摘要：純拉伸機(jī)列生產(chǎn)成品停機(jī)時(shí)存在鋁帶材表面堿液痕現(xiàn)象，嚴(yán)重影響帶材的表面質(zhì)量，缺陷的鋁帶材總體長(zhǎng)度約為20m，由于卷取機(jī)至清洗段間的帶材長(zhǎng)度約100m，因此純拉伸生產(chǎn)的成品約120m的長(zhǎng)度客戶無(wú)法使用。為解決純拉伸帶材堿液痕的問(wèn)題，擬對(duì)清洗段堿液管路及電氣控制方式進(jìn)行技術(shù)改造，使堿液痕問(wèn)題得到明顯改善。

關(guān)鍵詞：純拉伸卷材內(nèi)圈；堿液痕；純拉伸

中圖分類號(hào)：TU723?；?；?；?；文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?；?；?；?；文章編號(hào)：1009-2374（2014）18-0059-03

純拉伸機(jī)列由德國(guó)BWG公司制造，配備了堿液清洗裝置可以保證帶材表面的灰度值達(dá)到一級(jí)水平，主要用于生產(chǎn)高精度CTP帶材。本文簡(jiǎn)要說(shuō)明純拉伸清洗裝置的設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理，主要分析該裝置在清洗時(shí)造成帶材表面堿液痕缺陷的原因，以及我們?cè)谏a(chǎn)調(diào)試過(guò)程中實(shí)施的一系列旨在消除堿液痕缺陷的技術(shù)改進(jìn)和實(shí)施效果。

1堿液痕產(chǎn)生的原因

帶材在停機(jī)過(guò)程中，堿液清洗段內(nèi)的鋁帶材表面殘留有堿液，當(dāng)堿液附著在鋁帶材表面超過(guò)3分鐘左右，對(duì)帶材表面產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，即所謂的堿液痕；

在堿液漂洗箱內(nèi)的帶材長(zhǎng)度計(jì)算為：（2848+3260）×3=18325mm，加上包角處的缺陷帶材，總長(zhǎng)度約20m。

2清洗設(shè)備描述

整個(gè)清洗段共4個(gè)水箱（A、B、C、D四個(gè)水箱）。其中，A水箱為堿液+去離子水混合液，水箱的體積為12m3，水溫達(dá)62℃，與該水箱連接共有5個(gè)泵，其中3個(gè)泵為帶材清洗使用泵（A1、A2、A3），1個(gè)泵為備用泵（A4），1個(gè)泵為加熱使用泵（A5）；B、C、D水箱為去離子水，水箱的體積為4m3，D水箱的水溫達(dá)55℃，B、C、D水箱內(nèi)去離子水的清潔度依次遞增，3個(gè)水箱共用4個(gè)泵參與控制，每個(gè)水箱分別單獨(dú)連接1個(gè)泵，最后一臺(tái)為備用泵（C2）。

A水箱的補(bǔ)水有3個(gè)方式：

方式一：直接由去離子水的總管補(bǔ)充DN60。

方式二：從B水箱的抽水泵引出一路管徑為DN32的補(bǔ)水管補(bǔ)充。

方式三：從B水箱抽水泵打出的去離子水，經(jīng)旁通管DN50，對(duì)堿液清洗段的末端帶材進(jìn)行最后一段的沖洗，以減少堿液由于帶材的傳動(dòng)從A水箱帶到B水箱的量，沖洗后的水也是落到A水箱內(nèi)。

在正常的生產(chǎn)過(guò)程中，由于生產(chǎn)工藝上的需求，機(jī)列在開(kāi)機(jī)的過(guò)程中自動(dòng)選擇方式三進(jìn)行補(bǔ)水，補(bǔ)水流量為2.5m3/h。每個(gè)生產(chǎn)成品卷的總長(zhǎng)度按9000m計(jì)算，機(jī)列正常生產(chǎn)的最大速度為300m/min，故每生產(chǎn)一個(gè)卷所需要的時(shí)間為30min，往A水箱補(bǔ)充的水量為1.25m3。在不改變補(bǔ)水量的情況下，將方式三的補(bǔ)水流量減低到0.8m3/h，即30min的補(bǔ)水總量為0.4m3，其余的0.85m3的水通過(guò)改造后的管路由D水箱的備用泵打到A水箱上端堿液清洗段的噴桿梁，對(duì)附著在帶材表面的堿液進(jìn)行沖洗。通過(guò)這種控制方式，可以做到不改變A水箱內(nèi)的堿液濃度的情況下，使帶材表面的堿液痕問(wèn)題得到明顯改善。

3管道及噴嘴的改造

帶材在停機(jī)的過(guò)程中，由于A堿液清洗段內(nèi)的堿液噴射梁殘留有堿液，會(huì)持續(xù)以滴狀滴在帶材表面，故用去離子水來(lái)替代堿液噴射梁內(nèi)的堿液，既能解決上述問(wèn)題，又能對(duì)帶材表面殘留的堿液進(jìn)行漂洗，具體的管道改造描述如下（詳見(jiàn)附件圖紙）。

利用D水箱的備用口（與備用泵C1相連），在該備用泵的出口引出一路三通管①與A水箱的3根堿液噴射主管道（a1、a2、a3）分別相連。選用D水箱的原因是D水箱的水溫最接近A水箱的水溫，已減少A水箱因水溫過(guò)低而延長(zhǎng)加熱的時(shí)間（A水箱的水溫達(dá)62℃，D水箱的水溫達(dá)55℃）。

在A水箱的3根堿液噴射主管道上分別安裝1個(gè)止回閥，以防止D水箱備用泵抽出的去離子水經(jīng)堿液主管道倒灌入A水箱內(nèi)。

在管道④上分別安裝手動(dòng)蝶閥及止回閥，以防止堿液從管道①倒灌回D水箱；

在管道①上分別安裝電動(dòng)截止閥、手動(dòng)蝶閥及流量測(cè)試儀；

A水箱上共有3個(gè)堿液清洗區(qū)，每區(qū)共有24個(gè)噴嘴，12個(gè)噴嘴位于帶材的上表面，易對(duì)帶材表面的堿液痕有影響，故對(duì)此12個(gè)噴嘴出口設(shè)計(jì)安裝氣動(dòng)截止閥（常閉），3區(qū)共安裝了36個(gè)氣動(dòng)截止閥，使堿液在停止噴射后直接關(guān)閉噴嘴，防止殘留的堿液滴在帶材表面產(chǎn)生堿液痕。

圖1

圖2

圖3

4生產(chǎn)工藝控制方面

4.1三區(qū)堿液的先后工作狀態(tài)介紹

當(dāng)帶材線速度小于50m/min時(shí)，A3泵啟動(dòng)，堿液從a3管進(jìn)入堿液一區(qū)對(duì)斜面的帶材進(jìn)行沖洗；當(dāng)帶材線速度小于100m/min時(shí)，氣動(dòng)閥19.1.27打開(kāi)，堿液從a3管進(jìn)入堿液一區(qū)對(duì)立面及斜面的帶材進(jìn)行沖洗；當(dāng)帶材線速度小于150m/min時(shí)，A2泵啟動(dòng)，堿液從a2管進(jìn)入堿液二區(qū)對(duì)斜面的帶材進(jìn)行沖洗，一區(qū)清洗的狀態(tài)不變；當(dāng)帶材線速度小于200m/min時(shí)，氣動(dòng)閥19.1.26打開(kāi)，堿液從a2管進(jìn)入堿液二區(qū)對(duì)立面及斜面的帶材進(jìn)行沖洗，一區(qū)清洗的狀態(tài)不變；當(dāng)帶材線速度小于250m/min時(shí)，A1泵啟動(dòng)，堿液從a1管進(jìn)入堿液三區(qū)對(duì)斜面的帶材進(jìn)行沖洗，一區(qū)、二區(qū)清洗的狀態(tài)不變；當(dāng)帶材線速度小于300m/min時(shí)，氣動(dòng)閥19.1.25打開(kāi)，堿液從a1管進(jìn)入堿液三區(qū)對(duì)立面及斜面的帶材進(jìn)行沖洗，一區(qū)、二區(qū)清洗的狀態(tài)不變。

4.2在電氣控制方面

每區(qū)堿液共增加12個(gè)氣動(dòng)截止閥，通過(guò)3個(gè)電磁閥來(lái)控制，即實(shí)現(xiàn)每個(gè)電磁閥控制4個(gè)氣動(dòng)截止閥。每個(gè)截止閥的動(dòng)作順序與上述介紹的三區(qū)堿液的先后工作狀態(tài)一致。具體控制方式如下：

堿液一區(qū)：

電磁閥1：控制堿液一區(qū)斜面頂部2個(gè)噴嘴和立面頂部2個(gè)噴嘴（共4個(gè)）的水路通斷。由于啟動(dòng)截止閥為常閉，故要開(kāi)啟該區(qū)4個(gè)噴嘴時(shí)閥門(mén)需要通壓縮空氣（即電磁閥得電）來(lái)開(kāi)啟。閥門(mén)的通斷與該區(qū)的堿液泵19.1.06的運(yùn)行時(shí)間一致。

電磁閥2：控制堿液一區(qū)斜面中間和底下的共4個(gè)噴嘴的水路通斷。閥門(mén)的通斷除與該區(qū)的堿液泵19.1.06的運(yùn)行時(shí)間一致外（正常運(yùn)行），在自動(dòng)漂洗投入時(shí)與漂洗泵（備用泵）運(yùn)行一致。

電磁閥3：控制堿液一區(qū)立面中間和底下的共4個(gè)噴嘴的水路通斷。閥門(mén)的通斷除與該區(qū)的堿液泵19.1.06的運(yùn)行時(shí)間一致外（正常運(yùn)行），在自動(dòng)漂洗投入時(shí)與漂洗泵（備用泵）運(yùn)行一致達(dá)到利用清水沖洗帶材表面的效果。

堿液二區(qū)、堿液三區(qū)的控制方式與堿液一區(qū)一致。

4.3水量的計(jì)算

新增管道的總體積為：

3.14×50×50×10-6×12m3=0.094m3

原堿液管道的總體積為：

3.14×50×50×10-6×3×3m3=0.071m3

故需從D水箱抽往A水箱總的去離子水體積為0.85+0.094+0.071=1.015m3

D水箱的備用泵排量為75m3/h，該泵需啟動(dòng)約50s的時(shí)間才能抽出1.015m3的水。在機(jī)列停止前50s內(nèi)，機(jī)列的線速度為30m/min，停止3臺(tái)堿液抽水泵，啟動(dòng)D水箱的備用泵C2，利用D水箱內(nèi)的高溫去離子水對(duì)帶材表面的堿液進(jìn)行沖洗，以防止堿液對(duì)帶材的腐蝕。在50s內(nèi)，帶材繼續(xù)前進(jìn)25m，使原在堿液清洗段內(nèi)的20m表面含堿液的帶材徹底沖洗干凈。

5結(jié)語(yǔ)

通過(guò)技改前后的堿液痕對(duì)比可以看出，技改前帶材表面白色的堿液痕已得到明顯的改善。從技改后的產(chǎn)品可以看出，帶材表面有300mm寬腐蝕痕，這是由于張緊的帶材與膠輥形成包角，帶材表面沖洗后含有淡淡堿液的去離子水順著帶材流進(jìn)包角所形成的腐蝕痕跡。通過(guò)本次的技改，純拉伸成品帶材表面的堿液痕得到明顯的改善，使卷取機(jī)至清洗段間的120m成品帶材能夠基本滿足客戶的使用，從而帶來(lái)較為可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]?；純拉伸清洗段系統(tǒng)示意圖.機(jī)列隨機(jī)資料.

[2]?；機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.

作者簡(jiǎn)介：俞強(qiáng)文（1982—），男，福建福清人，中鋁瑞閩鋁板帶有限公司助理工程師，研究方向：機(jī)械設(shè)備管理與維護(hù)。endprint

摘要：純拉伸機(jī)列生產(chǎn)成品停機(jī)時(shí)存在鋁帶材表面堿液痕現(xiàn)象，嚴(yán)重影響帶材的表面質(zhì)量，缺陷的鋁帶材總體長(zhǎng)度約為20m，由于卷取機(jī)至清洗段間的帶材長(zhǎng)度約100m，因此純拉伸生產(chǎn)的成品約120m的長(zhǎng)度客戶無(wú)法使用。為解決純拉伸帶材堿液痕的問(wèn)題，擬對(duì)清洗段堿液管路及電氣控制方式進(jìn)行技術(shù)改造，使堿液痕問(wèn)題得到明顯改善。

關(guān)鍵詞：純拉伸卷材內(nèi)圈；堿液痕；純拉伸

中圖分類號(hào)：TU723?；?；?；?；文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?；?；?；?；文章編號(hào)：1009-2374（2014）18-0059-03

純拉伸機(jī)列由德國(guó)BWG公司制造，配備了堿液清洗裝置可以保證帶材表面的灰度值達(dá)到一級(jí)水平，主要用于生產(chǎn)高精度CTP帶材。本文簡(jiǎn)要說(shuō)明純拉伸清洗裝置的設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理，主要分析該裝置在清洗時(shí)造成帶材表面堿液痕缺陷的原因，以及我們?cè)谏a(chǎn)調(diào)試過(guò)程中實(shí)施的一系列旨在消除堿液痕缺陷的技術(shù)改進(jìn)和實(shí)施效果。

1堿液痕產(chǎn)生的原因

帶材在停機(jī)過(guò)程中，堿液清洗段內(nèi)的鋁帶材表面殘留有堿液，當(dāng)堿液附著在鋁帶材表面超過(guò)3分鐘左右，對(duì)帶材表面產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，即所謂的堿液痕；

在堿液漂洗箱內(nèi)的帶材長(zhǎng)度計(jì)算為：（2848+3260）×3=18325mm，加上包角處的缺陷帶材，總長(zhǎng)度約20m。

2清洗設(shè)備描述

整個(gè)清洗段共4個(gè)水箱（A、B、C、D四個(gè)水箱）。其中，A水箱為堿液+去離子水混合液，水箱的體積為12m3，水溫達(dá)62℃，與該水箱連接共有5個(gè)泵，其中3個(gè)泵為帶材清洗使用泵（A1、A2、A3），1個(gè)泵為備用泵（A4），1個(gè)泵為加熱使用泵（A5）；B、C、D水箱為去離子水，水箱的體積為4m3，D水箱的水溫達(dá)55℃，B、C、D水箱內(nèi)去離子水的清潔度依次遞增，3個(gè)水箱共用4個(gè)泵參與控制，每個(gè)水箱分別單獨(dú)連接1個(gè)泵，最后一臺(tái)為備用泵（C2）。

A水箱的補(bǔ)水有3個(gè)方式：

方式一：直接由去離子水的總管補(bǔ)充DN60。

方式二：從B水箱的抽水泵引出一路管徑為DN32的補(bǔ)水管補(bǔ)充。

方式三：從B水箱抽水泵打出的去離子水，經(jīng)旁通管DN50，對(duì)堿液清洗段的末端帶材進(jìn)行最后一段的沖洗，以減少堿液由于帶材的傳動(dòng)從A水箱帶到B水箱的量，沖洗后的水也是落到A水箱內(nèi)。

在正常的生產(chǎn)過(guò)程中，由于生產(chǎn)工藝上的需求，機(jī)列在開(kāi)機(jī)的過(guò)程中自動(dòng)選擇方式三進(jìn)行補(bǔ)水，補(bǔ)水流量為2.5m3/h。每個(gè)生產(chǎn)成品卷的總長(zhǎng)度按9000m計(jì)算，機(jī)列正常生產(chǎn)的最大速度為300m/min，故每生產(chǎn)一個(gè)卷所需要的時(shí)間為30min，往A水箱補(bǔ)充的水量為1.25m3。在不改變補(bǔ)水量的情況下，將方式三的補(bǔ)水流量減低到0.8m3/h，即30min的補(bǔ)水總量為0.4m3，其余的0.85m3的水通過(guò)改造后的管路由D水箱的備用泵打到A水箱上端堿液清洗段的噴桿梁，對(duì)附著在帶材表面的堿液進(jìn)行沖洗。通過(guò)這種控制方式，可以做到不改變A水箱內(nèi)的堿液濃度的情況下，使帶材表面的堿液痕問(wèn)題得到明顯改善。

3管道及噴嘴的改造

帶材在停機(jī)的過(guò)程中，由于A堿液清洗段內(nèi)的堿液噴射梁殘留有堿液，會(huì)持續(xù)以滴狀滴在帶材表面，故用去離子水來(lái)替代堿液噴射梁內(nèi)的堿液，既能解決上述問(wèn)題，又能對(duì)帶材表面殘留的堿液進(jìn)行漂洗，具體的管道改造描述如下（詳見(jiàn)附件圖紙）。

利用D水箱的備用口（與備用泵C1相連），在該備用泵的出口引出一路三通管①與A水箱的3根堿液噴射主管道（a1、a2、a3）分別相連。選用D水箱的原因是D水箱的水溫最接近A水箱的水溫，已減少A水箱因水溫過(guò)低而延長(zhǎng)加熱的時(shí)間（A水箱的水溫達(dá)62℃，D水箱的水溫達(dá)55℃）。

在A水箱的3根堿液噴射主管道上分別安裝1個(gè)止回閥，以防止D水箱備用泵抽出的去離子水經(jīng)堿液主管道倒灌入A水箱內(nèi)。

在管道④上分別安裝手動(dòng)蝶閥及止回閥，以防止堿液從管道①倒灌回D水箱；

在管道①上分別安裝電動(dòng)截止閥、手動(dòng)蝶閥及流量測(cè)試儀；

A水箱上共有3個(gè)堿液清洗區(qū)，每區(qū)共有24個(gè)噴嘴，12個(gè)噴嘴位于帶材的上表面，易對(duì)帶材表面的堿液痕有影響，故對(duì)此12個(gè)噴嘴出口設(shè)計(jì)安裝氣動(dòng)截止閥（常閉），3區(qū)共安裝了36個(gè)氣動(dòng)截止閥，使堿液在停止噴射后直接關(guān)閉噴嘴，防止殘留的堿液滴在帶材表面產(chǎn)生堿液痕。

圖1

圖2

圖3

4生產(chǎn)工藝控制方面

4.1三區(qū)堿液的先后工作狀態(tài)介紹

當(dāng)帶材線速度小于50m/min時(shí)，A3泵啟動(dòng)，堿液從a3管進(jìn)入堿液一區(qū)對(duì)斜面的帶材進(jìn)行沖洗；當(dāng)帶材線速度小于100m/min時(shí)，氣動(dòng)閥19.1.27打開(kāi)，堿液從a3管進(jìn)入堿液一區(qū)對(duì)立面及斜面的帶材進(jìn)行沖洗；當(dāng)帶材線速度小于150m/min時(shí)，A2泵啟動(dòng)，堿液從a2管進(jìn)入堿液二區(qū)對(duì)斜面的帶材進(jìn)行沖洗，一區(qū)清洗的狀態(tài)不變；當(dāng)帶材線速度小于200m/min時(shí)，氣動(dòng)閥19.1.26打開(kāi)，堿液從a2管進(jìn)入堿液二區(qū)對(duì)立面及斜面的帶材進(jìn)行沖洗，一區(qū)清洗的狀態(tài)不變；當(dāng)帶材線速度小于250m/min時(shí)，A1泵啟動(dòng)，堿液從a1管進(jìn)入堿液三區(qū)對(duì)斜面的帶材進(jìn)行沖洗，一區(qū)、二區(qū)清洗的狀態(tài)不變；當(dāng)帶材線速度小于300m/min時(shí)，氣動(dòng)閥19.1.25打開(kāi)，堿液從a1管進(jìn)入堿液三區(qū)對(duì)立面及斜面的帶材進(jìn)行沖洗，一區(qū)、二區(qū)清洗的狀態(tài)不變。

4.2在電氣控制方面

每區(qū)堿液共增加12個(gè)氣動(dòng)截止閥，通過(guò)3個(gè)電磁閥來(lái)控制，即實(shí)現(xiàn)每個(gè)電磁閥控制4個(gè)氣動(dòng)截止閥。每個(gè)截止閥的動(dòng)作順序與上述介紹的三區(qū)堿液的先后工作狀態(tài)一致。具體控制方式如下：

堿液一區(qū)：

電磁閥1：控制堿液一區(qū)斜面頂部2個(gè)噴嘴和立面頂部2個(gè)噴嘴（共4個(gè)）的水路通斷。由于啟動(dòng)截止閥為常閉，故要開(kāi)啟該區(qū)4個(gè)噴嘴時(shí)閥門(mén)需要通壓縮空氣（即電磁閥得電）來(lái)開(kāi)啟。閥門(mén)的通斷與該區(qū)的堿液泵19.1.06的運(yùn)行時(shí)間一致。

電磁閥2：控制堿液一區(qū)斜面中間和底下的共4個(gè)噴嘴的水路通斷。閥門(mén)的通斷除與該區(qū)的堿液泵19.1.06的運(yùn)行時(shí)間一致外（正常運(yùn)行），在自動(dòng)漂洗投入時(shí)與漂洗泵（備用泵）運(yùn)行一致。

電磁閥3：控制堿液一區(qū)立面中間和底下的共4個(gè)噴嘴的水路通斷。閥門(mén)的通斷除與該區(qū)的堿液泵19.1.06的運(yùn)行時(shí)間一致外（正常運(yùn)行），在自動(dòng)漂洗投入時(shí)與漂洗泵（備用泵）運(yùn)行一致達(dá)到利用清水沖洗帶材表面的效果。

堿液二區(qū)、堿液三區(qū)的控制方式與堿液一區(qū)一致。

4.3水量的計(jì)算

新增管道的總體積為：

3.14×50×50×10-6×12m3=0.094m3

原堿液管道的總體積為：

3.14×50×50×10-6×3×3m3=0.071m3

故需從D水箱抽往A水箱總的去離子水體積為0.85+0.094+0.071=1.015m3

D水箱的備用泵排量為75m3/h，該泵需啟動(dòng)約50s的時(shí)間才能抽出1.015m3的水。在機(jī)列停止前50s內(nèi)，機(jī)列的線速度為30m/min，停止3臺(tái)堿液抽水泵，啟動(dòng)D水箱的備用泵C2，利用D水箱內(nèi)的高溫去離子水對(duì)帶材表面的堿液進(jìn)行沖洗，以防止堿液對(duì)帶材的腐蝕。在50s內(nèi)，帶材繼續(xù)前進(jìn)25m，使原在堿液清洗段內(nèi)的20m表面含堿液的帶材徹底沖洗干凈。

5結(jié)語(yǔ)

通過(guò)技改前后的堿液痕對(duì)比可以看出，技改前帶材表面白色的堿液痕已得到明顯的改善。從技改后的產(chǎn)品可以看出，帶材表面有300mm寬腐蝕痕，這是由于張緊的帶材與膠輥形成包角，帶材表面沖洗后含有淡淡堿液的去離子水順著帶材流進(jìn)包角所形成的腐蝕痕跡。通過(guò)本次的技改，純拉伸成品帶材表面的堿液痕得到明顯的改善，使卷取機(jī)至清洗段間的120m成品帶材能夠基本滿足客戶的使用，從而帶來(lái)較為可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]?；純拉伸清洗段系統(tǒng)示意圖.機(jī)列隨機(jī)資料.

[2]?；機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.

作者簡(jiǎn)介：俞強(qiáng)文（1982—），男，福建福清人，中鋁瑞閩鋁板帶有限公司助理工程師，研究方向：機(jī)械設(shè)備管理與維護(hù)。endprint

摘要：純拉伸機(jī)列生產(chǎn)成品停機(jī)時(shí)存在鋁帶材表面堿液痕現(xiàn)象，嚴(yán)重影響帶材的表面質(zhì)量，缺陷的鋁帶材總體長(zhǎng)度約為20m，由于卷取機(jī)至清洗段間的帶材長(zhǎng)度約100m，因此純拉伸生產(chǎn)的成品約120m的長(zhǎng)度客戶無(wú)法使用。為解決純拉伸帶材堿液痕的問(wèn)題，擬對(duì)清洗段堿液管路及電氣控制方式進(jìn)行技術(shù)改造，使堿液痕問(wèn)題得到明顯改善。

關(guān)鍵詞：純拉伸卷材內(nèi)圈；堿液痕；純拉伸

中圖分類號(hào)：TU723?；?；?；?；文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?；?；?；?；文章編號(hào)：1009-2374（2014）18-0059-03

純拉伸機(jī)列由德國(guó)BWG公司制造，配備了堿液清洗裝置可以保證帶材表面的灰度值達(dá)到一級(jí)水平，主要用于生產(chǎn)高精度CTP帶材。本文簡(jiǎn)要說(shuō)明純拉伸清洗裝置的設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理，主要分析該裝置在清洗時(shí)造成帶材表面堿液痕缺陷的原因，以及我們?cè)谏a(chǎn)調(diào)試過(guò)程中實(shí)施的一系列旨在消除堿液痕缺陷的技術(shù)改進(jìn)和實(shí)施效果。

1堿液痕產(chǎn)生的原因

帶材在停機(jī)過(guò)程中，堿液清洗段內(nèi)的鋁帶材表面殘留有堿液，當(dāng)堿液附著在鋁帶材表面超過(guò)3分鐘左右，對(duì)帶材表面產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，即所謂的堿液痕；

在堿液漂洗箱內(nèi)的帶材長(zhǎng)度計(jì)算為：（2848+3260）×3=18325mm，加上包角處的缺陷帶材，總長(zhǎng)度約20m。

2清洗設(shè)備描述

整個(gè)清洗段共4個(gè)水箱（A、B、C、D四個(gè)水箱）。其中，A水箱為堿液+去離子水混合液，水箱的體積為12m3，水溫達(dá)62℃，與該水箱連接共有5個(gè)泵，其中3個(gè)泵為帶材清洗使用泵（A1、A2、A3），1個(gè)泵為備用泵（A4），1個(gè)泵為加熱使用泵（A5）；B、C、D水箱為去離子水，水箱的體積為4m3，D水箱的水溫達(dá)55℃，B、C、D水箱內(nèi)去離子水的清潔度依次遞增，3個(gè)水箱共用4個(gè)泵參與控制，每個(gè)水箱分別單獨(dú)連接1個(gè)泵，最后一臺(tái)為備用泵（C2）。

A水箱的補(bǔ)水有3個(gè)方式：

方式一：直接由去離子水的總管補(bǔ)充DN60。

方式二：從B水箱的抽水泵引出一路管徑為DN32的補(bǔ)水管補(bǔ)充。

方式三：從B水箱抽水泵打出的去離子水，經(jīng)旁通管DN50，對(duì)堿液清洗段的末端帶材進(jìn)行最后一段的沖洗，以減少堿液由于帶材的傳動(dòng)從A水箱帶到B水箱的量，沖洗后的水也是落到A水箱內(nèi)。

在正常的生產(chǎn)過(guò)程中，由于生產(chǎn)工藝上的需求，機(jī)列在開(kāi)機(jī)的過(guò)程中自動(dòng)選擇方式三進(jìn)行補(bǔ)水，補(bǔ)水流量為2.5m3/h。每個(gè)生產(chǎn)成品卷的總長(zhǎng)度按9000m計(jì)算，機(jī)列正常生產(chǎn)的最大速度為300m/min，故每生產(chǎn)一個(gè)卷所需要的時(shí)間為30min，往A水箱補(bǔ)充的水量為1.25m3。在不改變補(bǔ)水量的情況下，將方式三的補(bǔ)水流量減低到0.8m3/h，即30min的補(bǔ)水總量為0.4m3，其余的0.85m3的水通過(guò)改造后的管路由D水箱的備用泵打到A水箱上端堿液清洗段的噴桿梁，對(duì)附著在帶材表面的堿液進(jìn)行沖洗。通過(guò)這種控制方式，可以做到不改變A水箱內(nèi)的堿液濃度的情況下，使帶材表面的堿液痕問(wèn)題得到明顯改善。

3管道及噴嘴的改造

帶材在停機(jī)的過(guò)程中，由于A堿液清洗段內(nèi)的堿液噴射梁殘留有堿液，會(huì)持續(xù)以滴狀滴在帶材表面，故用去離子水來(lái)替代堿液噴射梁內(nèi)的堿液，既能解決上述問(wèn)題，又能對(duì)帶材表面殘留的堿液進(jìn)行漂洗，具體的管道改造描述如下（詳見(jiàn)附件圖紙）。

利用D水箱的備用口（與備用泵C1相連），在該備用泵的出口引出一路三通管①與A水箱的3根堿液噴射主管道（a1、a2、a3）分別相連。選用D水箱的原因是D水箱的水溫最接近A水箱的水溫，已減少A水箱因水溫過(guò)低而延長(zhǎng)加熱的時(shí)間（A水箱的水溫達(dá)62℃，D水箱的水溫達(dá)55℃）。

在A水箱的3根堿液噴射主管道上分別安裝1個(gè)止回閥，以防止D水箱備用泵抽出的去離子水經(jīng)堿液主管道倒灌入A水箱內(nèi)。

在管道④上分別安裝手動(dòng)蝶閥及止回閥，以防止堿液從管道①倒灌回D水箱；

在管道①上分別安裝電動(dòng)截止閥、手動(dòng)蝶閥及流量測(cè)試儀；

A水箱上共有3個(gè)堿液清洗區(qū)，每區(qū)共有24個(gè)噴嘴，12個(gè)噴嘴位于帶材的上表面，易對(duì)帶材表面的堿液痕有影響，故對(duì)此12個(gè)噴嘴出口設(shè)計(jì)安裝氣動(dòng)截止閥（常閉），3區(qū)共安裝了36個(gè)氣動(dòng)截止閥，使堿液在停止噴射后直接關(guān)閉噴嘴，防止殘留的堿液滴在帶材表面產(chǎn)生堿液痕。

圖1

圖2

圖3

4生產(chǎn)工藝控制方面

4.1三區(qū)堿液的先后工作狀態(tài)介紹

當(dāng)帶材線速度小于50m/min時(shí)，A3泵啟動(dòng)，堿液從a3管進(jìn)入堿液一區(qū)對(duì)斜面的帶材進(jìn)行沖洗；當(dāng)帶材線速度小于100m/min時(shí)，氣動(dòng)閥19.1.27打開(kāi)，堿液從a3管進(jìn)入堿液一區(qū)對(duì)立面及斜面的帶材進(jìn)行沖洗；當(dāng)帶材線速度小于150m/min時(shí)，A2泵啟動(dòng)，堿液從a2管進(jìn)入堿液二區(qū)對(duì)斜面的帶材進(jìn)行沖洗，一區(qū)清洗的狀態(tài)不變；當(dāng)帶材線速度小于200m/min時(shí)，氣動(dòng)閥19.1.26打開(kāi)，堿液從a2管進(jìn)入堿液二區(qū)對(duì)立面及斜面的帶材進(jìn)行沖洗，一區(qū)清洗的狀態(tài)不變；當(dāng)帶材線速度小于250m/min時(shí)，A1泵啟動(dòng)，堿液從a1管進(jìn)入堿液三區(qū)對(duì)斜面的帶材進(jìn)行沖洗，一區(qū)、二區(qū)清洗的狀態(tài)不變；當(dāng)帶材線速度小于300m/min時(shí)，氣動(dòng)閥19.1.25打開(kāi)，堿液從a1管進(jìn)入堿液三區(qū)對(duì)立面及斜面的帶材進(jìn)行沖洗，一區(qū)、二區(qū)清洗的狀態(tài)不變。

4.2在電氣控制方面

每區(qū)堿液共增加12個(gè)氣動(dòng)截止閥，通過(guò)3個(gè)電磁閥來(lái)控制，即實(shí)現(xiàn)每個(gè)電磁閥控制4個(gè)氣動(dòng)截止閥。每個(gè)截止閥的動(dòng)作順序與上述介紹的三區(qū)堿液的先后工作狀態(tài)一致。具體控制方式如下：

堿液一區(qū)：

電磁閥1：控制堿液一區(qū)斜面頂部2個(gè)噴嘴和立面頂部2個(gè)噴嘴（共4個(gè)）的水路通斷。由于啟動(dòng)截止閥為常閉，故要開(kāi)啟該區(qū)4個(gè)噴嘴時(shí)閥門(mén)需要通壓縮空氣（即電磁閥得電）來(lái)開(kāi)啟。閥門(mén)的通斷與該區(qū)的堿液泵19.1.06的運(yùn)行時(shí)間一致。

電磁閥2：控制堿液一區(qū)斜面中間和底下的共4個(gè)噴嘴的水路通斷。閥門(mén)的通斷除與該區(qū)的堿液泵19.1.06的運(yùn)行時(shí)間一致外（正常運(yùn)行），在自動(dòng)漂洗投入時(shí)與漂洗泵（備用泵）運(yùn)行一致。

電磁閥3：控制堿液一區(qū)立面中間和底下的共4個(gè)噴嘴的水路通斷。閥門(mén)的通斷除與該區(qū)的堿液泵19.1.06的運(yùn)行時(shí)間一致外（正常運(yùn)行），在自動(dòng)漂洗投入時(shí)與漂洗泵（備用泵）運(yùn)行一致達(dá)到利用清水沖洗帶材表面的效果。

堿液二區(qū)、堿液三區(qū)的控制方式與堿液一區(qū)一致。

4.3水量的計(jì)算

新增管道的總體積為：

3.14×50×50×10-6×12m3=0.094m3

原堿液管道的總體積為：

3.14×50×50×10-6×3×3m3=0.071m3

故需從D水箱抽往A水箱總的去離子水體積為0.85+0.094+0.071=1.015m3

D水箱的備用泵排量為75m3/h，該泵需啟動(dòng)約50s的時(shí)間才能抽出1.015m3的水。在機(jī)列停止前50s內(nèi)，機(jī)列的線速度為30m/min，停止3臺(tái)堿液抽水泵，啟動(dòng)D水箱的備用泵C2，利用D水箱內(nèi)的高溫去離子水對(duì)帶材表面的堿液進(jìn)行沖洗，以防止堿液對(duì)帶材的腐蝕。在50s內(nèi)，帶材繼續(xù)前進(jìn)25m，使原在堿液清洗段內(nèi)的20m表面含堿液的帶材徹底沖洗干凈。

5結(jié)語(yǔ)

通過(guò)技改前后的堿液痕對(duì)比可以看出，技改前帶材表面白色的堿液痕已得到明顯的改善。從技改后的產(chǎn)品可以看出，帶材表面有300mm寬腐蝕痕，這是由于張緊的帶材與膠輥形成包角，帶材表面沖洗后含有淡淡堿液的去離子水順著帶材流進(jìn)包角所形成的腐蝕痕跡。通過(guò)本次的技改，純拉伸成品帶材表面的堿液痕得到明顯的改善，使卷取機(jī)至清洗段間的120m成品帶材能夠基本滿足客戶的使用，從而帶來(lái)較為可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]?；純拉伸清洗段系統(tǒng)示意圖.機(jī)列隨機(jī)資料.

[2]?；機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.

作者簡(jiǎn)介：俞強(qiáng)文（1982—），男，福建福清人，中鋁瑞閩鋁板帶有限公司助理工程師，研究方向：機(jī)械設(shè)備管理與維護(hù)。endprint