張 蒙

（寶鋼工程技術(shù)集團(tuán)有限公司 上海 201900）

2008年后國內(nèi)彩涂需求的增長速度開始趨于平穩(wěn)，維持在12%左右，但高端產(chǎn)品年均增長率卻達(dá)到17%。為了降低加工成本、提高產(chǎn)量和質(zhì)量、增加品種規(guī)格、提高能源利用效率、保護(hù)環(huán)境，部分彩涂板特別是家電板生產(chǎn)廠家紛紛采用各種先進(jìn)涂層技術(shù)和裝備，以改建或擴(kuò)建成多功能彩涂生產(chǎn)線。本文介紹某廠新建的多功能彩涂機(jī)組生產(chǎn)工藝及設(shè)備特點(diǎn)。

1 工藝流程

該生產(chǎn)線的工藝流程為：開卷→切頭→縫合→壓毛刺→預(yù)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(hù)膜→剪切→卷取

2 機(jī)組主要設(shè)備特點(diǎn)

2.1 入口段、出口段

入口段有兩臺開卷機(jī)，分別安裝有CPC自動(dòng)對中裝置。卷筒為4個(gè)扇形塊，由旋轉(zhuǎn)液壓缸作用實(shí)現(xiàn)徑向漲縮。開卷機(jī)最大速度可達(dá)100m／min。每臺開卷機(jī)后帶有完整的送料、矯直和剪切設(shè)備。

圖1 多功能彩涂機(jī)組設(shè)備布置圖

縫合機(jī)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(jī)組連續(xù)作業(yè)。在縫合的同時(shí)沖出接縫檢測孔，用于跟蹤帶鋼接縫的位置。前后段帶鋼經(jīng)縫合機(jī)縫合后，帶鋼表面有時(shí)會(huì)產(chǎn)生金屬絲條，如不及時(shí)處理會(huì)嵌入到后續(xù)的襯膠輥里，從而對帶鋼表面產(chǎn)生劃痕?？p合縫包裹裝置對后續(xù)襯膠輥起到保護(hù)作用。縫合機(jī)配套有月牙剪和去毛刺機(jī)。

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(shù)16，可存儲(chǔ)帶鋼300m。出口活套塔高度20m，帶鋼股數(shù)20，可存儲(chǔ)帶鋼380m。

出口段還包括檢查臺、覆保護(hù)膜機(jī)及卷取機(jī)等。

2.2 前處理及化學(xué)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(huán)系統(tǒng)組成。通過清洗可以去除帶鋼表面的油脂或雜質(zhì)。并配置有擠干輥、排氣系統(tǒng)及氣刀等。

化涂輥涂機(jī)將化學(xué)涂液涂敷到帶鋼兩面，使化學(xué)涂液在基材表面形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有機(jī)膜層（化學(xué)轉(zhuǎn)化膜）。化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(xué)涂液循環(huán)系統(tǒng)等。

有些涂料研究機(jī)構(gòu)正在進(jìn)行預(yù)處理底漆的研發(fā)工作。預(yù)處理底漆就是將化涂液和初涂底漆功能合而為一，從而節(jié)省一次涂敷工序，目前該底漆還沒有用于實(shí)際生產(chǎn)。

2.3 涂層設(shè)備

初涂輥涂機(jī)對帶鋼兩面涂敷底漆。精涂輥涂機(jī)設(shè)置兩臺，在底漆表面再涂敷中間漆或面漆。

終涂輥涂機(jī)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(chǎn)厚涂層產(chǎn)品要求。

初涂、精涂和終涂輥涂機(jī)型式基本相同，并配置烘烤爐系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、氣刀等。

2.4 多套色印花

印花油墨進(jìn)入刻有花紋的印花輥上，由印花輥將油墨轉(zhuǎn)印到包膠輥上，再由包膠輥轉(zhuǎn)印到帶鋼表面上，并通過熱風(fēng)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(chǎn)線一般配置1～4臺印花機(jī)，多組印花機(jī)同時(shí)投入，通過花紋匹配、鋼板準(zhǔn)確運(yùn)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(chǎn)品新工藝，可以替代現(xiàn)有部分熱覆膜產(chǎn)品，降低帶有花紋產(chǎn)品的涂層成本。

2.5 熱覆膜

的復(fù)合鋼板。其中常用的有機(jī)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(jī)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(jī)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(chǎn)生花紋，當(dāng)壓花輥啟動(dòng)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(jī)，通過使帶鋼產(chǎn)生延伸率的方式改善板形質(zhì)量，也可以消除滑移線。膜壓花只對涂層表面進(jìn)行壓花處理，花紋較淺，帶鋼基板不變形，該壓花機(jī)一般上輥帶花紋。

2.7 烘烤爐系統(tǒng)

烘烤爐采用較為先進(jìn)的蓄熱式（RTO）燃燒系統(tǒng)。在生產(chǎn)過程中烘烤爐產(chǎn)生的含有有機(jī)溶劑的廢氣通過廢氣風(fēng)機(jī)將其送至RTO系統(tǒng)，通過RTO蓄熱室加熱并進(jìn)行高溫焚燒轉(zhuǎn)變?yōu)闊煔?，?jīng)排氣側(cè)蓄熱室換熱降至約300℃進(jìn)入混合室，然后再經(jīng)過新風(fēng)換熱器將來自涂層室的常溫新風(fēng)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(gè)區(qū)域安裝一個(gè)燒嘴將來自RTO的200℃的熱風(fēng)加熱到工藝需要的溫度。

RTO系統(tǒng)的燃料燃燒分布在RTO和烘烤爐各個(gè)區(qū)域，RTO的燒嘴只是在開爐時(shí)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(huán)對廢氣進(jìn)行高溫焚燒。

圖2 蓄熱式（RTO）燃燒系統(tǒng)流程圖

圖3 典型涂層結(jié)構(gòu)圖

蓄熱式（RTO）燃燒加熱系統(tǒng)的顯著優(yōu)點(diǎn)是其充分的利用了烘烤爐廢氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物（VO C）的熱能，使得高溫焚燒幾乎不需要消耗額外的熱能，而烘烤爐前的直火燒嘴的熱利用效率又接近100%，故該系統(tǒng)凈化效率高、換熱效率高、節(jié)能且運(yùn)行費(fèi)用低。［3］

表1 多功能彩涂機(jī)組技術(shù)參數(shù)

3 涂層結(jié)構(gòu)

本機(jī)組生產(chǎn)彩涂板的主要種類有涂料輥涂彩涂板（兩涂兩烘、三涂三烘、壓花）；輥涂印花彩涂板；熱覆膜彩涂板等。典型的涂層結(jié)構(gòu)見圖3。

4 工藝技術(shù)參數(shù)

多功能彩涂機(jī)組生產(chǎn)工藝技術(shù)參數(shù)見表1。

5 結(jié)束語

該生產(chǎn)線綜合了彩涂家電板生產(chǎn)領(lǐng)域各種先進(jìn)涂層技術(shù)及裝備，具有生產(chǎn)多套色印花、熱覆膜、壓花、覆保護(hù)膜、厚涂層、特殊表面等高端產(chǎn)品的功能。烘烤爐系統(tǒng)采用較為先進(jìn)的蓄熱式（RTO）燃燒系統(tǒng)，節(jié)能效果十分明顯。

［1］高興昌，楊春雨，富喜安.本鋼彩涂機(jī)組印花生產(chǎn)工藝研究［J］.新技術(shù)新工藝，2007（3）：106～107.

［2］王美，施國蘭，柴立濤.PET熱覆膜彩板的開發(fā)［C］.第十八屆全國薄板寬帶生產(chǎn)技術(shù)信息交流會(huì)論文集.馬鞍山，2006：35～39.

［3］鄒航.蓄熱式廢氣焚燒爐（RTO）在彩涂線的應(yīng)用［J］.工業(yè)爐，2010（2）：24～25.