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編者按：華能是磷化設(shè)備行業(yè)的企業(yè)，我們?yōu)橹袊貐^(qū)以及海外客戶提供了數(shù)條磷化設(shè)備生產(chǎn)線，產(chǎn)品技術(shù)含量和產(chǎn)品質(zhì)量達到了水準，現(xiàn)發(fā)布下列磷化設(shè)備技術(shù)特點，僅供參考！
磷化設(shè)備的選擇需要考慮處理工件的批量、工件的形狀、尺寸，廠房空間的大小，需要形成磷化膜的質(zhì)量要求以及涂裝質(zhì)量要求等。
1.浸漬磷化設(shè)備
浸漬式設(shè)備一般由以下六個部分組成：
①各種處理槽；
②溫度和液面控制裝置；
③溢流與排水系統(tǒng)；
④蒸氣和通風系統(tǒng)；
⑤工件裝卸裝置；
⑥除渣裝置等。
其中主要的設(shè)備如下。
(1)槽體 槽體是設(shè)備的主體，基本上由主槽和溢流槽面部分組成。
① 主槽 主槽是完成工件涂裝前處理過程的部分。在滿足工件涂裝前處理工藝條件的前提下，設(shè)計時盡量考慮減少主梢的容積。對于酸洗除銹槽為便于襯里，應盡量使結(jié)構(gòu)簡單，減少開口。主槽按其結(jié)構(gòu)特點可分為船形槽和矩形槽兩種。船形槽用于連續(xù)生產(chǎn)，矩形梢用于間歇式生產(chǎn)。
對于連續(xù)生產(chǎn)的船形磷化槽，其長度決定于工件的長度，涂裝前處理工藝時間，懸掛輸送機速度和軌道升角以及軌道彎曲半徑。為了便于集渣，常常作成帶錐斗得形式。錐斗得數(shù)量可滿布于底部，也可在局部設(shè)計。底部應設(shè)計噴管，使渣按要求流至錐斗內(nèi)。主槽還應有底座，有利于空氣流動，以減輕槽底的腐蝕。
主槽材料可由鋼板、塑料、玻璃鋼、耐酸水泥等制作。材料的要求是：所用的材料必須能承受槽液的腐蝕和溫度，要有足夠的強度能承受槽掖的載荷而不變形，能承受化學清洗和除污處理。使用鋼板做主槽時，可采用4～8mm厚的鋼板，一般用6mm厚的，鋅系和鐵系磷化糟可用低碳鋼制造，錳系磷化由于操作溫度高，溶液酸性強，一般用不銹鋼。使用塑料做主槽時，可采用8～14mm厚的塑料板。槽壁襯里可根據(jù)槽液成分選擇，堿洗槽和水洗槽一般無需襯里，酸洗槽、磷化槽及其后的水洗槽必須先襯上一層防腐層或直接采用不銹鋼。
為了減少熱量損失，加熱槽應設(shè)保溫層，其厚度為50～100mm，保溫材料可選用礦渣柏、玻璃絲棉、珍珠巖和蛙石粉等。
②溢流漕 溢流槽的作用是控制主槽中槽掖的高度，排除漂浮物以及保證槽液的不斷循環(huán)，沒有循環(huán)攪拌的浸漬式設(shè)備的溢流槽僅起控制槽液高度和排除漂浮物之用。
溢流槽的容積不宜過大，滿足溢流誹污即可，但對于有循環(huán)攪拌的溢流槽應滿足循環(huán)量的需求，其容量一般為循環(huán)泵的3min流量。為了便于排除漂浮物，溢流槽的長度可以等于與之相應的主槽一側(cè)的長度。溢流時應設(shè)置過濾網(wǎng)，以防油泥直接排人下水道。
為了使有循環(huán)攪拌的溢流槽中的漂浮物能及時排至槽外，可在溢流格外側(cè)的上部設(shè)置排污口，梢底應沿長度方向傾斜，其傾斜坡度為3％～6％，在槽體傾斜的*低位置應設(shè)置放水管。
對于浮污不多的較小的水洗槽，可以在某適當?shù)奈恢迷O(shè)置一豎立的溢流管來進行溢流，這樣槽的結(jié)構(gòu)就比較簡單了。溢流槽所采用的材料應與主槽一致。
(2)槽液加熱裝置 槽液的加熱裝置是利用蒸汽、電或其他熱源將槽液加熱到規(guī)定的工作溫度，并在工作時維持槽液溫度在一定范圍內(nèi)。根據(jù)加熱方式及熱源分為以下幾種。
①直接蒸汽加熱 這是熱源與加熱液直接接觸的加熱形式。
優(yōu)點是熱效率高，簡單省事，但是由于蒸汽的溫度較高，特別不適合于磷化液的加熱。此外，蒸汽直接加熱還會因蒸汽冷凝使液位上升，使?jié)舛认♂?，甚至溢出槽外，加熱噪聲較大，需要采用特別的無聲加熱結(jié)構(gòu)。 “
②間接蒸汽加熱 采用蛇管式或列管式的蒸汽加熱，是用蛇管和列管將蒸汽和被加熱溶液隔開，它避免了蒸汽直接加熱冷凝水增加濃位降低濃度的問題，熱效率較高，但多了一套管路，也增加了管路的密封、耐腐蝕問題。且蒸汽排管表面溫度較高，加熱磷化液時要產(chǎn)生結(jié)垢，很難清理。
③電熱管加熱 電熱管直接插入槽液中加熱，結(jié)構(gòu)簡單。熱效率高，但電熱管的外殼應適應腐蝕性的槽液要求。此外，電熱管直接加熱磷化在管壁上結(jié)上很硬的磷酸鹽垢，效率大為下降。
④格外加熱 對磷化液加熱大多采用格外加熱，即在磷化槽外設(shè)熱交換器，使磷化槽液和熱水在換熱器里作相對運動達到換熱。常用的是板式熱交換器，它效率高，并可小型化；占地面積小，容易進行化學清洗陳垢。若采用槽內(nèi)熱水加熱，熱水與磷化液的溫度差控制在20℃以下。控制溫差在*小范圍的目的是盡量減少磷化結(jié)垢，一方面保證理論熱效率，另一方面也保證管路暢通。加熱器使用后，當發(fā)現(xiàn)進出口壓力差變大，表明加熱器管壁有結(jié)垢阻塞。此時應關(guān)閉加熱系統(tǒng)并通入酸液，進行去垢沖洗。
(3)通風裝置 在涂裝前表面處理過程中，會產(chǎn)生有害的蒸汽，設(shè)計時應考慮通風裝置。通過式的噴射磷化設(shè)備和浸漬式設(shè)備的通風方式用頂部抽風，間歇用的小型浸槽可用槽邊抽風。
頂部通風裝置是在工作槽的上方，通過抽風而使浸槽內(nèi)的有害蒸汽排出室外。
側(cè)抽風是從浸槽側(cè)面抽風，而排除有害蒸汽。
(4)槽液的攪拌裝置 槽液的攪拌裝置是用來攪拌槽液，以不斷更新與工件表面相接觸的槽液，保證槽液溫度和濃度的均勻，加速工件表面的化學反應速度，縮短工藝時間，提高前處理質(zhì)量。攪拌裝置是前處理設(shè)備中不可缺少的組成部分。根據(jù)不同的攪拌方式，有機械槽液循環(huán)和壓縮空氣等形式的攪拌裝置。
攪拌是通過水泵使槽液不斷循環(huán)而達到攪拌的目的。它由水泵、管道和噴射管等組成。一般脫脂槽液循環(huán)量應不小于5次/h，表面調(diào)整槽液循環(huán)量1次/h即可，磷化液的循環(huán)量也不小于5次兒。磷化循環(huán)液的人槽部位很有考究，一部分噴嘴排布在人槽入口的液表下附近，作用是產(chǎn)生表面流層，用于控制磷化初期的成膜。一部分噴嘴排布在槽底部，使底部帶渣液向集渣口流動，防止沉淀在底部積累。槽底部液體的流速控制在2m/m左右。對于底部較大的大型磷化槽，底部槽液的流動狀態(tài)非常重要，它將關(guān)系到連續(xù)除渣是否真正成功。
2.噴淋磷化設(shè)備
噴淋磷化設(shè)備在汽車工業(yè)和電冰箱、產(chǎn)的行業(yè)，應用較廣泛。洗衣機、空調(diào)等大規(guī)模生產(chǎn)的行業(yè)，應用較廣泛。
噴淋式前處理設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)包括貯液槽、泵、噴射系統(tǒng)、通風系統(tǒng)及包覆噴射系統(tǒng)的殼體等。噴射式前處理設(shè)備的形式，根據(jù)設(shè)備本身結(jié)構(gòu)的不同，可分為單室多工序前處理設(shè)備、垂直封閉式前處理設(shè)備、垂直輸送式前處理設(shè)備和通道式前處理設(shè)備等。
(1)單室多工序前處理設(shè)備 該設(shè)備只有一個噴淋室，可以依次在該室完成數(shù)道工序。在設(shè)備的噴淋室內(nèi)，裝有兩套獨立的噴射系統(tǒng)，一套供含化學藥品的糟液，供噴淋脫脂劑和噴琳磷化液等使用；另一套供兩次清水沖洗噴射用。各道工序都有獨立的盛液槽，用閥門控制，各道工序的工作液流回各自的槽中。其工作程序可手動，也可自動控制。
該設(shè)備特點是結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，輸送設(shè)備簡單，噴射時間可靈活調(diào)整。缺點是由于管道設(shè)計不當及閥門失靈現(xiàn)象的存在，槽液互竄問題多。一膠適用于工件較少的間歇式生產(chǎn)場合。
(2)垂直封閉式前處理設(shè)備 該設(shè)備類似幾個單室設(shè)備組合，不同的是每個噴射室置于槽中。在第一室處理完后，由自行葫蘆提起，工件自動輸送移動一個節(jié)拍，送人第二室固定的位置，然后工件下降，在第二室進行封閉噴射處理。每個室可完成1～2道工序，這樣4～5個室可完成脫脂→水洗(或表面調(diào)整)→磷化→水洗→水洗等磷化工序。
該設(shè)備的優(yōu)點是較緊湊，占地面積小，適合中小批量生產(chǎn)。其設(shè)備朗外罩能將各噴琳區(qū)完全封閉，有效地防止槽液飛濺和各區(qū)槽液的互相竄水混合。
(3)垂直輸送式前處理設(shè)備 這類設(shè)備沒有瀝水過渡段，而是由完全隔開的數(shù)個噴淋區(qū)所組成。處理的工件懸掛在雙排運輸鏈的掛桿上，隨著鏈條垂直彎曲進出設(shè)備。
該類設(shè)備的優(yōu)點是可以有效地利用車間的高度和面積。缺點是輸送裝置的結(jié)構(gòu)復雜，另外，在工作過程中，槽液容易滴落。該類設(shè)備適用于生產(chǎn)批量較大的中小型工件。
(4)通道式前處理設(shè)備 此類設(shè)備是噴淋處理方法中員常用的設(shè)備。通道式前處理設(shè)備的形狀為一封閉隧道。根據(jù)工藝流程及參數(shù)，將隧道分隔成若干處理區(qū)和若干瀝水過波段。每個處理區(qū)僅完成一道處理工序。
該類設(shè)備結(jié)構(gòu)主要包括貯液沼、泵、噴射系統(tǒng)、通風系統(tǒng)和包覆噴射系統(tǒng)的殼體等。
①貯液槽 貯液槽的作用是貯存和凈化槽濃，保證槽液的正常工作循環(huán)。貯液槽通常設(shè)置在噴淋處理段下部，可以和設(shè)備殼體設(shè)計成整體結(jié)構(gòu)，也可以作為單獨部件，再與設(shè)備殼體連接。通常在貯液槽上設(shè)置有溢流槽、擋渣板、排渣口、放水管、過濾板及水泵吸口等。
貯濃槽的容量，一般選取下列三種情況中*大容量的一種：a.每分鐘噴射量的3倍；b.停止加料時，每小時槽液濃度下降不超過1/4；c.停止加熱時，每分鐘槽液溫度下降不超過0.3℃。
貯濃槽的長度一般等于噴淋處理段的長度，可以使噴洗后的槽液直接流回水槽。附槽設(shè)在槽體的寬度方向上一端應伸出設(shè)備的外殼，以便補充槽液和安裝水泵吸口，伸出端的寬度一般為600～800mm，其長度一般為600～1000mm。槽體的有效容積決定于水泵的流量。對于水洗槽，有效容積不小于水泵每分鐘流量的1.5倍，對于磷化槽，有效容積不小于泵每分鐘流量的2.5倍。附槽應密封，以防止蒸汽酸霧外溢和蒸發(fā)降溫。主槽底應有一定的淌水斜度，便于排空清理，其*小坡度為3％～6％。放水管應設(shè)在磷化槽的*低位置。磷化工作時有較多的沉渣產(chǎn)生，為了收集沉渣并將之排出體系外，磷化槽多為錐底，錐角為60°槽體材質(zhì)除磷化槽和鈍化槽要考慮耐酸性腐蝕外，其余槽可用普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。但普通碳素結(jié)構(gòu)鋼槽體對表面調(diào)整劑的使用壽命有影響，應加襯里。
②設(shè)備殼體 設(shè)備殼體是連接設(shè)備各部件的主體，通常設(shè)計成整體結(jié)構(gòu)，其形狀如一封閉隧道，用地腳螺栓固定在設(shè)有排水溝的設(shè)備基礎(chǔ)上。殼體兩端留有門洞，供工件出入設(shè)備之用。設(shè)備殼體上可開設(shè)若干玻璃宙，供內(nèi)部檢修時采光，也供日常管理觀察。在脫脂和磷化工序之后，開有門洞，以便進入檢查脫脂質(zhì)量和磷化質(zhì)量及進行維修，但要注意門的密封與防漏。設(shè)備殼體一般由型鋼和鋼板焊接而成，若采用懸鏈輸送機運送工件，不論設(shè)備大小均需采用骨架結(jié)構(gòu)，便于安裝懸鏈軌道。殼體內(nèi)側(cè)應有柵格通道以供更換噴嘴之用。設(shè)備較小時，也可在各槽上直接鋪上柵格板。壁板材料應考慮防腐蝕需求，含磷酸的槽壁，可采用不銹鋼或采用玻璃鋼襯里；含硫酸或鹽酸類的槽壁應用玻璃鋼做防腐層，對含堿性或清清水類的槽壁可采用普通鋼板。
相鄰噴射段之間的距離稱為瀝水過渡段，其長度應能防止槽液竄水混合。增大過渡段的長度雖能防止竄水，但會增大設(shè)備的長度，同時也可能造成工件處理過程中的表面干結(jié)、生銹。因此只能取不竄水的下限長度。灑水過渡段兩端設(shè)有擋水板，它是焊接在過波段下部的兩塊斜板，分別向兩噴射區(qū)傾斜，*小傾角為8°～12°。其作用是將工件帶出及格飛濺的槽液引流回原槽之中。擋水板的長度在兩相鄰噴淋過渡段之間，不一定平均分配。例如在脫脂與水洗、磷化與水洗間、脫脂、磷化一端可設(shè)置長些，便于減少磷化液、脫脂液的損失，減少對水洗槽的污染。在表面調(diào)整槽和磷化槽之間，磷化槽一端長些，因為磷化液若竄入表面調(diào)整槽中，會嚴重影響處理質(zhì)量。所以，總是容易將過渡段的磷化液引向磷化楷，盡量避免流入表面調(diào)整榜中。各噴射區(qū)之后設(shè)置有方形擋水板，減少噴液的飛濺量。為提高擋水效果，可以在擋水板上安裝膠條、尼龍絲刷，有的還在中間裝一噴環(huán)，特制的扁噴嘴噴出一環(huán)水幕，防止兩相鄰槽液的互竄。
③噴射系統(tǒng) 噴射系統(tǒng)是完成工件噴淋的主要工作部分，包括噴管、噴嘴、水泵。整個噴射區(qū)的工作液的噴射圖樣應連續(xù)、完整、無空當，保證工件的表面部能均勻地接觸到處理液。為此，噴射的噴管與噴嘴布置要合理。噴管與噴嘴之間的距離約為250～300mm，交叉排布，噴嘴與工件之間的距離*好不低于250mm。為了便于安裝及清理，噴管不宜采用整體焊接，應做成可拆結(jié)構(gòu)。管徑大于70mm的噴管，宜用法蘭連接；直徑小于70mm的噴管，可采用普通管接頭連接。由于磷化沉渣極易堵塞噴嘴和噴管，需要安裝拆卸簡便的噴管。
噴管的種類很多，可選擇的范圍較大。一般脫脂水銑工序的噴嘴，可選用沖擊力較強的噴管形噴嘴，而磷化工序則要選用霧化好、水粗細密均勻、沖擊力較弱的離心噴嘴。
任何噴淋處理的目的都是要維持不斷更新液膜與工件接觸，流量這個因素極為重要。磷化液貯槽的容積一般為泵輸出量(L/min)的2.5～3倍，對某一平均產(chǎn)量，磷化液槽的容積有一*佳值。
噴嘴和噴管的材料，根據(jù)槽液的化學性質(zhì)確定。由于磷化液、鈍化液為酸性腐蝕液，需要考慮耐酸問題，可選用不銹鋼噴嘴、塑料管、尼龍噴哨。磷化后的去離子水洗噴嘴，為防止銹蝕，污染水質(zhì)，宜選用不銹鋼或尼龍材質(zhì)。其余噴嘴、噴管均可用碳素結(jié)構(gòu)鋼制造。
④加熱裝置 基本與浸漬設(shè)備相同。只是在工作前預熱槽液時，在熱交換器和主槽間設(shè)有管道通路，使預熱糟液不經(jīng)噴管而流回工作槽，避免不必要的熱量損失，以及因脫脂槽液低溫噴射而引起起泡。
⑤通風裝置 噴射式前處理設(shè)備的通風裝置的作用有兩點。第一是在設(shè)備進出口設(shè)置抽風，以防止噴淋區(qū)的槽液蒸汽擴散至車間內(nèi)；第二是在表面調(diào)整和磷化工序送風，在磷化后抽風，以抑制磷化酸霧的不良影響。過去的設(shè)備設(shè)計資料中，對噴射式前處理設(shè)備均沒有考慮第二點，隨著前處理材料的改進，對設(shè)備提出了一些新的要求。近年來的新型處理線，都設(shè)置有表面調(diào)整，表面調(diào)整劑中的肽膠體須在弱堿性下才穩(wěn)定，加之近代的新型磷化酸度較低，磷化第一階段酸蝕較以往的磷化弱得多，特別是低鋅磷化，對鋼材表面比較敏感。如果按照以往的做法，在噴射設(shè)備的進出口處抽風，勢必會加速磷化槽上由亞硝酸鈉分解產(chǎn)生的酸氣與脫脂干凈的鋼材表面的接觸，其結(jié)果只能生成泛彩色的氧化膜或銹跡。為避免這種情況產(chǎn)生，在表面調(diào)整與磷化工序的中間，設(shè)置一送風機，將前移的有害酸霧強行壓向磷化槽后端，再由油風口抽走排至設(shè)備外。
華能是磷化設(shè)備行業(yè)的企業(yè)，我們?yōu)橹袊貐^(qū)以及海外客戶提供了數(shù)條磷化設(shè)備生產(chǎn)線，產(chǎn)品技術(shù)含量和產(chǎn)品質(zhì)量達到了水準，現(xiàn)發(fā)布下列磷化設(shè)備技術(shù)特點，僅供參考！
