大陆吊镀工艺苏浙考察团之一：热镀锌生产线工艺、技术及装备水平考察报告

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热镀锌是我们的江湖，让我们一起学习、交流、进步

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应大连易三集团及大连鑫永尚科技有限公司客户群的要求，在客户新建项目、技改项目实施之前，对当前大陆热镀锌业工艺水平、技术水平、装备水平、设计形式现状做到充分了解和对比，特选择大陆热镀锌生产发达地区的江苏、浙江地区，进行了针对性的实地考察和交流座谈。

考察过程中，全体成员深入的了解所考察企业的实际情况和问题，结合理论、自身企业状况和考察实际，邀请所考察企业的生产、技术主管及骨干，就地举行座谈，同时也对自身企业在生产中的心得、经验做了交流，取得了非常丰硕的考察成果，结交了多方朋友。

大连鑫永尚科技有限公司，通过组织“大陆吊镀工艺苏浙考察团”活动，给客户企业解决了实际问题，汇集了各方经验，解答了很多疑问，让客户企业真正感觉到我们在热镀锌生产线设计、建设、外部协调、装备制造、技术支持、技术水平等方面的严谨、全面和值得信赖。

大连鑫永尚科技有限公司，特将本次“大陆吊镀工艺苏浙考察团”的《考察报告》予以分享，也希望对即将技改、上马热镀锌项目的企业、同行有所帮助，从而在实际工作中，减少误区，少走弯路!

考察行程：2017年6月30日~7月4日

考察地点：江苏、浙江、上海国内大型热镀锌吊镀生产企业

考察成员：来自吉林、河北、湖北、广东、上海、江苏的热镀锌企业及河北企业所在城市的环保局负责人。

一、考察目的

1.通过对先进地区大型热镀锌生产企业的现场考察、交流，获取必须的感性知识和使成员较为全面地了解所考察企业的生产组织及生产过程，了解和掌握热镀锌工艺先进的生产实际知识，巩固、加深和修正自身企业技改、上马项目的决策内容，为后续选择热镀锌生产线设计形式、建设投资额度及内容的控制、工艺技术装备的选型、寻求生产技术支持的合作方等方面，制定出合理的决策依据。

2.在考察期间，通过对典型热镀锌生产工艺的分析，以及生产过程中所用的工艺技术装备，把自身掌握的理论知识和实践，与考察现场和交流心得结合起来，从而在工序细节方面，为技改、新建项目的实施方案作出修正。

3.通过考察，广泛接触所考察企业的一线员工、听取和学习生产、技术人员的交流经验，了解当前热镀锌工艺的技术革新和科研成果应用现状。

4.通过考察热镀锌企业，了解所考察热镀锌企业整个生产过程，组织管理，设备选择和车间布置等方面的知识，扩大知识面。

5.参观所考察热镀锌企业的先进设备及管理模式，以扩大考察团成员的专业知识面以及对新工艺、新技术的了解。

6.通过考察活动，加深了彼此之间的互相了解，交流了不同地区的政策法规执行概况，了解了不同地区热镀锌生产、技术、业务类别及水平，以及大连鑫永尚科技有限公司不同时期的建设案例和水平，看到了我们的成长、发展、壮大。

二、考察内容与结论

1.热镀锌生产线的型式、工序布局及配置选择

根据所考察企业的建设年份，企业总平特性，加工工件的类型，所在地区的业务持有量，工件热镀锌的质量要求，当地的气候环境、政策走向等，通过考察、交流，确定所考察企业选定其热镀锌生产线布局型式的依据、生产能力适应性、热镀锌质量合格率，以及存在的问题及技改思路。

通过考察和座谈，考察团成员根据自身企业特性，就环形热镀锌生产线和直线热镀锌生产线的选择，作出判断和取舍。

热镀锌生产线的型式选择考察及交流结论

对比项目	环形设计	直列设计
	O型、L型、U型
考察企业型式	L型生产线设计1家企业	4家企业
设计选用概率	欧美多采用	中国多采用
设计第一考虑要素	热镀锌层防腐性能	热镀锌层薄又亮
设计第二考虑要素	降低劳动强度的自动化程度	提高生产效率
设计第三考虑要素	生产效率	热镀锌层防腐性能

不同型式生产线设计热镀锌生产效率及质量对比

对比项目	环形设计	直列设计
	O型、L型、U型
产品适应性	产品规格适应性较小 超过固定罩产品无法生产	产品规格适应性大 超大型产品更灵活
生产效率	产品规格相对较小时很好	产品规格范围大小影响很小
热镀锌层质量	容易烧灰 镀锌层厚度不易控制	质量控制灵活

镀前处理工艺设计及配置优劣性对比

对比项目	环形设计	直列设计
	O型、L型、U型
进料方式	优选地平车	同左
槽体布局	优选直列布局
槽体结构	强制规定：悬空、巡检通道、槽体独立、泄露收集、应急设施
槽体材料	视投资：PP、石材、耐酸砼、钢结构、钢+树脂等
酸洗房设置	强制规定，含助镀液部分
能源消耗	视酸洗房容积、用酸及辅剂应用特性，选择补集功率、喷淋塔数量
配套除铁工艺	优选自动在线除铁设备，工艺稳定性远胜于人工导槽 可节省漂洗水用量或取消漂洗工序
酸洗房材料	优选PSP树脂瓦（非传统塑钢瓦）、A级防火、不老化
自动化程度	视产品特性实现封闭区自动控制、遥控人工控制
烘干工序配置	配置	同左，可通过提高助镀液温度、依据工件结构特性做出取舍
烘干作业方式	优选稳定性、维护性佳的动力车 链条传统输送系统

热浸镀锌工艺设计及配置优劣性对比

对比项目	环形设计	直列设计
	O型、L型、U型
起重吊挂	环形吊装输送系统	通用行车 行车+PLC多部吊组合
产品适应性	规格、单重受限	产品规格、单重适应性广
作业效率	良好	大于环形生产线
作业空间	大、但热浸镀锌作业区回程区浪费导致建筑造价提高	较小、建筑空间利用率高，无闲置区，节省建设投资
镀锌层质量特性	产品相对稳定时良好	可根据产品特性灵活调控
热工设备选型	优选天然气、冷煤气、电力（依据当地能源供应特性）
	优选组合钢结构炉体设计 优选无引风机设计的微正压运行高速脉冲火焰镀锌炉，热工效率高、吨耗能耗最少 注：对于大产能吹镀工艺，优选微负压运行高速脉冲火焰镀锌炉。
热工稳定性能	天然气、电力热工设备稳定性优良，冷煤气热工设备温控性较差
热工运行性能	优选尾气分析伺服控制空燃比系统，稳定性、能源利用率高 优选锌液温控精度，±1℃ 优选保温纤维，低渣球、高强度 优选轻质高强度非烧结耐火浇注料
余热利用	烘干工序供热：辐射烘干方式、换热热风方式 助镀液加热：换热器+组合换热板、金属槽体+烟气环绕、板式换热器槽外循环、补充电加热
锌烟雾捕集	限于固定门罩结构	双向侧吸、固定柔性罩、侧吸+移动罩组合
锌烟捕集效率	高	同左，对于双向侧吸方式来说，大型腔体类工件浸锌角度超过函烟板高度，将大大降低
自动化程度	视产品特性实现封闭区自动控制、遥控人工控制
打灰作业方式	人工刮除
锌渣作业方式	人工辅助作业，空间受限大	人工辅助作业，空间受限小

镀后处理设计及配置优劣性对比

对比项目	环形设计	直列设计
	O型、L型、U型
空冷时区	空冷时间长，镀锌层容易烧灰 冷却、钝化槽体布置线性布置，占用建筑空间大	空冷时间灵活掌控，可实现不同规格、特性工件的镀锌层质量灵活掌控 冷却、钝化槽体可实现并列设计，缩短建筑长度
工艺槽体结构	材料选择范围广，无具体限制，依据投资规模控制选定即可
自动化程度	环形吊装输送系统内自动控制	视产品特性实现自动控制、遥控人工控制
冷却、钝化方式	优选独立冷却、钝化设计，谨慎采用冷却+钝化一体化设计
钝化方式	无铬钝化方式是发展方向，目前受无铬钝化技术限制，不稳定。 严谨采用六价铬工艺

考察结论：

当环保要求较高、场平条件受限，且产品相对统一，达到产能和质量相对平衡时，优选环形热镀锌生产线设计。

当环保要求相对较高、场平充裕，且产品类型及规格繁冗，追求高产能、高热镀锌质量及外观要求时，优选直线型热镀锌生产线设计。

2.热工技术装备专项考察

针对镀锌炉系统专项考察，对能源消耗类别的应用特性作出优劣性评估，对不同能源镀锌炉的能耗成本、运行维护成本、故障率、服役寿命等作出比较，为考察团自身企业的项目选择提供依据。

（1）能源的选择及特性

通过考察，目前大陆热镀锌生产中，镀锌炉的能源选择基本上为两大类，即：电、天然气，其中，天然气供给方式有管道气和LNG两种方式。

采用电加热的镀锌炉，由于受应用地域条件限制，国内应用方向主要是高温热镀锌领域，批量热镀锌领域应用案例较少，因此不作为本次考察报告的重点。

采用天然气为能源的镀锌炉，是当前热镀锌生产的主流热工装备，从镀锌炉结构上看，高速脉冲火焰镀锌炉是当前的主流，而平焰、端加热汇集烟气结构的镀锌炉，已经逐渐淡出应用，在用的案例凤毛麟角。

高速脉冲火焰镀锌炉系统的燃烧介质，有两大类。

第一类燃气：天燃气、压缩天燃气、液化石油气等，热值一般在8000.00kcal/m3以上。这类燃气的热值高且波动很小，供应稳定，但受管道限制，有些地区不具备管道输送的应用条件，只能采用壳车补充。

第二类燃气：焦炉煤气、热值一般在870.00～4000.00kcal/m3，高炉煤气、热值一般在800.00～1000.00kcal/m3，城市煤气、热值一般在5000.00kcal/m3，高炉及焦炉混合煤气、热值一般在1400.00kcal/m3。这类燃气普遍热值低、热值稳定性差，在保证镀锌炉作业所需热平衡条件下，需增加燃烧机数量，但是运行中点火棒因启动频繁而故障率高，同时每次停火必须吹扫燃烧室内的残气，鼓风机吹扫完成再启动点火，很难保证锌液温度的稳定性。

（2）高速脉冲火焰镀锌炉的选择及特性对比

高速脉冲火焰镀锌炉的建设投资对比

选择项目		炉体系统	辅助系统
大连鑫永尚科技有限公司	进口型设计	国内造价最高	工厂预制造现场组装，加工精度高
	标准型设计	国内造价较高	工厂预制造现场组装，加工精度高
	经济型设计	国内造价适中	现场制作、安装 或免费提供图纸并指导客户现场制作、安装
国内主流配套商	经济型设计	国内造价适中
国内一般配套商	功能型设计	国内造价低廉	现场制作、安装

高速脉冲火焰镀锌炉技术水平对比

选择项目		炉体系统	行业技术水平
大连鑫永尚科技有限公司	进口型设计	技术源头、发明人	最高
	标准型设计	基于技术源头的标准型设计	较高
	经济型设计	基于技术源头的改进型设计	高
国内主流配套商	经济型设计	消化吸收的经济型设计
国内一般配套商	功能型设计	消化吸收的一般型设计	一般

高速脉冲火焰镀锌炉热工效率对比

选择项目		理论计算热工效率	实际应用热工效率	波动原因
大连鑫永尚科技有限公司	进口型设计	73%	≥63%	1、热工模式、保温系统设计、炉底材料、生产效率的影响，导致热工效率差异，最终决定了吨产品的燃气消耗 2、不同炉型有较大差异；不同企业生产模式及能力有很大差异 3、最终决定了生产中的能耗成本
	标准型设计	73%	≥63%
	经济型设计	73%	≥60%
国内主流配套商	经济型设计	73%	≥50%
国内一般配套商	功能型设计	//	＜40%

高速脉冲火焰镀锌炉的设计纲领计投资性价比比较

选择项目	大连鑫永尚科技有限公司			国内主流配套商	国内一般配套商
	进口型设计	标准型设计	经济型设计	经济型设计	功能型设计
燃料供应要求	200  Sm3/hour
主要燃料	LNG、天然气
主燃料参考热值	8,890Kcal/Sm3(以当地实际热值为准)
燃烧机类型	高速脉冲火焰				低速燃烧机
燃烧器数	烧嘴数量根据产能、熔锌量、锌锅型式选择
燃烧机位置	对角线对称
燃烧室结构	环形无阻碍燃烧室				环形燃烧室 锌锅底汇聚烟道
燃烧机点火方式	直接点火
必需的气体入口压力	75mbar(min)—99mbar(max)压力不能降到最小值以下,在7.5秒内由小火迅速提升到大火				无法实现快速提温
气体比例控制	根据每只燃烧机的背载压力来按照比例调节			组合控制系统	机械式阀门
	比例控制精度有差异
镀锌温度控制	P.I.D脉冲火焰			热电偶反馈	热电偶
	温度控制精度有差异
镀锌温度	450℃				控制精度较低
主要控制面板	PLC控制系统				简易控制
电力连接	380V3ph(4wire)50Hz
热工运行模式	无引风机、微正压			引风机、负压	引风机、负压
引风机功率及年运行电力消耗	0  kw			11KW；按熔锌量200T镀锌炉测算评估
	0  kwh			80000  kwh；按0.65元/ kwh计，全年增加电费52000元
保温模块及保温性能	英国摩根，优异的保温隔热性能 渣球含量低、容重偏析小、安装缝隙少			国产中小型
炉底隔热材料及性能	唯一采用隔热抗压非烧结低温浇注料基础 无砌体缝隙，优异的隔热及承载负荷性能			重质、轻质耐火砖砌体 砌体缝隙逐步加大，大地基础传热增加
吨燃气消耗指标范围	产能越大，吨产品燃气消耗越低；热工效率高（热工、隔热、保温），吨产品燃气消耗越低 （同等工艺、产能、产品下比较）
	14.5Nm3/吨热镀锌产品~16 Nm3/吨热镀锌产品（吊镀、同等产能下） ≥11.43 Nm3/吨热镀锌产品（吹镀钢管、同等产能下）			≥16 Nm3/吨热镀锌产品（吊镀、同等产能下） ≥12 Nm3/吨热镀锌产品（吹镀钢管、同等产能下）
锌锅服役寿命	锌锅服役寿命主要源于热工强度稳定性和锌液性能（同等工艺、产能、产品下比较）
	稳定的热工保证锌锅服役寿命至少在10年以上（吊镀、上海江南案例）			相对稳定的热工保证锌锅服役寿命至少在5~9年（吊镀）
	稳定的热工保证锌锅服役寿命至少在5年以上（镀管、越南广宁案例）			相对稳定的热工保证锌锅服役寿命至少在2.5年（镀管）
投资额度测算	基准投资取值+20%	基准投资取值+10%	基准投资取值+5%	基准投资取值	基准投资取值-15%
投资回收期建设成本回收及运行成本情况	第一年：节省电费和燃气费抵扣15% 第二年：回收建设投资+节省运行费用	第一年：节省电费和燃气费抵扣10% 第二年：回收建设投资+节省运行费用	第一年：节省电费和燃气费抵扣10% 第二年：节省运行费用转为生产利润	电力、燃气消耗所增加的运行费用，累年线性增长	电力、燃气消耗所增加的运行费用，累年线性增长
建设选型优选排序	优 建设投资最高，适合资金雄厚的企业选用，运行、维护成本最低	最优 建设投资适中，适合大多数的企业选用，运行、维护成本较低	优良 建设投资适中，适合大多数的企业选用，运行、维护成本较低	一般 建设投资适中，适合大多数的企业选用，运行、维护成本较高	最差 建设投资较低，适合初始建厂控制投资规模企业选用，运行、维护成本最高

考察结论：

高速脉冲火焰镀锌炉是技改项目的首选热工装备，而无尾气引风机的微正压运行炉型，则是首选；而采用尾气引风机的负压运行炉型次之。

受系统控制的高要求影响，无尾气引风机的微正压运行炉型相对复杂，建设投资相对略高，但较高的热工效率、无引风机电力消耗、良好的运行平稳度及简单低廉的运行维护、较低的尾气温度能量散失、较低的炉膛温度对锌锅寿命延长的获益，将在短时间内抵消建设投资的溢价额度。

（3）高速脉冲火焰镀锌炉系统的运行特性及能耗特性对比

国内热镀锌行业内高速脉冲火焰镀锌炉有哪些类型？

威斯泰克高速脉冲火焰镀锌炉——全球唯一没有引风机、微正压热工形式，也是高速脉冲火焰镀锌炉的原型炉型，发明人为石磊博士、克里斯博士。

国产高速脉冲火焰镀锌炉——皆以威斯泰克高速脉冲火焰镀锌炉为技术原型，消化、吸收并发展而来，与原型炉型的最大区别，采用了负压热工模式，加装了引风机。

其他国产天然气镀锌炉——采用高速脉冲烧嘴、中低速烧嘴、炉底设置集中烟道、加装尾气引风机；热工特性介于国产高速脉冲火焰镀锌炉与传统平火焰镀锌炉的结构之间，一般用于低档炉型。

降低天然气消耗必须明白热量浪费在何处？

高速脉冲火焰镀锌炉的热工模型计算，可以得出整个热工系统的热量分布及消耗范围：

炉壳散热损耗：2%

最容易控制的部分，炉壳保温层大不了加厚一下可以了，这不是作为评价炉子性能的重点。

锌液表面散热损耗：27%

这是不能控制的消耗，总不能把锌锅表面一遍又一遍的封盖起来吧？

工件带走热量：37%

这是好事儿啊，热量占的比例越大，说明我们的产量越大啊！

尾气散热损耗：34%

这才是我们关注并评价炉子性能的关键，尾气的温度越低，带走的热量越少，如果加了引风机，把热量抽走了，你还能控制它吗？

所以，加装引风机的炉型，势必会比微正压的炉型热工效率低，天然气消耗加大。

如何通过炉子选型来降低锌锅的浸蚀速率提高锌锅寿命？

这里的一个关键因素，就是高速脉冲高温气流。

高速、高温热气流从燃烧机喷嘴出来后，速度高达150m/s，高温热气流在惯性作用下，环绕锌锅外壁加热，热工强度均匀，大大降低了锌锅内壁在锌液中的浸蚀速率，提高了锌锅的服役寿命。这是中低速烧嘴无法做到的。

同样是纤维组块选择大块和小块有何不同？国产与进口有何性能差异？

采用低容重、低导热系数、低烧蚀率的大型高铝纤维组块，在炉体上形成单缝的隔热保温墙体，大大减少了小型陶瓷纤维模块保温墙体的多缝、透火散热，炉体结构单元的保温性能优异，炉体钢结构壳体散热温度控制在t＜50℃，从而大大提高了镀锌炉系统的热工效率，接近热工效率理论计算值73%，进一步降低热镀锌产品的吨燃气消耗。那么按照过去的方法，继续选用耐火砖是否可行？从设计上来讲，可以继续选用，但从工艺上说，由于耐火砖密度大，有砌缝，蓄热和辐射热较大，会导致锌液温度要提升时因其蓄热上不来，要降温时因其辐射散热降不下。

采用低容重、低导热系数、低烧蚀率的大型高铝纤维组块，在炉体上形成单缝的隔热保温墙体，大大减少了小型陶瓷纤维模块保温墙体的多缝、透火散热，炉体结构单元的保温性能优异，炉体钢结构壳体散热温度控制在50℃以内，从而大大提高了镀锌炉系统的热工效率可达73%，进一步降低了热镀锌产品的吨燃气消耗。

小型纤维模块势必会增加炉壳系统保温层的缝隙，同时国产纤维模块由于容重、导热系数、烧蚀率均与进口产品存在较大差距，在高速气流的不断冲刷下，短时间会撕裂，从热工寿命上一般只有2~3年，而进口大型纤维模块可达10年以上，当然这也意味着价格不等。

一般情况下，炉体外壁的散热温度不得超过55℃，威斯泰克?高速脉冲火焰镀锌炉基本控制在38～41℃左右，大大减少了炉体热量散失，更严密地将热量滞留在燃烧室内，从而保证进一步降低热镀锌产品的吨燃气消耗；而这和纤维模块的应用和选择是密不可分的。

但需明白一点：一个高速脉冲火焰镀锌炉，10年不更换纤维模块、不停炉换锌锅，无中间生产停顿和锌的检修损失，可以减少多少生产消耗？

了解温度精准控制是热镀锌生产及锌锅高寿命的关键

要想保住温度精准控制是热镀锌生产及锌锅高寿命，炉子就必须有一个高精度弹性温控系统。

镀锌炉系统的温度控制单元，拥有高精度的弹性温控设计，不论在生产停火间歇期，还是在最高产能时，均可保持燃烧系统、锌液的恒温控制。热量的输入采取方形波取代正弦波模块，除此之外，复加上一段时间的滞留，依不同的生产速率而调整滞留时间的长短，更加精确，锌液的温控精度在±1℃以内，大大减少锌锅内壁Zn-Fe合金层的脱落及进一步的合金反应，减少锌渣，并稳定了锌液热工对流，不仅提高了锌锅服役寿命，还保证了镀锌层稳定的生产质量。

要知道炉子的尾气到底应该如何排放？

燃料燃烧，就必定产生尾气，而且基于热工气流的循环需要，也需要排放尾气。

燃烧室内高温热气流随着热量交换，速度逐渐降低，低速、低温热气流，在无引风机状态下，由烟囱被动排放；既然这种模式已经全球安全运行超过25年，为什么要画蛇添足加装引风机来强制排放呢？无引风机配置的热工运行，可节省可观的电能消耗，同时最大限度地将热量滞留在燃烧室内，从而降低热镀锌产品的吨电耗和吨燃气消耗；即利用了热量，又省了引风机的电费，这么做难道不好吗？

节省了天然气、电费，对于一个年产5万吨以上的炉子来说，一年多就节省出一个炉子投资没问题！

改造一个炉子太费神、费时了，有没有更简单、短的技改方法？

改造一个炉子、更换模块、检修锌锅，少则一周，多则上月，费神、费力还耽误生产，那么有没有更好的方法，让繁冗变得简单？答案是：当然有！

拒绝现场制造，而是在其他位置，提前将炉壳、支撑等制造完毕，安装好纤维模块，分体结构预先组装，待生产线停车清理完成，立刻进行整体吊装，这不就解决了吗？

但是，要做到这点，首先要有一个高刚度线性U型支撑结构单元设计，完全可以将更换镀锌炉的技改周期控制在一周之内。

高刚度线性U型支撑结构单元设计，保证了炉体结构单元与锌锅单元的刚度分离，同时使炉体结构单元热工状态下的线性膨胀系数一致，还减少了炉体结构单元的缝隙，减少燃烧室内温度向炉体外部的透火、散热，提高了热工效率。

炉底的锌锅基座为什么要改用轻质浇注料？

锌锅基座炉底热能保护，关系到系统向基础传递热量的阻隔利用。采用轻质高档耐火材料（预烧结）隔热抗压非烧结低温浇注料，这种低线性高温高强不定型耐火材料，具有耐火材料砌体不可比拟的热工孔隙（砌体缝隙随锌锅单元热胀增大，随冷缩不能复回，砌体缝隙形成热量多点散失）闭合特性、低蓄热性和低热工辐射性，对锌锅底部与基础的散热隔断效果明显，大大提高炉体结构单元的整体热工效率，有效减少热损失。

中国大陆热镀锌行业内，无论平火焰镀锌炉，还是高速脉冲镀锌炉，除大连鑫永尚科技有限公司面向热镀锌业界推出的炉型以外，截止目前为止，全部采用重质、轻质耐火砖砌体结构。

“轻质隔热抗压非烧结低温浇注料”与“耐火砖砌体保温层”的对比，应用优势明显：“耐火砖砌体保温层”采用普通耐火砖砌筑，镀锌炉需要升温时，耐火砖吸收热量导致升温速度缓慢，然而炉子在需要降温的时候，耐火砖又在向外释放热量导致降温速度颇慢，影响工作效率的同时浪费能源。

普通耐火砖砌体保温层，砌体缝隙多，热镀锌企业员工无法做到热工窑炉砌筑的精度要求，缝隙的大量存在，加大了热量向基础的穿透性传递。

由于锌锅放置于保温层上，如果是耐火砖砌体，锌锅在加热过程中热胀，会因锅底与保温层砌体的强大摩擦力，将耐火砖砌体既有缝隙拉开，使缝隙进一步扩展，而锌锅停火冷却过程中，锅底与耐火砖的摩擦力，远小于耐火砖之间的压强摩擦，所以，既有的已经开裂的砌体缝隙，无法归位，因此，在热镀锌生产中经常出现的加热、停火过程中加剧了热量向炉底保温层的穿透性传递，从而造成热量的大量散失，降低了镀锌炉系统的热工效率。

“轻质隔热抗压非烧结低温浇注料”，是由具有一定粒度级配的耐火骨料、粉料、结合剂、外加剂混合而成的耐火材料，又称散状耐火材料。用于热工设备衬里，不经烧成工序，直接烘烤使用。同耐火砖比较，具有工艺简单（因省去烧成工序）、节约能源、成本低廉、便于机械化施工等特点，应用于锌锅基座满足压强需要的同时隔热性能优于耐火砖，降低了镀锌炉基础散热，提高热工效率显著。

浇注料的正确应用，必须掌握其特性。浇注料的容重越小，其隔热性能越好，但是容重减小，在非烧结状态下的抗压强度肯定会下降。对于镀锌炉系统而言，采用浇注料时，首先要满足其非烧结状态下的抗压强度，其次满足炉底热量的隔热保护。因此，只能通过降低容重，在抗压强度满足需求的前提下，提高了炉底的隔热性能。

浇注料采用一次性整体浇筑施工，基座保温层内富集微孔，形成致密的气穴，因而具有优良的隔热性能。同时，整个保温层无缝隙，可以保证整个保温层的一体化收缩，减少了热量向大地的传递途径，将热量最大化隔离、收集在炉体燃烧室内，从而大大提高了热工效率。

锌锅基座隔热结构设计，采用轻质隔热抗压非烧结低温浇注料，对浇注料的应用提出了更多地要求。容重越小，隔热性能越好，但是容重减小，在非烧结状态下的抗压强度肯定大大下降；这样就会增加锌锅就位后的热工稳固性；为解决这一矛盾，唐山市开平鑫德热镀锌技术有限公司，针对镀锌炉系统热工效率、节能降耗的发展趋势，做了循序渐进的改进，依托大型国有企业集团、专业耐火材料研究院研发出针对锌锅基座用的轻质隔热抗压非烧结低温浇注料；这种浇注料，属于新一代无珠高档不定型保温耐火材料。

“轻质骨料+高铝系”浇注料归属碱性耐火材料，用于大型隧道窑、辊道窑、梭式窑的重载保温结构，铝电解槽抗渗保温，镀锌炉底荷载保温，解决了漂珠对水分富集和气穴偏析的缺陷。施工过程中，可以采用振捣设备施工，加速了施工进度；在自然风干条件下，从初凝到达到放置载锌锅强度的过程，时间缩短至一周以内，缩短了建设、镀锌炉改造工期，保证了生产线获取经济效益的时效性。

3.辅助工艺技术装备专项考察

（1）换热系统及应用节点工序专项考察

针对所考察企业的余热利用节点工序、余热利用方式、设备选型、换热效率、故障率、服役寿命、稳定性等作出比较，为考察团自身企业的项目选择提供依据。

重点考察了通用烟气余热换热器、助镀液加热器、板式换热用于助镀液加热新工艺。

换热器是对镀锌炉烟气余热的利用装置之一，利用加热锌锅后需要排放的高温高热的烟道废气余热，通过两次热交换，将烟道中的废弃排放的余热转化为工艺需求的热能，满足工艺温度，提高生产效率，改善工作环境。达到节能减排，低碳排放。

在烟道对接模块化高效余热换热器，将烟道中466℃～518℃的烟气废热收集，并将余热换热器中的自来水加热到95℃以上，通过热能储存箱（外带保温），管道、氟塑料换热器、高温泵及电气控制柜的连接与控制，将助镀溶剂槽和酸洗槽中的溶液加热到最佳工艺温度。

余热换热器中的热水，通过管道进入工艺槽中的氟塑料热交换器或特制板式换热器中与槽体中的溶液进行热交换，将溶液加热到工艺温度，再流回到储水箱中，多余的热能排放，或者利用到其他的地方。

考察结论：

不同的工艺条件决定了余热换热器、氟塑料热交换器、特制板式换热器的优化组合。换热是在镀锌炉满足生产工况的情况下，充分利用排放的余热，减少能源浪费，如果换热系统无法达到工艺加热的需要，就要设立补热装置，切不可损害镀锌炉系统的热工，造成本末倒置的应用。

（2）助镀液除铁装备专项考察

针对所考察企业的助镀液除铁方式、人工方式与设备应用的稳定性对比，循环周期、铁盐控制水平、铁盐含量控制稳定性、工序成本、后续工序收益性等作出比较，为考察团自身企业的项目选择提供依据。

浸锌作业时，即使微量的铁离子（铁盐）进入锌液，就明显会增加锌渣的产生量。大部份FeCl2与锌反应时将会产生Fe-Zn合金颗粒，这是锌渣（DROSS）产生的主要原因，其化学式为：FeCl2+xZn→Fe-Zn(x-1)，由于锌渣必须定期捞除，否则可能会造成锌渣上翻、板结聚集高温造成锌锅穿孔，从而加大生产运行成本。

注意1：每1kg的铁离子将与20-50kg的锌结合产生锌渣。另外，助镀溶剂（FLUX）中铁离子会在镀锌层表面形成非常细微的锌渣结晶，降低镀锌层表面质量的同时，还造成镀锌层增厚。

注意2：若每1升助镀溶剂（FLUX）有6g/l的铁离子含量，附锌层厚度将增加11.4%。换句话说，若工件表面积为80m2/吨，耗锌量将增加4.3kg/吨工件。

若有盐酸存于助镀溶剂（FLUX）中将会导致过度酸洗现象，并生成氯化亚铁FeCl2。

在助镀槽中，铁离子和盐酸的含量应控制愈低愈佳，最高含量应以不超过1g/l为佳。

将需处理的助镀溶剂由助镀槽泵入助镀溶剂自动除铁设备反应槽内，H2O2（双氧水）和NH4OH（氨水）自动加入反应槽，提供空气充分搅拌，加快反应速度，处理后干净的溶液再泵回助镀溶剂（FLUX）槽中，产生的沉淀通过板框式压滤机压滤出淤泥，再委外处理，整个处理过程由PLC自动控制。助镀溶剂自动除铁设备的心脏在于反应槽，HCl和NH4OH氨水中和；FeCl2+H2O2产生Fe(OH)3；反应过程如下：

HCl+NH4OH→NH4Cl+H2O

2FeCl2+H2O2→2Fe(OH)3+4NH4Cl

Zn2+仍保持ZnCl2状态

在反应槽中，NH4Cl及ZnCl2会再生。一般而言再生的NH4Cl：ZnCl2比例可满足助镀溶剂浓度要求，无需再添加，若达不到，需少量添加ZnCl2或ZnCl2+2NH4Cl。

经过该设备处理后，助镀溶剂（FLUX）中铁离子含量在1.0g/l以下。

助镀溶剂PH值控制在4.0-5.0之间。

控制助镀溶剂中WFe，减少锌渣生成量。

调节助镀溶剂pH值，维持成分高稳定。

减少镀锌层缺陷，缩短浸锌时间、高产。

实现自动在线控制，精控、高效、可靠。

随着助镀剂除铁方法的成熟和工艺的改进，各种除铁方法都得到了充分的验证，由大连鑫永尚和上海灿诺联合推出的“助镀剂自动除铁系统”采用精确测量+精确加药+管道充分反应+自动化控制的除铁工艺来确保使贵公司的助镀剂池内的铁含量尽快下降，实现铁离子含量在1.0g/l以下，即使每天不连续开动，也可持续保持在2-3g/L左右。

助镀剂自动除铁系统的主要特点

采用管道反应的处理方法，充分利用氨水、双氧水，减少了污染和对人的危害；

精确测量PH数值，自动化加药，最大程度的减少人为因素的影响和人工操作；

完善的加药算法，准确、合适的加入相应的药剂，既能除铁，又不影响助镀剂；

自动化探头清洗功能，极大提高了探头准确度和寿命，减少人工工作量；

自动化双泵切换技术，实现设备24小时不停歇除铁

泥饱和报警提示、氨水提示、双氧水提示等多种功能提醒；

远程监控报警提醒功能（可选）；

压滤机、机架、栏杆等钢铁材料的防腐处理；

斜槽卸泥的结构设计，大大方便操作；

公司有专业的维护团队，负责产品售前、售后的服务、维护、支持

助镀剂自动除铁系统与人工倒槽法优缺点对比

项  目	反应池反应除铁系统	助镀剂自动除铁系统	年差价（W）
时间与人工	上水和过滤一般采用分时工作	上水和过滤溶为一体，同时工作，节约能源和加快除铁速度；	>1
PH值的测定	需在反应池反复调整、测试，因此测定效率低	采用管道反应和测定，测定速度快，效率高	/
氨水利用率	开放式加入药剂，利用率极低，一般在60%左右	封闭式加入药剂，利用率很高，一般不低于90%	6.65
双氧水利用率	开放式加入药剂，利用率极低，一般在60%左右	封闭式加入药剂，利用率很高，一般不低于90%	1.35
对溶剂的影响	有影响	无影响	/
除铁效率	低	高	/

考察结论：

当前助镀液的净化除铁，一般沿用人工倒槽法和在线除铁设备。人工除铁可以达到和自动除铁设备一样的铁离子含量在1.0g/l以下，但人工毕竟没有设备的执行力高，其无法做到连续除铁，这就无法保证后续进入锌液中的铁盐含量精准控制，从而造成锌灰、锌渣的超量。助镀剂自动除铁系统将是热镀锌生产中，除铁环节的应用发展方向，必将全面取代传统的人工倒槽法。

（3）生产线物流运输及荷载分配专项考察

重点考察了当前热镀锌行业中，各个企业的起重设备、起重方式、荷载分配、起重分向速度选择等进行考察，就起重系统与物流方向、物流平衡的适应性、稳定性、工序用时、生产匹配性、质量匹配性、作业环境性等作出比较，为考察团自身企业的项目选择提供依据。

对于所采用的通用起重机，尤其是单双量起重机的应用概率和吨位范围，对不同类型的工件，引上速度、物流速度的选择方向等做了深入考察。

对于多部吊系统的应用，从工件类型、锌液面利用率、生产效率等几方面进行了现场操作演示和评估。

同时对于环形线的起重、输送利弊做了重点研讨。

对并轨行车系统进行了现场细致考察，并对热镀锌生产线直角输送系统的建设投资、输送效率等做了评估。

考察结论：

环形输送和通用行车输送，要根据生产线的布局、输送量和单元载荷等进行选择，对于特殊场地中建设生产线，并轨行车系统的有效性、稳定性、维护性、输送单元载荷等方面均优于环形输送方式，但输送效率低于通用行车的直线输送。对于繁冗品种、单重较小的工件，多部吊具有无可比拟的优势，可提供生产效率3-4倍。

（4）组合性功能挂具专项考察

针对所考察企业的组合性功能挂具、单一性挂具等的结构、类型、荷载、材质、复用率等作出比较，为考察团自身企业的项目选择提供依据。

吊具的结构可分为钩、链、带、组合吊具等。吊具的材质可分为金属、非金属两大类。金属材质可适用于所有热镀锌工序中的吊具选用，吊具的结构型式往往决定了生产过程中的物流效率，减少人工挂钩的用时。

非金属材料只能用于助镀工序以前的各个工序中，如脱脂、酸洗、清洗、助镀工序等。

由于热镀锌生产中所面临的工件结构、外形、规格非常繁杂，如果吊具的结构刚度无法承受吊挂工件的总质量，则将会产生变形、断裂等。如果在浸锌过程中发生吊具损坏，将导致工件掉入锌液，同时，溅落、飞溅的锌液可能导致员工烫伤等事故。

在热镀锌生产中，吊具并非只在单一的工序中使用。同一类型的工件，采用的吊具可以从酸洗、清洗、助镀、烘干、热镀、冷却等整个工序，采用流水方式，一直使用下来，直到这个工件热镀锌生产完成。所以，吊具在酸洗、助镀工序过程中的浸蚀情况一定要及时地、动态地检查，尤其要注意及时发现结构刚度失效的吊具，消除安全生产隐患，切实避免在后续的浸锌工序发生严重事故。

生产中，由于不同工序的工艺技术要求，如出于对保持各类溶液的有效性、控制铁离子及酸碱度等的考虑，镀前处理工序、浸锌工序中使用的同类吊具往往不允许互换通用。

非金属吊带由于其自身的特性，在烘干、浸锌工序中不适用。

吊具结构直接影响到热镀锌生产的工作效率。规格小、单重小、批量大的工件，每次操作吊挂的工件数量、负荷的工件质量，直接决定了生产效率，这类工件的吊具往往采用的组合吊具。大型工件往往采用钩、链组合吊挂。

不同结构、类型的吊具，在追求工件吊挂效率的同时，还要注意浸锌过程中，因吊具结构及吊挂方式不合适，而造成工件引出锌液回流时，会再次出现锌瘤，这样不仅增加锌耗，还给后续整理工序增加不必要的工作量。

吊具结构形式也会对热镀锌质量产生重要影响，选择吊具结构时，还要注意在工件浸锌过程中，减少压灰和存锌，这样有利于清理锌灰，去除余锌，减小锌液回流产生的锌瘤，挂件摘件操作方便等。吊具材质的选择和制作质量，也会对锌液性能产生影响。

在吊具使用中，往往会存在对生产不利的因素，如某些吊具结构会使锌液表面打灰不畅，操作上不容易打净锌灰而影响工件表面质量；吊具自身和锌液发生Zn-Fe合金反应也会增加锌渣，增加锌液中铁含量，使锌液流动性变差等。

浸锌工序的吊具反复使用一段时间以后，需要将黏附在吊具上的锌进行脱锌处理，脱锌采用酸洗方法进行处理，但必须在废酸中进行，不可在生产用新盐酸溶液中进行，因为这样做会对新的盐酸性能造成不利影响。

考察结论：不同的热镀锌企业，生产工艺、生产线设计型式、产品类型、质量要求、产能大小等均存在着较大差异，具体如何选择吊具、挂具要基于以下几个原则，即：吊具结构及材质、吊具结构刚度与生产安全、吊具结构形式与生产效率、吊具结构形式与热镀锌质量。

4.环保、辅助装备专项考察

（1）锌烟雾系统专项考察

针对所考察企业的锌烟雾捕集及处理方式、型式选择、功率配置、运行成本、排放达标率、运行维护成本、可靠性等作出比较，为考察团自身企业的项目选择提供依据。

根据热镀锌工艺的不同，批量热镀锌工艺和吹镀工艺中对热镀锌烟雾的捕集方式有很大差别。

批量热镀锌工艺中，锌烟雾的捕集和处理，主要有以下几种配置方式。

批量热镀锌工艺中热镀锌烟雾的处理，大多采用干式除尘法，捕集方式则可以细分为卷帘式、轻体简易门罩式、固定门罩式、移动门罩式、侧吸式。而干式除尘法中，按照除尘器主体结构，又分为箱体式、旋风布袋组合式。

移动罩捕集处理方式

整个捕集罩体安装在浸锌作业吊车上，并可随吊车一起移动。罩体分两部分，上部固定与吊车连接，下部可以上下移动。当工件浸锌时，下部罩体向下移动将锌锅上方完全罩住，生成的烟气在罩体内被捕集，通过侧面管道抽出，进入处理系统。当工件浸锌一定时间后，下部罩体上移，在锌锅口上方留出一定位置，以方便员工进行浸锌作业。

移动罩捕集处理方式，由于其密闭结构特性，锌烟雾的捕集效率相对较高，捕集管道系统简单，可避免“爆锌”给员工带来的危险，所需风量、风压、功率配置，相对于侧吸烟雾捕集方式较小，但并不能减少处理系统的布袋过滤面积。

在不影响工艺流程的情况下，虽然很大程度上解决了锌烟雾捕集问题，但结构复杂，投资成本高，车间檐高需增高1.00～3.00m，无形中增加了建筑成本、提高了建筑设计等级；同时由于整个罩体重量均作用于吊车上，使吊车承受的重量需较大，运行中各部件间需定期保养，增加了运行成本；最重要的是，这种锌烟雾捕集方式，造成浸锌作业不便，工步周期较长，直接影响了生产效率。

移动罩捕集处理方式并不适合当前批量热镀锌工艺中多品种、多规格、高时效的生产要求，因此，实际应用范围较小；相对于品种单一的批量热镀锌企业，可满足锌烟雾的捕集要求，但也会对生产效率、运行成本控制造成影响，这是其在应用中比较突出的矛盾之一。

与移动罩捕集处理方式相类似，典型的结构还有卷帘式捕集处理方式，这种方式具有移动罩捕集处理方式优点的同时，也兼具了同样的缺点。但是，卷帘式捕集处理方式结构相对简单一些，重量却大大降低，对车间建筑参数要求相对下降，同时，卷帘材料会随着浸锌作业中的溅锌，降低使用寿命；这种方式在国内批量热镀锌企业中应用并不多。

固定罩收集处理方式

在锌锅上安装一个固定的罩体，工件沿锌锅型长方向的罩体一端进入，从另一端出来。工件进入罩体后进行浸锌时，罩体两侧的门均需关闭，在有效捕集锌烟雾的同时，还能有效保护操作员工的人身安全。

固定罩收集处理方式对锌烟雾的捕集效率很高，达到95.00%以上，且无复杂的运动机构，只需配置门和窗的移动机构即可；因此，整个捕集结构简单，易于维修。

由于固定罩收集处理方式中，捕集结构所有的重量负荷均作用于地面，无需增加吊车的负荷，和增加车间的建筑标高，整体投资相对于移动罩捕集处理方式来说，要小得多。但是，由于其封闭的结构特性，其也存在着和移动罩捕集处理方式同样的一些缺点，如浸锌作业不便，工步周期较长，直接影响生产效率等。

与移动罩捕集处理方式一样，固定罩收集处理方式同样不适合当前批量热镀锌工艺中多品种、多规格、高时效的生产要求，相对于品种单一的批量热镀锌企业，可满足锌烟雾的捕集要求，但也会对生产效率、运行成本控制造成影响，因此，更适合如铁塔自动热镀锌生产线的应用，使得实际应用范围大大缩短。

双向侧吸烟雾捕集方式

侧吸烟雾捕集方式，也有单向侧吸捕集和双向侧吸捕集之分，如图所示。沿锌锅型长方向，在锌锅上口锅沿两侧或单侧，各设置一条狭缝状抽风口，浸锌时产生的锌烟雾通过狭缝进行捕集。

由于热镀锌生产线考虑到车间环境特性，车间空气对流顺畅，同时锌烟雾温度较高，上升、弥散速度较快，故要较好的捕集锌烟雾，就必须保证系统具有足够的抽力。

双向侧吸烟雾捕集方式的应用，与系统设计的技术水平紧密相关。相对于其他锌烟雾捕集方式而言，双向侧吸烟雾捕集方式的应用中，工件吊挂及浸锌作业灵活，不会因此受到局限或者干扰，尤其对临时性的超限工件处理，回转空间不受限制。打捞锌渣、清除锌灰方便，不会产生阻碍。

整个锌烟雾捕集系统制作方便，投资较小。

锌烟雾的捕集效率提高，会增大引风机配置功率，对于较宽锌锅来讲，会对锌液表面氧化造成一定的影响。较其他方式的收集系统，系统安装高度要求低，可大大降低车间标高2.00～3.00m。但是，双向侧吸烟雾捕集方式需要的风量比其他捕集方式要大（但小于单向侧吸），如果后面的处理系统采用干式，则需要足够的过滤面积和较高的风压。

锌烟雾捕集口的方向取值必须合理，否则有可能造成锌锅内的锌液表面散热较快。

捕集锌烟雾的效果受车间空气对流的影响较大，因此，在捕集结构设计中，一定要有足够的涵压室，使得锌烟雾在微负压状态下待吸，而不致产生锌烟雾的弥散。

钢杆、钢管、一般钢结构、箱型截面钢结构等浸锌时，由于烟尘会从工件的端头截面内冒出并逸散，这些逸出的锌烟雾会超出锌锅口位置的捕集范围，因此，保证锌烟雾在锌锅口微负压状态下待吸的涵压室尤其重要。

双向侧吸烟雾捕集口内会积聚溅锌，需定期清理。因此，在捕集口的后段均需设置操作灵活的清锌操作杆，便于及时的将溅锌清理入锅。

端吹相向捕集方式

这种捕集方式比较原始，其基本原理是，在锌锅的一端，配置一组由风机、喷射管等组成的端部吹风装置，根据锌锅的长度、车间的跨度、烟气量等，选择端吹风量的大小和风速，将锌烟雾控制在一定高度和一定的范围内，保持一定的流速，进入另一对应端的集尘罩内，通过外置的处理装置吸收进入处理系统。

这种捕集方式属于开式，存在着烟尘气流稳定性很差、烟尘的漂移无法有效控制、管道阻力与风阻风压等无法精确匹配的问题，总体除尘效果不佳，更有甚者，在车间空气对流较强的情况下，远端吹风时，有可能加剧锌烟雾在车间的进一步弥散，收集端根本无法对锌烟雾有效收集。因此，这种锌烟雾捕集方式只能用于对双向侧吸方式在生产大型管类产品时，对末端溢出锌烟雾的补充收集。

考察结论：

无论哪种锌烟雾捕集方式，必须根据生产线的设计型式来进行选择。

固定罩有较高的捕集效率，但必须约束锌锅方向，降低了生产效率，造成建设成本的增加。

移动罩从结构上来说，各类型的移动罩都存在一个造价和运行寿命、以及需要改造行车的问题，一直无法成为主流应用。

双向侧吸烟雾捕集方式，是当前批量热镀锌工艺中最简单、合理、有效地的锌烟雾捕集方式，但在大型管类工件作业时，扬起的末端会有锌烟雾从内径溢出，超过负压区造成无法捕集使得锌烟雾弥散，尽管如此，对于非管类工件来说，双向侧吸已经被越来越多的应用与生产运行中。

（2）酸雾系统专项考察

针对所考察企业的盐酸酸雾捕集及处理方式、型式选择、功率配置、运行成本、排放达标率、运行维护成本、可靠性等作出比较，为考察团自身企业的项目选择提供依据。

酸雾捕集处理系统是为对热镀锌工件酸洗池内产生的酸性挥发气体进行有效捕集并处理而设计的环境保护设施。

当前酸雾的捕集，一般有开式+酸雾抑制剂、酸槽加盖、酸洗房等多种形式，从捕集效率来讲，酸洗房最高；从运行成本来讲，开式+酸雾抑制剂方式最小；从建设投资来讲，酸洗房最大。

酸雾吸收塔本体采用了玻璃钢材料制造，除此之外，系统中的风机、水泵、管路等，都是用防腐性能好的玻璃钢材料加工，耐酸性好，得以保证设备运行使用寿命更长。

实现全部自动控制。

系统控制设计中，装有性能稳定、优越的酸性控制仪，自动进行酸性调节，喷淋水循环使用，节约用水。

在酸雾处理系统的运行中，还可通过对风机进行变频控制，根据酸雾弥散量和环境气压的变化，调整风量、风压、阻尼系数等进行随机设定并变频控制，在必要时可全功率开启运行，在天气较好时，可调节降低功率，改善车间环境的同时，使能耗得以进一步降低。满足中国国家标准中“氯化氢一次值0.05mg/m3、日平均值0.015mg/m3”的要求。

考察结论：

根据当前政府要求，强制性采用酸洗房是不可逆转的酸雾捕集方式，其他捕集方式将会在政策约束下，逐渐被酸洗房取代。

（3）废水系统专项考察

针对所考察企业的生产废水处理方式、型式选择、运行成本、排放达标率、中水回用率、系统维护成本、可靠性、二次危废占有率等作出比较，为考察团自身企业的项目选择提供依据。

热镀锌工艺中，排放的废水可以归纳为三类。

废水，是指在生产中排放的水的总称。热镀锌工艺中产生的废水，是对漂洗水、失效助镀溶剂、冷却水的统称。据不完全统计，一个年产3万吨的镀锌生产线，每年要耗用5～6万吨的水。因此，我们必须重视，并最大限度地保护水资源和循环利用。

废水主要来自脱脂工序、酸洗工序、助镀工序等。

第一类废水：酸性废水。

酸性废水，主要为失效助镀溶剂及返镀脱锌用盐酸溶液；一般含有ZnCl2、NH4Cl、FeCl2、HCl等。

第二类废水：清洗用水。

清洗用水，主要为漂洗水、车间清洗水等；主要含NaHO、HCl、FeCl2等。

第三类废水：冷却水。

冷却水，主要含Zn、ZnO、Cr3+（采用无铬钝化剂除外）等；其中，锌的排放含量必须＜5mg/L（一般处理工艺很难达到）。

酸洗废水具有盐度大、酸度强、重金属含量高等特点，这类废水如不妥善处理，将给热镀锌企业所在地的地下水环境造成严重污染，对周边生活人群的身体健康产生严重威胁。

酸洗废水主要是指用于工件酸洗后进行漂洗的水。漂洗水中的酸、铁盐含量很低。在配置脱脂工序的生产线上，可以把漂洗水送到工件脱脂后的清洗工序，既节约了用水，又起到了酸碱中和的作用，减少了酸洗工序的酸耗。

在没有配置脱脂工序的生产线上，热镀锌行业内大多采用自然药剂中和处理法、过滤中和处理法等对酸洗废水进行处理。

自然药剂中和处理法

将含有酸、碱的废水混合集中在中和池自然中和；当废水仍偏酸性时可加入石灰、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钙、电石渣等调整调整pH，可以使废水中的各种金属离子沉淀，符合排放标准时排放。

过滤中和处理法

将含酸废水流入装有石灰石、白云石和大理石等滤料的中和池进行过滤中和。

这两种方法，都属于传统的处理方法，且需要将废水集中到调节池，并在调节池中通入压缩空气，进行曝气，把Fe2＋氧化成Fe3＋，废水经过自动加减装置在一级反应器内调节pH至8.5～9.0，反应30min后流入二级反应器，加入聚合氯化铝反应15min。废水中大部分重金属离子在碱性条件下生成金属螯合盐，再加入聚合氯化铝时形成絮状物，经过斜板沉淀，去除大部分的悬浮物及不溶性的重金属螯合盐。滤液经中间水池储存，再一起由泵提升进入多介质过滤罐，进一步过滤去除未沉淀的悬浮物，静置净化后的废水可以作为酸洗、碱洗的清洗水重复使用。斜板沉淀池中的污泥定期由污泥泵提升进入污泥稳定罐，投加絮凝剂，混合搅拌浓缩。上部清液流回废水池，底部污泥由污泥泵提升进入板框压滤机，压滤后的污泥送往固定的工业废渣处理厂进行处理，废水重复利用。

考察结论：

考察过程中，只考察到了这两种传统处理方法，普遍存在着占地面积大、设备粗糙、集成率低、处理效率低下等缺点，对建筑防护要求也高，其他方法没有看到，不得不说是本次考察的一个遗憾。但是，选用先进的、针对热镀锌工艺酸洗废水特点的实用处理技术，淘汰落后、对热镀锌工艺酸洗废水特点无针对性地广谱废水处理工艺，减少热镀锌工艺过程中对环境污染和资源上的浪费，是热镀锌企业环保技改决策过程中的第一要务。

（4）废酸系统专项考察

针对所考察企业的生产废酸处理方式、自主处理占有率、废酸处理工艺型式选择、运行成本、系统维护成本、可靠性、二次危废占有率等作出比较，为考察团自身企业的项目选择提供依据。

热镀锌酸洗，是指待处理金属工件被浸泡在一定温度的盐酸溶液里，以去除表面氧化层的方法。酸洗工序广泛应用于钢铁工业及热镀锌等表面处理行业，是金属表面清洁、改善钢材表面形态及性能的一道重要工序。

无论是钢铁工业，还是热镀锌等表面处理行业，所排放的盐酸酸洗废液，都具有铁离子浓度高、氯离子浓度高、腐蚀性高、环境污染高等特点；目前均已经被各国作为危险废物进行管理。

盐酸酸洗废液违法外排引起的主要危害表现：

腐蚀下水管道和钢筋混凝土等水工构筑物；使庄稼枯死，影响水生作物生长。

盐酸酸洗废液渗入土壤，时间长了会造成土质钙化，破坏土层松散状态，因而影响农作物生长。

阻碍废水生物处理中的微生物繁殖，能毒死鱼类。

人畜饮用受此污染的水，可引起肠胃发炎，甚至烧伤。

其造成对水体的污染、对生物的毒害，乃至最终对人类健康的伤害都是十分巨大的。依据国家环保条例规定，盐酸酸洗废液不允许直接排放。

我国此类盐酸酸洗废液的产出量惊人，偷排现象屡禁不止！

据有关部门统计，仅重点钢铁企业每年产出的酸洗废液量就有几百万立方。

国内外对酸洗废液的处理方法有多种，需要根据不同酸洗废液的具体特点，结合酸洗企业自身的情况，选择合适的治理技术。目前常用的酸洗废液治理技术有:中和沉淀法、直接焙烧法、蒸发法、离子交换树脂法、膜分离法、萃取法、化学转化法等等。

通过考察与交流，上述各种废盐酸处理技术，均有利弊：

中和沉淀法

我国早期钢铁和电镀行业常用方法，利用碳酸钠、氢氧化钠、石灰石或石灰将废液pH值调到6~9，将大量Fe2+沉淀，通过污泥的形式排出。

缺点：存在二次污染，资源浪费严重。

直接焙烧法

该方法原理是利用高温条件将废液中的挥发酸变为气态，使亚铁氧化水解，然后分别进行回收利用。

缺点：投资成本大，处理费用高。

离子交换法

该方法原理是利用树脂阴阳离子吸附HCl，使非吸附金属阳离子分离，从而达到酸与盐的分离效果。

缺点：回收盐酸浓度低，杂质含量高。

膜分离法

常用的有电渗析（ED）、扩散渗析、膜蒸馏等方法，主要受到处理规模、组分、产品质量等要求影响。

缺点：浓度平稀影响，效率低。

萃取法

加入新的萃取取溶解废液中的酸或铁盐，然后再进行返萃取取得想要的组份。

缺点：加入新的有机相，萃取剂的流失和二次污染防止。

其他方法

化学转化法（加入浓H2SO4）、絮凝沉淀分离法等，蒸发结晶法（这也是本次考察团的考察重点）。

负压蒸发结晶法工艺原理：

根据酸的特性确定操作沸点与压力参数?

根据溶解盐的溶解度确定结晶分离方式?

根据处理规模确定蒸发效数?

根据物料特性确定蒸发类型

负压蒸发结晶法工艺特点：

负压蒸发浓缩

降低物料腐蚀、增加选材范围、避免HCl气体外泄

外加热强制循环

防止设备管道内晶体堵塞，加热均匀、稳定运行

回收盐酸品质高

低温低压条件闪蒸的挥发盐酸基本不含铁离子，盐酸纯度高，浓度能有效提升

多级热偶合运行能耗低

加热蒸汽与二次蒸汽充分利用潜热后，与原料汽进行显热交换，大大降低外供热量

投资低操控性好

主体设备采用高温浸渍石墨、搪玻璃、PFA、F46、FRPP等材质，总体投资低，装置操作灵活，稳定，安全环保。

通过考察得知，负压蒸发结晶法处理盐酸酸洗废液是根据氯化氢易于挥发和易溶于水的特性及氯化亚铁在水中（盐酸）中溶解度的规律，采用蒸汽间接加热、负压逆流闪蒸蒸发浓缩工艺，蒸发产生的气体经冷凝器冷凝成为盐酸，返回酸洗车间再次使用；废液经蒸发浓缩使氯化亚铁达到过饱和浓度，冷却浓缩液使氯化亚铁以四水氯化亚铁结晶物的晶体状态结晶析出，再经固液分离获取四水氯化亚铁的结晶体湿品。

考察结论：

通过此次考察，使得考察团所有成员，对废盐酸的处理技术、当前技术水平、各类技术的优缺点方面有了一个更全面的认识，普遍认为“负压蒸发结晶法工艺”在目前专项处理技术中，尤其适合批量热镀锌生产中的废酸处理，从而在决策上，达到了一个全新的高度。

（5）锌灰、锌渣利用专项考察

针对所考察企业的锌灰、锌渣处理方式、自主处理占有率、特种处理设备型式选择、运行成本、系统维护成本、可靠性、剩余价值率等作出比较，为考察团自身企业的项目选择提供依据。

热镀锌生产企业，锌灰的处理方式基本采用销售模式，少部分企业采用锌灰回收炉的方式，回收纯锌后，剩余的锌灰再行出售。

通过考察发现，大连鑫永尚科技有限公司的锌灰回收炉，算得上业内唯一不粘锅设计，该回收炉的装锌灰桶干净，实现锌灰回收再利用其回收率≥70%，且设备占地面积小、运行操作便捷。回收锌锭可直接添加到锌液中。

考察结论：

锌灰回收炉方式的选用，需要注意两个前提：一是挂铝热镀锌的吹镀工艺产生的锌灰回收率很低，二是当前锌锭价格较低时，回收的性价比不高。

5.项目用地、建筑设计及防腐结构专项考察

建设结构及占地特性对比

建设结构及占地特性对比 对比项目		环形设计	直列设计
		O型、L型、U型
土地利用率		土地利用率高	相对较差
占地要求		车间长度较短 宽度可实现连跨	车间长度较长 宽度可实现连跨
设计优选概率		土地受限时 或依据锌烟雾捕集方式	土地不受限时 多种锌烟雾捕集方式
占地利用率		热浸镀锌作业区回程区浪费	利用率高，无闲置区
建筑结构设计	优选钢结构+PSP耐腐板围护系统
建筑荷载		屋面荷载大	屋面荷载相对较小
建筑高度	优选工艺设计，降低建筑檐高 地上工艺槽体设计，建筑雁高大，建筑造价高

（1）建筑结构及主体参数专项考察

针对所考察企业的建筑主体结构、材料选择、防腐特性及年限、建筑服役寿命内维护成本等作出比较，为考察团自身企业的项目选择提供依据。

通过考察发现，当前技改、新建热镀锌项目，钢结构厂房型式，是当期的应用主流，当对防腐材料、防腐工艺的选择应用上，良莠不齐，导致防腐特性及年限、建筑服役寿命内维护成本等总体不高。

（2）建筑材料选用、防腐特性及维护特性专项考察

针对所考察企业的建筑主体结构外的结构材料与功能材料选择、防腐特性及年限、建筑服役寿命内维护成本等作出比较，为考察团自身企业的项目选择提供依据。

通过考察发现，传统的彩钢系列，已经淡出应用，目前广泛应用的以塑钢瓦、玻璃钢瓦为主，但是随着PSP耐腐板的出现，打破了这一领域的应用惯例。PSP耐腐板，是敷合塑钢板，不是树脂瓦，是将优质的金属板与高分子合成树脂，经高温热熔工艺敷合成的一种轻质建筑板材。PSP耐腐板，在普通环境下使用年限可达到30年，在中度腐蚀环境下可达到20以上，且达到A级防火，具有不老化、不失色、对折不断裂等优异特性。

（3）辅助材料选用及应用特性专项考察

针对所考察企业的建筑主体结构防腐工艺、防腐材料选用及特性、防腐年限、建筑服役寿命内防腐维护成本等作出比较，为考察团自身企业的项目选择提供依据。

钢结构厂房型式是当期的应用主流，那么如何做好涂装防护，防腐蚀就是其应用的另一个重点。传统的钢结构防腐，都要经过喷砂除锈后，涂覆高性能的油漆等。

而唯一一种水性带重锈防腐涂料“涂法传奇”的推出，以其无需喷砂、打磨、去残漆、冲洗作业，可直接在新的金属表面、重锈表面、带锈的残漆表面上，直接涂装的特性，则给了我们在钢结构防腐方面提供了全新的选择，“涂法传奇”的植酸成分在与铁锈的螯合反应过程中，消耗转化Fe2O3，形成新的螯合物膜层，既除掉了铁锈，又阻挡了新一轮腐蚀离子。

“涂法传奇”超值特性

不用除锈打磨、不用去除残漆、涂布率高、覆膜速干时间≤30.00min、工具水洗后接着用、作业环境安全、无刺激性、无毒、不然不爆！

传统油漆的覆膜，是“包覆膜”；涂法传奇是反应膜，附着力更强。

涂法传奇?是当前全球涂料工业唯一水性生物重锈防腐涂料，符合国家产业发展政策，是全面替代传统油漆的新一代材料，历经10年的磨砺研发，作为中国的民族品牌，领军世界生物防腐的第一品牌，做到“生物防腐、无锈不克”；其独创的生物转化修复法，拯救钢铁二次生命的同时，不用基面处理直接作业，作业过程无VOC排放，绿色环保，将取得巨大的经济效益、环境效益和社会效益。

考察结论：

在一般应用环境中，可以直接采用“涂法传奇”进行全防腐工艺的施工；在如酸雾环境中，可以用“涂法传奇”在钢铁表面取代喷砂除锈，做好底层后，再涂覆各类功能性油漆，降低作业成本，提高作业效率。

（4）无铬、有铬钝化剂的应用专项考察

镀锌层钝化处理方法，以前常采用的应用方法有铬酸盐钝化处理法。铬酸盐钝化处理方法价格较便宜，效果较好，因此，在批量热镀锌、吹镀工艺中应用得比较广泛。

针对镀锌层的钝化处理，早期行业内都是使用六价铬（Cr6+）的铬酸盐来处理，不可否认的是，铬对于钝化的作用是相当好且相对便宜的元素，可惜铬对环境及人体来说，具有相当的威胁性。近几年来随着环保要求的不断提高，部分的热镀锌企业才渐渐改用三价铬（Cr3+）的产品，虽然三价铬远比六价铬的伤害相对小一些，但仍是属于铬系列的元素，对于直接操作及使用的员工仍具有相当性的威胁。

近年来，欧盟严格规定，任何进口的镀锌工件均不可使用含铬的元素（其中也包括三价铬），由此促使全球的化学药剂制造商研发无铬钝化剂，但要达到与铬相同的效果，是相当困难的，不但操作的条件严苛，甚至必须变更操作的制程，最重要的是价格，无铬钝化剂的价格是铬酸的好几倍之多。

考察结论：

毫无疑问，无铬钝化剂是我们未来的发展方向，一款好的无铬钝化剂，使用后不会产生白色粉末物质，具有一定的抗氧化功效，可长时间在高温下使用，不会有变质的影响，所产生的废水无毒无害，排放周期为1～2年，可以和酸洗废水混合后，一起通过废水处理设备处理即可，无任何环保的压力。但是，目前尚未有可靠的无铬钝化剂，成膜特性差异很大，重要的是盐雾试验尚无法达到有铬钝化的稳定性。

报告结语

通过本次考察，我们一致认为，在热镀锌项目新建、技改工作中，决策方面主要关注 “当前工艺技术水平”、“当前工艺技术及装备成熟度”、“当前工艺技术支持稳定度”三个方面。

（1）选定当前工艺技术水平

决定了项目建设的投资规模、生产能力、环保达标率、设备可靠性、生产效率和成本、项目利润率等。

如同选择汽车一样，A0级车在投资、综合性能方面肯定不如B级，但需看购车用途，如果满足于上下班的遮风挡雨，则经济实惠的A0级足够；如果用于商务活动、长距离行驶等，则A0级无法满足要求，选择A级或者B级，满足了功能需要，势必也就增大了投资规模。

（2）选定当前工艺技术及装备成熟度

在选定当前工艺技术水平的基础上，当前工艺技术成熟度决定了项目建设的投资规模、生产能力保障率、环保达标率、设备可靠性及运行维护成本、生产连续运转率、单位产品成本核算等。

（3）选定当前工艺技术支持稳定度

在选定当前工艺技术支持稳定度的基础上，获得稳定、成熟、高水平的技术支持，对项目的有序、健康运行是非常重要的。这也决定了项目建设合作方的选择，要放到战略高度来权衡。只有综合实力优良的合作方，才能为项目提供先进、成熟的工艺技术，并在稳定技术支持的基础上，实现技术的创新与发展，从而帮助项目建设单位保持行业先进水平，实现持续、稳定、健康的发展。

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