流化床涂裝尼龍法蘭改進工藝研究

賈衛平 賀登科 賀雅琳 侯書呈（山西銀河鍍鋅有限公司，山西 忻州 035400）

流化床涂裝尼龍法蘭改進工藝研究

賈衛平 賀登科 賀雅琳 侯書呈
（山西銀河鍍鋅有限公司，山西 忻州 035400）

摘 要：為使涂層獲得較好的效果，針對法蘭涂裝尼龍技術特點，在現有技術基礎上對流化床結構進行了技術改進：改進了微孔透氣隔板網篩，由原來的平面網篩改為橢圓矩形球形網篩，改變了氣流平行吹送的角度；改進了流化槽形；改進了空氣濾網。通過對生產裝置進行改進，選擇合理的工藝，提高了實際生產中工件改良率。

關鍵詞：流化床；尼龍；涂裝；法蘭；改進流化槽

1 前言

法蘭是管道運輸中主要的連接件，在氧化作用下極易引起腐蝕。在人口日益增多的城市，地下管網法蘭的腐蝕﹑滲漏和破裂時有發生，因之導致的事故和道路重復開挖，大量浪費各種資源，給經濟和社會發展造成了極大的阻礙。據報道，我國因金屬腐蝕造成的直接經濟損失每年達1萬億元人民幣。隨著我國工業化進程的加快，現代化工及海水淡化工程對金屬法蘭的耐腐蝕性能提出了新的更高要求，尼龍11粉末具有優異的物理性能和化學性能，在國外用于管道涂裝已有多年應用歷史，但是在金屬法蘭防腐應用領域國內外均鮮有報道。流化床工藝是涂裝法蘭工藝過程中重要的技術程序，是尼龍11粉末涂覆到工件表面的直接過程，關系到工件涂裝的質量和效率，流化床熱熔涂敷工藝經歷了近40年的歷史，世界各國在流化床涂敷工藝應用方面都有所創新和發展。由于流化床工藝具有其他涂裝所不能取代的特性和經濟性。隨著科技領域的不斷發展以及對流化床工藝的進一步研究和創新，流化床工藝將會得到更廣泛的應用。

圖1

山西銀河鍍鋅有限公司“尼龍涂裝法蘭的制造方法”（專利號：ZL2007 1 0139624.1）采用國外尼龍11粉末材料，采用流化床涂裝技術，可涂裝直徑在1000mm以下﹑涂層厚度為0.25mm～0.4mm的法蘭，其形成的涂膜無毒，具有優異的低吸水性，高尺寸穩定性及優良的熔融流動性，優異的耐磨性，抗沖擊性﹑柔韌性﹑耐應力開裂性，還有良好的電絕緣性和熱絕緣性以及優良的電化學特性和防腐性，其防腐壽命可達50年以上。

應用中發現了一些工藝的問題，主要有：

（1）原設備用于吹送壓縮空氣到達流化床的微孔透氣隔板網篩為平面設置，氣流平行吹送的角度主要為縱向上下方向，導致槽內粉末基本呈現上下方向運動軌跡，槽內粉末分布不均勻，工件有些部位出現涂覆死角，使涂覆均勻度受到較大影響。

（2）原設備流化槽橫截面為長方形，容易形成四個死角，利用效率低，流化形成的粉末在槽內分布不均勻，導致工件涂覆不夠均勻，嚴重時出現橘皮﹑針孔等問題。

（3）原專利技術涂裝過程采用的流化床因設備所限，氣源壓縮空氣經簡單凈化進入粉槽，空氣中油污和雜質過濾不徹底，導致供粉不均勻，涂膜有時產生凹孔﹑針孔。

表1流化床涂裝尼龍法蘭改進前后涂裝情況對比數據

2 研究改進

為使涂層獲得較好的效果，針對法蘭涂裝尼龍技術特點，在現有技術基礎上對流化床結構進行了以下技術改進：

（1）改進了微孔透氣隔板網篩，由原來的平面網篩改為橢圓矩形球形網篩，改變了氣流平行吹送的角度，增加了槽內粉末多樣的運動軌跡，粉末粒子的大小以通過50～150目/網篩孔；

（2）改進了流化槽形狀。由原來的橫截面長方形改進為橢圓矩形；

（3）改進了空氣濾網，原有設備只是設置了簡單的空氣濾網，高壓空氣過濾效果較差，現有技術改變了濾網的材質和結構，過濾了空氣中水汽﹑油和其他雜質，杜絕了涂層氣泡。采用的管路過濾器，適用于聚結極細小的水汽和油霧可濾除小至0.01um的固態顆粒（0.01ppmw/w殘留油份含量）。第1級多層纖維介質和介質濾網，濾除較大的顆粒，在空氣進入第2級過濾前進行預過濾，第2級多層粘合纖維介質，濾除細小的凝聚物。達到最低殘油含量僅0.001ppm，幾乎所有的水分﹑灰塵和油都被去除。

2.1 改進裝置

工藝方法

用于涂裝尼龍法蘭的流化床涂覆方法，步驟為，

（1）清洗，除油和除銹，通過清洗使法蘭獲得一個潔凈的表面。

（2）噴砂，使法蘭獲得一個清潔度為Sa2.1，粗糙度為Rz 40um～80um的表面。

（3）涂底漆，在法蘭表面得到一個8um～12um的干漆膜。

（4）加熱，啟動加熱爐，使加熱爐溫達到290℃～320℃，將法蘭置于爐中加熱，法蘭出爐時其表面溫度達到250℃～300℃。

（5）涂裝前流化床設備調試，啟動空壓機和引風除塵（粉末收集）裝置﹑打開調風閥并進行調節，使粉槽內加粉到壓縮空氣通過透氣板使粉槽內的涂料粉末處于流化狀態，同時不致溢出，流化床內粉末的懸浮率達30%～50%。

（6）涂裝，啟動氣缸，通過機械升降裝置將法蘭置于流化的尼龍11粉流化床中，浸涂3s～6s（每次1.2s），取出，用噴氣裝置吹掉融化的粉末，

（7）冷卻，當被浸涂的法蘭表面溫度自然降到95℃～100℃時，將其置于冷水中浸泡1s，然后自然干燥。

2.3 實驗數據（見表1）

結論

（1）由平面網篩改為橢圓矩形球形網篩，增加了床內粉末分布的均勻性，使涂覆厚度更為均勻；

（2）改進了流化槽形狀。由原來的橫截面長方形改進為橢圓矩形，避免了槽內死角耗能，同時增加了槽內流化粉末的分布均勻度，使工件的涂覆厚度更為均勻。

（3）改變了濾網的材質和結構，避免了空氣中水汽﹑油和其他雜質，杜絕了涂層氣泡，達到最低殘油含量僅0.001ppm，幾乎所有的水分﹑灰塵和油都被去除。

通過對生產裝置進行改進，選擇合理的工藝，提高了實際生產中工件良率。

參考文獻

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中圖分類號：TQ050

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