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INTECH GmbH
亜鉛めっきラインは表面処理する亜鉛めっき浴、亜鉛めっき浴に入る前に部品の乾燥用の3室の乾燥炉、めっき炉と冷却と制御ゾーンからなります。
任意の表面処理と同様に、溶融亜鉛めっきには、亜鉛めっき浴中の鉄と亜鉛の反応が均等になるために適切な表面準備が必要です。
工程の順番は脱脂、水洗、酸洗、水洗、フラックス。
脱脂の意味は油、汚れの除去で、これに亜鉛めっきの品質が依存します。処理は、汚染物質に応じて選択された脱脂剤を用いて60から80℃までの温度で行われます。油汚れの除去は、酸洗工程の前に必要となり、亜鉛コーティング不在または離層などの金属メッキ欠陥を回避するために行われます。
水洗は効率的に行われ、脱脂浴に堆積する脂肪物質と泡を部品から除去します。
酸洗処理は、熱処理で形成された酸化物層（スケール）または有害な保存条件形成された酸化物層（さび）を除去することによって、金属表面を洗浄することです。
処理は120〜210グラム・リットルの濃度を有する塩酸を用いて（20〜25°C）の温度で行われます。塩酸の利点は、鉄塩化物の良好な溶解性およびきれい光沢の表面と溶融亜鉛で十分な濡れ性です。
基本的な金属への影響を制限し、水素飽和のリスクを避け、酸化物及び水酸化物だけを削除する阻害剤を追加することをお勧めします。
浴濃度の管理は、処理品質、排出量とコスト、その結果環境の保護を最適します。不良品の場合、廃酸溶液を用いて部品をきれいにすることができる亜鉛めっきを除去する浴もあります。
酸洗後に可能残留痕跡量の酸中和および塩除去のための十分な洗浄が行われます。いくつかの連続推薦浴を使用することにより、水洗を最適化し、水の消費量を削減します。
フラックス操作は3つの目的があります。
使用されるフラックスは、塩化亜鉛と塩化アンモニウムから成ります。
処理は、60℃温度で（400〜600グラム・リットル） フラックスの濃縮溶液を用いて行われます。
フラックス浴の溶液（濃度、pHおよび鉄含有量）を定期的に確認しなければなりません。精製は、連続槽底部の3価鉄の塩を沈積する過酸化水素を添加することによって行われ、次に沈殿が沈降と濾過システムには入ります。
この操作は、炉に浸漬および部品変形中に蒸気で亜鉛の飛散を回避するために、フラックス後に部品表面と中空素子から水分を蒸発することを可能にします。また、約100℃まで部品予熱し、亜鉛めっき炉効率を上げ、エネルギーを節約し、亜鉛メッキ生産コストを削減することを可能にします。
乾燥時間は亜鉛めっきを超え、したがって、乾燥炉は複数室（2室以上）が必要です。乾燥炉の最大容量は計算性能です。
荷役装置は、亜鉛めっき炉の投入部のタイムリーな移動と最適負荷を維持します。
前述した操作後、鋼と液体亜鉛の接触が良好に確保されます。
成功する操作の基本条件
亜鉛溶融物の温度は419℃、亜鉛めっきは445〜460℃の古典的な範囲で行わるため、マットと酸化物などの形成を減少させます。
排出気体の回収は環境規制を遵守して吸引濾過システムで行われます。
浸漬工程
この工程は、部品内の熱交換、溶融亜鉛の最適な濡れ性を維持する部品表面上のフラックスの溶融と破壊のいくつかの段階があります。
浸漬速度も重要な要素です。遅い速度は再酸化のリスクと不動の鋼フィルムの剥離につながり、速い速度は表面の塩残留の取り込み、フラックスが溶融できず、結果として欠陥の形成を引き起こします。
浸漬時間：
浸漬時間は、投入量（重量、サイズ、形状）によって平均3〜10分です。
部品でスラグ沈殿を避けるためには、部品を取り外す前に融液面からスクレーパーでスラグを除去することが必要です。
浴取出し工程：
取出し速度は、最終膜厚に影響を与えます。これは、拡散亜鉛および凝固速度に関連する純亜鉛層の厚さ（μ）に影響を与えます。
速度は、性能、浸漬時間、それらの幾何学的形状に応じて、設置時の部品角度の調整を考慮した表面品質（汚れ、滴）に基づいて選択されます。
冷却は、外室の保管工程、包装前に行われます。
浴に設置される排気ガス吸引システムおよび移動ビームに搭載される排気ケーシングは、安定した蒸気吸引を確実し、すべての機器を効果的に塩酸の蒸気に起因する腐食から保護します。フィルタは環境規制に準拠してほこりや酸蒸気を濾過します。
完全に自動化された溶融亜鉛めっきラインの搬送システムは、亜鉛めっきされる部品の投入、取出し、浸漬のパラメータに応じて稼働するために設計されます。機械は、PLCを用いてオペレータのコントロールパネル、または必要なソフトウェア搭載した産業用コンピュータによって制御することができます。また、ラインは手動モードで制御することも可能です。
亜鉛めっきの主な目的は、不可逆的な腐食過程からのベース金属を保護するために周囲の環境で不浸透性のコーティングを形成することです。金属表面、特に鋼の亜鉛めっきは、亜鉛が固有の化学的性質を持つため、腐食に対抗する最も効果的な方法です。水は亜鉛とほとんど反応しません。亜鉛は空気と反応する時、最終的に完全な破壊を起こす、ベース金属を保護せず透過性の多孔物質を作成する錆と違い、酸化亜鉛（ZnO）および炭酸亜鉛（ZnCO3）の均一な安定した不透過性膜を形成します。亜鉛の付加的な利点は、鉄より低い電気化学ポテンシャルを持つため水環境で陽極の機能を果たし、鉄は陰極になり、ベースの金属表面（鋼）は酸化の腐食過程を防止するように湿った環境で不動態化されます。この亜鉛の特性は、腐食から鋼を保護する他の方法より有利的です。亜鉛はかなり柔らかい金属であり、保護層の機械的損傷の場合でも、亜鉛は水分で陽極であるため、新しい保護層を形成するように生じた損傷を引き締めます。
鉄鋼製品の亜鉛めっきは以下のタイプがあります。
冷亜鉛めっき塗装は、微細亜鉛粉末と液体バインダーを含有する液体混合物を全処理された鋼表面に適用することによって行われます。この方法ではめっき仕上げ面は、89〜93パーセントの亜鉛を含み、厚さがかなり変化します。冷亜鉛めっき方法は、技術的ではなく高い亜鉛の使用量につながるため、組み立て済鋼構造物の亜鉛めっきに使用され、使用後の金属物品の損傷表面復元、また数量限定の鉄鋼製品のシングル亜鉛めっきのために使用されます。亜鉛層は多孔質構造を持つため、追加の塗装が必要です。
噴霧亜鉛めっき（亜鉛溶射）は溶融亜鉛を高温ガス（例えば、空気）流中で噴霧することにより行われます。溶融亜鉛は、溶射またはアーク溶融法によって作成します。冷亜鉛めっき塗装法のように、噴霧亜鉛めっき法は技術的ではなく、大型部品や金属構造物を亜鉛めっきするために使用されます。この方法は、小直径の内部空間と小型面を亜鉛めっきするため適用できません。コーティングの厚さは200ミクロンを超えます。亜鉛層は、冷亜鉛めっきより金属との確実な結合性を有しますが、多孔質構造のため付加的な塗装を必要とします。
ガルバニ亜鉛めっきは、定電流の影響下で亜鉛塩を含む電解液中で行われます。前記鋼部品は陰極、亜鉛板は陽極です。電解質中の亜鉛めっき方法は産業用途されません。亜鉛めっきの厚さは20〜30ミクロンです。製品表面の亜鉛めっき方法は一般的に装飾目的で使用されます。
熱拡散亜鉛めっきは、鋼部品と熱拡散亜鉛めっき用の亜鉛粉末混合物が配置されるマッフル炉の限定された空間ので行われます。400〜550℃の温度で亜鉛ミストが鋼材の表面層に貫通します。この方法では、顧客のニーズによって決定される一般に少なくとも25ミクロンの厚さの亜鉛固体層が形成されます。熱拡散亜鉛めっきは、内部溝、穴およびねじを含む複雑な形状の小型金属物品上に薄い膜を適用することを可能にします。この方法の欠点は、過程の周期性、部品の制限された量とコーティングの高いコストです。
溶融亜鉛めっきは、高性能かつ技術的なめっき方法です。コーティング品質、ならびにその安定性と耐久性は他の亜鉛めっき方法よりはるかに高いです。溶融亜鉛めっきは、440〜470℃の温度で溶融亜鉛浴中に鉄鋼製品を浸漬することによって行われます。亜鉛めっき厚さは30〜100ミクロン範囲内です。この方法は、圧延鋼または鋼線の亜鉛めっき、並びに連続バッチで0.5〜12メートルから個々の鋼部品の亜鉛めっきなどの連続過程において特に有効です。留め具のような小さい部品は、特別なドラムを亜鉛浴に浸漬することによって亜鉛されますが、ねじ接続はめっきされた後、追加の機械加工を必要とします。
産業用用途における上記の亜鉛めっき方法は、常に次の段階に分かれます。
最後の段階は不可欠ではなく、望ましいです。亜鉛は柔らかい金属であるため、追加の保護層を適用することによりめっきの硬度および耐久性を増加させます。
上記によると、金属の腐食を防止する最も有効な方法は表面の亜鉛めっきです。溶融亜鉛めっきは、過程自動化の点で最も技術的な方法、高品質で高い生産性とコストの組み合わせで最適な方法です。
ロール圧延鋼材表面の亜鉛めっきは金属の腐食保護の最も一般的な方法です。亜鉛めっきされた板は曲げ、成形、溶接を行われるため、汎用製品（食器、冷蔵庫）、建設（屋根シート）、農業（灌漑用パイプ）、機械工学（装置、パネル、形成される形状）の製造業界のすべての分野で使用されます。多くの場合、耐食性を向上させるために亜鉛めっき鋼板はワニスベース塗料（ポリマー）でコーティングされます。
用途分野：ロール銅の亜鉛めっき
仕様：
亜鉛めっき浴で帯の移動速度： 300メートル/分まで
性能： 10〜60万トン/年
原材料： 0.2〜2.5mmの冷間圧延帯
帯の脱脂とアニーリングは亜鉛めっきラインで行われます。
完成品：
薄い亜鉛めっきの鋼板は家電製造、建設業および他の産業の製造（曲げ成形板、建築構造物、自動車部品、家電製品用の部品の製造）に使用されます。また亜鉛めっき鋼板は、更に保護塗料およびコーティングされた金属生産のために使用することがあります。近年、この製品はロシアとCIS国の金属市場で非常に人気があります。
溶融亜鉛めっきの継続ラインは以下の工程と機器で構成されます。
投入部は、交互に動作する2台のロールの巻き戻し機器（ロール重量は10〜40トン）、鋏帯の厚さを測定するための2つの厚さゲージ、帯の増厚端部を切断する二重ギロチン鋏、調整ロール搭載の２つの帯の重複端部を溶接するための電気溶接機、帯の横縁部をトリミングするディスクはさみの前の小型ループピット、テンションローラとマルチループ装置（予備帯の収集機）から成ります。
2つのロールの帯の端部を溶接する時（40-60秒） 投入部は動作しません。後の部分は収集機の予備帯を使用して連続動作します。
電気溶接機は、2帯の端部センタリング、端部仕上げ切断、クリップ、調整、溶接、溶接部圧縮などの操作中に自動モードで動作します。すべての圧力機構は油圧シリンダによって駆動されます。張力で高速で帯の移動を確保するために、溶接部の肥厚は帯の厚さの10％以上、溶接部の強度はベース金属帯の強度の85％以上にしなければなりません。
垂直ループバッテリーは、投入部の帯速度を調節する予備帯管理システムによって自動的に作動します。収集機の端部キャリッジは直接（ダイレクトドライブ）モータからの駆動を有するケーブルドラムに接続し、キャリッジが順方向および逆方向移動する時に、すべてのループで帯を一定に張力させます。
電気化学的処理部は、アルカリ性溶液の洗浄（脱脂）用電気化学的処理浴および洗浄乾燥室とテンションローラから成ります。
熱処理部は、帯張力調整機械、非酸化加熱炉、ジェット冷却機器および浸漬室から成ります。帯は炉内で450〜470℃の温度まで加熱され、帯表面の潤滑剤の残留を燃やし、その後（成形時の正常延伸に適した製品の場合）730〜800℃でアニールされ、または（深絞りするための帯の場合）900〜950℃で帯正常化が行われます。熱処理は10〜15％の水素を含む保護環境中で行われます。気体燃料の不完全燃焼の生成物で帯を直接還元加熱を強化することにより（帯速度は15メートル/秒まで）加熱処理の生産性を向上させることができます。ファン、水熱交換器、保護ガスを供給するジェットノズルシステムからなる噴霧冷却部で段階促進冷却が使用されます。
亜鉛めっき部は保護ガスが投入される傾斜路、水中機器の溶融亜鉛浴（浸漬ドラム、滑り軸受を有する安定と補正ローラ）から成ります。帯は傾斜路で（空気と接触せず）約500℃の温度で溶融亜鉛浴（溶融温度440〜460℃）に入ります。帯の亜鉛めっきの厚さは非接触式噴射装置を用いて調整されます。亜鉛浴はセラミックライニングを用いて、または特別合金で作られます。その加熱は取り外し可能なインダクタ、ガスバーナー、水中セラミックヒータによって行われます。
冷却部は焼戻し炉（320〜350℃）、亜鉛めっき帯の空気冷却室、亜鉛めっき厚みゲージから成ります。
調整部は帯用2つの冷圧延スタンドと正延伸機から構成されます。冷圧延（小圧下0.5〜1.5パーセントで圧延）と延伸調整は、その後にポリマーコーティングに必要になる帯表面（平坦度）の品質を改善するために適用されます。圧延程度の制御はパルス誘導センサと帯張力制御装置によって行われます。次に、帯は 冷却室内で亜鉛の結晶化の間に製造された表面斑模様を固定するために不動態化浴を通過します。
出力ロール部は、垂直ループドライブ、表面品質管理システム（幅と横方向の欠陥の管理装置、厚さ計）防腐剤組成物を適用するための装置、横方向切断機、特定の質量のロールに仕上げ帯を巻き取るための2台のコイラーから成ります。また亜鉛めっきラインの一部は、亜鉛めっき鋼板およびストリップ製造用の縦および横切断機を追加できます。
用途分野：
鋼構造の溶融亜鉛めっきは油、金属の酸化物および鋼スラグから浄化された450℃の亜鉛溶融に浸漬されることです。
技術過程は、油圧リフトに横断ビームに「黒」金属構造のぶら下げから始まります。次には、順次脱脂、酸洗、洗浄およびフラックス浴を通る前化学処理段階へ転送されます。脱脂時に物品の表面から汚れや油を除去します。酸洗は高品質の亜鉛被膜の形成を防止する金属表面酸化物を除去するために行われます。洗浄は、金属構造体の表面から残留酸と鉄塩を除去するのに使われます。フラックスの目的は、洗浄で取れず酸洗後に残った鉄塩を製品の表面から除去することです 。水と空気の反応により酸洗された表面上に形成される酸化物が溶解されます。溶融亜鉛めっき浴の出口部において亜鉛金属から浴表面酸化物が洗浄されます。溶融亜鉛金属表面の表面張力を低減し、鉄と亜鉛の物理機械的接着を増加させる湿潤が促進されます。化成処理浴は耐薬品性ライニングを有する剛性金属フレームです。ライニングは、古典的なポリプロピレンからガラス繊維まで異なる材料で作られます。現代的なラインでは前処理浴の上に化成処理浴からの蒸気を除去しスクラバーで精製する保護カプセルが設定されるため、工場や環境に排出防止され亜鉛めっき過程が環境に優しくされます。カプセルを設置する場合、自動ホイスト対を作動するためカプセル内のオペレータが外されます。
前処理後、ぶら下げ製品のビームは熱風を循環させる室の乾燥炉に入れています。乾燥炉の目的は、乾燥および120℃の温度で金属構造を予熱することです。乾燥はフラックスから過剰の水を除去し、めっき前に製品を予熱するのに使用されます。
金属構造体は乾燥された後、亜鉛めっき炉に移動されて450℃の温度で亜鉛溶融に浸漬されます。ほとんどの場合、亜鉛めっき炉は耐火ライニングと浴暖房システムを備えた鋼構造炉です。その中にはアームコ鉄で作られた亜鉛めっき浴が設置されます。炉上にはいわゆる「白煙」を収集し、可能な飛沫亜鉛から要員を保護するために保護排気ダクトが配置されます。レイアウトに応じて、保護排気ダクトは移動または固定されます。溶融亜鉛めっきされた鋼は冷却され、必要に応じて、不動態化行われ、ビームから下ろされるゾーンに移動されます。
亜鉛めっき炉は燃料の種類によって異なります。最も広く普及されたのはガス加熱ですが、電気加熱炉または液体燃料炉もあります。電気加熱はガス加熱と比べて大電力消費、低収益性、複雑な加熱システムに起因してほとんど使用されていないが、より安い電気源（例えば、大型発電所の近く）を有する領域において加熱のこのタイプは経済的になります。また、液体燃料の加熱の使用する炉も稀なです。
そして、ガス炉は平面炎と高速に分かれます。平面炎加熱の場合、バーナーは浴周囲に配置され、そして火炎が直接浴の壁を加熱します。高速加熱の場合、バーナーは対角線上に配置され、高速で循環する加熱された空気によって熱を伝達します。排気ガスの熱は、特別の熱交換器を介して通過させることにより、化成処理浴または乾燥炉を加熱するために使用されます。
ラインの設計は、既存のラインの古典的な線形配置が優先されます。この設計では、すべての機器が1つの技術通路における同一軸上に設置されます。金属構造体がぶら下げた横ビームはレール台車上で技術通路に入ります。すべての主要な輸送作業は特殊な無線制御の化学耐性クレーンによって行われ、保護排気ダクトが二重桁クレーンに取り付けられます。このライン種類は、既存の建物に簡単に設置する、すなわち建設工事の節約、および使いやすさのために広まりました。このレイアウトで工場自体は13メートル浴が配置され、2つの通路の建物、通路の幅は18メートル以上です。
このレイアウトはいくつかの変更があります。一つは、炉クレーンを ホイスト対付きの環状モノレールに置換することです。このレイアウトで横ビームが乾燥炉から亜鉛めっき炉に、亜鉛めっき炉から冷却浴に移動し、その後にホイスト対を用いて環状モノレールを通って移動する台車上に置かれます。次にホイスト対は乾燥炉に戻されます。一般に、逆運動の欠如に起因する輸送システムの速度を増加させる2〜3ホイスト対が使用されます。また、線形レイアウトでは前処理工程上のケーシングが広く使用されます。このような計画は、化学処理工程が自動化され、半自動と呼ばれます。
最近、新しい自動化タイプが普及されました。このラインの主な原理は完全にループされたプロセスフロー図、すべての技術工程は、設定プログラム通りに亜鉛めっきの自動化システムにより制御されます。この方式では、人がビーム上の金属ぶら下げる作業、また亜鉛めっき浴の洗浄だけに関与します。オーバーヘッドクレーン代わりに自動ホイスト対が使用されます。各対は、ぶら下げから下しまでの全段階を通過し、過程の最初工程に戻ります。
鋼線の溶融亜鉛めっきは腐食から保護するために広範かつ効果的な方法です。現在、鋼線の総生産量の約3分の1は亜鉛めっきされます。
鋼線上に亜鉛めっきを適用するための最も一般的な方法は、溶融亜鉛めっき方法です。鋼線の溶融亜鉛めっきラインは、高性能、生産スペースの高使用率、経済性が特徴です。この方法で得られた亜鉛めっきは、鋼の良好な接着性を持ちます。
銅線の溶融亜鉛めっきは、一般的にこの方法に典型的であるすべての操作を含みます。しかし、特定の操作やその手順は、銅線の亜鉛めっきの特定の方法の特殊性によります。
溶融亜鉛めっき処理は、連続的な機器で単一の過程流れで行われ、以下の動作から構成されます。
銅線の溶融亜鉛めっきは、通常、440〜470℃の亜鉛溶融で行われます。亜鉛めっき浴の通過速度は26〜40メートル/分で、特定のラインで50〜60メートル/分以上に達することがあります。溶融としては純亜鉛またはガルファン（Zn 95％、Al 5％）のいずれかが使用されます。主にセラミックの亜鉛めっき浴が使用されます。また、アームコ鉄から作られた鋼浴が使用されることがありますが、アルミニウムの高い反応性を持つガルファンの使用には適しません。
銅線の溶融亜鉛めっきの最新ラインは、鋼帯の連続溶融亜鉛めっきラインにより似ています。このラインは、酸洗、フラックス、溶融ガルファン用の第2の亜鉛めっき浴の使用を排除する保護環境中の炉アニール・回復炉が使用されます。
このラインの技術過程は次のようになります。
巻き戻し → 電解脱脂 → 水洗 → アニーリング・回収 → 冷却 → 亜鉛めっき → 過剰亜鉛の除去 → 冷却 → 線巻
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