 17150 مم طولًا، و 15000 مم عرضًا، و 6350 مم ارتفاعًا، مع قياس الهيكل الفولاذي الخارجي 17150 مم × 15600 مم × 8450 مم. يمر ضباب الحمض أولاً عبر مرحلة تخفيف - يتم استخدام مياه التخفيف أيضًا لتحضير الحمض الطازج، مما يقلل من استهلاك القلويات - ثم يدخل برج معادلة امتصاص ضباب الحمض. يتم تشغيل البرج بواسطة مروحة سحب مستحثة بتردد متغير بقوة 45 كيلو واط، مع تركيب مجسات اكتشاف درجة الحموضة عند المدخل والمخرج لمراقبة كفاءة المعادلة في الوقت الفعلي.
تستخدم معالجة أبخرة الزنك منطقين مستقلين للجمع. أحدهما غطاء شفاط متحرك مثبت فوق وعاء الزنك، يستخدم الميل الطبيعي للدخان للصعود لالتقاطه. الآخر هو نظام التقاط شفط مزدوج الجوانب على جانبي الوعاء. كلا النهجين يستخدمان التحكم في التردد المتغير - يبدأ عند 50 هرتز لمدة 2 إلى 3 دقائق قبل خفض قطع العمل إلى الوعاء، ثم يقل إلى 10 هرتز خلال فترات عدم الجلفنة لتقليل استهلاك الطاقة.
تمر أبخرة الزنك الملتقطة عبر مرشح كيسي لإزالة الجسيمات، ثم عبر مرحلة إزالة الروائح بالستارة المائية، ويتم تفريغها أخيرًا بواسطة مروحة سحب مستحثة بتردد متغير بقوة 160 كيلو واط. تم تصميم مجمع الغبار للتوقف أثناء النفخ عالي السرعة والعمل بسرعة منخفضة لضمان تنظيف أكياس المرشح بفعالية.
مخطط استخدام الحرارة المهدرة لخط الإنتاج هذا أكثر شمولاً من الحالة السابقة، ويشمل ست مراحل. تنخفض درجات حرارة غاز المداخن تدريجيًا من حوالي 500 درجة مئوية عند مخرج الفرن إلى ظروف قريبة من المحيط.
المرحلة 1: تسخين سائل التدفق. يخرج غاز المداخن من الفرن عند حوالي 500 درجة مئوية ويمر عبر مبادل حراري من الفولاذ المقاوم للصدأ لتسخين المياه المتداولة إلى حوالي 90 درجة مئوية. يتم بعد ذلك إرسال هذه المياه الساخنة إلى ملف تبادل حراري من سبائك التيتانيوم داخل خزان التدفق، مما يرفع سائل التدفق إلى نقطة الضبط العملية البالغة 50 إلى 70 درجة مئوية. يعد اختيار سبائك التيتانيوم إلزاميًا نظرًا للطبيعة المسببة للتآكل لكلوريد الزنك وكلوريد الأمونيوم في محلول التدفق.
المرحلة 2: تجفيف قطع العمل. بعد التبادل الحراري للمرحلة الأولى، يدخل غاز المداخن إلى حفرة التجفيف، والتي تبلغ أبعادها 14 مترًا طولًا، و 5 أمتار عرضًا، و 3 أمتار عمقًا. يمر غاز المداخن عبر مبادل حراري، ويوفر منفاخ عالي الحرارة هواءً ساخنًا لسطح قطعة العمل للتجفيف السريع والمتساوي. يجمع تأثير التجفيف بين الحرارة المشعة من هيكل الحفرة نفسه وتدفق الهواء الساخن الحملي.
المرحلة 3: تسخين مسبق لهواء الاحتراق (براءة اختراع). مع استمرار انخفاض درجة حرارة غاز المداخن إلى حوالي 200 درجة مئوية، يدخل إلى مبادل حراري لهواء الاحتراق، ويسخن مسبقًا هواء الاحتراق المطلوب للمشعلات من درجة حرارة المحيط إلى 50 إلى 150 درجة مئوية. يزيد هواء الاحتراق المسخن مسبقًا هذا، عند إمداده إلى الفرن، من درجة حرارة الاحتراق النظرية. يقدر التصميم توفيرًا في الغاز يبلغ حوالي 2 إلى 3 متر مكعب لكل طن من الأجزاء المجلفنة - تعتمد المدخرات الفعلية على ظروف التشغيل الخاصة بالموقع.
المرحلة 4: تجفيف الحمأة (براءة اختراع). يتم تركيب خزان تجفيف حمأة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L بأبعاد 6000 مم طولًا، و 750 مم عرضًا، و 375 مم ارتفاعًا فوق مجرى غاز المداخن لمبادل حراري هواء الاحتراق. يستخدم غاز المداخن عند حوالي 150 إلى 200 درجة مئوية لتجفيف حمأة مكبس الترشيح من محتوى رطوبة حوالي 80٪ إلى حوالي 10٪، مما يقلل بشكل كبير من وزن التخلص منه خارج الموقع.
المرحلة 5: استعادة الحرارة المهدرة من حافة الوعاء (براءة اختراع). تصل درجة حرارة حافة وعاء الزنك إلى حوالي 200 درجة مئوية. ملف مزدوج الطبقة من الفولاذ المقاوم للصدأ موضوع على طول حافة الوعاء يسخن المياه المتداولة للاستحمام، أو التسخين المسبق للحمض، أو تسخين ورشة العمل.
المرحلة 6: تسخين ورشة العمل بغاز المداخن. يتم إطلاق الحرارة المهدرة منخفضة الدرجة المتبقية قبل التفريغ النهائي مباشرة في ورشة العمل من خلال أنابيب فولاذية، مع تنفيذ تدابير الحماية من الحروق.
بالإضافة إلى ذلك، يتم تدوير المياه الساخنة من قسم التبريد عبر أنابيب التبادل الحراري مع الحمض البارد في خزان التخليل، مما يحقق في وقت واحد تقليل درجة حرارة مياه التبريد والتسخين المسبق لسائل الحمض - تصميم مزدوج الغرض يقلل من متطلبات استثمار برج التبريد.
يستخدم رفع قطع العمل تكوين رافعة مزدوجة بقوة 5 طن + 5 طن. تم تركيب أربع مجموعات من الرافعات بهذه المواصفات في منطقة التخليل، مثبتة على السطح الخارجي لسقف الغرفة المغلقة، مع امتداد الخطافات إلى داخل الغرفة للتشغيل عبر التحكم عن بعد اللاسلكي. يتم ربط قطع العمل يدويًا بأرفف كبيرة باستخدام إطار رفع، ورفعها إلى ارتفاع ثابت، ثم نقلها بواسطة عربة سكة حديد أرضية إلى غرفة التخليل، حيث تقوم الرافعات العلوية بمعالجتها بالتتابع عبر كل محطة خزان.
تم تجهيز خط الإنتاج هذا بنظام وزن عبر الإنترنت يقرأ وزن قطعة العمل الخام قبل التخليل والوزن النهائي بعد الجلفنة. من خلال حساب الفرق، فإنه يراقب فقدان الحديد أثناء التخليل وزيادة وزن طلاء الزنك، مما يتيح تتبع استهلاك الزنك في الوقت الفعلي وتعديل العملية - ميزة غير موجودة في الحالة السابقة.
يوفر حل اللوجستيات خيارين للأتمتة للمشتري: رافعة كهربائية جسرية مع تحكم عن بعد، أو رافعة كهربائية بحلقة سكة حديد مع عربات RGV للتحكم المبرمج بواسطة PLC. يضبط نهج التحكم المبرمج وقت الغمر بدقة لمنع المشغلين من تمديد وقت الغمر بناءً على الخبرة الفردية، وبالتالي تجنب طلاءات الزنك السميكة بشكل مفرط.
إجمالي السعة الكهربائية المركبة لخط الإنتاج بأكمله حوالي 530 كيلو واط. يتم توزيع الأحمال الرئيسية على النحو التالي: مروحة سحب أبخرة الزنك بقوة 160 كيلو واط، مروحة سحب ضباب الحمض بقوة 45 كيلو واط، نظام معالجة الحمض المهدر بقوة 80 كيلو واط، محرك الرافعة العلوية بقوة 15 كيلو واط، معدات إزالة الحديد بقوة 15 كيلو واط، ضاغط الهواء بقوة 7.5 كيلو واط، مضخات الرش بإجمالي 26 كيلو واط (بما في ذلك وحدتان بقوة 7.5 كيلو واط ووحدة واحدة بقوة 11 كيلو واط)، محركات الرافعات بإجمالي 40 كيلو واط، برج التبريد بقوة 4 كيلو واط، الإضاءة بقوة 20 كيلو واط، ومحطة الرفع بقوة 22.5 كيلو واط. تم تخصيص احتياطي بقوة 30 كيلو واط للتوسع المستقبلي.
يشمل هذا الاقتراح وحدة اختيارية - خط معالجة الحمض المهدر باستخدام طريقة إزاحة حمض الكبريتيك، بسعة معالجة مصممة تتراوح بين 5 إلى 10 أطنان في اليوم. يجب أن يكون للحمض المهدر تركيز أيونات حديدية أكبر من 120 جم / لتر، وتركيز أيونات حديدية أقل من 5 جم / لتر، وتركيز حمض حر أكبر من 5٪. تستخدم العملية التبلور بالتجميد لترسيب كلوريد الحديدوز، والذي يتم بعد ذلك مفاعلته مع حمض الكبريتيك المركز لإنتاج كبريتات الحديدوز وغاز كلوريد الهيدروجين. يتم استعادة غاز كلوريد الهيدروجين كحمض الهيدروكلوريك المتجدد وإعادته إلى قسم التخليل، بينما تباع كبريتات الحديدوز كمنتج ثانوي في شكل كبريتات الحديدوز أحادية الهيدرات.
تبلغ القدرة الإجمالية للمعدات حوالي 200 كيلو واط، مع استهلاك طاقة حوالي 40 كيلو واط ساعة لكل طن من الحمض المهدر المعالج. يشغل النظام حوالي 150 مترًا مربعًا، بارتفاع معدات يبلغ 7 أمتار، ومساحة خلوص مطلوبة للتركيب والتشغيل تبلغ 9 أمتار. تتطلب مواصفات العملية أن يحتوي الحمض المتجدد على أقل من 4٪ من بقايا الحديد وأن يحقق تركيزًا للحمض المتجدد يتراوح بين 15٪ و 22٪. يجب أن تكون نقاوة المنتج الثانوي كبريتات الحديدوز أكبر من 90٪، مع حدود شوائب التيتانيوم أقل من 0.75٪، والزرنيخ أقل من 0.0002٪، والرصاص أقل من 0.0001٪، والكادميوم أقل من 0.0001٪، والزئبق أقل من 0.00002٪، والكروم أقل من 0.001٪، والحمض الحر أقل من 1٪، والمواد غير القابلة للذوبان أقل من 0.5٪.
تتضمن دراسة الحالة هذه خط إنتاج جلفنة بالغمس الساخن مصمم للمكونات الهيكلية الفولاذية واسعة النطاق، مع وعاء زنك بأبعاد داخلية تبلغ 13 مترًا طولًا، و 1.8 مترًا عرضًا، و 3.5 مترًا عمقًا. تتوافق هذه الأبعاد مع سعة زنك مقدرة تبلغ 420 طنًا، وإنتاجية قصوى بالساعة تبلغ حوالي 18 طنًا، مما يصنف هذا كخط إنتاج للخدمة الشاقة يعمل بشكل مستمر. تم تصميم الخط للتشغيل المباشر بالغاز الطبيعي وهو مهيأ لإمداد طاقة ثلاثي الطور بقوة 380 فولت / 50 هرتز، مما يضع أساسًا مختلفًا عن مشروع 60 هرتز المخصص لأمريكا الجنوبية في الحالة السابقة.
يعتمد نظام الخزان على ركيزة خرسانية مع بطانة مقاومة للتآكل من البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية (FRP). تشترك خزانات العملية الأساسية - التخليل، والشطف، والتدفق، والتبريد، والتخميل - في أبعاد خارجية موحدة تبلغ 13 مترًا طولًا، و 1.8 مترًا عرضًا، و 3 أمتار عمقًا، مما يخلق فرقًا في العمق قدره 0.5 متر عن وعاء الزنك يجب أخذه في الاعتبار عند تخطيط مسار حركة الرافعة.
مصدر طاقة التسخين هو الغاز الطبيعي الممدد بالأنابيب، مع ضرورة أن تقع القيمة الحرارية ضمن النطاق من 8400 إلى 8600 مضروبة في 4.18 كيلوجول / متر مكعب، وضغط الدخول محفوظ بين 100 و 200 كيلو باسكال، وضغط عقدة الغاز يتم التحكم فيه بين 90 و 80 كيلو باسكال. قسم الاحتراق مجهز بستة مشعلات نبضية عالية السرعة، طراز TJ300، كل منها يستهلك غازًا فوريًا يبلغ حوالي 70 مترًا مكعبًا / ساعة، مما يجعل الاستهلاك الفوري الإجمالي 420 مترًا مكعبًا / ساعة. يعتمد خط أنابيب إمداد الغاز على تكوين مدخل رئيسي مزدوج مع وحدة واحدة قيد التشغيل ووحدة واحدة في وضع الاستعداد، مما يضمن إمدادًا غير منقطع أثناء الإنتاج المستمر.
يعمل الفرن في وضع احتراق بضغط إيجابي دقيق. عند الإنتاج بكامل الحمل، يُقدر استهلاك الغاز التصميمي بحوالي 12.5 متر مكعب لكل طن من قطع العمل. يستخدم التحكم في درجة الحرارة حلقة تنظيم PID ثلاثية المراحل، مع الحصول على درجة حرارة حمام الزنك عبر مجسات حرارية وعرضها على شاشة كبيرة. نطاق التحكم المستهدف هو 438 إلى 450 درجة مئوية، مع قيام النظام تلقائيًا بضبط خرج المشعل بناءً على الانحراف عن نقطة الضبط. يستخدم اكتشاف اللهب مستشعرات الأشعة فوق البنفسجية، ويدعم نظام الإشعال كلاً من الوضعين المزدوجين التلقائي واليدوي العالي/المنخفض.
على عكس البناء الهيكلي الفولاذي مع الألواح الفولاذية المستخدم في الحالة السابقة، يستخدم خط الإنتاج هذا خزانات خرسانية مع بطانات مقاومة للتآكل من البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية (FRP) لأقسام المعالجة المسبقة وما بعد المعالجة. إجمالي ستة خزانات - للتخليل، والشطف، والتدفق، والتبريد، والتخميل - تشترك في أبعاد خارجية موحدة تبلغ 13 مترًا طولًا، و 1.8 مترًا عرضًا، و 3 أمتار عمقًا. بناء الخزان الخرساني هو مسؤولية المشتري، مع قيام البائع بتوفير تركيب بطانة FRP فقط. هذا التقسيم للعمل مناسب للسيناريوهات التي يمتلك فيها المشتري بالفعل حفر خزانات موجودة أو يفضل تكوينات الخزانات الثابتة للخدمة الشاقة.
يتكون قسم التخليل من ثلاثة خزانات تخليل مغلقة. وقت الغمر لكل خزان حوالي 6 دقائق في ظل ظروف الصدأ العادية ويمكن تمديده إلى 30 دقيقة لقطع العمل الصدئة بشدة، اعتمادًا على حالة السطح. تعمل غرفة التخليل تحت ضغط سلبي، مع ضبط نقطة الضغط السلبي عند 5 إلى 10 باسكال - 5 باسكال في الأيام الصافية وتعديلها إلى 10 باسكال في الأيام الممطرة للتعويض عن تغيرات الضغط الجوي. يقلل مروحة التردد المتغير التردد تلقائيًا عند الوصول إلى الضغط المحدد. تُستخدم عربات السكك الحديدية الأرضية لتحميل وتفريغ المواد لضمان عدم انتشار ضباب الحمض في ورشة العمل.
يوجد خزان تدفق واحد، مع الحفاظ على درجة حرارة التشغيل بين 50 و 70 درجة مئوية والتحكم في درجة الحموضة عند حوالي 5. جهاز إزالة الحديد التلقائي يحد من تركيز أيونات الحديد إلى أقل من 1 ملجم / لتر، ويتم إرسال الحمأة المفلترة إلى فرن تجفيف الحمأة. يتكون كل من قسمي التبريد والتخميل من خزان واحد، مع كون عملية التخميل خالية من الكروم.
تبلغ أبعاد غرفة التخليل المغلقة 17150 مم طولًا، و 15000 مم عرضًا، و 6350 مم ارتفاعًا، مع قياس الهيكل الفولاذي الخارجي 17150 مم × 15600 مم × 8450 مم. يمر ضباب الحمض أولاً عبر مرحلة تخفيف - يتم استخدام مياه التخفيف أيضًا لتحضير الحمض الطازج، مما يقلل من استهلاك القلويات - ثم يدخل برج معادلة امتصاص ضباب الحمض. يتم تشغيل البرج بواسطة مروحة سحب مستحثة بتردد متغير بقوة 45 كيلو واط، مع تركيب مجسات اكتشاف درجة الحموضة عند المدخل والمخرج لمراقبة كفاءة المعادلة في الوقت الفعلي.
تستخدم معالجة أبخرة الزنك منطقين مستقلين للجمع. أحدهما غطاء شفاط متحرك مثبت فوق وعاء الزنك، يستخدم الميل الطبيعي للدخان للصعود لالتقاطه. الآخر هو نظام التقاط شفط مزدوج الجوانب على جانبي الوعاء. كلا النهجين يستخدمان التحكم في التردد المتغير - يبدأ عند 50 هرتز لمدة 2 إلى 3 دقائق قبل خفض قطع العمل إلى الوعاء، ثم يقل إلى 10 هرتز خلال فترات عدم الجلفنة لتقليل استهلاك الطاقة.
تمر أبخرة الزنك الملتقطة عبر مرشح كيسي لإزالة الجسيمات، ثم عبر مرحلة إزالة الروائح بالستارة المائية، ويتم تفريغها أخيرًا بواسطة مروحة سحب مستحثة بتردد متغير بقوة 160 كيلو واط. تم تصميم مجمع الغبار للتوقف أثناء النفخ عالي السرعة والعمل بسرعة منخفضة لضمان تنظيف أكياس المرشح بفعالية.
مخطط استخدام الحرارة المهدرة لخط الإنتاج هذا أكثر شمولاً من الحالة السابقة، ويشمل ست مراحل. تنخفض درجات حرارة غاز المداخن تدريجيًا من حوالي 500 درجة مئوية عند مخرج الفرن إلى ظروف قريبة من المحيط.
المرحلة 1: تسخين سائل التدفق. يخرج غاز المداخن من الفرن عند حوالي 500 درجة مئوية ويمر عبر مبادل حراري من الفولاذ المقاوم للصدأ لتسخين المياه المتداولة إلى حوالي 90 درجة مئوية. يتم بعد ذلك إرسال هذه المياه الساخنة إلى ملف تبادل حراري من سبائك التيتانيوم داخل خزان التدفق، مما يرفع سائل التدفق إلى نقطة الضبط العملية البالغة 50 إلى 70 درجة مئوية. يعد اختيار سبائك التيتانيوم إلزاميًا نظرًا للطبيعة المسببة للتآكل لكلوريد الزنك وكلوريد الأمونيوم في محلول التدفق.
المرحلة 2: تجفيف قطع العمل. بعد التبادل الحراري للمرحلة الأولى، يدخل غاز المداخن إلى حفرة التجفيف، والتي تبلغ أبعادها 14 مترًا طولًا، و 5 أمتار عرضًا، و 3 أمتار عمقًا. يمر غاز المداخن عبر مبادل حراري، ويوفر منفاخ عالي الحرارة هواءً ساخنًا لسطح قطعة العمل للتجفيف السريع والمتساوي. يجمع تأثير التجفيف بين الحرارة المشعة من هيكل الحفرة نفسه وتدفق الهواء الساخن الحملي.
المرحلة 3: تسخين مسبق لهواء الاحتراق (براءة اختراع). مع استمرار انخفاض درجة حرارة غاز المداخن إلى حوالي 200 درجة مئوية، يدخل إلى مبادل حراري لهواء الاحتراق، ويسخن مسبقًا هواء الاحتراق المطلوب للمشعلات من درجة حرارة المحيط إلى 50 إلى 150 درجة مئوية. يزيد هواء الاحتراق المسخن مسبقًا هذا، عند إمداده إلى الفرن، من درجة حرارة الاحتراق النظرية. يقدر التصميم توفيرًا في الغاز يبلغ حوالي 2 إلى 3 متر مكعب لكل طن من الأجزاء المجلفنة - تعتمد المدخرات الفعلية على ظروف التشغيل الخاصة بالموقع.
المرحلة 4: تجفيف الحمأة (براءة اختراع). يتم تركيب خزان تجفيف حمأة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L بأبعاد 6000 مم طولًا، و 750 مم عرضًا، و 375 مم ارتفاعًا فوق مجرى غاز المداخن لمبادل حراري هواء الاحتراق. يستخدم غاز المداخن عند حوالي 150 إلى 200 درجة مئوية لتجفيف حمأة مكبس الترشيح من محتوى رطوبة حوالي 80٪ إلى حوالي 10٪، مما يقلل بشكل كبير من وزن التخلص منه خارج الموقع.
المرحلة 5: استعادة الحرارة المهدرة من حافة الوعاء (براءة اختراع). تصل درجة حرارة حافة وعاء الزنك إلى حوالي 200 درجة مئوية. ملف مزدوج الطبقة من الفولاذ المقاوم للصدأ موضوع على طول حافة الوعاء يسخن المياه المتداولة للاستحمام، أو التسخين المسبق للحمض، أو تسخين ورشة العمل.
المرحلة 6: تسخين ورشة العمل بغاز المداخن. يتم إطلاق الحرارة المهدرة منخفضة الدرجة المتبقية قبل التفريغ النهائي مباشرة في ورشة العمل من خلال أنابيب فولاذية، مع تنفيذ تدابير الحماية من الحروق.
بالإضافة إلى ذلك، يتم تدوير المياه الساخنة من قسم التبريد عبر أنابيب التبادل الحراري مع الحمض البارد في خزان التخليل، مما يحقق في وقت واحد تقليل درجة حرارة مياه التبريد والتسخين المسبق لسائل الحمض - تصميم مزدوج الغرض يقلل من متطلبات استثمار برج التبريد.
يستخدم رفع قطع العمل تكوين رافعة مزدوجة بقوة 5 طن + 5 طن. تم تركيب أربع مجموعات من الرافعات بهذه المواصفات في منطقة التخليل، مثبتة على السطح الخارجي لسقف الغرفة المغلقة، مع امتداد الخطافات إلى داخل الغرفة للتشغيل عبر التحكم عن بعد اللاسلكي. يتم ربط قطع العمل يدويًا بأرفف كبيرة باستخدام إطار رفع، ورفعها إلى ارتفاع ثابت، ثم نقلها بواسطة عربة سكة حديد أرضية إلى غرفة التخليل، حيث تقوم الرافعات العلوية بمعالجتها بالتتابع عبر كل محطة خزان.
تم تجهيز خط الإنتاج هذا بنظام وزن عبر الإنترنت يقرأ وزن قطعة العمل الخام قبل التخليل والوزن النهائي بعد الجلفنة. من خلال حساب الفرق، فإنه يراقب فقدان الحديد أثناء التخليل وزيادة وزن طلاء الزنك، مما يتيح تتبع استهلاك الزنك في الوقت الفعلي وتعديل العملية - ميزة غير موجودة في الحالة السابقة.
يوفر حل اللوجستيات خيارين للأتمتة للمشتري: رافعة كهربائية جسرية مع تحكم عن بعد، أو رافعة كهربائية بحلقة سكة حديد مع عربات RGV للتحكم المبرمج بواسطة PLC. يضبط نهج التحكم المبرمج وقت الغمر بدقة لمنع المشغلين من تمديد وقت الغمر بناءً على الخبرة الفردية، وبالتالي تجنب طلاءات الزنك السميكة بشكل مفرط.
إجمالي السعة الكهربائية المركبة لخط الإنتاج بأكمله حوالي 530 كيلو واط. يتم توزيع الأحمال الرئيسية على النحو التالي: مروحة سحب أبخرة الزنك بقوة 160 كيلو واط، مروحة سحب ضباب الحمض بقوة 45 كيلو واط، نظام معالجة الحمض المهدر بقوة 80 كيلو واط، محرك الرافعة العلوية بقوة 15 كيلو واط، معدات إزالة الحديد بقوة 15 كيلو واط، ضاغط الهواء بقوة 7.5 كيلو واط، مضخات الرش بإجمالي 26 كيلو واط (بما في ذلك وحدتان بقوة 7.5 كيلو واط ووحدة واحدة بقوة 11 كيلو واط)، محركات الرافعات بإجمالي 40 كيلو واط، برج التبريد بقوة 4 كيلو واط، الإضاءة بقوة 20 كيلو واط، ومحطة الرفع بقوة 22.5 كيلو واط. تم تخصيص احتياطي بقوة 30 كيلو واط للتوسع المستقبلي.
يشمل هذا الاقتراح وحدة اختيارية - خط معالجة الحمض المهدر باستخدام طريقة إزاحة حمض الكبريتيك، بسعة معالجة مصممة تتراوح بين 5 إلى 10 أطنان في اليوم. يجب أن يكون للحمض المهدر تركيز أيونات حديدية أكبر من 120 جم / لتر، وتركيز أيونات حديدية أقل من 5 جم / لتر، وتركيز حمض حر أكبر من 5٪. تستخدم العملية التبلور بالتجميد لترسيب كلوريد الحديدوز، والذي يتم بعد ذلك مفاعلته مع حمض الكبريتيك المركز لإنتاج كبريتات الحديدوز وغاز كلوريد الهيدروجين. يتم استعادة غاز كلوريد الهيدروجين كحمض الهيدروكلوريك المتجدد وإعادته إلى قسم التخليل، بينما تباع كبريتات الحديدوز كمنتج ثانوي في شكل كبريتات الحديدوز أحادية الهيدرات.
تبلغ القدرة الإجمالية للمعدات حوالي 200 كيلو واط، مع استهلاك طاقة حوالي 40 كيلو واط ساعة لكل طن من الحمض المهدر المعالج. يشغل النظام حوالي 150 مترًا مربعًا، بارتفاع معدات يبلغ 7 أمتار، ومساحة خلوص مطلوبة للتركيب والتشغيل تبلغ 9 أمتار. تتطلب مواصفات العملية أن يحتوي الحمض المتجدد على أقل من 4٪ من بقايا الحديد وأن يحقق تركيزًا للحمض المتجدد يتراوح بين 15٪ و 22٪. يجب أن تكون نقاوة المنتج الثانوي كبريتات الحديدوز أكبر من 90٪، مع حدود شوائب التيتانيوم أقل من 0.75٪، والزرنيخ أقل من 0.0002٪، والرصاص أقل من 0.0001٪، والكادميوم أقل من 0.0001٪، والزئبق أقل من 0.00002٪، والكروم أقل من 0.001٪، والحمض الحر أقل من 1٪، والمواد غير القابلة للذوبان أقل من 0.5٪.
