一种热镀锌用幕帘式烟尘处理净化系统及其方法 【技术领域】
本发明涉及热镀锌生产中热镀锌烟尘治理技术领域，特别是涉及一种热镀锌用幕帘式烟尘处理净化系统及其方法。
背景技术
热镀锌是提高钢铁制件表面抗大气腐蚀的重要手段之一，它先将钢铁制件表面进行预处理，然后浸入熔融的锌液中，在钢铁制件表面形成一层锌金属保护镀层。溶剂处理时热镀锌前处理的一道重要处理工序，它不仅可以弥补前面几道工序可能存在的不足，还可以活化钢铁表面，提高镀层质量，这是其他钢铁防腐工艺中所没有的。现在最常采用的助镀溶剂是氯化锌(ZnCl2)和氯化铵(NH4Cl)混合溶液。附有氯化锌铵盐膜的钢铁之间在热浸镀锌时往往产生较大的烟尘，影响工厂的操作环境。这是因为盐膜中的氯化铵(NH4Cl)分解温度低，远低于常规热镀锌温度450℃。氯化铵(NH4Cl)受热分解会形成氨气(NH3)和氯化氢(HCl)，这两种气体在锌浴的上方又可以结合成微米级或纳米级晶体颗粒。故烟气中主要成分为氯化铵(NH4Cl)，并伴随有氨气(NH3)、氯化氢(HCl)和氧化锌(ZnO)，烟气呈白色；若锌液中有铝的情况下，还有青色的氯化铝(AlCl3)烟气。这些气体对人体没有太大的危害，但长期处于较大烟气的环境中，对人体也将产生不良影响。
对于热镀锌过程中产生的烟尘，国内大多数企业并未采取适当措施进行处理。而在欧美国家，普遍采用了烟尘收集过滤处理的方式，将所产生的烟尘经抽气系统收集后再在过滤器中进行处理。目前，常用的收集系统有三类：(1)侧面抽风系统。沿锌锅长度方向各设置一条狭缝状抽风口，热镀锌产生的烟尘通过这两条狭缝抽取。由于热镀锌产生的烟尘温度高，上升速度较快，故要较好地收集镀锌烟尘必须有较大的抽力。侧面抽风系统的优点在于：对工件吊挂要求不高，操作方便；收集效率一般在75％左右；但是这种方法所需风量大，电机功率高；后续净化处理设备的处理量大；锌锅表面散热更快，受车间风速的影响较大；钢杆、钢管以及类似管状工件，由于烟尘会从管内冒出逸向锌锅两端，会超出系统的收集范围；收集系统管道内会积聚尘土，需定期处理；需要较多的管道系统及其配件等。(2)移动罩收集系统。整个收集罩体安装在一台起重机上，并可随起重机一起移动。罩体分两部分，上部固定与起重机连接，下部可以上下移动。当工件镀锌时，下部罩体向下移动将锌锅上方完全罩住，生成的烟尘在罩体内被收集抽出处理。当工件浸锌一定时间后，下部罩体上移，留出锌锅上方一定位置，以方便镀锌工人进行扒锌灰等操作。移动罩收集系统的优点在于：更高的收集效率，可达95％；所需风量为侧面抽风系统的一半，电机功率小；后续净化处理设备的处理量小；收集管道系统简单；可避免爆锌给操作工人带来的危险，但是其缺点在于由于整个罩体重量均在起重机上，使起重机承受的重量需更大，需要吨位更高的起重机；镀锌操作不方便，操作时间更长；各部件间的密封件需定期保养；由于要安装固定罩在起重机上，镀锌区域高度需增加2～3米。(3)固定罩收集系统。在锌锅上安装一个大的钢结构罩体，工件将从沿锌锅长度方向的罩体的一段进入，从另一端出来。工件进入罩体后进行镀锌时，罩体两侧的门均关闭，以抽取镀锌产生的烟尘。固定罩收集系统的优点在于：超过95％的收集效率；不需要进行大量复杂的运动，只需要门和窗的移动；所有的重量均在地面，起重机不需要负担罩体重量；对镀锌工人提供了良好的保护；所需风量及后续净化处理设备的处理量小，管道系统简单等，但是其缺点在于捞渣困难；镀锌操作不便；车间视线受阻等。
热镀锌产生的烟尘经收集系统收集后，通常采用布袋式过滤系统再对烟尘进行过滤处理。布袋除尘设备造价高，占地面积大，布袋除尘设备的进口还需加热烘干等。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种热镀锌用幕帘式烟尘处理净化系统及其方法，能够充分收集和净化吸收镀锌烟尘，极大改善镀锌操作环境，排放的烟气达到GB16297-96大气污染物综合排放标淮。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种热镀锌用幕帘式烟尘处理净化系统，包括镀锌烟尘收集装置和镀锌烟尘净化装置，所述的镀锌烟尘收集装置包括幕帘系统、支撑系统、传动系统和抽风管路系统，所述的镀锌烟尘净化装置包括净化处理塔和离心风机，锌锅外围设有所述的幕帘系统；锌锅上方设有所述的支撑系统；所述的支撑系统上设有所述的传动系统；所述的传动系统与所述的幕帘系统连接，用于升降所述的幕帘系统；所述的支撑系统上端设有抽风管路系统；所述的抽风管路系统与所述的净化处理塔下部相连；所述的净化处理塔上部与所述的离心风机相连。
所述的热镀锌用幕帘式烟尘处理净化系统的幕帘系统底端设置有方钢管焊制的框架；所述的幕帘系统至少分为两段，段与段之间由不锈钢方管连接。
所述的热镀锌用幕帘式烟尘处理净化系统的幕帘系统采用耐高温玻璃纤维织布制成。
所述的热镀锌用幕帘式烟尘处理净化系统的幕帘系统非工作时处于收起折叠状态并高于镀锌行车。
所述的热镀锌用幕帘式烟尘处理净化系统的支撑系统下端设有滑移导轨。
所述的热镀锌用幕帘式烟尘处理净化系统的幕帘系统由安装在所述的支撑系统上的计算机自动控制定位和安全保障系统控制。
所述的热镀锌用幕帘式烟尘处理净化系统的净化处理塔采用至少二级喷淋加至少二层填料结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：还提供一种热镀锌用幕帘式烟尘处理净化方法，包括以下步骤：
(1)镀锌行车行进至锌锅上方，将待镀件浸入锌浴时，触发计算机自动控制定位和安全保障系统的光电控制开关，使高于镀锌行车的幕帘迅速下降，形成烟罩；
(2)利用锌锅外围形成的烟罩减少镀锌烟尘的散发，离心风机自动进行抽风，将镀锌烟尘抽入主抽风管，并通过管道进入净化处理塔中；
(3)镀锌烟尘进入净化处理塔后，经过喷淋处理过滤镀锌烟尘中的氯化铵、氨气、氯化氢和氧化锌，并通过填料吸附镀锌烟尘中的固体颗粒；
(4)将已经净化的镀锌烟尘排放到大气环境中，并回收喷淋净化水；
(5)镀锌结束后，迅速使幕帘上升回位，镀锌行车将镀件取出并移至后续处理工序。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
在锌锅周围设置有幕帘系统，并在锌锅上方的支撑系统的顶支架上设有抽风管路系统收集镀锌烟气，通过幕帘的遮挡减少了镀锌烟尘的散逸，收集效率在95％以上，与移动罩收集系统和固定罩收集系统的收集效率相当；幕帘系统分为多段，段与段之间由不锈钢方管连接，既不影响幕帘的折叠，又提高了幕帘的强度，减少了风力对它的影响，折叠幕帘所占体积远远小于固定罩和移动罩；幕帘系统采用耐高温玻璃纤维织布制成，可长期忍受锌液及锌蒸汽的飞溅和腐蚀，重量轻，所需传动电机功率小；幕帘系统移动速度快，非工作时处于收起折叠状态并高于镀锌行车，不影响常规的镀锌操作；幕帘系统采用了PIC计算机自动控制定位和安全保障系统，可保证镀锌烟尘收集装置可靠安全地进行运作。
收集的镀锌烟尘通过带有多层填料的净化处理塔，用喷淋吸收液逆向过滤吸收镀锌烟气中的氯化铵(NH4Cl)，以及氨气(NH3)、氯化氢(HCl)和氧化锌(ZnO)，降低镀锌烟尘对环境的污染，保护了环境，而且吸收了镀锌烟尘后的吸收液含有热镀锌前处理助镀处理所需的有效成分，可回用配制助镀液，无废液排放。
本发明结构简单，制作与维护方便，占用面积少，对镀锌烟气的回收和净化效果好，对经济效益、社会和环保效益显著。
【附图说明】
图1是本发明的热镀锌用幕帘式烟尘处理净化系统结构示意图。
【具体实施方式】
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种热镀锌用幕帘式烟尘处理净化系统，如图1所示，包括镀锌烟尘收集装置和镀锌烟尘净化装置，所述的镀锌烟尘收集装置包括幕帘系统2、支撑系统7、传动系统3和抽风管路系统4，所述的镀锌烟尘净化装置包括净化处理塔5和离心风机6，锌锅1外围设有所述的幕帘系统2，采用幕帘系统2可有效收集镀锌烟尘，避免其外逸，改善车间作业环境；锌锅1上方设有所述的支撑系统7；所述的支撑系统7的顶支架上设有传动系统3；所述的传动系统3与所述的幕帘系统2连接，幕帘系统2依靠传动系统3控制钢丝绳卷筒和滑轮自动升降幕帘系统2，当幕帘系统2上升到顶部时，幕帘系统2的底端高于车间镀锌行车的高度，保证不影响镀锌的正常工作；所述的支撑系统7的顶支架上设有抽风管路系统4，所述的抽风管路系统4由至少一根主抽风管和多根支路抽风管组成，主抽风管的管径可根据风量的大小进行设置，主抽风管底面设置多根支路抽风管，可实现均匀收集镀锌产生的烟尘，例如可以采用2根并排的主抽风管且每一根主抽风管的底面均匀分布8-12个支路抽风管作为抽风管路系统4；所述的抽风管路系统4与所述的净化处理塔5下部相连；所述的净化处理塔5上部与所述的离心风机6相连。
所述的热镀锌用幕帘式烟尘处理净化系统的幕帘系统2底端设置有方钢管焊制的框架，可避免幕帘系统2在上下升降时的晃动，也可减轻镀锌时风力对幕帘系统2的影响；所述的幕帘系统2分为多段(如可分为2-3段)，段与段之间由不锈钢方管连接。
所述的幕帘系统2采用安装在支撑系统7上的计算机自动控制定位和安全保障系统8控制，其中，计算机自动控制定位和安全保障系统8可以采用PIC计算机自动控制定位和安全保障系统。当镀锌行车进入幕帘系统2工作区时，由计算机自动控制定位和安全保障系统8的光电开关控制自动发出信号，计算机自动控制定位和安全保障系统8接收信号后给出响应，只有镀锌行车在正确停靠位时才可有效启动下降按钮。幕帘系统2启动后，计算机自动控制定位和安全保障系统8可实时在线控制幕帘系统2上、下、左、右的运动。如果幕帘系统2下降时，有人经过或有障碍物时，计算机自动控制定位和安全保障系统8自动感应，幕帘系统2停止下降，同时报警，排除异常后才可自动下降。
所述的热镀锌用幕帘式烟尘处理净化装置的幕帘系统2采用耐高温玻璃纤维织布制成，由于镀锌烟尘的温度有200度左右，而且镀锌工件烘干不完全时还有爆锌的危险，因此需要采用耐高温玻璃纤维织布制成的幕帘以确保操作工人的安全。
所述的热镀锌用幕帘式烟尘处理净化装置的支撑系统7的立柱架下端设有滑移导轨9，当所述的幕帘系统2下降到一半时，幕帘系统2底端的方钢管框架进入所述的滑移导轨9，使幕帘系统2形成牢固的围墙。
所述的热镀锌用幕帘式烟尘处理净化装置的净化处理塔5设置有多级喷淋和多层填料，在塔内镀锌烟气和喷淋吸收液逆向接触，并且对镀锌烟尘进行了多次喷淋处理，增强吸收效果，经过喷淋处理的镀锌烟尘最后经过多层填料，过滤出镀锌烟尘中的固体颗粒。其中，喷淋的次数和填料的层数可根据镀锌烟尘的多少进行设置，例如如图1中所示的净化处理塔采用二级喷淋加二层填料结构。吸收了镀锌烟尘后的喷淋吸收液含有热镀锌前处理助镀处理所需的有效成分，可回用配制助镀液，无废液排放。
本发明的实施方式还涉及一种热镀锌用幕帘式烟尘处理净化方法，包括以下步骤：(1)镀锌行车行进至锌锅上方，将待镀件浸入锌浴时，触发计算机自动控制定位和安全保障系统的光电控制开关，使高于镀锌行车的幕帘迅速下降，形成烟罩；(2)利用锌锅外围形成的烟罩减少镀锌烟尘的散发，离心风机自动进行抽风，将镀锌烟尘抽入主抽风管，并通过管道进入净化处理塔中；(3)镀锌烟尘进入净化处理塔后，经过喷淋处理过滤镀锌烟尘中的氯化铵、氨气、氯化氢和氧化锌，并通过填料吸附镀锌烟尘中的固体颗粒；(4)将已经净化的镀锌烟尘排放到大气环境中，并回收喷淋净化水；(5)镀锌结束后，迅速使幕帘上升回位，镀锌行车将镀件取出并移至后续处理工序。
不难发现，在锌锅周围设置有幕帘系统，并在锌锅上方的支撑系统的顶支架上设有抽风管路系统收集镀锌烟气，通过幕帘的遮挡减少了镀锌烟尘的散逸，收集效率在95％以上，与移动罩收集系统和固定罩收集系统的收集效率相当；幕帘系统分为多段，段与段之间由不锈钢方管连接，既不影响幕帘的折叠，又提高了幕帘的强度，减少了风力对它的影响，折叠幕帘所占体积远远小于固定罩和移动罩；幕帘系统采用耐高温玻璃纤维织布制成，可长期忍受锌液及锌蒸汽的飞溅和腐蚀，重量轻，所需传动电机功率小；幕帘系统移动速度快，非工作时处于收起折叠状态并高于镀锌行车，不影响常规的镀锌操作；幕帘系统采用了PIC计算机自动控制定位和安全保障系统，可保证镀锌烟尘收集装置可靠安全地进行运作。
收集的镀锌烟尘通过带有多层填料的净化处理塔，用喷淋吸收液逆向过滤吸收镀锌烟气中的氯化铵(NH4Cl)，以及氨气(NH3)、氯化氢(HCl)和氧化锌(ZnO)，降低镀锌烟尘对环境的污染，保护了环境，而且吸收了镀锌烟尘后的吸收液含有热镀锌前处理助镀处理所需的有效成分，可回用配制助镀液，无废液排放。
本发明结构简单，制作与维护方便，占用面积少，对镀锌烟气的回收和净化效果好，对经济效益、社会和环保效益显著。