턴키 방식의 아연 도금 공장은 세 가지 주요 시스템으로 운영됩니다. 이 시스템들은 강철을 준비하고, 코팅하고, 마감하는 데 사용됩니다. 이 공정에는 다음과 같은 특수 도구가 사용됩니다.구조 부품 아연 도금 장비그리고소형 부품 아연 도금 라인(로봇)용융 아연 도금 시장은 상당한 성장 잠재력을 보여줍니다.
시장 세그먼트
년도
시장 규모 (미화 10억 달러)
예상 연도
예상 시장 규모(미화 10억 달러)
용융 아연 도금
2024
88.6
2034
155.7
핵심 요약
아연 도금 공장은 전처리, 아연 도금, 후처리라는 세 가지 주요 시스템으로 구성됩니다. 이 시스템들은 함께 작동하여 강철을 세척하고, 코팅하고, 마감 처리합니다.
전처리 시스템은 강철을 세척합니다. 먼지, 기름때, 녹을 제거합니다. 이 단계를 통해 아연이 강철에 잘 접착될 수 있습니다.
그만큼아연 도금 시스템강철 표면에 아연 도금을 합니다. 후처리 시스템은 강철을 냉각시키고 최종 보호층을 추가합니다. 이로써 강철은 강하고 내구성이 뛰어나게 됩니다.
시스템 1: 전처리 시스템
전처리 시스템은 첫 번째이자 가장 중요한 단계입니다.아연 도금 공정이 시스템의 주된 역할은 완벽하게 깨끗한 강철 표면을 만드는 것입니다. 깨끗한 표면은 아연이 강철과 강력하고 균일하게 결합할 수 있도록 해줍니다. 이 시스템은 일련의 화학 용액 침지 과정을 통해 모든 오염 물질을 제거합니다.
탈지 탱크
탈지 공정은 초기 세척 단계입니다. 강철 부품은 오일, 먼지, 그리스와 같은 표면 오염 물질이 묻은 채로 공장에 도착합니다. 탈지 탱크는 이러한 물질을 제거합니다. 탱크에는 오염 물질을 분해하는 화학 용액이 들어 있습니다. 일반적인 용액은 다음과 같습니다.
알칼리성 탈지 용액
산성 탈지 용액
고온 알칼리성 탈지제
북미 지역의 많은 아연 도금 업체들은 가열된 수산화나트륨 용액을 사용합니다. 작업자들은 일반적으로 이러한 알칼리 탱크를 80~85°C(176~185°F)로 가열합니다. 이 온도는 물을 끓이는 데 드는 높은 에너지 비용 없이 세척 효과를 향상시킵니다.
세척 탱크
각 화학 처리 후, 강철은 헹굼 탱크로 이동합니다. 헹굼 과정은 이전 탱크에 남아 있는 화학 물질을 씻어내는 역할을 합니다. 이 단계는 다음 공정의 오염을 방지합니다. 적절한 헹굼은 고품질 마감을 위해 필수적입니다.
업계 표준:SSPC-SP 8 산세척 기준에 따르면 헹굼물은 깨끗해야 합니다. 헹굼조로 유입되는 산 또는 용해된 염의 총량은 리터당 2g을 초과해서는 안 됩니다.
산세척 탱크
다음으로 강철은 산세척 탱크로 옮겨집니다. 이 탱크에는 희석된 산 용액, 일반적으로 염산이 들어 있습니다. 산은 강철 표면에 있는 녹과 철 산화물인 밀 스케일을 제거하는 역할을 합니다. 산세척 과정을 거치면 아래쪽의 깨끗한 강철 표면이 드러나 최종 준비 단계를 거칠 수 있게 됩니다.
플럭싱 탱크
플럭싱은 전처리 과정의 마지막 단계입니다. 깨끗한 강철을 플럭스 용액에 담급니다.플럭스 탱크염화아연암모늄 용액이 들어 있습니다. 이 용액은 강철 표면에 보호 결정층을 형성합니다. 이 층은 두 가지 역할을 합니다. 첫째, 최종 미세 세척을 수행하고 둘째, 공기 중의 산소로부터 강철을 보호합니다. 이 보호막은 강철이 뜨거운 아연 용기에 들어가기 전에 새로운 녹이 생기는 것을 방지합니다.
전처리 과정을 거친 후, 강철은 아연 도금 시스템으로 이동합니다. 이 시스템의 목적은 강철에 아연 도금을 적용하는 것입니다.보호용 아연 코팅이 설비는 건조로, 아연 도금로, 아연 용융로의 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다. 이 부분들은 함께 작동하여 강철과 아연 사이에 야금학적 결합을 형성합니다.
건조 오븐
건조 오븐은 이 시스템에서 첫 번째 단계입니다. 건조 오븐의 주요 역할은 플럭스 처리 후 강철을 완전히 건조하는 것입니다. 작업자는 일반적으로 오븐을 약 200°C(392°F)까지 가열합니다. 이 고온으로 잔류 수분이 모두 증발합니다. 철저한 건조 과정은 뜨거운 아연에서 수증기 폭발을 방지하고 핀홀과 같은 코팅 결함을 막기 위해 필수적입니다.
최신 건조 오븐은 에너지 절약형 설계를 적용하고 있습니다. 이러한 기능은 연료 소비를 줄이고 공장 효율을 향상시킵니다.
용광로에서 나오는 배기가스를 이용해 강철을 예열할 수 있습니다.
이러한 시스템에는 열 회수 시스템이 포함되는 경우가 많습니다.
최적화되고 균일한 열 분배를 보장합니다.
아연 도금로
아연 도금로는 아연을 녹이는 데 필요한 고온을 제공합니다. 이 강력한 장치는 아연 용기를 둘러싸고 용융된 아연을 정확한 온도로 유지합니다. 도금로는 효율적인 작동을 위해 여러 가지 첨단 가열 기술을 사용합니다. 일반적인 유형은 다음과 같습니다.
펄스 점화식 고속 버너
간접 가열로
전기 용광로
안전 제일용광로는 매우 높은 온도에서 작동하므로 안전이 매우 중요합니다. 고온 단열재, 용광로 온도를 모니터링하는 디지털 센서, 그리고 버너와 제어 밸브를 쉽게 점검할 수 있는 설계로 제작됩니다.
아연 주전자
아연 용융로는 녹은 아연을 담는 크고 직사각형 모양의 용기입니다. 이 용융로는 아연 도금로 내부에 직접 위치하여 가열됩니다. 용융로는 지속적인 고온과 액체 아연의 부식성을 견뎌낼 수 있도록 매우 견고해야 합니다. 이러한 이유로 제조업체는 특수 저탄소, 저규소강으로 용융로를 제작합니다. 내구성을 더욱 높이기 위해 내부에 내화벽돌을 덧댄 용융로도 있습니다.
시스템 3: 사후처리 시스템
사후처리 시스템은 최종 단계입니다.아연 도금 공정이 시스템의 목적은 새로 코팅된 강철을 냉각하고 최종 보호층을 형성하는 것입니다. 이를 통해 제품은 원하는 외관과 장기적인 내구성을 확보할 수 있습니다. 주요 구성 요소는 담금질 탱크와 부동태화 스테이션입니다.
담금질 탱크
아연 용융로에서 나온 강철은 여전히 약 450°C(840°F)의 매우 뜨거운 상태입니다. 담금질 탱크는 강철을 급속 냉각시킵니다. 이 급속 냉각은 아연과 철 사이의 야금학적 반응을 멈추게 합니다. 강철이 공기 중에서 천천히 냉각되면 이 반응이 계속되어 표면이 칙칙하고 얼룩덜룩해질 수 있습니다. 담금질은 더 밝고 균일한 외관을 유지하는 데 도움이 됩니다. 그러나 일부 강철 재질은 급격한 온도 변화로 인해 변형이 발생할 수 있으므로 담금질에 적합하지 않습니다.
작업자는 원하는 결과에 따라 냉각을 위해 다양한 액체 또는 매체를 사용합니다.
물:냉각 속도가 가장 빠르지만 표면에 제거 가능한 아연염이 형성될 수 있습니다.
유화:강철을 물보다 덜 급격하게 냉각하면 균열 위험을 줄이는 동시에 연성을 향상시킬 수 있습니다.
용융염:보다 느리고 제어된 냉각 속도를 제공하여 왜곡을 최소화합니다.
부동태화 및 마감
부동태화 처리는 최종 화학 처리입니다. 이 공정은 아연 도금 표면에 얇고 눈에 보이지 않는 막을 형성합니다. 이 막은 보관 및 운송 중 새로운 아연 도금층이 조기에 산화되거나 "백색 녹"이 생기는 것을 방지합니다.
안전 및 환경 관련 참고 사항:역사적으로 부식 방지 처리에는 6가 크롬(Cr6)을 함유한 물질이 흔히 사용되었습니다. 그러나 이 화학 물질은 독성이 강하고 발암성이 있습니다. 미국 산업안전보건청(OSHA)과 같은 정부 기관에서는 그 사용을 엄격하게 규제하고 있습니다. 이러한 건강 및 환경 문제 때문에 현재 업계에서는 3가 크롬(Cr3+)이나 크롬이 함유되지 않은 부식 방지제와 같은 더 안전한 대체재를 널리 사용하고 있습니다.
이 마지막 단계는 다음을 보장합니다.아연 도금 제품목적지에 도착하면 깨끗하고 안전하게 보호되어 바로 사용할 수 있습니다.
필수적인 공장 전반 지원 시스템
아연 도금 공장의 세 가지 주요 시스템은 안전하고 효율적으로 작동하기 위해 필수적인 지원 시스템에 의존합니다. 이러한 공장 전체 시스템은 자재 이동, 특수 코팅 작업 및 환경 안전을 관리하며, 공정의 시작부터 끝까지 모든 단계를 연결합니다.
자재 취급 시스템
자재 운반 시스템은 공장 내 곳곳으로 무거운 철골 구조물을 이동시킵니다. 최신 아연 도금 공장에서는 작업 흐름을 관리하기 위해 고성능 크레인 및 기타 장비가 필요합니다. 이러한 장비는 품목의 무게를 견딜 수 있어야 하며 고온 및 화학 물질 노출에도 견딜 수 있어야 합니다.
크레인
호이스트
컨베이어
역도 선수
작업자는 해당 장비의 최대 하중 용량을 고려해야 합니다. 특히 매우 무거운 구조물의 경우, 아연 도금 업체와 협의하여 해당 시스템이 무게를 견딜 수 있는지 확인하는 것이 좋습니다. 이러한 사전 계획을 통해 작업 지연을 방지하고 안전한 취급을 보장할 수 있습니다.
구조 부품 아연 도금 장비
식물은 사용합니다구조 부품 아연 도금 장비대형 또는 복잡한 부품에 균일한 아연 도금을 구현하기 위해서는 특수 아연 도금 장비가 필수적입니다. 일반적인 침지 도금으로는 불규칙한 모양이나 내부 표면을 가진 부품에는 충분하지 않을 수 있습니다. 이 특수 장비는 제어된 부품 이동이나 자동 스프레이 시스템과 같은 첨단 기술을 사용하여 용융 아연이 모든 표면에 고르게 도달하도록 합니다. 대형 빔이나 복잡한 조립품과 같은 품목의 품질 기준을 충족하려면 적절한 구조 부품 아연 도금 장비를 사용하는 것이 매우 중요합니다. 구조 부품 아연 도금 장비를 올바르게 사용하면 일관되고 보호력이 뛰어난 마감 처리를 보장할 수 있습니다.
연기 추출 및 처리
아연 도금 공정은 특히 산세척조와 같은 곳에서 연기를 발생시킵니다.뜨거운 아연 주전자유해 증기 추출 및 처리 시스템은 작업자 안전과 환경 보호에 매우 중요합니다. 이 시스템은 유해 증기를 발생원에서 포집하고, 스크러버 또는 필터를 통해 공기를 정화한 후 안전하게 배출합니다.
안전 및 환경:효과적인 연기 배출은 직원들이 화학 물질 증기를 흡입하는 것을 방지하고 대기 중으로 오염 물질이 방출되는 것을 막아 공장이 환경 규정을 준수하도록 합니다.
턴키 방식의 아연 도금 설비는 세 가지 핵심 시스템을 통합합니다. 전처리 공정은 아연 접착을 위해 강재를 세척합니다. 아연 도금 시스템은 도금을 적용하고, 후처리 공정은 제품을 완성합니다. 구조 부품 아연 도금 장비를 포함한 지원 시스템은 전체 공정을 통합합니다. 최신 설비는 자동화 및 핵심 성과 지표를 활용하여 효율성과 지속가능성을 향상시킵니다.
