Покрытие поверхности рулонной стали цинком (цинкование) является самым распространенным видом защиты металла от коррозии. Оцинкованные листы можно подвергать гибке, штамповке, сварке, поэтому их широко применяют во всех отраслях промышленности при изготовлении изделий общего назначения (посуда, холодильники), строительстве (кровельный лист), сельском хозяйстве (трубы для орошения полей), машиностроении (приборы, панели, гнутые профили). Для повышения коррозионной стойкости во многих случаях оцинкованные листы покрывают лако-красками (полимерами). Подробней можно ознакомится на странице линии полимерного покрытия
Оцинкование движущейся рулонной полосы происходит непрерывно с последующей выдачей готовой продукции в виде рулонов определенной массы или листов. Подробнее с технологией горячего цинкования можно ознакомиться на отдельной странице сайта.
Область применения: цинкование рулонной стали.
Технические характеристики предлагаемых линий:
Скорость движения полосы в ванне с цинком: | до 300 м/мин |
Производительность: | 100 – 600 тыс. тонн/год |
Исходный материал: | холоднокатаная полоса 0,2-2,5 мм |
Обезжиривание и отжиг полосы осуществляют в самой линии оцинкования.
Готовая продукция:
тонкий оцинкованный лист используется в производстве бытовой техники, строительной индустрии и ряде других отраслей промышленности (в том числе для производства гнутых профилей, строительных металлоконструкций, автомобильных деталей и компонентов электробытовых приборов). Кроме того оцинкованный лист может использоваться для дальнейшего выпуска металла с защитными лакокрасочными и полимерными покрытиями. Данная продукция в последние годы очень востребована на рынке металла России и в других странах СНГ
На схеме изображена типовая полностью автоматизированная высокоскоростная линия горячего цинкования горизонтального типа:
Непрерывная линия горячего цинкования состоит из следующих технологических секций и оборудования:
ВХОДНАЯ СЕКЦИЯ состоит из двух разматывателей рулонов (масса рулона 10—40 т), работающих поочередно, двух толщиномеров для измерения толщины полосы, сдвоенных гильотинных ножниц для обрезки утолщенных концов полосы, электросварочной машины с правильными роликами для сварки внахлестку концов полос двух рулонов, небольшой петлевой ямы перед дисковыми ножницами для обрезки боковых кромок полосы, натяжных роликов и многоярусного петлевого устройства (накопителя с запасом полосы).
Во время сварки концов полосы двух рулонов входная секция не работает (40—60 сек); последующие секции работают, непрерывно выбирая запас полосы из накопителя.
Электросварочная машина работает в автоматическом режиме при выполнении следующих операций: центрирование концов двух полос, чистовая резка концов, накладка концов, зажим, правка, сварка, обжатие сварного шва. Все силовые механизмы имеют привод от гидроцилиндров. Утолщение сварного шва не более 10% от толщины полосы; прочность, шва не менее 85% от прочности основного металла полосы, что обеспечивает последующее движение полосы в линии с натяжением и при высокой скорости.
Вертикально-петлевой аккумулятор работает в автоматическом режиме от системы "слежения" за запасом полосы, регулирующей скорость движения полосы во входной секции. Концевая тележка накопителя перемещается от канатного барабана, имеющего непосредственный (безредукторный) привод от электродвигателя, что обеспечивает постоянное натяжение полосы во всех петлях при прямом и обратном ходе тележки.
Секция электрохимической очистки состоит из ванн электрохимической очистки (обезжиривания) в щелочном растворе, камеры промывки и сушки и натяжных роликов.
Секция термической обработки состоит из регулятора натяжения полосы, печи безокислительного нагрева, блока струйного охлаждения и камеры выдержки . В печи полоса нагревается до температуры 450-470°С, при которой сгорают остатки смазки на поверхности полосы, затем производится отжиг полосы при 730-800°С (для продукции, пригодной для нормальной вытяжки при штамповке) или нормализация при 900-950°C (для полосы, предназначенной для глубокой вытяжки). Термическая обработка осуществляется в защитной атмосфере, содержащей 10-15% водорода. Предусмотрена возможность увеличения производительности термообработки (скорость полосы до 15 м/с) путем интенсификации прямого восстановительного нагрева полосы в продуктах неполного сжигания газового топлива; при этом при-меняются последующее ступенчатое ускоренное охлаждение в блоке струйного охлаждения , состоящем из вентилятора, водяного теплообменника и системы сопел для струйной подачи защитного газа на полосу, и выдержка полосы при температуре около 500°С в камере выдержки.
СЕКЦИЯ ЦИНКОВАНИЯ состоит из наклонного канала, наполненного защитным газом, ванны с расплавленным цинком с погружным оборудованием(погружной барабан, стабилизирующий и корректирующий ролики с подшипниками скольжения). По наклонному каналу полоса (не соприкасаясь с воздухом) при температуре около 500°С поступает в ванну с расплавленным цинком (температура расплава 440-460°С). Толщина покрытия полосы цинком регулируется при помощи бесконтактного струйного устройства. Цинковая ванна имеет керамическую футеровку либо сделана из спец. сплава, ее обогрев осуществляется при помощи съемных индукторов, газовых горелок, погружных керамических нагревателей.
СЕКЦИЯ ОХЛАЖДЕНИЯ состоит из печи для отпуска (320-350°С) и камеры охлаждения оцинкованной полосы воздухом и толщиномера цинкового покрытия.
СЕКЦИЯ ПРАВКИ и дрессировки состоит из двух дрессировочных клетей для дрессировки полосы и правильно-растяжной машины. Дрессировка (прокатка с небольшим обжатием 0.5-1.5 %) и правка растяжением применяются с целью повышения качества поверхности полосы (планшетности), что необходимо для последующего нанесения полимерных покрытий. Контроль степени обжатия (вытяжки) осуществляется при помощи индукционных импульсных датчиков и регуляторов натяжения полосы. Далее полоса проходит через ванну пассивации для закрепления на поверхности декоративных рисунков ("цинковых цветов"), образующихся при кристаллизации цинка в камере охлаждения.
ВЫХОДНАЯ РУЛОННАЯ СЕКЦИЯ состоит из вертикального петленакопителя, системы контроля качества поверхности (куда входят прибор контроля ширины и сквозных дефектов, радиационного толщиномера, промасливателя для нанесения консервирующего состава на полосу, ножниц для поперечной резки двух наматывателей для сматывания готовой полосы в рулоны определенной массы. Также в составе линии цинкования можно предусмотреть для получения готовой оцинкованной продукции в листах и штрипсах линии продольной и поперечной резки (подробнее о линиях резки металла на сайте компании metall-cutting.ru).
Помимо поставки линий "под ключ", компания ООО «Интех ГмбХ» может поставить отдельные узлы, агрегаты и оборудование в целях модернизации уже существующих у заказчика линий горячего цинкования, а именно:
ПРИМЕРОМ УСПЕШНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ с 2001 года линии горячего цинкования рулонной стали является линия горячего цинкования на НЛМК в листопрокатном цехе №5 с годовой производительностью до 150 тыс тонн оцинкованного металла толщиной 0,3 – 0,5 мм, генеральным проектировщиком которой была компания Зундвиг ГмбХ, Германия. А в рамках программы технического перевооружения НЛМК в 2009 году совместно с компанией Зундвиг ГмбХ (Sundwig GmbH) на комбинате был введен в строй четвертый агрегат непрерывного горячего цинкования (АНГЦ-4) мощностью 300 тыс. тонн в год с возможностью производства горячеоцинкованного проката толщиной 0,22 – 0,8 мм и шириной 900 – 1270 мм на основе низкоуглеродистых марок стали.
Инжиниринговая компания ООО «Интех ГмбХ» совместно со своим инжиниринговым центром и машиностроительным заводом BUKANG готова изготовить отдельные агрегаты и комплектующие для линий горячего цинкования стальной полосы различной производительности. Кроме того специалисты компании готовы принять участие в модернизации уже действующих производств в плане оснащения линий дополнительным технологическим оборудованием, повышения уровня автоматизации работающего оборудования с целью повышения качества выпускаемой продукции, увеличения производительности и снижения себестоимости производства.
Без спорно не все заказчики изначально готовы инвестировать средства в строительство высоко-производительной линии горячего цинкования. Иногда чаша весов во время непростого выбора склоняется в сторону закупки бюджетного варианта линии со средней скоростью цинкования рулонной стали, которая в последствии (при получении большего опыта персонала и расширения рынка продаж) может быть существенно модернизирована до более высоких показателей. Компания ООО «Интех ГмбХ» готова помочь не только в модернизации, но и в первичной оценке эффективности с выдачей конкретных предложений.
В качестве альтернативы высокоскоростным и высоко-производительным линиям инжиниринговая компания ООО «Интех ГмбХ» предлагает рассмотреть пример бюджетного варианта линии горячего цинкования рулонной стали, который имеет право на развитие и в настоящее время достаточно актуален для многих закачиков.
1. ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ | |
1.1 Исходные рулоны | |
Вес рулона: | макс: 15 000 кг |
Диаметр внешний: | макс 1600 мм /мин 900 мм |
Диаметр внутренний: | 508 мм / 610 мм |
1.2 Исходная стальная полоса | |
Толщина полосы: | мин 0.3 мм макс 2.00 мм |
Ширина полосы: | 600 – 1250 мм |
Толщина концов полосы: | 4 мм |
Серповидность концов полосы: | 30 мм/10м |
2 мм/10 м для остального | |
Плоскостность полосы: | макс. 50 IU |
Телескопичность от кромки: | макс. 35 мм |
Максимальное изменение недокатанных концов полосы: | |
по ширине: | 300 мм |
по толщине: | 30% |
по сечению | 30% |
1.3 Качество поверхности полосы: | |
Присутствие масла и грязи на обеих сторонах | макс 600 мг/м² |
Пыль железа на обеих сторонах | макс 200 мг/м² |
Присутствие антикорозийного масла | отсутствует |
Присутствие защитного масла | отсутствует |
1.4 Физические и химические свойства материала | |
Марка стали | Низкоуглеродистая холоднокатаная неотожженная |
Предел текучести | макс 800 Н/мм² |
Предел прочности | макс 900 Н/мм² при растяжении |
2. ВЫПУСКАЕМАЯ ПРОДУКЦИЯ | |
2.1. Готовые рулоны | |
Вес рулона: | макс: 15 000 кг |
Ширина оцинкованной полосы: | 600 – 1250 мм |
Толщина оцинкованной полосы: | мин 0.3 мм (мин) макс 2.00 мм |
Диаметр рулона внутренний: | макс 508 мм мин 610 мм |
Диаметр рулона внешний: | макс 1600 мм мин 900 мм |
2.2. Качество поверхности полосы: | |
Распределение цинка на полосе | 60 г/м2 (при скорости менее 70 м/мин) 300 г/м2 (обе стороны) |
Растяжение после дрессировочной клети и правильно-растяжной машины | |
2 % макс. для конструкционной стали CQ | |
0.3 % макс. для углеродистой стали марки FH (твердость 54-56 HRC) | |
Химическая обработка | |
Пассивация: | хромовое покрытие валковой машиной |
Вес покрытия: | 10-20 мг/м² (на обе стороны) |
2.3. Физические и химические свойства выпускаемого материала | |
Сталь | Низкоуглеродистая холоднокатаная отожженная и оцинкованная |
Предел текучести | макс 250 Н/мм² мин 700 Н/мм² |
Предел прочности | макс 900 Н/мм² при растяжении |
Цинковое покрытие: | нормальный узор кристаллизации |
3. ПАРАМЕТРЫ ЛИНИИ ГОРЯЧЕГО ЦИНКОВАНИЯ РУЛОННОЙ СТАЛИ | 3.1. Технологическая скорость |
Скорость полосы во входной секции: | макс.120 м/мин |
Скорость полосы в технологической секции: | 90 м/мин |
Скорость полосы в выходной секции: | макс.150 м/мин |
Во входной секции: | |
Скорость переднего конца полосы при заправке | макс. 30 м/мин |
Скорость остаточного конца полосы к сварочной машине | макс. 60 м/мин |
В выходной секции: | |
Скорость смотки остаточного конца полосы | макс. 60 м/мин |
Скорость смотки начальных витков | макс. 60 м/мин |
Скорость полосы перед ножницами | 60 м/мин |
Скорость конца полосы к тянущему ролику | макс. 30 м/мин |
3.2. Значения ускорения и замедления | |
Входная и выходная секции | |
Рабочее ускорение и замедление | 0,33 м/с² или 20 м/мин/с |
Замедление при быстром останове | 0,50 м/с² или 30 м/мин/с |
Замедление при аварийном останове | 0,80 м/сек² или 48 м/мин/с |
Технологическая секция | |
Рабочее ускорение и замедление | 0,17 м/с² или 10 м/мин/с |
Замедление при быстром останове | 0,33 м/с² или 20 м/мин/с |
Замедление при аварийном останове | 0,50 м/с² или 30 м/мин/с |
3.3. Производственное время | |
Общее календарное время | 8760 часов |
Плановые остановки | 504 часа (21 день) |
Плановое тех. обслуживание | 192 часа (16 часов /месяц) |
Расчетный ресурс времени | 8064 часов |
Коэффициент рабочих потерь | 782 часов |
Коэффициент дополнительных потерь | 782 часов |
ИТОГО производственное время | 6500 часов |
3.4. Расчет производительности
Толщина | Скорость | Ширина | |||
800 | 914 | 1000 | 1250 | ||
мм | м/мин | т/ч | т/ч | т/ч | т/ч |
0,3 | 90,0 | 10,2 | 11,6 | 12,7 | 15,9 |
0,4 | 67,9 | 10,2 | 11,7 | 12,8 | 16,0 |
0,5 | 54,4 | 10,2 | 11,7 | 12,8 | 16,0 |
0,6 | 45,3 | 10,2 | 11,7 | 12,8 | 16,0 |
0,7 | 38,8 | 10,2 | 11,7 | 12,8 | 16,0 |
0,8 | 34,0 | 10,2 | 11,7 | 12,8 | 16,0 |
0,9 | 30,2 | 10,2 | 11,7 | 12,8 | 16,0 |
1 | 27,2 | 10,2 | 11,7 | 12,8 | 16,0 |
1,2 | 22,6 | 10,2 | 11,7 | 12,8 | 16,0 |
1,4 | 19,4 | 10,2 | 11,7 | 12,8 | 16,0 |
1,6 | 17,0 | 10,2 | 11,7 | 12,8 | 16,0 |
Максимальная скорость полосы при горячем цинковании 90 м/мин
3.5. Параметры обработки полосы | |
Входная секция: | |
Ролики отклоняющие и натяжного устройства | 700 мм |
Ролики тянущие и прижимные | 250 или 500 мм |
Ролики петленакопителя | 700 мм |
Технологическая секция: | |
Ролики перед печью | 700 мм |
Ролики верхние | 1200 мм |
Выходная секция: | |
Ролики пеленакопителя | 900 мм |
Ролики основные | 900 мм |
Ролики тянущие и прижимные | 250 мм |
Длина рабочей поверхности роликов | |
Входная натяжная станция | 1 500 мм. |
Ролики отклоняющие | 1 500 мм |
Петленакопитель | 1 500 мм |
Центрирующее устройство | 1 500 мм |
Ролики тянущие | 1 500 мм |
Ролики прижимные | 700 мм |
Ролики поддерживания полосы | 1 500 мм |
Натяжная станция технологической секции | 1 500 мм |
Натяжная станция выходной секции | 1 500 мм |
Покрытие роликов | |
Ролики прижимные и приводные: | нитрильный каучук. |
Ролики натяжные: | карбид вольфрама |
Ролики отклоняющие: | |
- перед ванной цинкования: | без покрытия |
- после ванны цинкования: | хромированные |
3.6. Натяжение полосы
Таблица натяжения полосы для максимального сечения (= 2500 мм²) во время стабильной работы технологической линии.
Наименование | ВХОД | ВЫХОД | ||
Н/мм² | Н | Н/мм² | Н | |
Разматыватель | - | - | 0,7 | 1750 |
Роликовая станция натяжения №1 | 0,7 | 1750 | 0,9 | 2250 |
Входной петленакопитель | 0,9 | 2250 | 1 | 2500 |
Роликовая станция натяжения №2 | 1 | 2500 | 1 | 2500 |
Входная станция натяжения дрессировочно-правильной секции | 1 | 2500 | 4 | 10000 |
Промежуточная станция натяжения дрессировочно-правильной секции | 4 | 10000 | 6 | 15000 |
Выходная станция натяжения дрессировочно-правильной секции | 6 | 15000 | 2,5 | 6250 |
Входная станция натяжения выходного петленакопителя | 2,5 | 6250 | 1 | 2500 |
Выходной петленакопитель | 1 | 2500 | 1,1 | 2750 |
Выходная роликовая станция натяжения | 1,1 | 2750 | 1,5 | 3750 |
Моталка | 1,5 | 3750 | - | - |
Обозначения на схеме:
Линия прохода №1 | |
1 | Стеллаж для рулонов |
2 | Станция удаления обвязочной ленты |
3 | Входная тележка для рулонов №1 |
4 | Разматыватель №1 |
5 | Заправочный подвижный стол |
6 | Тянущий ролик правильной машины (3 ролика) |
7 | Толщиномер №1 (контактного типа) |
Опора толщиномера | |
8 | Проводковый стол |
9 | Тянущий ролик перед ножницами |
10 | Гильотинные ножницы №1 |
Линия прохода №2 | |
11 | Стеллаж для рулонов |
12 | Cтанция удаления обвязочной ленты |
13 | Тележка для рулонов №2 |
14 | Разматыватель №2 |
15 | Заправочный стол |
16 | Тянущий ролик правильной машины |
17 | Толщиномер №2 (контактного типа) |
Опора толщиномера | |
18 | Гильотинные ножницы №2 |
Общая линия прохода | |
19 | Стол перед общим тянущим роликом |
20 | Удаление обрези |
21 | Отклоняющий ролик |
22 | Общий тянущий ролик |
23 | Столы перед и после сварочной машины |
24 | Сварочная машина |
25 | Вырубной пресс |
Устройство транспортировки обрези | |
26 | Станция натяжения №1 |
Входной петленакопитель | |
27 | Двухроликовое центрирующее устройство |
28 | Входной петленакопитель (горизонтального типа) |
29 | Однороликовое центрирующее устройство |
30 | Однороликовое центрирующее устройство |
31 | Отклоняющий ролик |
32 | Опорные ролики |
33 | Станция натяжения №2 |
34 | Тензиометрические ролики (2) |
Печь для отжига | |
35 | Камера безокислительного нагрева |
36 | Керамическая ванна цинкования для GI |
37 | Система подачи цинковых слитков |
38 | Оборудование ванны / газовые ножи |
39 | Металлоконструкция башни охлаждения |
40 | Кран для транспортировки оборудования ванны |
41 | Охлаждение после нанесения покрытия |
42 | Два верхних неохлаждаемых ролика |
43 | Центрирующее устройство |
44 | Отклоняющий ролик |
45 | Толщиномер |
46 | Закалочная ванна |
47 | Натяжные ролики перед дрессировочной клетью |
48 | Дрессировочная клеть |
49 | Натяжные ролики после дрессировочной клети/перед правильно-растяжной машиной |
50 | Правильно-растяжная машина |
51 | Натяжные ролики после правильно-растяжной машины |
52 | Устройство подготовки |
53 | Валковая машина узла хроматирования |
54 | Сушилка горячим воздухом |
55 | Стация натяжения 5 |
56 | Отклоняющий ролик |
57 | Отклоняющий ролик |
58 | Отклоняющий ролик |
Выходной петленакопитель | |
59 | Опорные ролики |
60 | Выходная конструкция для петленакопителя |
61 | Выходной петленакопитель (горизонтального типа) |
62 | Однороликовое центрирующее устройство |
63 | Однороликовое центрирующее устройство |
Выходная секция | |
64 | Отклоняющий ролик |
65 | Отклоняющий ролик |
66 | Один ролик центрирующего устройства |
67 | Отклоняющий ролик |
68 | Станция натяжения 6 |
69 | Стол инспекции |
70 | Клеймовочная машина |
71 | Тянущий ролик |
72 | Гильотинные ножницы |
73 | Столы с системой удаления обрези |
74 | Отклоняющие тянущие ролики |
75 | Заправочный стол |
76 | Моталка |
77 | Ременный захлестыватель |
78 | Выходная тележка для рулонов |
79 | Стеллаж для рулонов |
Основные секции и агрегаты
Линия горячего цинкования и отдельные ее узлы и агрегаты разработаны в соответствии с самыми современными технологиями с целью получения высокой эффективности процесса, надежности в эксплуатации и простоты обслуживания при заданной производительности и уровне автоматизации.
Предлагаемая технологическая линия горячего цинкования имеет следующее основное оборудование:
Оборудование по центрированию полосы
В технологии горячего цинкования полосы необходим постоянный контроль и центрирование полосы с использованием роликовых центрирующих устройств, в следующих секциях и агрегатах линии горячего цинкования полосы:
Автоматизация технологической линии
В линии горячего цинкования используются двигатели переменного тока с тиристорным управлением, которое обеспечивает работу агрегата в следующих режимах:
Линия горячего цинкования разделена на три секции:
Стабильная непрерывная работа центральной технологической секции обеспечивается входным и выходным петленакопителями, которые обеспечивают постоянную скорость полосы в централной секции при переменной ее скорости во входной и выходной секциях.
Характеристика основных операций на линии горячего цинкования:
Технический департамент: info@intech-gmbh.ru, тел. +7 (499) 261-08-45.
Центральный сайт компании Интех ГмбХ
Филиал компании в Казахстане – ТОО "Интех СА