彩钢板生产工艺的发展模板.doc

彩钢板生产工艺发展序言彩涂板生产技术于1927年首创于美国,1936年建成第1套彩涂钢板生产机组,195 5年建成世界第1套带钢连续彩涂生产机组。20世纪60年代彩涂板生产快速发展,在北美、欧 洲、日本发展尤为快速,现在全世界除中国外已经有400余套彩涂机组,总产能约1400万t/ a。彩涂板已广泛应用于建筑,家用电器、器具及家俱等领域。2彩涂板生产工艺按涂装方法分类 ,彩涂板生产工艺关键分为辊涂法、幕流法及粉涂法3种,另外还有贴膜法。2.1辊涂法辊涂法 应用最广,全世界除中国外共有300余套这种类型机组。在工艺段带材先经过碱液清洗、漂洗 、干燥、脱油除污,再进行表面预处理(铬化或磷化、干燥,带材进入涂装室,由涂装机沾料辊 沾液态涂料,经涂敷辊将涂料涂到带材上、下表面,涂有湿膜带材进入固化炉加热烘烤,温度 由低至高,将湿膜中溶剂完全挥发出去,并将含溶剂废气排出送至焚烧炉处理。涂层固化后 带材要经过淬水冷却、热风干燥。辊涂工艺通常受涂装机一次涂湿膜厚度及烘烤固化炉溶剂负荷 限制,若产品要求涂膜厚度大,则要数次涂覆及烘烤固化,所以辊涂机组分为一涂一烤、二涂二烤 、三涂三烤等多个类型,以满足不一样涂层厚度要求,并能更经济合理地利用涂料。其中,二涂二 烤机组数量最多。辊涂机组能够高速、大批量生产。产品广泛用于室外建筑及室内装饰、家电、家 具、器具等领域。2.2幕流法初涂时用辊涂,精涂时采取幕流涂层机,将液态涂料涂到带钢表面 ,涂过带钢不会留下辊印,控制难度大,适合于生产高质量家电彩涂板。该工艺控制难度较大 ,仅在新日铁君津厂应用,没有得到推广。2.3粉涂法粉涂法是一个新工艺,分为粉末枪和粉末 云两种技术,几年前在欧洲和日本已经有数套采取粉末枪技术彩涂机组投产,其工艺速度低,生 产能力小。最近开发MSC粉末云技术使粉涂技术有很大提升。其工艺以下:粉涂法预处理类 似于传统辊涂法预处理,预处理后基板外表面涂上粉末粘结剂,经感应加热到175C,进 行干燥,形成510m干燥膜,再经过内水冷辊将基板冷却到40C,这么处理好基板 穿过装在箱体里粉涂装置、粉涂装置处于1个强大静电场下,粉末旋转刷产生涂料粉末云,形 成粉末云固体涂料颗粒带有很高电荷,其飞向高速运行基板,产生足够大边界穿透力,粉 末颗粒便均匀地沉积在带钢表面上。涂上干粉膜带材要经过固化处理,经过2个装有横向感应线 圈固化炉,及1个保温炉处理,经淬水冷却,完成了工艺段处理。粉涂法产品涂膜厚度、色彩、 光泽均匀;耐划伤、抗腐蚀、抗粉化、抗褪色性好;涂料中没有溶剂,也没有热固粘结剂,无爆炸 及火灾隐患;是环境保护安全型工艺。粉涂彩涂板涂层厚度范围为10250m,范围宽,其产品 应用于建筑、轻工、家电、家俱、计算机等领域。2.4贴膜法贴膜法涂装前预处理和辊涂法基 本相同,预处理后带材下表面涂上背漆,上表面涂热固粘结剂,经活化处理将PVC塑胶膜粘结在 基板上表面,经冷却、压平,就取得了外观漂亮彩色贴膜板。有些彩涂机组是辊涂和贴膜两用 机组,在同一机组上,可用两种工艺分别生产辊涂和贴膜两种类型彩涂板。贴膜彩涂板外观漂亮, 含有优良防火、耐腐蚀,抗酸碱等性能,耐火性、抗污染性具佳。但价格较高,其产品关键应用 于家电、家俱、室内装饰及车船内部装饰。因为受贴膜机速度限制,这类机组通常生产能力较小。 3彩涂板生产技术发展动向3.1采取高质量基板不管采取哪种涂装工艺,对基板技术要求全部 越来越高。大多钢基彩涂板要求平整锌花,零锌花热镀锌钢卷或电镀锌钢卷,多年有增加以热镀锌 铝Galfan,铝锌Galvalume等合金镀层钢板作基板趋势;贴膜彩涂板采取冷轧卷 做基板,一些高级产品还以不锈钢做基板。不管采取哪种基板,对其表面,板形及尺寸精度全部有很 高要求。3.2改善预处理工艺预处理将基板及涂料更紧密地配合,采取新预处理工艺系统, 可增加预处理液稳定性,增强彩涂板抗蚀性和可挠性,同时可减轻环境污染。尤其是有些国家已 明确要求不许可使用含Cv+6预处理液,已经改用含Cr+3或其它种预处理液,这种预处理 液虽价格略高(约高20%),但对环境保护十分有利,减轻了环境保护费用。3.3重视新涂料开发对 通常聚酯、聚偏氟乙烯PVDF和塑料溶胶等涂料系统进行改良,可取得超级颜色重现性;愈加好 抗紫外线、抗SO2、抗污染性;提升抗腐蚀性、抗划伤性,以取得超级耐环境腐蚀性能;缩短 涂料固化时间,降低涂料固化温度;开发防火、防水、防霉、防虫等功效涂料;国外多年还推荐使 用水基液态涂料,以改善环境保护。3.4新型辊涂机涂装机是辊涂工艺关键设备,产量较高彩涂 机组多采取2套精涂机,以缩短更换涂料及涂敷辊造成停机时间。现在已研制出新涂装机:特点 为双涂头精涂机,即两涂头上下部署,采取液压驱动更换涂敷辊,约2秒钟即完成换色,其占地面 积小;采取单滑轨涂装机,其消除了辊系间多重间隙误差,比传统堆积式滑轨涂装机涂装精度高 ,能对涂层厚度实施最好控制,能大量节省涂料。部分辊涂机还增设了博士刀,在生产质量要求高 彩涂板时使用。另外涂装机涂敷辊辊颈两端设位置压力传感器,配合湿膜厚度测量显示及步进电 机调整,可进行涂层厚度最好控制。驱动系统设在涂装室外,无需采取防爆电机。3.5完善固化 炉辊涂工艺固化炉技术已经有多项改善:1补风净化技术为确保固化炉安全可靠运行,要不停排出 含溶剂炉气,并补入新鲜空气。为确保彩涂板表面质量,固化炉补入新风必需严格过滤,为此 在进风口加装了中效过滤器和亚高效过滤器,新风过滤后含尘量小于1.5mg/Nm3。2间接 燃烧后燃烧系统假如采取焦炉煤气或混合煤气等做固化炉燃料,通常不再采取区段烧咀供热,而 将固化炉供热集中到废气焚烧炉内,燃料燃烧和可燃废气燃烧所产生热量经过补风换热器,将补 风温度加热到足够高,然后将热风送到固化炉各区段,燃烧产物不进入固化炉,不会造成炉气污染 。3区段控温技术因为固化炉加热采取后燃烧系统,各区段温度调整是经过同时调整热风及冷风风 量来实现,为了合理控制固化炉各段温度,设有整套热冷风控制系统。4提升热利用率将焚烧 炉烟气余热用于预热补风,可采取金属管状换热器,在冷热流体侧均采取优异加强换热技术,综 合换热系数可提升23倍。采取蓄热式换热技术RTO热效率也很高,可使排烟温度降至20 0C以下,无须设置余热锅炉,有利于环境保护和节能。3.6配置优异自动化仪表装备优异高 产能彩涂机组,除配置了固化炉加热系统自动化仪表,还配置了在线色差仪、湿膜测厚仪和干膜 测厚仪等,以使涂层色彩、涂膜厚度更靠近目标值,不仅提升产品质量,并能节省涂料。3.7P ET复合贴膜彩色板技术兴起多年来英国贝克斯企业开发PET复合贴膜彩色板技术兴起,并得 到一定发展。PET是指聚乙烯对苯二(甲)酸盐,通常使用透明25m厚膜,PET膜是 二轴性取向,广泛用做磁性录音材料、照像、电绝缘、电容器和包装材料基膜。PET膜力学 性能好,b=205Mpa,=135%;在0C能够OT冷弯不破裂;膜硬度为12 H;含有良好耐热性;除强碱外,含有良好抗化学腐蚀性;良好抗温性;良好抗污染性; 良好抗去污剂和抗溶剂性。PET复合贴膜彩色板一个为PET膜和油漆复合涂装技术,透明 PET膜层压到彩涂板表面;另一个为层压PET膜底部印画彩涂技术,用直接照像印画法将图 画印到PET膜上,再用厚度约5m聚乙烯类树脂粘结剂将印好PET膜层压到涂好底漆基 板上,底漆多采取热固化性环氧树脂。3.8粉涂工艺引发关注几年前在欧洲及日本已经有数套 采取粉末枪技术彩涂机组投产,因为受静电枪在粉末经过性和充电性上限制,这些机组运行速 度不高,生产能力小。最近美国MSC研制出粉末云涂装技术,其产生静电压比粉末枪技术约大 1000倍,能够对基板边界产生足够大穿透力,和粉末枪技术相比单位区域内粉末经过量能够 提升39倍,其首次粉末沉积率约提升1倍,可达成90%。1999年中已经有采取MSC粉末 云技术彩涂机组投产,涂装带钢宽度达1300mm,机组工艺段速度为100m/min。粉 末涂装工艺优势在于:生产安全,环境保护好,产品性能更佳,节省建设投资,生产成本低。MSC 粉末云技术能适应高速高效涂装,克服了粉末枪技术缺点,很有竞争能力,引发了广泛关注。3 .9镀锌彩涂联合生产技术90年代中期国外出现了热镀锌彩涂联合生产技术,前后在法国、西班 牙、北非等国家和地域投产了多套联合机组,生产情况良好。这种机组总投资低,占地面积小,彩 涂板收得率高;但设备利用率偏低。这对满足区域市场既需求镀锌板,又需求彩涂板,而总需求量 又不很大,十分有利。3.10重视产品多样化、高级化全世界彩涂板生产动向是趋向产品多 样化、高级化,现在已经有600多个花色品种。4结束语中国彩涂板生产历史不长,多年发展很快 ,现在已含有500万t/a以上产能,正在筹建彩涂机组还有200万t/a以上产能。这 些彩涂机组装备水平不一,其中部分机组设备存在问题;低产能机组数量较多;不少彩涂板质量 存在基板、锌层及涂层过薄等问题;缺乏高挡彩涂板等。不管是生产还是市场全部还不够成熟。伴随 消费挡次提升,及加入世贸组织严峻形势,市场需要质量更高,价位更低彩涂板。所以,彩 涂生产采取更优异技术,提升装备水平是很有必需。彩涂生产企业和涂料、辅料生产企业等应 愈加好地通力协作,开拓市场,以使中国彩涂板生产更具竞争力。彩涂板生产技术发展宋加$北京钢铁设计研究总院!100053辊涂法;幕流法;粉涂法;贴膜法;后燃烧系统;生产能力介绍了彩涂板生产工艺、和彩涂板生产技术发展趋势。层厚度最好控制。驱动系统设在涂装室外,无需采取防爆电机。3.5完善固化炉辊涂工艺固化炉技术已经有多项改善:1补