現代多功能彩涂機組生產工藝與設備

2014-11-06 06:16:24張蒙

冶金設備 2014年1期

張蒙

（寶鋼工程技術集團有限公司上海 201900）

2008年后國內彩涂需求的增長速度開始趨于平穩，維持在12%左右，但高端產品年均增長率卻達到17%。為了降低加工成本、提高產量和質量、增加品種規格、提高能源利用效率、保護環境，部分彩涂板特別是家電板生產廠家紛紛采用各種先進涂層技術和裝備，以改建或擴建成多功能彩涂生產線。本文介紹某廠新建的多功能彩涂機組生產工藝及設備特點。

1 工藝流程

該生產線的工藝流程為：開卷→切頭→縫合→壓毛刺→預清洗→入口活套→前處理（堿洗、水洗）→化涂→烘干→冷卻→初涂→初涂烘烤固化→初涂冷卻→精涂→精涂烘烤固化→精涂冷卻→印花→終涂→終涂烘烤固化→熱覆膜→冷卻→壓花→拉矯→出口活套→表面檢查站→覆保護膜→剪切→卷取

2 機組主要設備特點

2.1 入口段、出口段

入口段有兩臺開卷機，分別安裝有CPC自動對中裝置。卷筒為4個扇形塊，由旋轉液壓缸作用實現徑向漲縮。開卷機最大速度可達100m／min。每臺開卷機后帶有完整的送料、矯直和剪切設備。

圖1 多功能彩涂機組設備布置圖

縫合機將前一卷帶鋼的尾部與后一卷帶鋼的頭部連接起來，以保證機組連續作業。在縫合的同時沖出接縫檢測孔，用于跟蹤帶鋼接縫的位置。前后段帶鋼經縫合機縫合后，帶鋼表面有時會產生金屬絲條，如不及時處理會嵌入到后續的襯膠輥里，從而對帶鋼表面產生劃痕。縫合縫包裹裝置對后續襯膠輥起到保護作用。縫合機配套有月牙剪和去毛刺機。

活套采用立式活套塔型式，下輥架固定，上輥架升降。入口活套塔高20m，帶鋼股數16，可存儲帶鋼300m。出口活套塔高度20m，帶鋼股數20，可存儲帶鋼380m。

出口段還包括檢查臺、覆保護膜機及卷取機等。

2.2 前處理及化學輥涂

前處理由1＃堿液噴淋、純水刷洗、2＃堿液噴淋、1＃熱水漂洗、2＃熱水漂洗循環系統組成。通過清洗可以去除帶鋼表面的油脂或雜質。并配置有擠干輥、排氣系統及氣刀等。

化涂輥涂機將化學涂液涂敷到帶鋼兩面，使化學涂液在基材表面形成網狀結構有機膜層（化學轉化膜）。化學轉化膜的網狀結構增加了涂層的耐久性、耐酸堿性、耐腐蝕性，增加了基材與涂層間的附著力。化涂配置有烘干爐、水冷輥、化學涂液循環系統等。

有些涂料研究機構正在進行預處理底漆的研發工作。預處理底漆就是將化涂液和初涂底漆功能合而為一，從而節省一次涂敷工序，目前該底漆還沒有用于實際生產。

2.3 涂層設備

初涂輥涂機對帶鋼兩面涂敷底漆。精涂輥涂機設置兩臺，在底漆表面再涂敷中間漆或面漆。

終涂輥涂機就是在帶鋼表面涂敷處理膜、罩光清漆或面漆，使帶鋼表面形成自潔、抗菌、耐污染、潤滑等特殊性能，以及生產厚涂層產品要求。

初涂、精涂和終涂輥涂機型式基本相同，并配置烘烤爐系統、冷卻系統、氣刀等。

2.4 多套色印花

印花油墨進入刻有花紋的印花輥上，由印花輥將油墨轉印到包膠輥上，再由包膠輥轉印到帶鋼表面上，并通過熱風烘干在帶鋼表面形成花紋。印花輥帶有刮刀裝置，以保證油墨量均勻，包膠輥配備清洗裝置。目前，生產線一般配置1～4臺印花機，多組印花機同時投入，通過花紋匹配、鋼板準確運行和對中形成多套色印刷圖案。［1］

多套色印花是目前和將來流行的彩涂產品新工藝，可以替代現有部分熱覆膜產品，降低帶有花紋產品的涂層成本。

2.5 熱覆膜

的復合鋼板。其中常用的有機覆膜有氯乙烯基覆膜（PVC）、氟基樹脂覆膜（PVF）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚酯基覆膜（PET）、丙烯基樹脂覆膜（PMMA）等。［2］

熱覆膜機自帶開膜、存膜活套、壓膜、噴淋冷卻、氣刀等裝置。

2.6 壓花及拉矯

壓花機采用兩輥式，上下壓花輥凹凸花紋，上輥通過液壓缸壓下使帶鋼表面產生花紋，當壓花輥啟動后速度與帶鋼速度一致，上下輥的花紋對齊靠上下同步齒保證。后面可布置多輥拉矯機，通過使帶鋼產生延伸率的方式改善板形質量，也可以消除滑移線。膜壓花只對涂層表面進行壓花處理，花紋較淺，帶鋼基板不變形，該壓花機一般上輥帶花紋。

2.7 烘烤爐系統

烘烤爐采用較為先進的蓄熱式（RTO）燃燒系統。在生產過程中烘烤爐產生的含有有機溶劑的廢氣通過廢氣風機將其送至RTO系統，通過RTO蓄熱室加熱并進行高溫焚燒轉變為煙氣，經排氣側蓄熱室換熱降至約300℃進入混合室，然后再經過新風換熱器將來自涂層室的常溫新風升溫至200℃左右，送至烘烤爐作為熱源的一部分，為了確保烘烤爐的溫度，通常在烘烤爐每個區域安裝一個燒嘴將來自RTO的200℃的熱風加熱到工藝需要的溫度。

RTO系統的燃料燃燒分布在RTO和烘烤爐各個區域，RTO的燒嘴只是在開爐時投入使用，將來自烘烤爐的約300℃廢氣加熱至85 0℃左右，然后RTO通過蓄熱、燃燒、蓄熱、燃燒的自循環對廢氣進行高溫焚燒。