I. Anteprima del progetto e specifiche della linea di produzione

Questo caso di studio riguarda una linea di produzione di galvanizzazione a caldo progettata per componenti strutturali in acciaio su larga scala, con un bollitore di zinco dalle dimensioni interne di 13 metri di lunghezza, 1.8 metri di larghezzaQueste dimensioni corrispondono ad una capacità nominale di zinco di 420 tonnellate e ad una potenza massima oraria di circa 18 tonnellate.classificandola come linea di produzione a funzionamento continuo per lavori pesantiLa linea è progettata per la combustione diretta a gas naturale ed è configurata per un alimentatore trifase a 380 V/50 Hz.che stabilisce un valore di riferimento diverso da quello del progetto 60Hz destinato al Sud America nel caso precedente.

Il sistema di serbatoi adotta un substrato di calcestruzzo con rivestimento anticorrosione in plastica rinforzata in fibra di vetro (FRP).e la passivazione condividono dimensioni esterne unificate di 13 metri di lunghezza, 1,8 metri di larghezza e 3 metri di profondità, creando un differenziale di profondità di 0,5 metri dal bollitore di zinco che deve essere tenuto conto nella pianificazione del percorso del sollevamento.

II. Parametri del sistema di riscaldamento e dell'approvvigionamento di gas

La fonte di energia di riscaldamento è il gas naturale per tubazioni, il cui valore calorifico deve essere compreso tra 8.400 e 8.600 moltiplicato per 4,18 kJ/m3,pressione di entrata mantenuta tra 100 e 200 kPaLa sezione di combustione è dotata di sei bruciatori ad impulso ad alta velocità, modello TJ300,con un consumo di gas istantaneo di circa 70 m3/h, portando il consumo totale istantaneo a 420 m3/h. La condotta di approvvigionamento di gas adotta una configurazione a doppia presa principale con un'unità in servizio e un'altra in standby,garantire l'approvvigionamento ininterrotto durante la produzione continua.

Il forno opera in modalità di combustione a pressione micro-positiva, il consumo di gas progettato è stimato a circa 12,5 metri cubi per tonnellata di pezzi.Il controllo della temperatura utilizza un ciclo di regolazione PID a 3 fasi, con temperatura del bagno di zinco acquisita tramite termocoppie ed esposta su un grande schermo.con sistema di regolazione automatica della potenza del bruciatore in base alla deviazione dal punto di impostazioneIl rilevamento delle fiamme utilizza sensori ultravioletti e il sistema di accensione supporta sia modalità doppia alta-bassa automatica che manuale.

III. Materiali di costruzione dei serbatoi e approccio anticorrosione

In contrasto con la struttura in acciaio con piastra di acciaio utilizzata nel caso precedente,Questa linea di produzione utilizza serbatoi di cemento con rivestimenti anti-corrosione in FRP per il pretrattamento e il post-trattamento delle sezioniUn totale di sei serbatoi per decapaggio, risciacquo, refrigerazione e passivazione hanno dimensioni esterne unificate di 13 metri di lunghezza, 1,8 metri di larghezza e 3 metri di profondità.La costruzione del serbatoio di cemento è responsabilità dell'acquirente, con il venditore che fornisce solo l'impianto di rivestimento in FRP.Questa divisione dei lavori è adatta per scenari in cui l'acquirente dispone già di serbatoi esistenti o preferisce configurazioni di serbatoi fissi pesanti.

La sezione di decapaggio comprende tre serbatoi di decapaggio chiusi.Il tempo di immersione per serbatoio è di circa 6 minuti in condizioni normali di ruggine e può essere esteso a 30 minuti per pezzi di lavoro fortemente arrugginitiLa sala di decapaggio funziona a pressione negativa.con il punto di riferimento di pressione negativa di 5 a 10 Pa ∼ 5 Pa nei giorni limpidi e regolato a 10 Pa nei giorni di pioggia per compensare le variazioni di pressione atmosfericaIl ventilatore a frequenza variabile riduce automaticamente la frequenza al raggiungimento della pressione impostata.I carrelli a rotaia terrestre sono utilizzati per il carico e lo scarico del materiale per garantire che la nebbia acida non si diffonda nell'officina.

C'è un serbatoio di flusso, con temperatura di funzionamento mantenuta tra 50 e 70°C e pH controllato a circa 5.Un dispositivo automatico di rimozione del ferro limita la concentrazione di ioni ferrosi a 1 mg/l, e il fango filtrato viene inviato al forno di asciugatura dei fanghi.

IV. Configurazione del sistema di trattamento della nebbia acida e dello scarico di zinco

La sala di decapaggio chiusa misura 17.150 mm di lunghezza, 15.000 mm di larghezza e 6.350 mm di altezza, con la struttura esterna in acciaio di 17.150 mm per 15.600 mm per 8.450 mm.La nebbia acida passa innanzitutto attraverso uno stadio di diluizione. L'acqua di diluizione è utilizzata anche per preparare acidi freschi., riducendo il consumo di alcalini e poi entra nella torre di neutralizzazione dell'assorbimento della nebbia acida.con sonde di rilevamento del pH installate sia all'ingresso che all'uscita per monitorare in tempo reale l'efficienza di neutralizzazione.

Il trattamento dei fumi di zinco utilizza due logiche di raccolta indipendenti.L'altro è un sistema di cattura di aspirazione a doppio lato su entrambi i lati del bollitoreIn entrambi i casi si utilizza un controllo a frequenza variabile a partire da 50 Hz per 2 o 3 minuti prima di abbassare i pezzi in bollitore.Riduzione a 10 Hz durante i periodi di non galvanizzazione per ridurre al minimo il consumo di energia.

I fumi di zinco catturati passano attraverso un filtro a sacchetto per la rimozione delle particelle, quindi attraverso una fase di deodorazione a cortina d'acqua,e vengono infine scaricati da un ventilatore a raffica a frequenza variabile di 160 kWIl raccoglitore di polvere è progettato per fermarsi durante la soffiata ad alta velocità e per funzionare a bassa velocità per garantire una pulizia efficace dei sacchetti filtranti.

V. Sistema di utilizzo a cascata del calore di scarico (modulo tecnologico di base)

Il sistema di utilizzazione del calore di scarico per questa linea di produzione è più completo del caso precedente, comprendendo sei fasi.Le temperature dei gas di combustione diminuiscono progressivamente da circa 500°C all'uscita del forno a condizioni di ambiente vicino.

Fase 1: riscaldamento liquido a flusso: il gas di combustione esce dal forno a circa 500°C e passa attraverso uno scambiatore di calore in acciaio inossidabile per riscaldare l'acqua circolante a circa 90°C.Questa acqua calda viene quindi inviata a una bobina di scambio termico in lega di titanio all'interno del serbatoio di flusso, elevando il liquido di flusso al punto di impostazione del processo da 50 a 70 °C.La lega di titanio è un materiale obbligatorio a causa della natura corrosiva del cloruro di zinco e del cloruro di ammonio nella soluzione di flusso.

Fase 2: asciugatura del pezzo: dopo il primo scambio di calore, il gas di combustione entra nella fossa di asciugatura, che misura 14 metri di lunghezza, 5 metri di larghezza e 3 metri di profondità.Il gas di scarico passa attraverso uno scambiatore di calore, e un soffiatore ad alta temperatura fornisce aria calda alla superficie del pezzo da lavorare per un'essiccazione rapida ed uniforme.L'effetto di asciugatura combina il calore radiante dalla struttura della fossa stessa con il flusso di aria calda convettiva.

Fase 3: Pre riscaldamento dell'aria di combustione (brevettato): mentre il gas di combustione continua a raffreddarsi a circa 200°C, entra nello scambiatore di calore dell'aria di combustione,riscaldamento anticipato dell'aria di combustione richiesta dai bruciatori da una temperatura ambiente compresa tra 50 e 150 °CL'aria di combustione precalda, quando viene consegnata al forno, aumenta la temperatura teorica di combustione.La progettazione prevede un risparmio di gas di circa 2 o 3 m3 per tonnellata di parti galvanizzate. Il risparmio effettivo dipende dalle condizioni operative specifiche del sito..

Fase 4: asciugatura dei fanghi (brevettato): serbatoio di asciugatura dei fanghi in acciaio inossidabile da 316 litri di lunghezza 6000 mm, larghezza 750 mm,e 375 mm di altezza è installato sopra il condotto dei gas di scarico dello scambiatore di calore dell'aria di combustioneEsso utilizza gas di combustione a circa 150-200°C per asciugare i fanghi della filtrazione dal contenuto di umidità di circa l'80% a circa il 10%, riducendo significativamente il peso di smaltimento fuori sito.

Fase 5: recupero del calore di scarico sul bordo della pentola (brevettato).Una bobina a doppio strato di acciaio inossidabile posizionata lungo il bordo del bollitore riscalda l'acqua circolante per il bagno, riscaldamento acido o riscaldamento in officina.

Fase 6: riscaldamento in officina di gas di combustione: il calore di scarico di bassa qualità residuo prima dello scarico finale viene rilasciato direttamente in officina attraverso tubi in acciaio, con misure di protezione dalle ustioni.

Inoltre, l'acqua calda proveniente dalla sezione di raffreddamento viene circolata attraverso i tubi di scambio termico con l'acido freddo nel serbatoio di decapaggio,Riduzione della temperatura dell'acqua di raffreddamento e preriscaldamento acido del liquido una progettazione a doppio scopo che riduce i requisiti di investimento in torri di raffreddamento.

VI. Logistica di sollevamento e pesatura online

Il sollevamento del pezzo di lavoro utilizza una configurazione a doppio sollevamento da 5 t e 5 t. Quattro serie di sollevamenti di questa specifica sono installate nella zona di decapaggio, montate all'esterno del tetto della stanza chiusa,di larghezza non superiore a 20 mm,I pezzi di lavoro sono fissati manualmente su grandi scaffalature con un telaio di sollevamento, sollevati ad un'altezza fissa e poi trasportati con carrello a terra nella sala di decapaggio.in cui le gru aeree li elaborano sequenzialmente attraverso ogni stazione di serbatoio.

Questa linea di produzione è dotata di un sistema di pesatura in linea che rileva sia il peso del pezzo di lavoro grezzo prima dell'acidificazione che il peso finito dopo la galvanizzazione.monitorare la perdita di ferro durante la decapaggio e l'aumento di peso del rivestimento in zinco, che consente il monitoraggio in tempo reale del consumo di zinco e l'adeguamento del processo, una caratteristica non presente nel caso precedente.

La soluzione di logistica offre due opzioni di automazione per l'acquirente: un sollevamento elettrico a portiere con telecomando o un sollevamento elettrico a ring-rail con carrelli RGV per il controllo programmato PLC.L'approccio di controllo programmato controlla con precisione il tempo di immersione per impedire agli operatori di estendere il tempo di immersione in base all'esperienza individuale, evitando così rivestimenti di zinco eccessivamente spessi.

VII. Distribuzione del carico elettrico

La potenza elettrica totale installata dell'intera linea di produzione è di circa 530 kW. I carichi principali sono distribuiti come segue: ventilatore a scarico indotto da fumo di zinco a 160 kW,ventilatore a corrente indotto da nebbia acida a 45 kW, sistema di trattamento degli acidi di scarico di 80 kW, motore di gru aerea di 15 kW, apparecchiature per la rimozione del ferro di 15 kW, compressore d'aria di 7,5 kW, pompe a spruzzo per un totale di 26 kW (di cui due 7.5 kW).5 kW e una unità da 11 kW), motori di sollevamento complessivi di 40 kW, torre di raffreddamento di 4 kW, illuminazione di 20 kW e stazione di sollevamento di 22,5 kW.

VIII. Modulo facoltativo: sistema di rigenerazione degli acidi di scarto

La proposta comprende un modulo opzionale ­ una linea di trattamento degli acidi residui che utilizza il metodo di spostamento dell'acido solforico, con una capacità di trasformazione prevista di 5-10 tonnellate al giorno.L'acido di scarto deve avere una concentrazione di ioni ferrosi superiore a 120 g/l, concentrazione di ioni ferrici inferiore a 5 g/l e concentrazione di acidi liberi superiore al 5%.che viene quindi reagito con acido solforico concentrato per produrre solfato ferroso e gas cloruro di idrogenoIl gas cloruro di idrogeno viene recuperato sotto forma di acido cloridrico rigenerato e restituito alla sezione di decapaggio, mentre il solfato ferroso viene venduto come sottoprodotto sotto forma di solfato ferroso monohidrato..

L'apparecchiatura ha una potenza nominale complessiva di circa 200 kW, con un consumo di energia di circa 40 kWh per tonnellata di acidi di scarto trattati.con altezza dell'attrezzatura di 7 metri e distanza di installazione e funzionamento di 9 metriLe specifiche di processo richiedono che l'acido rigenerato contenga meno del 4% di residui di ferro e raggiunga una concentrazione di acido rigenerato del 15% al 22%.Il sottoprodotto solfato ferroso deve avere una purezza superiore al 90%, con limiti di impurità di titanio inferiori allo 0,75%, di arsenico inferiori allo 0,0002%, di piombo inferiori allo 0,0001%, di cadmio inferiori allo 0,0001%, di mercurio inferiori allo 0,00002%, di cromo inferiori allo 0,001%, di acido libero inferiori all' 1%,e sostanze insolubili al di sotto di 00,5%.