热镀锌自动生产线及镀锌锅模拟样机研制

    热镀锌自动生产线模拟样机研制

    热浸镀锌是工业生产中严重污染行业，目前90%生产企业仍沿用敞开式、半敞开式生产线设备，造成极大的环境污染。新的《环保法》已于今年1月1日施行，对污染违法者将动用最严厉的行政处罚手段，并上升至《刑法》的处罚高度，体现政府对环境治理的决心。

    热浸镀锌工艺方法是保护金属材料表面不被腐蚀的一个古老行业，生产成本低，经济效益快，世界各国在这个行业投入大量的技术力量，尤其是对环保设备的研究和工艺改进，更是付出了大量的人力物力。

    本公司从事生产热浸镀锌生产设备近15年，一直致力于各类环保设备的工艺研究和改进，吸收国内外大量的成熟技术和先进经验，解决了封闭酸雾吸收和处理、锌烟的端吸收和侧吸收的湿法处理（zhuanli：ZL 2010 2 0180225.7）、常规的废酸和废水处理等，但锌烟的全封闭吸收处理设备一直没有好的解决方案。鉴于环境污染防治和节能降耗要求，针对热浸镀锌生产特点，吸收国外的设计精华，参考国内的相关经验，公司集中技术力量精心开发研究，投入800万资金，辟出一块18m*30m的车间面积，研制出热浸镀锌全自动、全封闭生产线模拟样机，全方位模拟热浸镀锌生产物流循环、生产工艺流程全过程。

    热浸镀锌生产过程中使用锌烟的全封闭吸收处理设备，必然导致生产物流的高度复杂，这种复杂的物流需采用自动化生产解决方案，方可以比较彻底的解决问题。

    热镀锌自动生产线模拟样机实现的主要功能

    本热镀锌自动生产线模拟样机占地面积540㎡， 镀锌锅黑件经过人工在液压升降台上挂件，设置计重设备，挂件的外形尺寸由工装架测量红外限位保证；根据镀件的物理特征人工对热镀工艺参数进行设定，系统自动对本编号镀件进行设定工艺处理；工装和挂好的镀锌黑件通过过料平车进入预处理封闭酸洗车间内，在封闭酸洗车间内设计2台单轨葫芦，在自动控制系统的引导下，有序的控制各镀件的预处理工艺，进及烘干处理，酸洗池、助镀池充分利用镀锌炉余热保持最佳温度，完成预定工艺处理后，通过地下链式传送至烘干坑出口，无污染脱离封闭的酸洗车间，保证环境友好；设计2组换轨行车与

镀锌区域的固定轨道自动对轨，把完成预定工艺处理的镀件送至锌锅全封闭罩内进行热镀锌，工人在封闭罩外操作，可以自动和手动控制，无环境污染，保护工人健康，产生的锌烟由专用设备抽出；镀锌工序完成后起重设备保证快速移动镀件进行冷却和钝化处理，镀件从锌锅到冷却池移动时间控制在30-40 s内，保证工艺需要；镀锌完成后的白件，通过换轨行车和单轨葫芦或葫芦90°旋转装置，将白件放置在白件缓冲台架上，循环葫芦回到干燥坑出口进入下轮工序循环。

    本模拟镀锌生产线设备，采用全封闭及单轨电动行车物流系统，是本行业最新技术发展方向，其主要特点是： 1、自动控制系统时刻注视镀件的行走进度，协调物流过程中各个工艺环节的时间长短，具有很高的生产潜能，自动化程度高；2、自动化系统可以存储及验证工艺变量，并对其进行持续控制，便于维持稳定的产量和质量；3、所有污染源被完全隔离在带酸雾洗涤器和过滤器的密封房内，所以工作环境友好且安全； 4、可根据预先设置标准工作模型，设置工作程序，生产线所有变量由电脑程序控制。  

    主要设备及控制系统

1、系统主要参数

    镀锌锅设计为7500mm*1500mm；起重双葫芦5t+5t；双葫芦距离4000mm；换轨行车跨距6000mm；起重及行走变频控制；主控系统为全德国西门子进口设备，为无线传输数据模式，PLC为S7系列400型总线控制。

2、专业挂架工具

    设计适应自动控制的自动鹅形吊具，公司已经与2015年9月10日申请zhuanli，其特征如下图：吊盘（3）开有环形槽，非常容易实现与鹅形板（4）钩子的自动装卸，具有高度稳定性和可靠性。

3、高效电动葫芦

   专门与专业起重机设备厂一起开发研制体积较小、运行平稳、起重能力强、适合通过酸洗封闭房和锌锅全封闭罩活动直线密封槽的高效电动葫芦。

   本生产线安装2对电动葫芦5+5t，构成预处理区域和镀锌区域的基本物流系统，在过顶单轨上以接力方式行走，由中央电脑自动控制，每对葫芦可以执行完全不同的“工作任务”，由安装在过顶单轨上的特殊通道分别供电，二个供电通道包括数码信息传递系统。  

   每对葫芦都有如下工作特点：能通过安装在单轨上的精密直线编码器镀锌锅，始终知道每对葫芦的实际运行位置 ；能通过安装在每个缆绳卷筒上的精密模拟式编码器，始终知道每个吊钩的实际运行位置；能通过安装在每个葫芦上的传感器，始终知道每个吊钩的实际负荷；每种定位和测量具有很高的精准度。

   这些葫芦通过电脑控制，可以执行不同的工作任务，如果必要，可以完全转变成人工遥控，这一特点提供了很强的操作灵活性，可以在任何时候终止自动工作循环。  

本系统非常高效和安全，与侧吸式风罩相比，不仅消耗功率少，还可获得高得多的收集效果。

   生产线研制实现目标

   本模拟生产线，以自动控制为主线，旨在全力解决环境污染难题，实现资源节约、节能、达标排放。

4、葫芦90°自动旋转装置

    设计适应自动控制的葫芦90°自动旋转装置，公司已经与2015年9月10日申请zhuanli，其特征如（参考图3）下：

葫芦90°自动旋转装置电力驱动，含有回转驱动装置、固定支承与机械辅助装置组成。旋转角度0-180°，葫芦运转机制是当镀锌锅葫芦纵向运行至回转装置时，感应开关给出信号使葫芦运行减速与停止到相应固定位置，葫芦停止到相应位置后，感应开关发出信号，旋转电机开始动作与停止，直至旋转90°。旋转到正确位置后感应开关发出信号，葫芦开始横向运行，从而实现了葫芦90°转向。当葫芦运行至90°转弯处，葫芦与单轨成90°旋转，吊钩组滑轮部分转动、吊钩部分通过专用吊具连接不会转动，实现了葫芦与单轨90°转向而工件保持不变。

5、 直列隧道式白烟收集隔离罩

   镀锌炉上方模拟安装一个直列隧道式白烟收集隔离罩（参考图4），收集并排放由助镀剂和锌液反应所产生的白烟。在设计上允许以最安全的方式环绕锌锅工作，隔离罩二侧设有全长度监视玻璃窗，上下滑行，关闭时操作工可以安全地留在炉边，观察正在浸镀的材料，没有任何被锌液飞溅灼伤或吸入白烟的危险；白烟收集隔离罩两端面设计有四扇自动门，当镀件进出白烟收集隔离罩，此门在控制系统的引导下，自动开关门。