熱鍍鋅板的工藝生產線設計

1.1熱鍍鋅的簡介熱鍍鋅(HotZincPlatingTechnics),它是由熱鍍錫工藝發(fā)展而來，至今已跨入第四個世紀。至今為止，熱鍍鋅仍是鋼材防蝕方法中應用最普遍、最有效的工藝措施。在熱鍍鋅發(fā)展的三個世紀中，每個世紀的代表人物為：法國化學家馬羅英博士、法國巴黎市政工程師索里爾及波蘭杰出發(fā)明家和工程師森吉米爾。他們對鋼鐵的熱鍍鋅進行了開創(chuàng)性的實驗并發(fā)明了和建成了工業(yè)性熱鍍鋅生產線，開創(chuàng)了連續(xù)、高速、高質量熱鍍鋅的新紀元。我國學者在總結前人的經驗基礎上，認識到熱鍍鋅對國民經濟發(fā)展的重要作用。因此，在工業(yè)生產中，研究金屬腐蝕問題具有十分重要的意義和作用。我們選擇鋅為金屬材料防腐蝕所具備的條件是：第一，我國含鋅量豐富，便于取材。第二，鋅具有良好的防腐性能。第三，鋅產生的腐蝕產物體積膨脹，可以將鍍鋅層因腐蝕出現的間隙愈合，從而在一定程度上能減緩電化學腐蝕的進一步發(fā)展。第四，鍍鋅層經過鉻酸鹽鈍化后形成多種色彩鈍化膜，不僅外觀漂亮，而且還能還能提高耐水蒸氣腐蝕的性能。因此，鋅作為鋼鐵基體的保護層，不但可以提供陰極保護，而且一旦發(fā)生腐蝕，其腐蝕速度還較慢。經過鈍化處理的鍍鋅層的耐腐蝕性能還可以大大提高。這就是為何用鋅作為鋼鐵保護層的原因。熱鍍鋅工藝與其他金屬防腐蝕方法相比，在鍍層電化學保護性、鍍層致密性、鍍層耐久性、鍍層免維護性、鍍層與基體結合力、鍍層經濟性以及熱鍍工藝對鋼件形狀、尺寸的適應性、生產的高效性方面具有其他工藝無法比擬、得天獨厚的優(yōu)勢。據日本鍍鋅協(xié)會長達10年的大氣暴露實驗表明：鍍層厚度為86微米的熱鍍鋅層在重工業(yè)海洋郊外和城市地帶的耐用年限分別為13、50、104、30年。一般而言，上鋅量為600克每平方米的鍍鋅層，其免維護的使用壽命為20-50年，對于建筑用基板不鍍鋅的彩板，其使用命為3-5年，而基板鍍鋅的彩板其使用壽命可達20-30年。據調查，熱鍍鋅的成本遠低于油漆。因此，熱鍍鋅有很大的現實意義，這就是我國大興鍍鋅業(yè)的原因。1.2公司鍍鋅品種類及其技術進展(一)國內鋼板熱鍍鋅現狀及其發(fā)展鍍鋅鋼板廣泛地用于輕工、家電、汽車和建筑行業(yè)。長期以來我國鍍鋅板一直屬于短線產品，多年來我國鍍鋅板的自給率約為50%,每年需要大量進口。近年來，帶鋼鍍鋅技術的發(fā)展和動態(tài)主要集中在汽車用板，熱軋帶鋼熱鍍鋅和高耐蝕性熱鍍鋅板三個方面。高表面質量是汽車面板所必須具備的基本條件，鍍層表面質量與薄板表面粗糙度、清潔度、帶鋼化學成分及其沖壓成型性有直接的關系，同時熱鍍工藝、鋅液成分、熱鍍設備也是影響鋅層表面質量的重要因素。鋅液中的鋅渣是影響鍍鋅表面質量的最重要因素，在現代化生產線中，已用陶瓷內襯鍋取代鐵鋅鍋，可以有效地減少鋅渣鍍鋅板表面質量的影響。此外，美麗的鋅花是傳統(tǒng)熱鍍鋅板典型的特征，由此獲得用戶的青睞，具有一定的商業(yè)價值。但是研究表明鋅花表面的不平整性，鍍層中的鉛含量會影響鍍層板在后續(xù)加工中的加工性能、涂裝性和使用中的耐蝕性。鋅花尺寸隨鉛含量的減少而減小，開裂率和腐蝕率也分別大大降低。目前，新建鍍鋅生產線均采用無鉛鍍鋅工藝，無鉛鍍鋅已成為當前熱鍍鋅發(fā)展的趨勢。(二)普通鋅花熱鍍鋅鋼帶現代熱鍍鋅鋼帶是在連續(xù)生產線上，將冷軋鋼帶或熱軋酸洗鋼帶浸入鋅含量不低于99%的融態(tài)的鍍液中，經熱浸鍍獲得的鍍鋅鋼帶。熱鍍鋅鋼帶在所有種類的熱浸鍍鋼帶(板)種類的熱浸鍍鋼帶(板)中占絕大部分。普通鋅花(又稱正常鋅花、俗稱大鋅花)熱鍍鋅鋼帶(板)是熱鍍鋅鋼帶(板)的基本品種，系在鋅液含銻或者鉛的條件下熱浸鍍后，在正常凝固過程中，鋅晶粒自由長大形成的具有明顯鋅花形貌的鍍層板。普通鋅花板表面為尺度在10厘米以下的大而鮮明的鋅花，外觀光亮美麗；鋅層附著性良好，當鍍鋅板經受十分復雜的變形加工時，鋅層不會脫落；熱反射性較好，可作為隔熱材料；表面光澤保持時間長。普通鋅花板用途廣泛，可用以做水桶、煙囪、各種糧食容器、廚房用具，在建筑行業(yè)可以做屋頂、天花板、墻壁等，在家用電器行業(yè)可以做電冰箱、洗衣機、淋浴器等，在汽車行業(yè)可以做轎車、卡車、拖車、行李車、冷藏車部件，車庫門‘掛水器等，在其他方面可以做設備箱罩、電器柜、儀表盤等。(三)無鋅花熱鍍鋅鋼帶無鋅花熱鍍鋅鋼帶(板)是二十世紀八十年代以后國際上發(fā)展起來的熱鍍鋅板新品種。普通鋅花熱鍍鋅板是在鋅液含少量銻或者鉛的條件下生產出來的，銻和鉛是促使鋅花長大的元素。去掉了銻或鉛，使鋅液既不含銻也不含鉛，熱浸鍍后，由于不存在促使鋅花長大的因素，鋅花長不大，生產出來的就是無鋅花熱鍍鋅鋼帶。無鋅花板既實用于涂漆涂塑后實用，也實用于裸露實用。無鋅花板表面為極其細小而不明顯的鋅花，半光亮，鍍層表面起伏小，外觀漂亮悅目；鍍鋅層耐腐蝕性良好，比普通鋅花鍍鋅層提高約20%;用于涂漆涂塑時，該板具有涂裝的覆蓋性好、涂層粘附性強、涂裝后耐腐蝕性強實用壽命長等優(yōu)點；鍍層附著性好，當鍍鋅板經受十分復雜的變形加工時鋅層不會脫落。無鋅花熱鍍鋅鋼帶在彩板行業(yè)可以作為有機涂層，生產彩圖鋼板，在建筑行業(yè)可以做屋頂、天花板各種干貨容器，在家電行業(yè)可以作為吸塵器的材料，還可作為汽車行業(yè)等其他行業(yè)的材料，用途十分廣泛。1.3鍍鋅板的發(fā)展前景隨著對鍍鋅板的消費的增長和應用領域的不斷擴大，以及用戶對其品種質量性能的不斷提高，鍍鋅生產的各類新技術不斷得以開發(fā)和應用，鍍鋅板的品種也逐步向著多樣化和高級化的方向發(fā)展。據中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會的預計2012年國內的彩涂鍍鋅板的需求量達800其中建筑以外的用板比例將大大提高。從我國目前消費情況看鍍鋅板主要用于建筑之上，在家電行業(yè)的應用尚處于小批量使用階段，在交通運輸、汽車制造行業(yè)的運用還待進一步開發(fā)，這些都是鍍鋅板行業(yè)的機遇和挑戰(zhàn)，所以說鍍鋅板行業(yè)的前景一片光明。1.4電鍍生產線PLC系統(tǒng)電鍍設備的選型對保證電鍍產品質量和提高生產效率有關鍵意義。工業(yè)電鍍生產線工位多、生產復雜，同時在電鍍中，其氧化、酸洗、堿洗、電鍍等許多工藝具有嚴重的化學污染和腐蝕，對人的身心健康十分不利，而且人工操作隨機性大，影響產品質量。采用可編程序控制器(PLC)對生產線各工序實施程序控制可解決以上難題。它改寫程序方便、體積小、可靠性高。最新的發(fā)展是使用PLC和計算機構成的網絡系統(tǒng)。在行車運行方面普遍采用變頻調速器以控制行車的運行速度，用接近開關控制行車的準確定位，定位精度可達Bmm和以往的順序控制器等系統(tǒng)相比具有一下突出優(yōu)點：抗干擾能力大為提高，控制精度準確，提高了產品質量；由于采用了程序的設計方法，可以根據工藝要求迅速靈活的改變生產流程，系統(tǒng)擴充方便；同時該系統(tǒng)維護簡單，使用方便，提高了生產效率，降低了工人圖1-1成品圖1-2成品2設計依據與原則2.1公司要求(1)電鍍線采用美鋼聯法連續(xù)熱浸鍍工藝，工件受鍍時間一般為2.5s,生產(2)采用的電鍍工藝：鋅鋁合金。(3)鍍前處理要求在線進行。(4)鍍后處理(透明鈍化、三價鉻彩鈍、三價鉻黑鈍化、六價鉻彩鈍、封閉)(5)整線采用PLC控制，要求控制鋼帶不偏，并實現對電流、溫度的程序控(6)配備循環(huán)過濾裝置。(1)鍍層與基體，鍍層與鍍層之間要有良好的結合力，能在使用中經受沖擊、碰撞、振動、彎曲及變形加工等都不脫落。(2)產品的主要工作面上，鍍層要有均勻的厚度和細致的結構，鍍層的成本(3)鍍層要符合所要求的基本性能，比如防護性、裝飾性或其他功能性等。(4)鍍層應盡可能減少孔隙數，以保證其力學和電化學防護性能，基體各部位鍍層厚度的差異盡可能的小，保證鋼板的使用壽命；(5)鍍層應達到規(guī)定的其他各項指標，如光亮度，光潔度，整平度，硬度，2.2.2厚度，耐蝕性及附著強度的要求(1)厚度及均勻性依靠氣刀的吹掃來控制，具體鋅層的厚度依據客戶的需求(2)耐蝕性通過中性鹽霧試驗箱來測定，要求試樣經240h鹽霧試驗無白銹，繼續(xù)試驗至720h無紅銹即可。(3)附著強度使用恒溫電烘箱來測量，要求在溫度30±10℃的烘箱中恒溫30min,放入15～20℃水中，鍍層無起泡、剝落現象。公司現階段每條線每年10萬噸。經改造設計后的電鍍線：年時基數258d;生產班數三班制；(1)污水排放要符合湖北省地方標準湖北省長江流域水污染物綜合排放標(2)分考慮地質、物流、高壓電、下水道、風向等因素。(3)電線電路設置符合國家標準，布局整齊.美觀(4)車間平面布置應滿足工藝原則在保證正常流水生產的情況下，零件流動路線應最短。經濟原則在保證安全生產，工作方便的條件下，占用的面積應最小。該生產線由開卷段‘工藝段、卷取段等部分組成，功能齊全監(jiān)控能力強結構緊湊可靠穩(wěn)定既能單獨使用又能完善合理地組成自動生產線動力管線全部敷設在懸挑式地溝內(無暴露),充分利用廠房可用面積生產線采用可編程序控制器PLC作主控，外圍電路簡單操作維修方便通風產品檔次3生產線的確定3.1鍍鋅原理鋼帶在密閉狀態(tài)下進入鋅鍋，隨著鋅液從板面很快浸蝕下來微量的鐵之后，鋅液中的鋁與板面的鐵迅速反應生成極薄的Fe2A15中介層；隨后，鐵與液態(tài)鋅間進行反應擴散，鋅-鐵合金層(主要組份為FeZn7)開始形成并繼續(xù)長大。圖3-1鍍鋅板截面圖由于Fe2A15層的阻滯作用，此擴散過程進行得比較緩慢。鋼帶離開鋅鍋時，其表鋅液中銻Sb的作用是促使鋅花長大，形成正常的大鋅花。鋅液溫度的目標值：455℃,或460℃。鋅液中的鐵是一種有害的雜質元素。鋅液中鐵含量超過鐵的飽和濃度0.03%,鐵就會和鋅反應生成低渣等。3.1.2鋅液中鐵的來源一、是鋼帶表面在脫脂段未除盡的鐵粉；三、是鋅液從三輥六臂、象鼻槽末端表面浸蝕下來的鐵；四、是鋅錠本身帶來的微量雜質鐵。由于鐵在鋅液中的溶解度很有限(當鋅液溫度為450℃時，鐵在鋅液中的溶飽和濃度為0.03%),鋅液中有了超出溶解度的鐵，就可能發(fā)生(3.1)式的反應，還可(3.1)式及(3.3)式反應生成的Fe2Al5,因其比重顯著小于鋅液，會以較快的速度往上浮，成為面渣(又稱表渣、浮渣)。(3.2)式反應生成的FeZn7,因其比重比鋅液大一點，會慢慢地沉到鍋底，成為底渣。3.1.3鋅層厚度的控制圖3-2鍍鋅過程平面圖根據客戶的需求及用途的不同，鍍鋅層的厚度需要靈活調節(jié)，所以我們設計了氣刀這一裝置，目的就是在于控制鋅層的厚度及鋅層的均勻性，氣刀的模型及工作示意圖如下圖3-3氣刀圖3-4氣刀平面圖鍍鋅板的板型的修整在鍍鋅生產過程中，會因為某些原因而出現屈服平臺，從而出現彎曲波浪等不規(guī)則的板型，影響產品的質量及美觀性，故設計了拉彎糾直機，目的就在于改變1、改善鍍鋅鋼帶的板形(可以獲得良好的板形)2、消除屈服平臺和改善機械性能(有利于改善材料的各向異性)。未經拉彎矯的鋼帶，其縱向屈服強度較低，橫向屈服強度較高，經拉彎矯之后，縱、橫向屈服強度的差值消失或變小，各向異性消失或變弱，獲得或基本獲得合向同性。拉矯原理：拉矯發(fā)生拉伸作用的是前后張力輥，發(fā)揮彎曲用的彎曲輥和發(fā)揮矯直拉矯機能改善鋼帶的實質：使原來纖維長度不一的鋼帶在高張力和彎曲輥的作用下產生彈性和塑性變形，變形后原來長纖維和短纖維的長度基本趨于一致。由此總結拉矯的工作原理是：由于前后張力輥的作用，使帶鋼緊緊地貼在彎曲輥和矯直輥的工作輥上，并使出圈帶鋼發(fā)生塑性變形和彈性變形(次要),是帶拉彎糾直設備拉矯機主要由兩個張緊輥組、一個彎曲和矯直機架組成，所用機型分為一彎一矯、兩彎一矯、兩彎兩矯，應用最多的是兩彎一矯。1)張力輥組在拉伸矯直時，必須有較大的張力作用于帶鋼上。此張力由張力輥產生，依靠摩擦，將張力輥的扭矩化為張力傳到帶鋼上。通過控制兩輥速度來控制延伸率2)彎曲矯直機架彎曲矯直機架布置在兩張力輥之間，由一套彎曲輥和一套矯直輥組成。彎曲輥位于支撐輥上，根據機架不同的結構形式和帶鋼的不同厚度可采用不同直徑。當鋼帶厚度在1.0mm以下時，就采用φ25mn的彎曲輥，當帶鋼厚度超過1.0mm時，就使用φ60mn的彎曲輥。兩個矯直輥都能單調，像帶鋼經過最后彎曲后還有些彎曲，同時還出現與縱向彎曲作用相同的橫向彎曲，都能通過它消除。彎曲輥的組成：由于帶鋼在輥子上產生彎曲變形最大處是在與輥子的接觸點，其最小曲率半徑即與輥子相同，輥徑越小，變形作用越大，因而彎曲輥徑在保證適當的前提下盡可能做的比較小。為了使直徑很小的彎曲輥有較高的剛度，不致在帶鋼的作用下自身產生彎曲變形，影響拉矯后的板形，對于帶鋼用彎曲輥一般都使用支撐輥。最簡易的支撐輥有兩列，支撐輥分成數節(jié)，以安裝支架將壓力傳遞到機架上，保證支撐輥不產生彎曲，也就保證了工作輥的剛度。但這種結構工作輥與支撐輥有的地方接觸，有的地方處于架空狀態(tài)，接觸到的地方磨損大，而不接觸處磨損小，兩者之間有一道比較明顯的分界線，使工作輥上產生一道道印子，這些印子在與帶鋼作用時會復印到帶鋼上形成輥痕。進一步的改進是將支撐輥設計成兩層，在外層支撐輥與工作輥之間增加兩根通長的中間支撐輥，這就使一節(jié)節(jié)外層支撐輥造成的不均勻磨損轉嫁到中間支撐輥上，減輕了工作輥的不均勻磨損作用，使帶鋼上的輥印減輕。近幾年為了適應高精度的汽車板生產的需要，出現了四層彎曲輥組，使這種影響更為減少。1,矯直條件與矯直后板形的影響因素拉矯是在張力輥的拉伸和彎曲輥連續(xù)交替，反復彎曲的聯合作用下使帶材產生塑性延伸，使原來的纖維伸長而獲得矯直的工藝過程。矯直必須滿足：拉矯機前后張力輥形成足夠的張力；彎曲、矯直輥壓下量使矯直以后的板形首先與原板有關，原板的浪形嚴重，長短纖維的差越大，矯直以后的長短纖維的差也就越大，矯直后的板還與鋼帶材料在屈服點以后的塑性和強化特性有關。3.2.熱鍍鋅工藝流程F田A.C礎生四中鐘療機計七(0圖3-7生產線工藝流程圖3.2基本工藝流程主體設備依次組成為：人工上料(受卷臺)→開卷機I、Ⅱ→二輥夾送機 I→剪切機→二輥夾送機Ⅱ→焊接機→轉向輥I→張力輥I→化學脫脂→噴洗+輥刷機→電解脫脂→水洗I+輥刷機→水洗Ⅱ+輥刷→水洗I→水洗Ⅱ→熱風吹掃裝置→烘干機→張力輥Ⅱ→糾偏機I→入口活套→糾偏機Ⅱ(入口活套內)→糾偏機Ⅲ→張力輥Ⅲ→三輥測張儀→加熱爐→均熱爐→爐喉→冷卻段→張力輥IV→爐鼻—→鋅鍋—→沉沒輥系統(tǒng)→氣刀→冷卻裝置→糾偏機IV→塔頂轉向夾送輥→風冷裝置→水淬槽→水淬擠干輥→熱風吹干裝置→糾偏機V→轉向輥Ⅱ→鋅層測厚儀→張力輥V→光整系統(tǒng)→光整機后擠干輥→空氣吹掃→烘干機→張力輥VI→拉彎矯直機→張力輥VⅡ→張力輥VⅢ→鈍化裝置→空氣吹掃→烘干機→轉向輥Ⅲ→出口活套→糾偏機Ⅱ(出口活套內)→張力輥IX→夾送剪切機→卷前夾送轉向輥→卷取→助卷器→卸卷小車→人工卸料(受卷器)。主體設備還包括電控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、輔助設備及供輔設備。3.3工藝過程描述工人通過天車等將帶卷放到上料小車鞍座處，小車升高并將帶卷運送到開卷機卷筒的中心線上。開卷機卷筒由液壓漲開，使其與卷材內徑脹緊，然后上料小車下降，再回到存放位置，準備操作下一個卷材。開卷機緊靠在卷材的外徑上有一個可調節(jié)的緩沖輥，當切斷捆帶時，用于防止帶卷突然松開，該緩沖輥還可協(xié)助將卷材的頭部送入前夾送機中，夾送機輸送卷材頭部到剪切、焊接機前等待焊接。準備好的帶材被引導送入焊接機前的支持位置，直到另一臺開卷機上的帶材全部放出，其尾部到達焊機接位置時，焊接機將兩卷帶材焊接在一起。(同時，在帶材上沖一個檢測孔，用于檢測帶材焊縫位置，并可以通過警報系統(tǒng)通知操作者將拉彎矯直機等重要的輥子抬起，避免焊縫對其損傷。)帶材經過1#張力輥進入脫脂段。從脫脂段出來的帶材經過2#張力輥和糾偏輥，進入入口活套。脫脂段有5個噴淋槽子和1臺輥刷機，第一個槽子為化學脫脂槽，用熱的堿性清洗液噴洗帶材兩面，并配有輥刷機，對鋼板上下表面進行刷洗，將帶材表面的主要雜物清洗干凈；第二個槽子為電解脫脂槽，鋼帶從槽里的熱堿液中通過，并通直流電，加強板面油膜的乳化、清除，進一步凈化板面，再進入后續(xù)水洗段；第三個槽子為水洗槽，用熱水沖洗帶材，保證脫脂劑等表面殘留液體清洗干凈。第四個槽子又為熱水沖洗槽，進一步沖洗掉殘留在帶材上的堿溶液等，并進一步清除鋼板表面，最后一個槽子采用純水清洗鋼板表面，置換帶材表面各種化學溶液中的有害離子等。在一至五各槽中都有一臺臥式噴淋循環(huán)泵，每段裝有一定數量的噴嘴。每段的出口處和脫脂槽的入口處都裝有一對擠干輥，用于擠掉板材表面的溶液，防止帶入下一清洗段，造成竄液，擠干輥由氣缸調節(jié)擠壓力。經過脫脂段后的板材通過一段壓縮空氣吹掃裝置，吹掉殘留于帶材兩邊緣的水漬；然后經過烘干機，使殘余水份全部蒸發(fā)掉，為帶材進入下一工序做好準備。入口活套在正常情況下是充滿的，當入口段在焊接停車時，它仍將供給帶材到繼續(xù)運行的工藝段。入口活套在作業(yè)線全速運行時可供給約240m帶材。在每卷帶材焊接周期完成后重新啟動時，整個入口段將高速運行，直到入口活套充滿帶材，然后入口段自動減速到與脫脂工藝段相同的速度。直到帶卷放完為止，再重復下入口段設有一座主操作控制臺，上面設有入口段主控設備控制按鍵，并帶有工從入口活套出來的帶材經過糾偏輥Ⅲ和張力輥Ⅲ進入三輥測張儀，三輥測張儀由三根轉向輥組成，其中一根設有壓力檢測，可以顯示測量結果。帶材離開三輥測張儀器后，進入還原退火爐。帶材在爐內經歷加熱段、均熱段、快速冷卻段、張力輥IV(熱張力輥),最后將帶鋼從退火爐密閉送入鋅鍋，以保證其在鍍鋅前不與大氣接觸。帶材離開還原退火爐后經張力輥IV進入感應鋅鍋熱浸鍍鋅，鋅鍋內有沉沒度顯示顯示，溫度閉環(huán)控制。沉沒輥等鋅鍋內結構件采用特種耐熱耐蝕合金制成。鋅鍋控溫范圍：460±5℃;沉沒輥直徑610mm穩(wěn)定輥直徑φ200mm帶材離開鋅鍋后，帶材兩面均已鍍上液態(tài)鋅，在鋅鍋的上方經氣刀噴出的扁平氣流吹刷后，鋅層厚度在一定范圍可調，且可以較好控制鍍層的均勻性。離開氣刀后的帶材表面鍍鋅層溫度仍高于鋅層的熔點，所以帶有鍍層的帶材經一段空冷后被送入第一段風冷裝置，使鋅層完全凝固。經冷卻塔頂轉向輥和4號糾偏輥后，帶材繼續(xù)進入第二段風冷裝置以進一步降低溫度。經轉向輥后帶材繼續(xù)經過二組風冷裝置，使帶材及鍍層的溫度達到150℃左右，并被送入水淬槽中，以使溫度進一步急速降低到預設的溫度范圍40-45℃,為了防止運行的鋼帶帶出過多的水，從水淬槽出來的鋼帶需經過水淬擠干輥擠壓，再被送入熱風裝置中進一步干燥。干燥后的帶材經糾偏機V和轉向輥組Ⅱ被送入鋅層測厚儀與焊縫檢測裝置，機組操作人員根據檢測結果決定如何處理。(鋅層測厚儀與焊縫檢測預留)出來后的帶材經5號張力輥進入光整機，以達到如下目的：1)壓平表面鋅花2)矯正板型；3)控制帶材表面粗糙度。經光整擠干輥及6號張力輥后，帶材被送入拉彎矯直機，以進一步矯直帶材，并削弱鋼帶的各向異性。隨后帶材經7號、8號張力輥進入鈍化裝置，使得帶材表面形成一種良好的保護膜，以防止鍍層表面發(fā)生銹蝕。鈍化后的帶材經轉向輥進入出口活套裝置，經9號張力輥與出口輥道被送入夾送輥及液壓上剪切裝置，剪斷帶材。隨后，帶材進入出口活套。在換卷期間，卷取機停止卷取板材，此時依靠出口活套內的儲存鋼板，維持工藝段的正常運行。在換卷結束后與卷取機、9號張力輥以高速協(xié)同運行，在維持工藝段正常速度的同時，恢復活套內低的帶材存儲量。前端被剪齊的帶材經卷取機前轉向輥及導板被送入到伺服卷取機中。鋼卷達到一定量后，經帶助卷器的卸卷小車，人工卸卷。3.4生產線主要設備構成及主要功能序號主要功能1開卷機組液壓四連桿機構，主軸可以漲縮，將標準鋼卷固定。設備帶有動力，用于帶張力展開成卷的板材。開卷速度、張力可調；主軸可制2開卷夾送機1#用于換卷時卷材自身的牽引夾送。液壓馬達傳3開卷夾送機2#用于換卷時卷材自身的牽引夾送。液壓馬達傳動。并帶有標高輥，將兩部開卷機的輸出板材統(tǒng)一到同一運行高度。4入口剪切機對鋼卷不平齊的頭尾部分進行剪切，齊頭剪切機可對展開的帶材進行“切頭切尾”5焊接機1號張力輥正常運行時調節(jié)至開卷機段的板材張力，換卷時提供維系生產線穩(wěn)定運行的拉帶有液壓動力的壓輥。7脫脂段脫脂段主要包含如下幾個工段及設備：化學脫脂一輥刷機+熱堿水洗~電解脫脂一輥刷機+水洗1—輥刷機+水洗Ⅱ—水洗I—?水洗Ⅱ—熱風吹掃裝置；通過以上機組達到對帶材進行表面凈化處理的目的化學脫脂段去除鋼帶表面大部分油污電解脫脂段進一步除帶鋼表面殘余油污水洗1去除脫脂液及少量油污水洗Ⅱ去除脫脂液純水洗獲得潔凈表面擠干輥在上下輥子轉動過程中夾送鋼帶，將經過噴淋清洗的鋼帶上、下表面的液體擠輥刷機81#吹掃裝置將帶材表面水分吹掉9烘干機1#將進行過表面凈化處理的帶材烘干2號張力輥調整帶材進入入口活套前張力1號糾偏裝置確保帶材對中進入入口活套2號糾偏裝置確保帶材在入口活套內對中運行入口活套在換卷期間，開卷機停止輸送帶材，此時依靠該機組釋放所儲存的鋼板，維持工藝段的正常運行。在換卷結束后與開卷機、1號、2號張力輥以高速協(xié)同運行，在維持工藝段正常速度的同時，恢復活套內的帶材存儲量。3號糾偏裝置確保帶材離開入口活套后在3號張力輥中對中運行3號張力輥正常運行時調節(jié)板材進入還原退火爐內的張力三輥測張儀測量帶材進入還原退火爐前的張力還原退火爐1)通過加熱、保溫與冷卻，使帶材發(fā)生再結晶從而改善金相組織，并消除內應力，改善帶材的力學性能，獲得強度和塑性良好匹配；2)通過高溫使帶材表面的殘余油污裂化揮發(fā)，通過爐內高溫和氫氣的作用，將帶材表面的氧化鐵還原為純鐵，達到凈化帶材表面的目的。帶材進入鋅鍋前不與大氣接觸。4號張力輥正常運行時調節(jié)離開還原退火爐和即將進入感應鋅鍋的帶材的張力。沉沒輥裝置使帶材在鋅鍋內轉向運行上下穩(wěn)定輥使帶材的運行平穩(wěn)氣刀1)調節(jié)鋅層的厚度；2)使鋅層分布均勻冷卻塔剛鍍上鋅的帶材溫度很高，需要冷卻使鋅層凝固并進一步降低帶材溫度。水淬槽使帶材的溫度迅速下降到預設溫度水淬擠干輥擠干從水淬槽中出來的帶材熱風裝置轉向輥改變帶材的運行方向鋅層測厚儀測量鍍鋅層的厚度，以便根據結果做調整焊縫檢測裝置檢測焊縫位置，以便操作人員降低機組速度，抬起矯直機工作輥，防止焊縫對矯直機工作輥的破壞。5號張力輥調節(jié)帶材進入光整機前的張力光整系統(tǒng)1)壓平帶材表面鋅花；2)矯正板型；3)控制帶材表面粗糙度光整機后擠干輥擠干濕法光整后的帶材吹掃裝置2#將帶材表面的光整液吹掉烘干機2#對潮濕的帶材進行烘干6號張力輥調整進入拉彎矯直機前帶材的張力拉彎矯直機7號張力輥調整離開拉彎矯直機后帶材的張力8號張力輥調整進入鈍化裝置前帶材的張力鈍化裝置在帶材表面形成一層保護膜，在一定期間內防止鋅層表面銹蝕。吹掃裝置3#對帶材邊部鈍化液進行吹掃，避免形成邊部黃斑烘干機3#對帶材表面的鈍化膜進行烘干，使之附著在帶材表面出口活套在換卷期間，卷取機停止卷取板材，此時依靠該活套儲存鋼板，維持工藝段的正常運行。在換卷結束后與卷取機、9號張力輥以高速協(xié)同運行，在維持工藝段正常速度的同時，恢復活套內低的帶材存儲量。9號張力輥調整離開出口活套和即將進入卷取機帶材的張力夾送輥及上剪切剪切帶材卷取機將鍍完鋅的鋼帶卷取成鋼卷助卷器協(xié)助卷取機完成帶材卷取卸卷小車3.5主要設備與技術規(guī)格說明在上下卷時輸送鋼卷。人工放置鋼卷，然后由電機減速機傳動，使?jié)L輪在軌道上轉動。配備機械及電氣限位。鋼卷到位后的升降由液壓缸推動完成。設備主體包括小車機架，托料架及尼龍塊、行走機構及其電機減速機驅動系統(tǒng)、液壓升降系統(tǒng)及導向、電纜架、導軌等。懸臂式四棱錐開卷機，用于在生產線上展開原料卷。主軸的漲縮，由液壓系統(tǒng)完成。主軸的轉動，由電機、減速機驅動。在上卷時壓住鋼卷，以防鋼卷彈開。換卷時與夾送機導板配合，將帶頭送入生產線，協(xié)助工人完成換卷作業(yè)。開卷速度、張力可調；主軸電機反張力制動。設備主體包括主軸、扇形板、軸端回轉副、機座、主軸驅動系統(tǒng)(南洋電機、天津減速機)及編碼器、液壓漲縮系統(tǒng)、壓輥、壓輥位置檢測等。4.開卷夾送機1#配合開卷機完成換卷穿帶作業(yè)。傳動機構采用液壓馬達上輥驅動方式，上輥具有氣動壓下機構。帶有輔助托板，氣缸推動。穿帶作業(yè)完成后，上輥抬起，設備處于待機狀態(tài)。設備主體包括機架、上輥、下輥、壓下氣缸副、導板、液壓馬達、軸承副等。配合開卷機2#完成換卷穿帶作業(yè)。設備組成：同1#夾送機6.入口剪切機換卷時用于剪切料頭由缺陷的部分。采用斜剪液壓上傳動機構。并具有鋼板壓下7.焊接機本焊機是為普通碳素帶鋼板連續(xù)(表面)處理(鍍鋅、鍍鋁)生產線卷板接頭工序設計的專用焊機，它是該生產流水線上的一個

傳動裝置(包括絲桿、電機、傳動鏈條);焊機的工作原理及其作用將準備好的帶材引導送入焊接機前的支持位置，直到另一臺開卷機上的帶材全部放出，其尾部到達焊機接位置時，焊接機將兩卷帶材焊接在一起。(同時，在帶材上沖一個檢測孔，用于檢測帶材焊縫位置，并可以通過警報系統(tǒng)通知操作者將拉彎矯直機等重要的輥子抬起，避免焊縫對其損傷)焊機的工作原理是將搭接在一起的焊接材料作為導體材料，焊機上下焊輪作正負電極，利用熱阻效應使帶鋼搭接處融化后焊接在一起用于在板材傳送過程中調整前后工序用設備間的張力。設備主體包括機架、張力輥、壓輥、油缸、壓輥架、軸承座、電機、編碼器、減速機、聯軸器、制動器等。張力輥的作用原理及其作用1.張力輥是電氣控制設備(開卷主操作臺)通過對電流的控制調節(jié)滾軸的轉速從而達到對局部張力的控制2.用于張力控制時，張力輥可使生產線中的張力分段，并維持某段鋼帶張力恒定；用于速度控制時，可隔段張力使之不能傳導，并控制本工藝段的整9.脫脂段脫脂段包括化學脫脂段-電解脫脂段-水洗I-水洗Ⅱ-純水洗-擠干輥-輥刷機-烘干機等清洗處理設備噴淋通道采用不銹鋼焊接制作，循環(huán)槽采用碳鋼襯膠結構。壓緊擠干機采用兩根橡膠輥，偏心機構設計。上輥由氣缸壓下，無動力傳動，使鋼板上、下表面在噴淋液體中輸送。輥刷機采用兩根尼龍盤狀毛刷輥通過電機、萬向連軸節(jié)連接，逆向(或順向)旋轉清洗鋼參考工藝流程：鋼板進入擠干→化學脂機→擠干→輥刷機→擠干→電解脫脂→雙擠干→水刷機I→擠干→水刷機Ⅱ→擠干→水噴機I→擠干→水噴機Ⅱ→雙擠干(吹水)→鋼板導出9.(1)擠干輥設備由上輥下輥輥架及氣缸組成，氣缸壓力可調，進而調整上下輥壓力，其作用是擠干板面水并防止相鄰槽液竄液。9.(2)輥刷機設備由上下各一個輥刷及各一個支撐輥組成，分別刷洗鋼板的上下表面，輥9.(3)化學脫脂段設備結構及總體說明：設備由循環(huán)箱、噴淋清洗通道等組成循環(huán)系統(tǒng)由立式管道泵、噴淋管(側抽式)、噴嘴、閥門等組成供水管，并配有溢流回流調壓管，可調節(jié)噴淋水流壓力，循環(huán)槽采用鋼襯膠形式，槽液采用蒸汽加熱。段中配置2套輥刷機，4組刷輥.9.(4)電解脫脂段9.(5)清洗系統(tǒng)1)水刷1#,2#2)水噴1#,2#10.入口活套該活套在正常狀態(tài)下，移動小車位于活套頂部，活套內有效套量約200米帶鋼。在1#、2#開卷機進行換卷作業(yè)時，入口段停止供料，改由入口活套將儲存的帶鋼繼續(xù)向工藝段輸送，確保生產的連續(xù)進行。結構形式為立式活套，下輥固定，上輥行走。行走小車由電機、減速機、卷揚機，鏈條、鏈輪同步傳動。傳動系統(tǒng)帶有絕對值編碼器，活套內設有減速點、同步點、停止點檢測。前活套后還安裝有糾偏輥，保證自開卷至前處理化涂機間帶鋼的運行能平穩(wěn)、對中，給后續(xù)工藝段提供良好的運行基礎。設備主體包括固定架、行走車、擺動架、轉向輥、托輥、軌道等傳動系統(tǒng)，由電機、減速機、卷揚、鋼絲繩10.1,2,3,4號糾偏裝置該設備用于控制板帶的對中運行。采用雙輥式對中結構。設備主體包括固定機架、轉動機架、滾輪、限位框、對中輥、軸承副、油缸、11.還原退火爐用于板材的還原退火，達到改善帶材力學性能，使帶材發(fā)生再結晶已消除帶材在冷軋過程中形成的加工硬化及各向異性，達到帶材強度與塑性的良好匹配。同時利用爐內的高溫和還原氣體裂化帶材表面的油脂和對帶材表面的氧化鐵進行還原反應，達到進一步進化帶材表面的作用。整個還原退火爐內分三個工作段：1)加熱段；2)均熱段；3)快速冷卻段。加熱段作用：用電加熱器交錯布置在鋼帶上下兩側將不同品種的鋼帶加熱到其退火的規(guī)定溫度。電加熱可保持帶鋼表面清潔。爐內充滿保護氣和少量氫氣，氫氣在高溫下還原鋼帶表面的氧化物。氮氣：保護爐內鋼帶不被氣氧化。爐內托輥：托起鋼帶水平通過退火爐。氫氮混合氣：還原鋼帶表面氧化鐵。均熱段作用：均熱段的作用是對剛剛達到退火溫度的鋼帶進行短時間的保溫，使鋼帶內部溫度與表面達到一致。將鋼帶保持在規(guī)定的退火溫度均勻保溫一段時間，通常保溫20秒。提供一定的的時間供鐵原子重新結晶排布。冷卻段作用：冷卻段是將鋼帶從均熱溫度冷卻到帶鋼入鋅鍋溫度，鋼帶入鋅鍋溫度要和鋅液溫度一致。風機將爐內保護氣體抽出，經循環(huán)水冷卻、再送回爐內冷卻鋼帶。快速噴氣冷卻一般只需要一個行程就可達到冷卻要求，由于冷卻速度快，噴氣壓力高，為防止鋼帶抖動造成跑偏或斷帶。通常在冷卻段前后設置張緊輥，將加熱段和冷卻段的張力斷開?？炖涠蔚娘L機并不是時時打開的，視板溫而定。均衡段：均衡段是在爐內設500—800KW的電加熱裝置，以便對鋼帶進行保溫、均衡，使帶鋼橫斷面溫度保持一致，采用此手段可以基本上消除帶鋼的核心熱，最終得到一個準確的帶鋼入鋅鍋溫度露點：表征氣體干濕程度的物理量。和空氣一樣，退火爐里的露點表征的干濕程度也是指水汽含量的高低。露點越高，濕度越大。均熱段：均熱段共分3段，每段即相互獨立又相互影響，每段的溫度可以單獨控制?？偣ぷ鏖L度為17500mm13.感應鋅鍋設備總體說明：1)感應鋅鍋用于完成對鋅錠的溶化主要包括：鍋體、感應體等。2)三輥六臂主要用于帶材在鋅鍋內轉向及穩(wěn)定帶材。主要包括：沉沒輥及前、后穩(wěn)定輥3)氣刀系統(tǒng)主要用于將帶材表面多余的鋅液吹掉，保證板面達到標準鋅層主要包括：氣刀本體、氣刀風機等。14.冷卻塔冷卻塔用來冷卻鍍鋅后的帶材，使帶材表層的液態(tài)鋅層充分凝固。冷卻塔由塔體、風冷器、水淬、熱風等設備組成15.轉向輥光整機作用如下：1)光整表面；2)精整板型；3)控制帶材表面粗糙度的目的。拉彎矯直機用于進一步矯正板型。采用兩彎兩矯18鈍化裝置在帶材表面形成一層保護膜，在一定期限內防止帶材表面銹蝕。19出口活套設備總體說明該活套在正常狀態(tài)下，移動小車位于活套底部，活套內不儲存帶鋼。在收卷機進行收卷作業(yè)時，出口段停止供料，改由工藝段將帶鋼繼續(xù)向出口活套輸送儲存，確保生產的連續(xù)進行。結構形式為立式活套，下輥固定，上輥行走。行走小車由電機、減速機、卷揚機，鏈條、鏈輪同步傳動。活套內設有減速點、同步點、停止點檢測。出口活套后還安裝有糾偏機。設備主體包括固定架、行走車、擺動架、轉向輥、托輥、軌道等傳動系統(tǒng)，由電機、減速機、卷揚、鋼絲繩20夾送輥及上剪切換卷時用于剪切料頭有缺陷的部分。采用液壓剪刀、斜剪液壓下傳動機構。并具有鋼板壓下定位機構設備主體包括機架、剪刃、壓輥、連桿、液壓缸等。系統(tǒng)和液壓伺服閉環(huán)糾偏系統(tǒng)組成。卷取糾偏機構采用閉環(huán)伺服控制，執(zhí)行系統(tǒng)為液壓伺服系統(tǒng)。設備組成該設備主要包括移動機架、大軸及扇形板、電機、減速機、制動器、直線導軌副、固定機架等。設備總體說明該設備用于卷取換卷時自動纏繞帶鋼料頭，在完成4-6圈纏繞后助卷器退回待機位置。采用皮帶纏繞形式，通過油缸進行張緊。設備組成該設備主要包括導軌、移動油缸、張緊油缸、擺動油缸、帶輪、皮帶、機架、在上下卷時輸送鋼卷。人工放置鋼卷，然后由電機減速機傳動，使?jié)L輪在軌道上轉動。配備機械及電氣限位。鋼卷到位后的升降由液壓缸推動完成。設備主體包括小車機架、隨動蓋板、托料架及尼龍塊、行走機構及其電機減速機驅動系統(tǒng)、液壓升降系統(tǒng)及導向、收線架、導軌等。4輔助設備的確定序號設備名稱輔助功能其他輔助設備l轉向輥組按工藝要求調整帶鋼走向2托輥支架等連接開收卷段設備鋼梯及安全護欄4液壓系統(tǒng)控制整線液壓元器件(普液站)5氣動系統(tǒng)控制整線氣動元器件6配氣系統(tǒng)調節(jié)配置加熱爐用保護氣體7水循環(huán)系統(tǒng)將加熱爐及水淬用循環(huán)水送回循環(huán)水泵房；提供事故用水8天車上原料，卸產品，安裝設備等序號設備名稱輔助功能電氣和自動化系統(tǒng)纜及橋架2對中檢測含檢測、控制、液壓伺服驅動控制系統(tǒng)3糾偏檢測含檢測、控制、液壓伺服驅動控制系統(tǒng)4基礎自動全線在線設備控制系統(tǒng)，工控機22”屏化系統(tǒng)6操作臺用于人工參與控制整線運行5車間平面布置設計包括開卷機、焊機、液壓剪、清洗設備、退火爐、鋅鍋、冷卻塔、鈍化箱、生產線的長度為800m中間人行道為30m在生產線的兩邊分別放置操作和包括放料區(qū)、待鍍區(qū)、廢品區(qū)、待檢區(qū)、成品區(qū)、液壓站、配電房、配氣站和倉庫，休息室，藥品存放室等。5.1.3人員分配在電鍍流水生產條件下，生產工人的數量應根據實際情況而定，如生產量、生產工人：由電鍍操作工、生產技術科人員和天車工、清潔工等操作人員組輔助工人：在該生產線條件下，鉗工、電工、運輸工、點檢員。5.2電鍍生產對廠房建筑的要求產生和排出大量的腐蝕性液體和氣體，室內的溫度、施鍍亦較高，所以對廠房位根據國家標準《工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范》腐蝕程度分類表規(guī)定：電鍍車間液相腐蝕屬于Ⅱ類，氣相腐蝕屬于V類2等。對建筑物防腐蝕要求如下25):(1)建筑物的承受構件除具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性以外，應具有較好(2)酸洗間、電鍍間的地面應耐酸、耐堿、耐水、耐熱，不滲漏易清洗，防(3)腐蝕地面應有適當的坡度，坡向排水明溝或地漏。(4)電鍍車間宜采用塑料門窗或石蠟浸漬的木門窗。6廢水處理廢水排放要嚴格根據湖北省地方標準長江流域水污染物綜合排放標準中應采取合理方案在低能、高效條件下完成廢水處理。電鍍電鍍鋅鎳合金后廢水來源主要有：水洗、電鍍帶出液、檢測水等。其中，最主要的是水洗。廢水中含將廢酸與廢堿中和，使其PH值在6.5～8.5之間。含鉻廢水是電鍍中的主要廢水來源之一。本電鍍線采用三價鉻鈍化和低鉻酸鹽鈍化，并且鈍化后采用泵循環(huán)水洗，使得含鉻廢水濃度大大降低。湖北省半島流域水污染物綜合排放標準(DB37/676-2007)規(guī)定廢水中鎳的允許排放濃度為一級標準為0.5mg/L,二級標準為1.5mg/L,六價鉻的標準值