Засегнати от инвестиционното предложение физически и юридически лица

ІІ. Анотация на инвестиционното предложение

1. Основни технически и технологични характеристики на инвестиционното предложение

Съгласно ИП е възприет цикличен режим за процеса горещо поцинковане – определена партида детайли или изделия минава последователно всички операции до получаване на готова продукция, след което процесът се повтаря с нова партида.

Пълният цикъл на обработката на изделията включва няколко последователни операции, които условно могат да се обединят в три групи:

- Подготвителни операции – групиране на детайлите в еднотипни партиди и окачване на подвески за следващата химическа обработка във ваните;

- Физико-химическа обработка на металните повърхности на изделията и детайлите за поцинковане (обезмасляване, байцване, промиване, флюсиране и сушене);

- Операции на обслужване на цинковата вана (пещ за поцинковане), охлаждане и контрол на готовата продукция.

Продукцията за поцинковане (изделия и детайли) пристига с автотранспорт в цеха като поръчка от външни фирми. Същите се претеглят на автокантар извън корпуса на цеха, за отчитане теглото на поръчката за поцинковане, респективно цената на услугата. В зависимост от габаритите и теглото на изделията разтоварването им става с мостовия кран в халето (товароподемност 2 х 5 тона) или с мотокар-вилков повдигач. Складират се на предвидените в халето складови площадки.

От складовите площадките изделията се подават с мостовия кран или с мотокар в работната зона, оборудване с четирите броя стендове за окачване. На стендовете предварително са поставени подвески. Подвеските представляват метални греди дълги 13.5 m с голям брой куки от долната страна, на които се окачват детайлите или изделията за поцинковане. Окачването на последните става с използването на тел от въглеродна стомана (арматурно желязо), с която те се завързват към куките с известно провисване, така че да се осигури пълното им потапяне във ваните за химическа обработка и ваната за поцинкване. От горната страна на гредите са заварени два броя уши, в които влизат куките на траверсата – постоянно захваната от куките на двата подемни механизма на мостовия кран. Стендовете са двуколонни, механизирани и регулируеми по височина с оглед създаване на удобство за работниците при окачването на изделията в зависимост от габаритите им.

Така заредените подвески се вземат с мостовия кран и поставят върху електрозадвижвана релсова транспортна количка, с която се прехвърлят в помещението на Участъка за предварителна обработка. Максималното количество детайли или изделия, което може а се натовари на подвеската е 8 000 kg, нормално се работи с 3 000 - 5 000 kg товар.

Ф



Готова продукция


игура № II.1-1. Принципна технологична схема за една операция на горещо поцинковане на стоманени изделия или детайли съгласно инвестиционното предложение
Изисквания към изделията за поцинковане

Към подлаганите на поцинковане детайли и изделия се предявяват всички техническите изисквания съгласно БДС EN ISO 1461 (Покрития чрез горещо поцинковане на готови продукти от чугун и стомана), а именно:

- Да бъдат изработени от нелегирана или ниско легирана конструкционна стомана, както и от ковък или сив чугун.

- Поради опасност от взривяване, в изделията не се допускат затворени кухи обеми. Да нямат и сектори, които може да задържат разтвори при химичната обработка или течен метал при поцинковането. При наличие на затворени участъци е необходимо да се направят технологични отвори или отдушникови отвори за изтичане на разтворите.

- Изделия, за които се предполага наличие на вътрешни напрежения (например след заваряване), преди поцинковане се препоръчва да бъдат отгрявани за премахване на тези напрежения.

- За изделията, изработени от чугун се препоръчва да бъдат дробоструйно почистени. Не се препоръчва да се поцинковат леярски изделия с големи габарити, поради опасност от поява в тях на пукнатини, в резултат на термичното въздействие.

- Не се допуска върху повърхността на основния метал преди байцване да има цветни маркировки, средства за временна антикорозионна защита, остатъци от заваръчни шлаки, окалина, както и остатъци от формовъчна леярска смес и др.

1.2. Предварителна повърхностна обработка на детайлите

Предварителната обработка представлява повърхностно химическо третиране на детайлите или изделията за отстраняване на масла и железни окиси, както и нанасяне на солеви слой от флюси (т. нар. флюсиране) преди поцинковането. Тази подготовка се извършва в поредица от паралелно разположени метални вани (размери 13 000 mm дължина, 1 600 mm ширина и 3 200 mm дълбочина), облицовани с антикоризионно покритие от полипропиленови листове с дебелина 20 mm, челно заварени помежду си с машина и със заваръчна екструдираща машина по ъглите. Общата маса на конструкцията е около 26 t. Ваните са монтирани в бетонна яма (т. нар. „обваловка”) с киселинноустойчива изолация. Дъното на последната е с наклон към дренажни шахти за разделно улавяне, събиране и изпомпване на събрали се пръски от съответните технологични разтворите. Транспортното обслужване на цеха се извършва също с мостов кран.

От двете прилагани в практиката алтернативни схеми – технология с алкално и технология с киселинно обезмасляване, в ИП е възприета по-модерната схема на киселинно обезмасляване във воден разтвор на фосфорна киселина (виж по-нататък Раздел III – алтернативи за НДНТ). Този технологичен вариант има същественото предимство, че се използват еднотипни (кисели) разтвори в цялата схема на подготовка на изделията или детайлите, благодарение на което се съкращава една операция на междинно промиване (изплакване), която се налага при алкалното обезмасляване.

Целта на обезмасляването е да се отстранят всякакви мазнини и замърсявания от повърхността на детайлите. Използва се обезмасляващ разтвор с киселинно действие на база фосфорна киселина с добавка на повърхностно активни вещества (ПАВ). Съгласно проекта на италианската фирма „SOPRIN” се предвижда използване на предварително приготвен разтвор на кисел химически обезмаслител – т. нар. ”HYDRONET BASE”. Относно данни за състав и характеристики на този реагент виж по-нататък, т. 3 на Раздел III и т. 7 на Раздел V. HYDRONET преобразува мазнините и ги утаява на дъното на ваната.

Прилагането на киселинна технология за обезмасляване с използване на фосфорна киселина като обезмаслител има няколко съществени предимства:

- Съвместим е с байцващите разтвори, поради което не е необходима междинна промивка (изплакване) на изделията след обезмасляване – това разкрива възможност за безотпадъчна по води схема на технологията;

- Притежава свойството на предварително байцване, като по този начин повишава производителността на следващата операция на същинското байцване;

- Съкращава времето на следващата операция байцване.

За операцията обезмасляване се предвиждат два броя вани с работен обем по 60 m³ (размери 13000х1600х3200 mm). Нивото на разтвора се поддържа на около 150 -200 mm под горния ръб на ваната. Постъпилите в участъка с транспортната количка заредени подвески, с помощта на мостовия кран се хващат, повдигат, транспортират и поставят отгоре на една от ваните, предназначени за химическо обезмасляване. Ваните са заредени с подгрят разтвор (30- 35°С) на фосфорна киселина (Н₃РО₄) и повърхностно-активно вещество (ПАВ) – готов реагент HYDRONET BASE.

При приготвяне на първоначалния разтвора ваната се напълва с вода до 90 % от работният обем, след което останалите 10 % се допълва с HYDRONET (т. е. 54 m³ вода и 6 m³ HYDRONET). Желателно е обезмаслителят да се въвежда под нивото на водата. След това разтворът се разбърква леко (без барбутиране с въздух или други средства за интензивно разбъркване). Проверява се рН на разтвора (този показател трябва да бъде приблизително рН = 1.8), след което ваната е готова за обезмасляване.

Процесът се осъществява при оптимална температура 30 - 35С (не се допуска работа при температура по-ниска от 18С и над 37С. Окачените на подвеска детайли се потапят внимателно във ваната. Времето за обезмасляване варира от 7 до 15 минути в зависимост от степента на замърсяване на металната повърхност. Необходимо е разклащане на подвеските за ускоряване процеса на обезмасляване.

След изваждане от обезмаслителната вана, детайлите се задържат над ваната, за да се отцедят добре. Препоръчва се бавното изваждане на детайлите, за да се изнася по-малко от разтвора. Така се намалява разходът на химикали и пренасянето им в следващите вани.

В зависимост от вида и конфигурацията на детайлите, с 1 m² повърхност на изделията се извеждат 80 до 100 ml разтвор от ваната. При неправилно подреждане на детайлите и лошото им отцеждане, това количество може да бъде по-голямо. През 1 до 2 седмици намаленият обем във ваната се допълва с 9 части вода и 1 част HYDRONET BASE.

В процеса на обезмасляване стойността на рН на ваната се повишава. За добро обезмасляване, когато рН достигне 2 – 2.5, е необходимо да се извърши корекция на разтвора. Корекцията се извършва чрез добавка на HYDRONET RICARICA. Необходимото количество ще се определя по специална градуировъчна скала. Така обезмасляващият разтвор във ваната непрекъснато се възстановява посредством добавянето на нов реагент и вода за поддържане на нивото и нужните параметри на разтвора. Получаваните утайки се почистват един път годишно, или по-често (когато пречат на работата). За целта разтворът се прехвърля във втората вана, а утайката се изгребва. Контролът на рН на обезмасляващия разтвор обикновено се извършва веднъж седмично, а при интензивна работа по-често – два до три пъти седмично. Утайките се събират в контейнер на партиди и се предават на лицензирана фирма за по-нататъшно третиране, Договор за третиране на промишлени отпадъци № 100-РД-2010-333/25.08.2010 г. (Приложение № 10).
Байцване

След обезмасляването подвеските се вземат с мостовия кран и се поставят в една от следващите пет вани за байцване. Целта на байцването е да се отстранят от повърхността на изделията химически свързаните с металната основа корозионни оксидни продукти – ръжда, обгар и др. Като байцващ реагент се използва разтвор на солна киселина с концентрация 10 - 15 % HCl. Обработваните детайли се потапят във ваната с разтвора, от действието на който железният оксид (ръждата) се снема от повърхността им, при което разтворът се обогатява на ферохлорид (FeCl₂). Солната киселина на байц-разтвора обаче взаимодейства както с оксидите, така и с метала. За да се избегне т. нар. „пребайцване на изделията”, т. е. разтваряне и на метала, с разтвора за байцване се внася инхибиторна антикорозионна добавка. Съгласно проекта се предвижда да се използва фирмена добавка „IRONSAVE” на „SOPRIN” - Италия. Тази добавка представлява течен инхибитор срещу корозия специално за солно-кисело байцване (химическа формула 2-methil-2,4-pentanediol). Относно характеристиките на този реагент виж по-нататък, т. 3 на Раздел III и т. 7 на Раздел V.

С прибавянето на инхибитор се възпрепятства разтварянето на чистия метал и се намалява разходът на киселина. Байцваната повърхност е по-гладка, което води до снижение и на разхода на цинк. С оглед предотвратяване на киселинните изпарения, към разтвора се прибавя и втора добавка – т. нар. „ANTIVAPOR”, с която се постига намаляване обема на киселинните изпарения над 70 %. Характеристиките на добавката са представени с Лист за безопасност в Приложение към Доклада за ОВОС.

За операцията байцване се предвиждат пет броя вани с работен обем по 60 m³ (размери 13000х1600х3200 mm). За приготвяне на първоначалния разтвора ваната се напълва с вода до половината от обема й (30 m³), прибавя се инхибитора IRONSAVE в количество 3 l/m³ разтвор, т. е. 0.180 m³ IRONSAVE (прибавянето на по-голямо количество е нежелателно, тъй като забавя байцването). Добавя се еднократно и ANTIVAPOR в количество 6 l/m³ разтвор, т. е. 0.360 m³ ANTIVAPOR, и ваната се допълва с още 30 m³ 33 %-на солна киселина до работното ниво. Солната киселина се въвежда във ваната под нивото на водата, за да се избегнат нежеланите последствия от киселинни изпарения. Разбърква се внимателно и ваната е готова за байцване.

Байцването се извършва при стайна температура (при зимни условия може да се наложи леко подгряване на разтвора до 15 - 18С). Времето за байцване е 10 - 20 мин. и зависи от концентрацията на солна киселина и температурата на разтвора за байцване, от степента на корозия на металната повърхност, наличието на обгар и от големината на детайлите. За ускоряване на байцването е желателно раздвижване на подвеските с детайли. Краят на байцването се преценява визуално. Добре байцваните детайли имат светлосива повърхност. След изваждане от байцващата вана, детайлите се задържат над ваната да се отцедят и бързо се придвижват към ваната за промиване.

Разтворът за байцване се контролира по отношение концентрацията на солната киселина и съдържанието на желязо. При намаляване на обема байцовите вани се доливат само веднъж с 3 - 4 m³ солна киселина. Разтворът за байцване се счита за отработен и негоден за работа, когато съдържанието на желязо достигне 100-120 g/l, а концентрацията на HCl падне до 4-3 %. Негодният разтвор се прехвърля в буферен резервоар за но-нататъшно третиране (виж по-нататък т. 1.4). Празната вана се почиства от утайки и в нея се прехвърля вода от промивните вани. Така се реализира безотпадъчна по води схема на провежданите операции. Посредством аспирационна система изпаренията от байцване се извеждат за обработка и утилизация на HCl в тях (виж по-нататък т. 1.4).

Целта на промиването е да се отстранят железните соли и киселината от металната повърхност на изделията и да се предотврати замърсяване на разтвора за флюсиране при следващата операция. Недоброто измиване води до замърсяване на флюса с желязо, вследствие на което при флюсирането става допълнително разтваряне на желязото от основния метал. Пренасянето на железни соли във флюса и оттам в цинковата стопилка е нежелателно, тъй като те встъпват във взаимодействие с течния цинк и се образува т. нар. „хардцинк” (твърд цинк). Незабавното промиване след байцване намалява и опасността от допълнително ръждясване на байцваните изделия или детайли.

За операцията промиване се предвиждат две вани. Промиването се извършва чрез 2 - 3 потапяния и изваждане на детайлите във вода. За целта след байцването, отново с мостовия кран подвеските от байцващата вана се преместват в промивната вана и се изплакват с вода. След определено време водата във ваната се насища в известна степен с разтвора от байцващите вани, поради което тя става неподходяща и отива за приготвяне на байц-разтвори, без да е необходимо да се третира за очистване.

Повърхността на промитите изделия и детайли трябва да бъде идеално чиста и равномерно намокрена. При наличие на видими участъци с ръжда, детайлите се байцват повторно за 2 - 3 минути. След промиване детайлите се пренасят бързо във ваната за флюсиране, за да не се окисли чистата им повърхност от действието на въздуха и водата.

Добре избайцваните и промити детайли или изделия с подвеската се предвижват към следващата подготвителна операция – т. нар. флюсиране. Основните цели на операцията са:

- Да се осигури временна защита на почистената метална повърхност от окисляване до и по време на горещото поцинковане;

- Да се отделят от повърхността на детайлите евентуални оксидни покрития, появили се вследствие въздействието на водата и въздуха по време на промиването и транспортирането им до ваната за флюсиране;

- Да се предпазят детайлите от ново окисляване по време на сушене и по време на транспортирането им до ваната за поцинковане;

- Да се осигури пълно и бързо омокряне на чистата и активна метална повърхност от цинковата стопилка и бързо протичане на взаимодействието ”желязо – течен цинк”.

За операцията флюсиране съгласно ИП се предвижда една вана с размери 13000 х 1600 х 3200 mm и работен обем 60 m³. Процесът се извършва в разтвор, съдържащ солите на цинков хлорид (ZnCl₂ ) и амониев хлорид (NH₄Cl), като на практика най-често се използват комплексните соли ZnCl₂.2NH₄Cl или ZnCl₂.3NH₄Cl. Съгласно ИП, флюсирането ще се извършва в разтвор на ZnCl₂.3NH₄Cl със следните характеристики:

- Концентрация на ZnCl₂.3NH₄Cl – 400 g/l, (в т. ч. 184 g/l ZnCl₂ и 216 g/l NH₄Cl );

- Плътност на разтвора – 1,170 g/cm³;

- Допустимо съдържание на желязо – 3 до 5 g/l;

- Киселинност на разтвора – pH ≤ 2.
Към солевия разтвор се влагат добавки за повишаване на неговата ефективност. Съгласно ИП се предлага използването на фирмен продукт ”FILMFLUX”, който има следните доказани предимства:

- Действа като инхибитор намалявайки корозията на изделията и осигурява добра адхезия между течния цинка и основния метал;

- Подобрява блясъка на цинковото покритие;

- Намалява образуването на хардцинк и цинкова пепел в цинковата вана.

За приготвяне на флюсовия разтвор ваната се напълва с 32 m³ вода и към него се прибавят 24 000 kg ZnCl₂.3NH₄Cl. Разбърква се до пълно разтваряне на солите, след което се добавя инхибитора ”FILMFLUX” в количество 10 % от общия обем, т. е. 6 m³ за пълна вана. Ваната се долива с подгрята вода до работното ниво, разтворът се разбърква и е готов за флюсиране.

Процесът на флюсиране се провежда при температура около 50С. Неговата продължителност зависи от необходимото време за темпериране на детайлите и възлиза на 2-3 минути. За поддържане на разтвора в добро работно състояние е необходимо:

- Контрол на флюсиращия разтвор по отношение съдържанието на цинков и амониев хлорид, съдържание на желязо и никел, както и на плътност;

- Флюсовият разтвор непрекъснато се възстановява чрез добавка на цинк-амониевата сол, а желязото се отстранява чрез утаяване и филтруване на железните соли (в т. нар. флюксомат – виж по-нататък т. 1.4). Не трябва да се допуска съдържание на желязо над 5 g/l, тъй като неговото увеличение води до повишено образуване на хардцинк. Поради това не трябва да се допускат ръждиви и недобре промити детайли във флюсовата вана;

- Намаленото ниво на ваната, вследствие изнасянето на разтвора, се долива с вода и съответното количество от тройната цинк-амониева сол;

- Инхибиторът FILMFLUX за корекция на разтвора във ваната до нужната концентрация се добавя в количество около 20 % от теглото на добавяната цинк-амониева сол. Превишаването на дозировката е нежелателно, тъй като влошава нанасянето на цинковия слой.

След флюсиране детайлите се изваждат от ваната и се задържат над нея за добро изцеждане с оглед икономия на флюс и да се ускори изсушаването. Добре флюсираните детайли имат тъмносив цвят.

Както бе споменато по-горе, всички вани за предварителната повърхностна обработка на детайлите и изделията са подредени в бетоновата вана (обваловката) по двойки така, че между двойките се образуват обслужващи пътеки. Пътеките са на нивото на пода на помещението и са покрити с полипропиленево покритие. За безопасност на операторите при обслужването е предвидено горният ръб на ваните да бъде на височина около 1,0 m над нивото на пътеките. Пространството под пътеките се използва за монтиране на въздуховодите на смукаталната вентилация към ваните, с която се поддържа отрицателно налягане и проветряване в цялото помещение на участъка. По този начин, благодарение на долното засмукване, парите от разтворите на ваните не могат да навлязат в работната и дихателна зона на операторите за управление на крана, както и тези за контрола и зареждането на ваните с химикали. Същевременно се предпазва и металната конструкция на халето от корозия. Засмуканите пари от ваните за байцване се отвеждат в специален турбулентен (вихров) скрубер (виж по-нататък т. 1.4), в който HCl-парите се улавят и като разтвор на солна киселина се връщат обратно в процеса на байцване. Всички капещи разтвори от детайлите след изваждането и придвижването им за следваща обработка се събират под пешеходните пътеки, от където се прехвърлят с помпи в сборен резервоар за рециклиране.
Сушене

Сушенето на детайлите след флюсиране има за цел отстраняване на влагата от повърхността им, с оглед да се избегне изпръскване на разтопен метал при потапянето им във цинковата вана за поцинковане. В процеса на сушене повърхността на детайлите се покрива с тънък слой от флюсиращите соли. Така полученият плътен филм временно предпазва повърхността от окисляване. В процеса на поцинковането, при контакт с цинковата стопилка, флюсовият филм се разтопява, почиства контактната повърхност на изделията от окиси и метални соли и осигурява добро поцинковане.

След описаната химическа обработка подвеските се спускат с мостовия кран във входния отвор на сушилнята, разположена паралелно на предходните вани за химическа обработка. Сушилнята представлява пет-позиционна хоризонтална камера с два верижни транспортьора в двата края, чрез които подвеските се придвижват стъпково от входа до изхода. Камерата е покрита с хоризонтално отварящи се капаци за спускане и изваждане на подвеските с подлаганите на сушене детайли и изделия. Изсушаването се извършва с отпадъчните горивни (димни) газове от пещта за поцинковане. За да се поддържа оптимален температурен режим в сушилнята (температура 100 - 120°С) горещите димни газове (температура над 500°С) първо се прекарват през топлообменник-рекуператор (виж следващата т. 1.3.1), където част от топлината им се използва за производство на гореща вода и същевременно газовия поток се охлажда до желаната за сушене температура (100 - 120°С).

Предлаганият в ИП тип сушилня гарантира бързо, равномерно и пълно изсушаване на флюса. Продължителността на сушене възлиза на 5 до10 минути и зависи от размерите и количеството на детайлите или изделията. Удължаването на времето за сушене или прегряването на флюса води до некачествено поцинковане, тъй като флюсът се разлага и получените компоненти корозират основния метал. Изсушените детайли незабавно трябва да се поцинковат и поради това, че изсушеният флюс има способност да поглъща влага, температурата на детайлите се понижава и при потапяне в разтопения цинк може да се получи изпръскване или експлозия. Добре изсушените и предварително затоплени изделия позволяват следващо поцинковане с голяма скорост, при което се избягва натрупване на цинк, постига се по-малък разход на цинк, с по-добро качество на поцинкованата повърхност и по-голяма безопасност при обслужване на цинковата вана. Намаляват се и количествата на образуващите се пепели и хардцинк.

1.3. Операции за обслужване на цинковата вана (пещта за поцинковане), сушене и контрол на готовата продукция

Процесът на горещо поцинковане включва операциите потапяне в течна вана от разтопен цинк и следващо охлаждане на поцинкованите детайли и изделия.

1.3.1. Горещо поцинковане на изделията

На практика операцията се извършва в следната последователност.

След изсушаването се отваря капака на изхода на сушилнята и посредством мостовия кран, подвеската с изсушените детайли или изделия се изважда и се транспортира над ваната за горещо поцинковане. След прецизно позициониране над ваната кранът започва да я спуска и изделията се потапят в течния цинк. След определено задържане подвеската се изважда бавно, при което излишният цинк се оттича обратно във ваната. Образува се гладка и равномерна повърхност на готовата продукция.

Нанасянето на защитното цинково покритие върху стоманени детайли става чрез потапяне на почистените и флюсирани детайли във вана с разтопен цинк. За операцията съгласно ИП се предвижда подгреваема с природен газ пещ с размери на ваната 13000х1600х3200 mm (респективно с открита площ 20.8 m²). Стените на пещта са топлоизолирани с минерална вата. Над цинковата вана е монтиран специално конструиран метален кожух с автоматично отварящи се врати за подаване и изваждане на подвеските с детайли за поцинковане. В най-горната част на кожуха е куплиран газоход на локалната аспирация на ваната, чрез която отделящите се запрашени газове се отвеждат в инсталация за прахоочистване. Характерното позициониране на горелките осигурява различна температура на горната и долната зона на ваната с цинковата стопилка и осигурява по-добро разпределение на топлината и по-добро качество на повърхността на поцинкованият материал.

Количеството блоков цинк, необходимо за първоначалното зареждане на ваната възлиза на около 450 t. Подреждането на блоковете става ръчно, в средата на ваната.. Загряването на ваната до разтопяване на цинка става постепенно, по зададена схема и режим. За защита дъното на ваната от прегряване в резултат на непосредствения допир на хардцинка, при зареждане на ваната се предвижда оловна възглавница с дебелина на слоя 40 - 50 mm. Този слой улеснява изгребването на хардцинка, тъй като той се утаява над оловния слой. Оловото, в количество около 20 t, се добавя в цинковата вана след разтопяването на цинка. Добавят се още 25 - 30 kg чист алуминий – съдържанието на алуминий в цинковата стопилка трябва да бъде в границите 0.003 до 0.007 %. Алуминият се добавя, за да намали вискозитета на стопилката. Той предава на цинковото покритие по-светъл вид и по-голяма пластичност, прави структурата му по-дребнозърнеста и подобрява сцеплението между стоманата и цинка. Получените цинкови покрития са с намалена дебелина на дифузионния слой. Алуминият действа инхибиращо върху разтворимостта на желязото и води до намаляване образуването на хардцинк. Липсата на алуминий се познава по характерното синкаво оцветяване и жълти петна по цинковото покритие. Познава се и по цвета на цинковата пепел – при липса на алуминий, пепелта е червеникава, а при достатъчна концентрация на алуминия тя е бяла. Важно е да не се добавя по-голямо количество от посоченото, тъй като това изисква по-висока температура на цинковата стопилка и води до лошо стичане на излишния цинк и непоцинковани участъци. Алуминият може да се добавя и като цинк-алуминиева сплав с 0.3 – 1.0 % алуминий.

Температурен режим. За подгряване на пещта на цинковата вана се предвижда природен газ. Горивното оборудване се състои от 16 броя газови горелки с автоматично запалващо устройство и автоматичен PLC-контрол. Присъствието на оператор не е необходимо.

Оптимален за процеса на горещо поцинковане се смята температурния интервал 445 - 450С. Областта на ускорено разтваряне на желязото в течния цинк обхваща диапазона 480 - 530С с максимум при 500С, което изключва работа в този интервал, поради бързото износване на ваната и интензивното образуване на хардцинк. Температурата на стопилката се контролира автоматично. Поцинковането при температура над 470С води до влошаване механическите качества на покритието. Получава се матово, поресто и трошливо покритие. При ниска температура покритието е с напливи и напластявания на цинк.

Време за поцинковане. Времето за задържане на детайлите за поцинковане във ваната възлиза на 2-3 минути. То зависи от размерите, формата, дебелината на стените на детайлите, а така също и от изискванията за дебелината на цинковото покритие. На практика тя може да варива от 40 до 250 µm. Увеличаването на времето за задържане на детайлите в разтопения цинк води до получаване на по-дебели покрития. Краят на процеса лесно се контролира визуално – след спиране отделянето на мехурчета (спира ”вренето на ваната”) шлаката (цинкови дроси или пепели) се изгребват от повърхността на ваната, детайлите се изваждат и изцеждат. Максималната производителност на пещта е 15 t/h поцинковани изделия.
Начин на работа. Операцията по поцинковане включва следните манипулации:

- Подсушените и оптимално подгрети детайли се придвижват над ваната за поцинковане;

- Огледалото на цинковата вана се почиства с подходящи гребла от цинковата пепел. В противен случай тя полепва по детайлите и им придава лош външен вид;

- Детайлите се потапят бавно в цинковата стопилка;

- Изчаква се да спре ”вренето на ваната” и шлаката да излезе на повърхността;

- Цинковото огледало се почиства от получената шлака и пепел;

- Детайлите се изваждат бавно от ваната;

- Чрез подходящи подръчни средства и от разстояние се отстраняват веднага евентуално образувани капки и висулки от долния ръб на детайлите, преди цинкът да се е втвърдил. За намаляване разхода на цинк и за подобряване равномерността на покритието, отстраняването на излишния цинк се извършва чрез удари по детайлите.

Важно е потапянето и изваждането на детайлите да става бавно и плавно. По-бързото изваждане на детайлите от цинковата стопилка води до бързо охлаждане и недобро стичане, което способства за получаване на покрития с повишена дебелина на цинковата фаза.
Поддържане на ваната. Трайността на ваната за горещо поцинковане зависи от условията на нейната експлоатация. С оглед да се осигури продължителна и сигурна работа е необходимо:

- Да не се допуска понижаване нивото на цинковата стопилка значително под оптималните 50 mm от горния ръб на ваната, за да се избегне прегряването на ваната.

- За поддържане нивото на цинка във ваната, периодически се добавя блоков цинк (за повдигане на нивото с 1 сm са необходими около 2.8 t цинк). Цинковите блокове се внасят във ваната посредством телфер, завързани с верига. Изчаква се докато се стопят и веригата се изтегля. В практиката се прилага и нареждане на цинковите блокове по борда на ваната, като след темперирането им те внимателно се избутват в цинковата стопилка, като се внимава да не се получи изпръскване и обгаряне на работещите.

- Да се поддържа оптималната работна температура на ваната 445 - 450С, а при престой 442С. Да не се допуска завишаване на температурата на цинковата стопилка над 450С, тъй като се завишава разтворимостта на желязото и се създават условия за интензивно образуването на хардцинк. Поддържането на температурата в посочения обхват гарантира максимална трайност на конструкциите, работещи в постоянен контакт с цинковата стопилка.

- При всяко спиране на производството, операторът трябва да приведе температурния режим към изискванията за престой – 442С. По време на престоя, цинковата вана се покрива с термично изолиран капак.

- Цинковата стопилка се контролира по отношение съдържанието на алуминий и желязо с лабораторни анализи веднъж седмично. На базата на резултатите от анализа се извършва добавянето на алуминий или алуминиева лигатура във ваната и почистването на хардцинка.

Почистване на ваната от хардцинк. Натрупването на хардцинк на дъното на ваната е неизбежно, главно поради дифузно разтваряне на желязо от детайлите за поцинковане. Процесът се ускорява при лошо промити детайли след байцване, при замърсен с желязо флюс от предходната операция на флюсирене, както и от продължително сушене след флюсиране и прегаряне на флюса, при което детайлите получават ръждив цвят. Повишено образуване на хардцинк се получава и при поцинковане на детайли от високо-въгреродни стоманени (над 0.25 % въглерод) с повишени съдържания на силиций – над 0.05 % Si, фосфор – над 0.05 % P и манган – над 0.5 % Mn. Тези примеси ускоряват дифузията на желязото от повърхността на детайлите в цинковата стопилка. Освен това те правят цинковото покритие матово.

Желязото взаимодейства с течния цинк, при което се образуват твърди интер-метални фази, които агломерират и поради по-голямата си специфична маса се утаяват на дъното на цинковата вана под формата на т. нар. „хардцинк” (Hardzink - твърд цинк). Неговото образуване е неизбежно, но постоянният стремеж в технологията на горещото поцинковане е да се поддържат параметри, при които образуването на хардцинк е минимално. Хардцинкът представлява ценен отпадъчен продукт с високо съдържание на цинк (около 95 % Zn) и се предава на цинкови заводи за преработване.

Хардцинкът е по-тежък от течния цинк и се утаява на дъното на ваната над оловния слой във вид на гъбеста тестовидна маса. Дебелината на слоя хардцинк във ваната не трябва да превишава 100 mm, тъй като при поцинковането той може да се увлече от дъното на ваната, да полепне по детайлите и цинковото покритие да стане зърнесто и грапаво. Това води и до увеличаване разхода на цинк. Допустимото съдържание на желязо в цинковата стопилка е 0.018 – 0.022 % Fe. При съдържание над 0.05 % Fe се понижава способността на цинковата стопилка да омокря стоманената повърхност, получават се петна от непоцинковани участъци, стопилката става по-вискозна. Налага се спиране на поцинковането и почистване на ваната от хардцинка. Отстраняването на хардцинка се извършва периодично. Преди почистване на ваната трябва да се изчака най-малко един час, за да се утаи хардцинка. Почистването става механизирано със специално приспособление за изгребване на хардцинк. Изваждането на приспособлението от ваната става плавно, като се задържа ниско над огледалото й, за да се отдели механично задържания цинк от масата на хардцинка. Изваденият хардцинк се изсипва в добре изсушени форми (изложници), позволяващи лесното му изваждане от тях. Хардцинкът е ценен отпадъчен продукт и отива за рециклиране.
Почистване на ваната от цинкова пепел. След потапяне на стоманените изделия в цинковата вана, на повърхността на цинковата стопилка се образува пепел (шлака или дроси). Тя трябва да се отдели преди изваждането на изделията, тъй като полепва по тях и им предава лош външен вид. Отстраняването и изгребването на цинковата пепел се извършва с плавни движения на греблото по повърхността на стопилката, без дълбоки потапяния и разбъркване, за да се избегне излишното окисляване на цинка. Тази пепел се състои от цинков оксид и хлориди и включения от капки метален цинк. Събира се на партиди и се предава на външна фирма за по-нататъшна преработка.
Оползотворяване на топлина. Отпадъчните горивни (димни) газове се изсмукват от горивната камера на пещта и се използват като топлоносител в сушилнята за сушене на детайлите след флюсиране. Тъй като температурата на димните газове е висока (над 500°С), директното вкарване на газовия поток в сушилнята ще предизвика нежелателнто разрушаване (“прегаряне”) на флюсиращия слой. Поради това димните газове преди сушилнята се прекарват през т. нар. „утилизатор”, в който част от топлината се отнема за производство на гореща вода, нужна за подгряване на ваните от предходните подготвителни операции. Утилизаторът на топлина представлява рекуперативен топлообменник с автоматично управление на топлинния режим. Така частично охладения газов поток (температура 100-120°С) вече постъпва безопасно в сушилнята и след нея през комин се изхвърля в атмосферата.

1.3.2. Охлаждане и заключителна обработка на поцинкованите изделия

След приключване на поцинковането, с помощта на крана подвеската с детайлите се изважда от ваната и по монорелсовия път се придвижва до съседна площадка, където се поставя на стенд, състоящ се от два синхронно движещи се паралелни верижни конвейера. Стендът изпълнява ролята на буферен склад, на който могат да престояват до четири броя траверси с поцинковани изделия, при което детайлите междувременно се охлаждат на въздух.

За окончателното и бързо охлаждане, с цел запазване цвета и блясъка на

поцинкованата продукция, подвеските могат с мостовия кран да се придвижат и потапят във вана с вода, след което да се транспортират в халето и поставят върху стендовете за разтоварване. Там поцинкованите детайли и изделия се откачват от подвеските и отново с мостовия кран или с мотокар-вилков повдигач се транспортират до съответната складова площадка, където се преглеждат и подготвят за товарене и експедиция. Освободените подвески се прехвърлят в съседната зона на халето за следващо зареждане с нова партида изделия за предварителна подготовка и поцинковане. Използваните телове (арматурно желязо) за подвеските се изхвърлят като скрап, така че за окачване на всяка партида се използват нови телове.

В заключение, най-същественото за технологичния процес в цеха за горещо поцинковане е, че всички течности се оползотворяват и рециклират в затворена схема, а именно:

- Водата от ваната за изплакване се използва за разтворите в предходните вани;

- Водата от скрубера, съдържаща кондензирала солна киселина, се използва за ваните за байцване;

- Разтворът от ваната за флюсиране се пречиства непрекъснато от натрупването в него желязо във формата на железен хидрооксид. Това пречистване става с помощта на система за поддръжка на ваната, при което железният хидрооксид се отделя като утайка с 50 % влага. Налага се само периодично освежаване чрез добавка на разтвор от флюсиращата солева смес (цинков и амониев хлориди).

Инсталацията съгласно ИП осигурява висока степен на утилизиране на топлината на изходящите горивни газове в цикъла на сушене на детайлите и за производство на топла вода за подгряване на ваните.

1.4. Допълнителни съоръжения към инсталацията

Система за аспирация и обработка на изпаренията от ваните

Всички вани за предварителна обработка на детайлите, посредством странични смукатели и общ колектор, са включени към обща аспирационна система за улавяне и обезвреждане на изпаренията. Тази система е от особено значение за солнокиселото байцване на изделията, при което се формират изпарения съдържащи хлороводород (30-40 mg/m³ HCl). Предвижданата комплексна аспирационна система (капацитет 74 500 Nm³/h), с което да се гарантират концентрации на HCl в работното помещение (халето) под нормата за въздуха на работната среда – средно-сменна концентрация под 7 mg/m³ (Наредба № 13/24.06.1992 г. с изме. и допъл.). Същата допустима стойност, по информация на „SIRIO”, се предписва и от ACGIH (Американска правителствена конференция за индустриална хигиена).

Системата включва:

• 
  Набор смукателни тръби от полипропилен (РР), снабдени в краищата си със смукателни качулки със странични прорези, които се разполагат покрай стените на ваните и под пешеходните решетки;
  
• 
  Колекторни газоходи (2 броя) от РР, свързващи предходните смукателни тръби с вентилаторите;
  
• 
  Центробежни смукателни вентилатори (2 броя) с инсталирана мощност 37 kW и дебит 74 600 Nm³/h в киселиноустойчиво изпълнение;
  
• 
  Турболентен (вихров) скрубер с водно оросяване за улавяне на HCl-изпаренията като солнокисел разтвор, който се връща в цикъла на приготвяне на байц-разтворите;
  
• 
  Комин от въглеродна стомана с височина 15 m и диаметър 1,3 m за изхвърляне на очистения газов поток в атмосферата.
  

Турболентният (вихров) скрубер е основно съоръжение в системата за улавяне на HCl-изпаренията от газовия поток и регенерация на солнокисел разтвор. Представлява цилиндричен съд с височина 8.5 m и диаметър 2.2 m. Снабден е с два броя вертикални центробежни помпи от РР, предназначени за рециркулация на абсорбиращата солно-кисела течност (в началото на процеса – вода). Улавянето се осъществява от два пласта сферични топчета с ниска плътност, свободно движещи се между горна и долна задържащи решетки. Газовият поток влиза в долната част близо до дъното на апарата (скорост на потока до 5 m/sec) и се движи нагоре през пълнежа от топчета, докато пречистващата течност се движи в противоток надолу от входното отверстие за подаване на абсорбиращата течност в горния край на апарата. Последната се стича в резервоар на дъното на скрубера, от където с циркулационна помпа се връща в горната част на апарата върху контактните пластове.

Като конструкция и по основни технически характеристики скруберната система за утилизиране и HCl-изпаренията и рециклиране на улавяния солнокисел разтвор в цикъла на байцване е в съответствие с изискванията за НДНТ (BREF Code FMP - т. D.5.3 с фигурите D.5-4 и D.5-6 – виж по-нататък т. 2 на Раздел III).
Система за аспирация на цинковата ваната и очистване на газовия поток

Системата включва смукателен газоход и ръкавен филтър с импулсно продухване (тип „Pulse Jet”-филтри) и общата филтрувална площ на платната 640 m². Уловеният прах пада в контейнер на дъното на камерата, където се събира и складира в чували тип „биг-бег” преди експедиция за преработка в цинков завод. Посредством центробежен вентилатор с капацитет 46 600 Nm³/h очистеният газов поток се изхвърля в атмосферата през комин с височина 15 m и диаметър 1.0 m. Ръкавният филтър ще осигурява над 96 % степен на прахоулавяне (100 - 120 mg/Nm³ прах на вход във филтъра и под 5 mg/Nm³ на изход от филтъра). Съгласно ИП се предвижда, основните елементи на системата да бъдат комплексна доставка от италианската фирма ”SIRIO”.

Участък за обработка на отпадъчните солнокисели байц-разтвори

Съгласно ИП се предвижда отработените солнокисели разтвори от байцването да се предават на лицензирана фирма за следваща преработка до технически ферихлорид и коагуланти за третиране на промишлени отпадъчни води. За целта ще се използват два резервоари с вместимост по 30 m³ (изготвени от PRF – подсилено полиестерно фибро стъкло), разположени в участъка за съхранение на киселини.

С така предлаганата схема за утилизиране на отработените солнокисели байц-разтвори се избягва сложната обработка за обезвреждане на разтворите на место, която съгласно препоръчителните документи за НДНТ (BREF Code FMP - виж по-нататък т. 2 на Раздел III), изисква прилагането на някои (един или повече) от следните методи:

- Изпаряване и кристализация (BREF Code FMP - т. D.5.9.2 и D.5.10.4);

- Селективна йонна екстракция (BREF Code FMP - т. D.5.9.3);

- Флуидизиращо термично разлагане (BREF Code FMP - т. D.5.10.1.1), или високотемпературно пържене (BREF Code FMP - т. D.5.10.1.2);

- Електролизна регенерация (BREF Code FMP - т. D.5.10.2).
Участък за обезжелезяване на разтвори от флюсирането (флюксомат)

Съгласно ИП се предвижда технологичен участък (т. нар. флюксомат) за непрекъснато обезжелезяване и неутрализация на разтворите от ваната за флюсиране. Участъкът включва бака-реактор (работен обем 1 m³), където извежданият разтвор се обработва с дозирани количества на окислител (водороден прекис) и неутрализиращ реагент (амоняк) за утаяване на желязото като ферихидрооксид Fe(OH)₃. За работа с реагентите се предвиждат два броя резервоари по 1 m³ от полиетилен и 2 броя дозиращи помпи. След хомогенизиране и достигането на определено pH, суспензията се прехвърля в сгъстител. Сгъстената утайка от дъното на сгъстителя се изтегля посредством високонапорна мембранна помпа и филтрува през филтър-преса, а избистреният разтвор се връща в процеса на флюсиране. Процесът във флюксомата позволява да се намали концентрацията на желязо до стойности под 0.5-1.0 g/l. За контрол на процеса се предвижда рН-метър и апарат за контрол на редокс-потенциала (процесът е окислително-редукционен) с дигитални дисплей.

Участък за съхранение на киселини

Предназначен е за складиране на нова и употребявана солна киселина. Разполага се в затворено помещение, прилежащо към южната стена на основното хале. Този участък включва:

- Три броя киселиноустойчиви резервоари с вместимост по 30 m³, изготвени от PRF (подсилено полиестерно фибро стъкло), един за чистата и два за използваната солна киселина; Резервоарите ще бъдат снабдени с обща обваловка с киселино-устойчива хидроизолация и вместимост не по-малка от 90 m³.

- Два броя киселиноустойчиви помпи за чистата и използваната солна киселина;

- Цялостен тръбопровод със съответната арматура за разпределение на чистата и на ползваната киселина, която се връща във ваните за байцване.
Генератор за гореща вода

Предвижда се изграждане на котелната инсталация (генератор) за гореща вода с мощност от 2 500 kW, на база природен газ като гориво. Инсталацията ще работи целогодишно с променливо натоварване, което ще зависи от годишния сезон и нуждата от допълнителна топлина към ваните за подготовка на детайлите за поцинковане. В котелната инсталация ще се изгаря природен газ, а получаваните димните газове ще се изхвърлят в атмосферата през самостоятелен комин (височина 15 m, диаметър 0.3 m и дебит до 800 Nm³/h). Топлообменът се осъществява в затворен цикъл, като горещата вода от генератора по тръбопровод се подава с регулируем дебит към серпентините във всяка от ваните и се връща обратно в инсталацията. Процесът е автоматизиран.

Газоразпределителна система за обекта

Съгласно Инвестиционното предложение, като основен енергоносител се предвижда природен газ (метан-газ). Доставката на природен газ ще се осъществява от ”СИТИГАЗ България” АД, въз основа на Договор № ИПл 074/20.05.2010 г. за присъединяване към газо-разпределителната мрежа на град Куклен (Приложение № 11).

Със схемата на фигура № II.1-2 e показано разпределението на метан-газа от основната газопреносна линия (1.5 bar) до конкретните консуматори на инсталация.




Фигура № II.1-2. Разпределението на метан-газа до основните консуматори на инсталацията 1 – изпълнение от”SIRIO”- Италия; 2 – изпълнение от инвеститора ”ЮПИТЕР 05” ООД


Дизел-агрегат за аварийно захранване

Предвижда се монтиране на дизелов електроагрегат за работа при евентуални аварийни ситуации. Проектната мощност на агрегата е 330 kW.

Компресор за сгъстен въздух

Предвижда се монтиране на компресор за сгъстен въздух с налягане 6-7 bar и капацитет до 500 Nm³/h.

Каталог: ovos

Изтегляне 11.89 Mb.

Сподели с приятели: