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摘要:彩涂覆膜是由钢材或铝材和有机材料复合而成,具有强度高、易成型的机械特点,并且彩涂覆膜板的表面色彩比较鲜艳、耐腐性能好、使用寿命长、性价比高,已经广泛地应用于建筑、家电和汽车等领域,极大地促进了我国经济的快速发展。本文详细地叙述了彩涂覆膜生产线的关键设备和其主要的工艺技术,例如缝合机、辊涂机、活套、焚烧炉和固化炉、覆膜机等,并就常见的工艺控制技术作了综合性的论述,具有重要的现实意义。
关键词:彩涂覆膜;生产线;关键设备;工艺控制;综合论述
随着我国经济的快速发展,我国各行各业对于彩涂覆膜板的需求日益增长,目前,彩涂覆膜板主要应用于建筑行业,占到了市场使用率的92%左右,彩涂覆膜板在家电和汽车行业领域的比重也在不断地上升,并且对于彩涂覆膜板质量的要求越来越高,随着市场竞争的不断激烈,彩涂覆膜板生产厂家只有不断地进行技术创新,开发出设计水平高、层次高的彩涂覆膜产品,才能够满足市场用户的需求,才能够提高行业竞争力。
1. 彩钢覆膜生产线的关键设备
彩涂覆膜的生产线主要包括入口段、工艺段和出口部分,在整个生产线中,囊括了多个重要的生产设备,比如常见的缝合机、活套、辊涂机、焚烧炉和覆膜机等,本文就上述重要的生产设备展开详细的论述。
1.1 缝合机
彩钢覆膜生产线中缝合机的主要作用是用于缝合前后两卷带材的头部和尾部,从而使得生产线能够连续稳定地运行,提高缝合机的使用性能能够显著地降低生产线的投资成本,缝合机一般采用液压升降的模式来进行运转,同时设置有直线导轨和同步运行机构,这样能够更好地保证缝合装置具有理想的重复冲压精确度,缝合装置通常还应该设有专门的打孔设备,这样有利于生产线缝合头的跟踪。
1.2 活套
彩钢覆膜生产线中的活套主要用于带材的存储,可以在入口段上卷、缝合和出口段分切停机时,更好地确保工艺段连续稳定地运行,活套的传动结构主要形式为立式结构,立式结构的套量大,采用链条来连接传动结构和活动辊车,可以替代传统的钢丝绳,这样可以显著地消除钢丝绳变形的影响,实现传动结构的平稳运行,使张力波动降到最低。通过使用最新的传动链断裂保护结构,能够显著地避免由于传动链条的断裂引起活套设备损坏的重大生产事故[1]。
1.3 辊涂机
辊涂机是彩钢覆膜生产线上的核心设备,直接关系着彩钢覆膜的使用性能和外观质量,辊涂机一般采用三辊式正面涂敷结构和两辊式背面涂敷结构,并且涂料辊和拾料辊通常都是由步进电机进行驱动运行,设置有快速换辊设备,两者能够实现快速分离。在辊涂机运行过程中,各个涂辊的转速都是随着彩钢覆膜生产线的生产速度的变化进行相应的调整。当辊涂机停止运行或者是缝合头通过时,为了避免涂辊受到损害,正面的涂敷装置可以通过快开结构迅速地脱离带钢面,背面的涂敷装置是由顶托结构带动顶托辊使得带钢与背面涂辊脱离。通常情况下,辊涂机还会设置涂料箱液面升降设备,这样能够灵活地调整拾料辊的浸液量。
1.4 固化炉和焚烧炉
彩钢覆膜的固化温度直接影响到产品的质量,固化温度过高将会使得涂料发生过度固化现象,从而导致产品机械性能的下降;温度过低将会导致固化不完全,得不到理想的固化效果,那么产品的外观、质量和耐久性能将会受到不同程度的影响,因此,固化炉是彩钢覆膜生产线中的关键设备。为了取得良好的环保效果,生产线通常选用悬垂式固化炉,采用间接加热的模式,本质上是对传统的焚烧炉进行燃烧系统上的优化设计,燃烧系统一般包括固化炉、焚烧炉、循环管路系统、再循環管路系统、废气循环管路系统和循环混风室等子系统。
焚烧炉的烟道一般设置两台换热器,初涂固化炉和精涂固化炉出口含有有机溶剂的废气先进入废气预热炉进行加热,然后再进入焚烧炉进行高温裂解燃烧,使得废气发生完全的裂解燃烧,从而能够释放出足够的热量,经过新风加热器加热后,再通过换热器加热清洗段的废气,使得废气的温度下降到100℃以下,最后通过烟囱排出,通过上述一系列的废气处理装置,能够取得良好的环保效应。其中底涂固化炉和面涂固化炉一般都是平均分成若干段,从而进行温度和压力的控制,经过加热的空气和再循环风进入固化炉的各段混风室,经过充分的混合,能够实现对固化炉各段的温度进行精确控制。
为了保证固化炉的安全稳定运行,通常都在固化炉的前两段设置爆炸极限传感器,通过控制固化炉内溶剂含量不高于爆炸极限的25%,可以有效地避免爆炸风险的发生。此外,固化炉的进口段都设置有悬垂度的检测装置,这样能够实时地对张力进行闭环控制,进而保证带钢的安全稳定运行。
1.5 覆膜机
彩钢覆膜生产线中的覆膜机是在经过涂敷的带钢表面再敷上一层保护膜,这样可以确保彩钢覆膜表面色彩的持久性,进而避免彩钢覆膜在运输和生产过程中由于客观因素损害带钢表面。覆膜机通常是由膜开卷结构、膜展平设备和贴膜夹送辊组成,并且还设置了两套膜开卷和张紧装置。此外,为了实现保护膜的快速换卷,膜开卷装置中不仅设置了气胀轴快速脱离结构,还设置了保护膜快速切换用压辊装置。在实际的生产过程中,膜展平装置通常都是采用橡胶弧形压辊,这样能够使得整个覆膜机设备将保护膜连续、平整地送入夹送辊设备进行贴膜操作。为了能够保证覆膜机安全稳定地运行,在覆膜机中还设置了纠偏设备,这样能够确保保护膜的中心线和带钢的中心线始终保持一致。
2. 彩钢覆膜生产线工艺控制技术
2.1 机组纠偏控制技术
彩钢覆膜在生产运行的过程中,不可避免地受到带钢板形、棍子质量和各个设备安装精度的影响,从而导致带材在生产过程中偏离机组中心线,如果发生偏离中心线的运行故障,那么将会损害带材表面并且降低彩钢覆膜的成品率,故障严重时,还会损坏运行装置,进而导致整个生产线的停运,造成不可估量的经济损失,因此,在彩钢覆膜生产过程中,做好机组纠偏控制是十分有必要的。在生产线实际运行过程中,为了能够强化纠偏控制的效果,可以在初涂固化炉和精涂固化炉出口设置挤干纠偏辊,也可以在覆膜机设置自动位移跟踪系统,有效地保证保护膜中心线能够沿着带钢中心线进行规律地覆膜,通过采取上述措施,可以使得机组稳定地运行,防止带钢偏离机组中心线[2]。
2.2 节能环保工艺控制技术
通过在焚烧炉中设置换热器,通过在焚烧系统中设置换热器,能够给钝化烘干炉、热风吹扫、预处理槽液等设备提供热量来源,极大地提高了燃烧系统的热效率,显著地减少了燃料消耗量,具有客观的经济效益。在固化炉中有机物挥发出的溶剂是易燃易爆的有毒气体,通过采用新工艺,化涂室、底涂室和面涂室中的有毒气体将不再直接排入大气,而是通过焚烧净化、多次循环利用后再排入大气中,这样就能够达到国家污染物排放标准的要求,不仅减少了污染物的排放量,还能够显著地提高燃烧的热效率。此外,还可以在固化炉的出口安装自循环冷却系统,形成天然的强制冷却水段,这样只需要补充少量的水量就能够满足机组的运行需要。
结语:
综上所述,本文主要论述了彩钢覆膜生产线的运行现状,详细地介绍了彩钢覆膜生产线的关键工艺设备和相应的工艺控制技术。在实践生产中,厂家应该根据市场客户的实际需求,综合性地考虑生产工艺技术,在控制彩钢覆膜生产的投资成本时,还应该利用先进的生产工艺控制技术,尽可能地减少人力的投入,同时应该兼顾节能环保效益,有效地提升彩钢覆膜生产线的质量和使用性能,进而取得良好的社会效益和经济效益。
参考文献:
[1]李国禄,姜信昌,曹晓明,温鸣.材料增强用碳化硼颗粒表面改性涂层的研究[A].第四届全国表面工程学术交流大会论文集[C]. 2001
[2]金艳梅,刘赵淼.液体涂覆中褶皱形成的影响因素及防治措施[A].北京力学会第13届学术年会论文集[C]. 2007
关键词:彩涂覆膜;生产线;关键设备;工艺控制;综合论述
随着我国经济的快速发展,我国各行各业对于彩涂覆膜板的需求日益增长,目前,彩涂覆膜板主要应用于建筑行业,占到了市场使用率的92%左右,彩涂覆膜板在家电和汽车行业领域的比重也在不断地上升,并且对于彩涂覆膜板质量的要求越来越高,随着市场竞争的不断激烈,彩涂覆膜板生产厂家只有不断地进行技术创新,开发出设计水平高、层次高的彩涂覆膜产品,才能够满足市场用户的需求,才能够提高行业竞争力。
1. 彩钢覆膜生产线的关键设备
彩涂覆膜的生产线主要包括入口段、工艺段和出口部分,在整个生产线中,囊括了多个重要的生产设备,比如常见的缝合机、活套、辊涂机、焚烧炉和覆膜机等,本文就上述重要的生产设备展开详细的论述。
1.1 缝合机
彩钢覆膜生产线中缝合机的主要作用是用于缝合前后两卷带材的头部和尾部,从而使得生产线能够连续稳定地运行,提高缝合机的使用性能能够显著地降低生产线的投资成本,缝合机一般采用液压升降的模式来进行运转,同时设置有直线导轨和同步运行机构,这样能够更好地保证缝合装置具有理想的重复冲压精确度,缝合装置通常还应该设有专门的打孔设备,这样有利于生产线缝合头的跟踪。
1.2 活套
彩钢覆膜生产线中的活套主要用于带材的存储,可以在入口段上卷、缝合和出口段分切停机时,更好地确保工艺段连续稳定地运行,活套的传动结构主要形式为立式结构,立式结构的套量大,采用链条来连接传动结构和活动辊车,可以替代传统的钢丝绳,这样可以显著地消除钢丝绳变形的影响,实现传动结构的平稳运行,使张力波动降到最低。通过使用最新的传动链断裂保护结构,能够显著地避免由于传动链条的断裂引起活套设备损坏的重大生产事故[1]。
1.3 辊涂机
辊涂机是彩钢覆膜生产线上的核心设备,直接关系着彩钢覆膜的使用性能和外观质量,辊涂机一般采用三辊式正面涂敷结构和两辊式背面涂敷结构,并且涂料辊和拾料辊通常都是由步进电机进行驱动运行,设置有快速换辊设备,两者能够实现快速分离。在辊涂机运行过程中,各个涂辊的转速都是随着彩钢覆膜生产线的生产速度的变化进行相应的调整。当辊涂机停止运行或者是缝合头通过时,为了避免涂辊受到损害,正面的涂敷装置可以通过快开结构迅速地脱离带钢面,背面的涂敷装置是由顶托结构带动顶托辊使得带钢与背面涂辊脱离。通常情况下,辊涂机还会设置涂料箱液面升降设备,这样能够灵活地调整拾料辊的浸液量。
1.4 固化炉和焚烧炉
彩钢覆膜的固化温度直接影响到产品的质量,固化温度过高将会使得涂料发生过度固化现象,从而导致产品机械性能的下降;温度过低将会导致固化不完全,得不到理想的固化效果,那么产品的外观、质量和耐久性能将会受到不同程度的影响,因此,固化炉是彩钢覆膜生产线中的关键设备。为了取得良好的环保效果,生产线通常选用悬垂式固化炉,采用间接加热的模式,本质上是对传统的焚烧炉进行燃烧系统上的优化设计,燃烧系统一般包括固化炉、焚烧炉、循环管路系统、再循環管路系统、废气循环管路系统和循环混风室等子系统。
焚烧炉的烟道一般设置两台换热器,初涂固化炉和精涂固化炉出口含有有机溶剂的废气先进入废气预热炉进行加热,然后再进入焚烧炉进行高温裂解燃烧,使得废气发生完全的裂解燃烧,从而能够释放出足够的热量,经过新风加热器加热后,再通过换热器加热清洗段的废气,使得废气的温度下降到100℃以下,最后通过烟囱排出,通过上述一系列的废气处理装置,能够取得良好的环保效应。其中底涂固化炉和面涂固化炉一般都是平均分成若干段,从而进行温度和压力的控制,经过加热的空气和再循环风进入固化炉的各段混风室,经过充分的混合,能够实现对固化炉各段的温度进行精确控制。
为了保证固化炉的安全稳定运行,通常都在固化炉的前两段设置爆炸极限传感器,通过控制固化炉内溶剂含量不高于爆炸极限的25%,可以有效地避免爆炸风险的发生。此外,固化炉的进口段都设置有悬垂度的检测装置,这样能够实时地对张力进行闭环控制,进而保证带钢的安全稳定运行。
1.5 覆膜机
彩钢覆膜生产线中的覆膜机是在经过涂敷的带钢表面再敷上一层保护膜,这样可以确保彩钢覆膜表面色彩的持久性,进而避免彩钢覆膜在运输和生产过程中由于客观因素损害带钢表面。覆膜机通常是由膜开卷结构、膜展平设备和贴膜夹送辊组成,并且还设置了两套膜开卷和张紧装置。此外,为了实现保护膜的快速换卷,膜开卷装置中不仅设置了气胀轴快速脱离结构,还设置了保护膜快速切换用压辊装置。在实际的生产过程中,膜展平装置通常都是采用橡胶弧形压辊,这样能够使得整个覆膜机设备将保护膜连续、平整地送入夹送辊设备进行贴膜操作。为了能够保证覆膜机安全稳定地运行,在覆膜机中还设置了纠偏设备,这样能够确保保护膜的中心线和带钢的中心线始终保持一致。
2. 彩钢覆膜生产线工艺控制技术
2.1 机组纠偏控制技术
彩钢覆膜在生产运行的过程中,不可避免地受到带钢板形、棍子质量和各个设备安装精度的影响,从而导致带材在生产过程中偏离机组中心线,如果发生偏离中心线的运行故障,那么将会损害带材表面并且降低彩钢覆膜的成品率,故障严重时,还会损坏运行装置,进而导致整个生产线的停运,造成不可估量的经济损失,因此,在彩钢覆膜生产过程中,做好机组纠偏控制是十分有必要的。在生产线实际运行过程中,为了能够强化纠偏控制的效果,可以在初涂固化炉和精涂固化炉出口设置挤干纠偏辊,也可以在覆膜机设置自动位移跟踪系统,有效地保证保护膜中心线能够沿着带钢中心线进行规律地覆膜,通过采取上述措施,可以使得机组稳定地运行,防止带钢偏离机组中心线[2]。
2.2 节能环保工艺控制技术
通过在焚烧炉中设置换热器,通过在焚烧系统中设置换热器,能够给钝化烘干炉、热风吹扫、预处理槽液等设备提供热量来源,极大地提高了燃烧系统的热效率,显著地减少了燃料消耗量,具有客观的经济效益。在固化炉中有机物挥发出的溶剂是易燃易爆的有毒气体,通过采用新工艺,化涂室、底涂室和面涂室中的有毒气体将不再直接排入大气,而是通过焚烧净化、多次循环利用后再排入大气中,这样就能够达到国家污染物排放标准的要求,不仅减少了污染物的排放量,还能够显著地提高燃烧的热效率。此外,还可以在固化炉的出口安装自循环冷却系统,形成天然的强制冷却水段,这样只需要补充少量的水量就能够满足机组的运行需要。
结语:
综上所述,本文主要论述了彩钢覆膜生产线的运行现状,详细地介绍了彩钢覆膜生产线的关键工艺设备和相应的工艺控制技术。在实践生产中,厂家应该根据市场客户的实际需求,综合性地考虑生产工艺技术,在控制彩钢覆膜生产的投资成本时,还应该利用先进的生产工艺控制技术,尽可能地减少人力的投入,同时应该兼顾节能环保效益,有效地提升彩钢覆膜生产线的质量和使用性能,进而取得良好的社会效益和经济效益。
参考文献:
[1]李国禄,姜信昌,曹晓明,温鸣.材料增强用碳化硼颗粒表面改性涂层的研究[A].第四届全国表面工程学术交流大会论文集[C]. 2001
[2]金艳梅,刘赵淼.液体涂覆中褶皱形成的影响因素及防治措施[A].北京力学会第13届学术年会论文集[C]. 2007