鋁板帶清洗工藝對表面質(zhì)量的影響

孔德剛

摘要：本文對鋁板帶的各種清洗工藝進(jìn)行了深入的研究和對比，各種清洗工藝的技術(shù)特點(diǎn)和操作工藝的流程都各不相同，有的工藝在清洗的過程中會(huì)對鋁板帶表面的質(zhì)量產(chǎn)生不可逆的影響。經(jīng)驗(yàn)證，采用堿清洗工藝相比于水清洗工藝、油清洗工藝、酸、堿水機(jī)清洗工藝，對于改善鋁板帶的表面質(zhì)量以及提高其產(chǎn)能都有著比較明顯的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：鋁板帶；清洗；表面質(zhì)量

中圖分類號：TH137.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

鋁板帶在制造的過程中，會(huì)受到軋輥的軋制，在經(jīng)歷一系列磨損及摩擦的過程之后，鋁板帶表面會(huì)有懸浮顆粒形成，嚴(yán)重影響鋁板帶的表面質(zhì)量及再加工處理。此懸浮顆粒為軋制過程中鋁板表面脫落的氧化鋁粉和微鋁粉。如果鋁板帶的表面沒有清洗干凈，殘留的氧化鋁粉和微鋁粉會(huì)對鋁板表面造成損傷，影響鋁板帶的表面質(zhì)量。鋁板帶在之后的淬火、拉矯等工藝對鋁板帶表面的清潔度要求較高，所以必須在這些工藝之前對鋁板帶表面進(jìn)行清洗，使附著在表面的氧化鋁粉和微鋁粉及其他雜質(zhì)掉落，再經(jīng)劑干、吹掃、烘干等工序，使鋁板帶表面干燥潔凈。

1 鋁板帶清洗工藝

1.1 水清洗工藝

在鋁板帶表面高壓噴淋70～80℃的熱水，用來破壞板材表面附著的油膜。水清洗工藝十分簡單且成本較低，只分為高壓清洗、低壓清洗以及烘干三個(gè)基本的工序，易于操作。但是水清洗工藝也存在著一些缺陷。在水清洗的過程中需要用到刷輥，由于刷輥的硬度相對于鋁板帶較高，必然會(huì)在刷洗的過程中對鋁板帶造成一定程度的劃傷。不僅如此，附著在鋁板帶表面的微鋁粉和油膜在軋輥軋制鋁板帶的過程中產(chǎn)生的高壓高溫情況下，形成了十分穩(wěn)定的化學(xué)鍵，使用類似水清洗工藝等物理方法已經(jīng)無法將其完全去除，因此需要對鋁板帶進(jìn)行第二次清洗。但兩次水清洗過程為鋁板帶增加了很大的成本。

1.2油清洗工藝

油清洗工藝包括噴淋、刷洗、真空輥吸干三個(gè)基本工序，包括三個(gè)清洗設(shè)備，即真空系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)以及清洗系統(tǒng)。其中過濾系統(tǒng)可以將已經(jīng)使用過的清洗油進(jìn)行過濾處理，以供二次使用。油清洗工序中的清洗油與軋輥軋制工序中的軋制油具有親和作用，油清洗則通過利用非極性油類分子所具有的相容性原理來達(dá)到對鋁板帶進(jìn)行清洗的目的。不僅如此，真空輥在將鋁板帶表面的清洗油吸附之后，會(huì)在鋁板帶的表面形成一層具有保護(hù)作用的薄薄的油膜，可以起到防止板材氧化的作用。油清洗機(jī)的機(jī)列短，這既是它的優(yōu)點(diǎn)又是它的缺點(diǎn)。因?yàn)闄C(jī)列過短的話，油清洗的速度無法提升，另外一方面在車間氣溫較高時(shí)，會(huì)促進(jìn)油氣的揮發(fā)，使油氣充滿整個(gè)車間，既污染了工廠里的工作環(huán)境又危害了車間工作人員的身體健康。同時(shí)，高溫天氣再加上油氣聚集，大大增加了發(fā)生火災(zāi)的隱患。而在氣溫較低時(shí)，清洗油的黏度將會(huì)增加，增加了清洗難度。

1.3 酸、堿水基清洗工藝

酸、堿水基清洗工藝分為兩種情況：一種情況為彩圖鋁板帶的清洗工藝，具體清洗工序?yàn)槊撝瑑纱巍⑺磧纱巍t酸鈍化、輥涂底漆、輥涂面漆、烘干等；而另一種情況為冷軋鋁板帶清洗工藝，具體清洗工序?yàn)槊撝瑑纱巍⑺磧纱巍⒑娓伞Ｔ诶滠堜X板帶清洗工藝中所使用的是酸、堿水基清洗劑，而非傳統(tǒng)意義上的酸、堿。其重要成分包括螯合劑、緩蝕劑以及表面活性劑。其中緩蝕劑對于酸、堿對鋁板帶表面的腐蝕能起到一定的削弱作用，能夠有效減少鋁板帶表面白斑的產(chǎn)生；酸、堿能夠?qū)Ω街阡X板帶表面的微鋁粉進(jìn)行溶解，與此同時(shí)堿液對于皂化性油脂具有皂化作用，使其變?yōu)楣腆w，從而從鋁板帶表面去除；而表面活性劑能夠?qū)堓佭^程中殘留的軋制油進(jìn)行乳化，使軋制油膜和鋁板帶之間的界面張力降低，達(dá)到除油的效果。酸、堿水基清洗工藝采用噴淋方式，效率高、速度快。

2 酸.堿清洗工藝的對比

因?yàn)殇X產(chǎn)品加工的特殊性，大多數(shù)企業(yè)采用清洗質(zhì)量高、產(chǎn)能較大、清洗速度快的酸、堿清洗工藝。雖然酸、堿清洗工藝的流程類似，都是通過對鋁板帶表面附著的鋁粉進(jìn)行皂化，對殘留的軋制油進(jìn)行皂化來進(jìn)行清洗，提高鋁板帶表面的質(zhì)量。但是酸清洗工藝和堿清洗工藝在成本、速度、環(huán)保等方面都具有自己的特點(diǎn)。

在速度和安全方面，利用酸清洗工藝時(shí)往往需要將鋁板帶在酸清洗劑中浸泡長達(dá)Imin，耗時(shí)過長，無法滿足高速機(jī)列的速度需求。酸的使用量很大而且具有易揮發(fā)的特性，會(huì)污染車間環(huán)境，腐蝕設(shè)備，危害車間工作人員的健康。而堿清洗劑相對而言在加熱之后具有經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、相對安全環(huán)保、清洗速度快并且效果好的優(yōu)勢。

在對板材的影響方面，堿清洗劑相對于酸清洗劑對鋁板帶的腐蝕較輕，但是需要根據(jù)殘留的軋制油的量來合理配置清洗液的濃度，使其發(fā)揮最大功效。

在清洗液的處理方面，廢酸液因?yàn)樵谇逑吹倪^程中夾雜了很多雜質(zhì)，因此處理起來并不方便。而且廢酸液對環(huán)境的影響較大，氣味刺鼻并且具有易揮發(fā)的特性。而廢堿液的處理方式比較方便，與工廠其他普通廢液的處理方式基本相同。

3 各種清洗工藝的優(yōu)缺點(diǎn)對比

水清洗工藝、油清洗工藝、酸清洗工藝以及堿清洗工藝的優(yōu)缺點(diǎn)見表1。

4 小結(jié)

鋁板帶表面質(zhì)量的好壞是衡量鋁產(chǎn)品的一個(gè)十分重要的標(biāo)準(zhǔn)，影響鋁板帶表面質(zhì)量的主要因素為軋輥軋制過程中的殘留的軋制油以及鋁粉。通過比較水清洗工藝、油清洗工藝、酸清洗工藝以及堿清洗工藝的各自工藝特點(diǎn)以及清洗后的鋁板帶表面的潔凈度，得出酸、堿清洗工藝相對而言更具優(yōu)勢，更加適用于表面質(zhì)量要求較高、產(chǎn)能較大、要求清洗速度快的鋁加工產(chǎn)品。

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