Агрегаты для нанесения полимерных покрытий на прокат

Детальный анализ истории развития агрегатов для нанесения полимерных покрытий сделан в работе.

В ней отмечено, что агрегаты нанесения защитных покрытий на листы применяют при небольшой производительности, небольших объемах заказов партий металла одного типа, широком сортаменте выпускаемой продукции. Они обеспечивают быстрый переход на выпуск продукции разных размеров и видов покрытий. Особенно широко применяют листовые агрегаты для выпуска относительно толстых листов (более 2-2,5 мм) и для особо тонких листов (от 0,15 мм). Поэтому небольшое число таких агрегатов продолжают строить и эксплуатировать в США, странах Западной Европы, Японии.

Агрегаты для нанесения полимерных покрытий на прокат

Наиболее простые по конструкции листовые агрегаты применяют для нанесения защитной полиэтиленовой пленки на листы. В составе оборудования агрегатов отсутствуют участки для подготовки поверхности, так как листы в пачках поступают к агрегату с достаточно чистой поверхностью. Такой агрегат состоит из раскладчика (обычно листы разбирают из пачки вручную), валковой машины для нанесения клея на верхнюю сторону листа, сушильной печи, устройства для нанесения полиэтиленовой пленки и укладчика. Листы перемещаются в агрегате по транспортерам. Основой для нанесения покрытий являются холоднокатаные оцинкованные стальные листы и листы алюминия. Размеры листов: толщина 0,16-3,4; ширина — до 1540 и длина — до 3700 мм. В качестве защитного покрытия используют полихлорвиниловую пленку, виниловое покрытие, оганозоль и пластизоль, краску и др. Обычно защитное покрытие наносят на одну сторону листа, реже — на обе.

Все полосовые агрегаты нанесения защитных покрытий непрерывные. Скрепление концов полос в непрерывную ленту производят посредством сшивки и сварочной машины. В большинстве случаев применяют сшивочную машину как более дешевую по сравнению со сварочной. Большинство полосовых агрегатов нанесения полимерных покрытий рассчитано на выпуск металла с покрытиями всего сортамента распространенных видов покрытий из-за меняющейся конъюнктуры рынка. В связи с этим состав оборудования агрегатов относительно стабилен. Более простой состав оборудования имеют агрегаты нанесения однослойных покрытии. Однако в последние 30 лет такие агрегаты не строят, некоторые старые агрегаты работают до сих пор.

Основным параметром полосовых агрегатов нанесения полимерных покрытий с универсальным сортаментом продукции является максимальная скорость прохождения полосы на участке нанесения покрытий и соответственно производительность (мощность) агрегата. По этому признаку агрегаты разделяют на три группы: со скоростью до 60, более 60 и 110-120 м/мин и выше.

Агрегаты первой группы устанавливали в период 1970-1980 г.г. После этого начали устанавливать агрегаты второй группы (они действуют и сейчас), а с конца 80-х годов — третьей группы. Причем скорость полосы на основном технологическом участке достигает 300 м/мин.

Известно несколько схем расположения оборудования полосовых агрегатов нанесения полимерных покрытий. Наиболее простая схема — размещение всего оборудования в линию на полу цеха — оказалась недостаточно экономичной из-за высоких затрат на здание цеха и неудобства эксплуатации в связи с большой длиной агрегата. Преимущественное распространение получили схемы размещения оборудования в два этажа, обеспечивающие сокращение площади здания цеха при примерно той же высоте, определяемой высотой петлевого устройства.

Одни из распространенных схем предусматривает размещение на втором этаже участка подготовки поверхности полосы (рис.209, а). Агрегат с такой схемой размещения оборудования установлен, в частности, в Швеции для обработки стальных и алюминиевых полос толщиной 0,3-1,5 мм, шириной 600-1600 мм в рулонах массой до 15 т. Скорость движения полосы в средней части агрегата составляет 10-45 м/мин, общая длина агрегата 147,45 м.

Для упрощения обслуживания и соблюдения правил пожарной безопасности, а также с целью облегчения подачи химикатов разработаны агрегаты нанесения покрытий со схемой размещения оборудования, показанной на рис. 209, б, Особенностью этой схемы является расположение камеры нанесения первого покрытия и первой сушильной печи на втором этаже над соответствующими участками для получения второго покрытия. Участок подготовки поверхности полосы располагается на уровне пола. Один из агрегатов такого типа установлен в США для покрытия белой и черной жести, оцинкованных и алюминированных стальных полос толщиной 0,17-1,5 мм, шириной 456- 1520 мм в рулонах массой до 13,5 т. Скорость прохождения полосы — до 45,5 м/ мин (в средней части), длина агрегата 165 м.

Третья схема размещения оборудования агрегатов нанесения полимерных покрытий основана на расположении головной и хвостовой частей агрегата на полу цеха под площадкой второго этажа. При этом полоса проходит в агрегате, образуя петлю, а участки разматывания и наматывания полосы размешены рядом (рис.209, <?). Такая схема имеет следующие преимущества: общая длина агрегата сведена к минимуму; камеры окраски расположены рядом, что упрощает транспортировку краски и локализует пожароопасные зоны в одном месте; штат обслуживающего персонала в головной и хвостовой частях может быть уменьшен.

Агрегат, сооруженный по такой схеме, введен в эксплуатацию в Финляндии для обработки непокрытой или оцинкованной стальной полосы толщиной 0,3-1,5 мм, шириной 450-1400 мм. В качестве материала покрытия могут быть применены все жидкие лакокрасочные материалы (эмали), а также поливинилхлоридная пленка. Агрегаты нанесения полимерных покрытий с петлевой схемой установлены также на заводах Великобритании.

Применяют и другие схемы агрегатов, являющиеся видоизменением или комбинацией элементов рассмотренных выше трех основных схем. Такое многообразие компоновок агрегатов связано с местными условиями по наличию свободных площадей и созданию рациональных потоков металла в цехе, а также по опыту фирм-изготовителей оборудования и предприятий по нанесению покрытий. Примером нестандартной компоновки является схема агрегата нанесения полимерных покрытий, установленного за заводе японской фирмы «Каватэцу гальванайзинг» в Тамасима (рис.209, г). При разработке этой схемы преследовались цели: разместить обе установки нанесения покрытия в одном помещении для упрощения эксплуатации и уменьшения штата обслуживающего персонала; создать проезд между участками разматывания и наматывания для подачи оцинкованных рулонов из соседнего пролета; разместить рядом петлевые устройства головной и хвостовой части, что позволяет уменьшить затраты на сооружение фундаментов. Агрегаты предназначены для нанесения полимерных покрытий на оцинкованные полосы толщиной 0,25- 1,4 мм, шириной 508-1270 мм в рулонах массой до 16,3 т. Скорость прохождения полосы в средней части агрегата до 120 м/мин, мощность около 8 тыс.т/мес. К особенностям состава оборудования агрегата относится включение установки для правки полос растяжением и участка поперечной резки полос на листы.

 

 

Агрегаты для нанесения полимерных покрытий

Агрегаты для нанесения полимерных покрытий

 

Схемы агрегатов нанесения полимерных покрытий высокой производительности существенно не отличаются от рассмотренных выше агрегатов небольшой и средней мощности. На рис.209, д показана схема одного из наиболее крупных и высокопроизводительных агрегатов, установленного в США для нанесения покрытия на полосу толщиной 0,3-3,17 мм, шириной до 1830 мм в рулонах массой до 22,5 т. Агрегат имеет длину 283 м, скорость в средней части до 244 м/мин и мощность до 500 тыс.т/год. В связи с высокой скоростью участок подготовки поверхности полосы занимает много места, и для удобства эксплуатации оборудование этого участка расположили в два этажа и вынесли за пределы основной линии агрегата (за петлевое устройство). В агрегате широко используется автоматизация управления механизмами с помощью микро-ЭВМ, а также автоматизация диагностики неисправностей наиболее ответственных узлов. В различных местах агрегата установлено девять автоматических центрирующих станций.

Особенностью установок нанесения покрытий является применение двух головок для покрытия верхней стороны полосы и двух — для нижней. Конструкция установок рассчитана на быстрый переход на другой цвет или краску посредством отведения от полосы одной головки и прижатия другой в течение нескольких секунд, в то время как на установках обычной конструкции на эту операцию затрачивают 30-60 мин. Около 15% затрат на сооружение агрегата были израсходованы на мероприятия по защите окружающей среды [178].

Одним из первых в Советском Союзе агрегатов для нанесения органических покрытий на стальную холоднокатаную полосу стал агрегат, созданный ВНИИМЕТМАШем и Уралмашем по технологии, разработанной ЦНИИ Черметом и установленный на заводе «Запорожсталь».

Схема расположения основного оборудования агрегата приведена на рис.210.

Стальная свернутая в рулон полоса поступает к агрегату для нанесения покрытия после холодной прокатки, очистки поверхности, термообработки и дрессировки.

Подготовка поверхности полосы заключается в ее обезжиривании, обработке и промывке, снятии окислов с поверхности и придании ей шероховатости электролитическим травлением, промывке, пассивации с последующей промывкой и сушкой.

Техническая характеристика агрегата

Размеры обрабатываемой полосы, мм:

толщина…………………………………….. 0,4-1

ширина……………………………………… 500-1000

Масса рулона, т………………………………. до 10

Размеры пленки, мм:

толщина………………………………………….. 0.3

ширина……………………………………… 520-1020

Скорость движения полосы, м/мин: *

в головной и хвостовой части…….. до 90

в технологической части……………… 5-50

Подготовленная таким образом полоса поступает в клеевую машину, где на одну или обе поверхности полосы наносят клей. В электрической печи клей подсушивают, а в установке плакирующих роликов наносят полихлорвиниловую пленку, разматываемую с рулона. В дисковых ножницах пленку с краев полосы обрезают, после этого полоса поступает в электрическую печь для размягчения пленки, а затем — в ролики 22 для тиснения поверхности. Далее следует сушка. На хвостовом участке операции традиционны. На моталке после окончания смотки рулон обвязывают. Агрегат долгое время успешно работал и был выведен из эксплуатации лишь в конце 90-х годов прошлого века.

На рис.2 И приведена очень упрощенная схема расположения основного оборудования более современного агрегата для нанесения жидких полимеров. Наличие трех линий устройств на участке нанесения покрытий позволяет наносить разные их виды без смены оборудования, путем перевода подачи полосы в требуемое устройство. Петлевые накопительные устройства условно показаны с одной ветвью. На самом деле таких ветвей несколько. Головная и хвостовая части агрегата традиционны.

Схема размещения основного оборудования агрегата для нанесения жидких полимеров на стальную полосу

Рис.211. Схема размещения основного оборудования агрегата для нанесения жидких полимеров на стальную полосу:

1 — разматыватели; 2 — ножницы; 3 — сварочная машина; 4 — натяжная станция; 5 — петлевые накопительные устройства; 6 — секция подготовки поверхности полосы; 7 —- устройства для нанесения полимерных покрытий; 8 — устройства сушки; 9 — холодильники; 10 — участок нанесения покрытий; 11 — моталки

На рис.212 показана схема размещения основного оборудования агрегата нанесения полимерных покрытий, созданного фирмой «Sundwig»*.

Техническая характеристика агрегата

Материал……………………….. Сталь холодно- или горячекатаная

Размеры полосы, мм;

толщина……………………………………… 0,3-2

ширина…………………………………….. 900-1850

Скорость движения полосы, м/мин:

во входной части…………………………… 225

в технологической части………………… 180

в выходной части………………………….. 270

Агрегаты для нанесения полимерных покрытий

 Схема расположения оборудовании и техническая характеристика агрегата даны по проспекту фирмы «Sundwig»,

На агрегате имеются широкие возможности получения различных видов покрытий как на холоднокатаные, так и на горячекатаные полосы. Всю предварительную подготовку холоднокатаных полос осуществляют непосредственно в агрегате.

На агрегате возможно нанесение следующих видов покрытий и их толщина, мкм:

Лакирование цинковой пудрой…………….. 15

Акрилат……………………………………………. 25

Полиэфир…………………………………………… 25

Поливинил иденфторид……………………….. 25

Поливинилхлоридный органозоль………… 60

Поливинилхлоридный пластизоль…….. 100-400

Поливинилхлоридная пленка…………….. 100-300

Полиэтиленовая пленка………………………. 150

Поливинилфторидная пленка……………….. 40

Акрилатная пленка ……………………………… 75

Схемы узлов машин для нанесения полимерных покрытий непрерывного агрегата фирмы «Sundwig»

Рис.213. Схемы узлов машин для нанесения полимерных покрытий непрерывного агрегата фирмы «Sundwig»:

а — лаковых и грунтовых; б—-пленочных; в — самоклеюшихся или несамоклеющихся пленок из поливинилхлорида, поливинилфторида, акрилата, полиэтилена (горячее ламинирование); г — самоклеюшихся пленок из поливинилхлорида или полиэтилена (холодное ламинирование)

Самым современным агрегатом нанесения полимерных защитных покрытий является агрегат, введенный в эксплуатацию на ОАО ММК в 2004 г. фирмой VAI.

Агрегат предназначен для нанесения на холоднокатаные горячеоцинкованные и неоцинкованные полосы толщиной 0,2-1,2 мм, шириной 700-1650 мм следующих видов покрытий: полиэфир, эпоксидная смола, поливинилхлорид, полиуретан, пластизоль. Скорость движения полосы соответственно на входном, технологическом и выходном участках 180 — 140 — 180 м/мин. Годовая производительность по холоднокатаной полосе 200 тыс.т.

На входном участке линии расположено следующее оборудование:

—  тележка для подачи рулонов напольного типа, оборудованная автоматизированным устройством для подъема рулонов, устройством для центрирования по высоте и позиционирования рулонов;

—   разматыватель включает автоматическое устройство для центрирования рулонов при размотке полосы и оправку, конструкция которой обеспечивает размотку без отпечатков на поверхности полосы, что особенно важно при получении полос ответственного назначения;

—   узел тянущих роликов и заправочный стол предназначены для полуавтоматической заправки полосы при верхней или нижней подаче рулонов;

—   входные ножницы с гидравлическим приводом предназначены для высокоскоростной резки в полностью автоматическом режиме;

—   устройство для соединения рулонов обеспечивает двухрядное соединение концов полосы, а установленный за ним гранатосниматель с тянущим роликом позволяет избежать повреждения поверхности окрашивающего валка.

Оба петлевых устройства (петленакопители) предназначены для регулирования натяжения полосы с целью ее плавного прохождения через эти участки и предотвращения обрывов. Входное и выходное петлевые устройства расположены смежно одно по отношению к другому.

Участок очистки поверхности полосы включает зоны предварительной и окончательной щелочной спреерной очистки, автоматической очистки щетками и многоступенчатую каскадную систему промывки. Концентрации ванн очистки и промывки автоматически регулируются.

Участок предварительной обработки оборудован устройством для химического покрытия, где производят предварительную обработку поверхности без промывки, с автоматическим контролем концентрации ванны. В дальнейшем, при повышении требований к продукции можно будет использовать бесхромовую технологию.

Участок нанесения покрытия оборудован устройствами новой конструкции, разработанными фирмой VAI, для нанесения грунтовочного и окончательного слоев покрытия, а также сушильными печами и установками регулируемого водяного охлаждения.

Новое полностью автоматизированное валковое устройство для нанесения покрытия с гидравлическим механизмом регулирования толщины покрытия разработано фирмой VAI для химического процесса нанесения покрытий на полосу в линиях цинкования, а также для химического процесса нанесения покрытия и краски в линиях окрашивания. Особенностью устройства является применение сервогидравлического механизма регулирования валка и система автоматического регулирования закрытой петли, действующая на основании результатов точных измерений толщины слоя краски или показаний гидравлических датчиков силы положения.

Такое техническое решение было впервые применено в новой линии окрашивания ММК. Основными преимуществами нового устройства, предложенного фирмой VAI, являются: уменьшение расхода краски; улучшение качества покрытия и ужесточение допускаемых отклонений по толщине покрытия; динамическая компенсация эксцентриситета окрашивающего валка быстрое и автоматизированное перемещение головок устройства для нанесения покрытия (их отвод и возвращение в исходное положение) при прохождении участка нахлесточного соединения концов рулонов для сокращения длины неокрашенных участков полосы; уменьшение вибрации окрашивающего валка благодаря использованию коротких карданных валов.

Современные покрытия, поставляемые фирмой BASF Coatings, такие как Coilprime (бесхромовый универсальный праймер), Coilback (грунтовое покрытие) и Polyceram (полиэфирное внешнее покрытие) успешно применяются с момента ввода линии в эксплуатацию.

Печи для грунтовочного покрытия и окрашенного слоя имеют конструкцию, аналогичную проходным нагревательным печам с цепным механизмом и предназначены для сушки и полимеризации краски при условии сохранения высокого качества окрашиваемого слоя. Равномерное и стабильное качество продукции обеспечивается оптимальным распределением газа в печах. Разнообразные программы полностью автоматизированного управления печами гарантируют достижение высокой производительности.

Выходной участок. Идеальная освещенность и рабочие условия участка контроля качества полосы гарантируют тщательную инспекцию полосы, движущейся как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях.

 Натяжные барабаны специальной конструкции обеспечивают точное выравнивание кромок сматываемой в рулон полосы.

Полностью автоматизированная система управления линией окрашивания, поставленная фирмой VAI, включает систему управления приводами (уровень 0), основную систему автоматизации (уровень 1), систему оптимизации технологического процесса (уровень 2). Все сопутствующее электро-оборудование также было поставлено фирмой VAI.

Общий вид непрерывного агрегата нанесения полимерных покрытий, введенного в действие на ОАО ММК, показан на рис.214.

На базе новых разработанных технологий сушки и затвердевания покрытий (эта технология получила аббревиатуру NlR-технологии) фирма «Ad Phos» разработала новую концепцию системы модульного типа Miccon-D (Micro Coil Coating Line for colour Coating on Demand — микролиния для нанесения покрытия рулонным способом «под заказ») [184].

При разработке базовой концепции исходили из положения, что предварительно обработанные с заранее нанесенным грунтовочным покрытием рулоны подаются непосредственно на разматывающую моталку. С моталки полоса попадает в роликовое устройство нанесения покрытия, из него в NIR- систему затвердевания покрытия (печь), роликовую систему охлаждения и на моталку или установку резки и контролирования листов (рис.215).

Предусмотрена работа установки на скорости 30 м/мин, общая длина установки 12 м (5 м до печи и 7 после нее).

Система Miccon-D за счет формирования определенных свойств покрытия, в том числе при выполнении заказов под конкретные требования, имеет следующие особенности:

—   максимальная длина бракованного участка полосы составляет 5-10 м при нанесении покрытия в режиме Start-Stop (начало — остановка);

—   возможность обработки небольших рулонов (минимальная длина полосы примерно 20 м);

—  нанесение традиционных и лакокрасочных покрытий с аналогичной производительностью, как при сушке с помощью обычных газовых печей;

—   полностью автоматизированный режим эксплуатации установки требует только одного рабочего доя смены валков, цвета покрытия и контроля технологического процесса;

Общий вид линии нанесения полимерных покрытий ОАО ММК

—   малая занимаемая площадь и небольшие требования к наличию инфраструктурных элементов для эксплуатации установки;

 

 

Технологическую линию монтируют на платформе с двойным полом для прокладки кабелей и трубопроводов. Электрические коммуникационные шкафы устанавливают в стене (со стороны обслуживания), что con-D (контейнерное исполнение)

Агрегаты для нанесения полимерных покрытий

Рис. 216. Мобильный вариант установки Mic  делает их доступными с внешней стороны контейнера.

Со стороны обслуживания имеется подвижная стенка для более удобного доступа к оборудованию. Кроме того, в боковых стенках предусмотрены смотровые окна для наблюдения за внутренним пространством контейнера. Все дополнительные инфраструктурные компоненты можно подсоединить к центральному присоединительному устройству, расположенному с внешней стороны задней стенки (напротив стороны обслуживания). Узел подготовки воздуха (всасывание и фильтрация) смонтирован на крыше контейнера. Мобильная система дожигания отходящих газов устанавливается на прицепе и размещается непосредственно вблизи контейнера. В случае необходимости с использованием мобильного узла обеспечивается подвод электрической энергии и/или газа. Для смены полосы имеются раздвижные двери со стороны обслуживания. Замена рулона выполняется с помощью вилочного погрузчика.

Конфигурация пилотной установки (рис.217) обеспечивает выполнение двух производственных процессов (грунтовка и внешнее покрытие). Установка предназначена для производства традиционной продукции малыми партиями, пилотных партий новых видов продукции, а также для проведения испытаний и модернизаций классических процессов нанесения покрытий на полосу.

Общая длина полосы от разматывающей до наматывающей моталки составляет 30 м, Платформа сконструирована таким образом, что в перспективе позволяет интегрировать другие технологические устройства, например, устройство порошкового лакирования. Место позади NIR-печи для сушки грунтовочного покрытия предназначено для последующего монтажа системы ультрафиолетовой сушки (для покрытий на водяной основе или подвергаемых 100%-ной ультрафиолетовой сушке).

Схема узла системы Miccon-D, вмонтированной в агрегат поперечной резки полосы

Рис. 218. Схема узла системы Miccon-D, вмонтированной в агрегат поперечной резки полосы

В частности, в ОАО «Модуль» (г.Каменец-Подольский, Украина) действуют раздельные непрерывные агрегаты горячего оцинкования и линии окраски стальных холоднокатаных полос.

Первоначально была введена в действие линия окраски стальных холоднокатаных полос (1994 г.). Изготовитель линии фирма FATA-HUNTER (Италия).

Техническая характеристика линии окраски

Исходный материал………. Оцинкованная или неоцинкованная, стальная или алюминиевая холоднокатаная полоса

Размеры готовой полосы, мм:

ширина…………… ……………………… 700 1800

толщина……………. …………………….. 0,4-1,5

Масса рулона, т:

входного……………………………………. до 20

выходного………………………………….. до 10

Диаметр готового рулона, мм:

наружный………………………………… 1100-1800

внутренний……………………………….. 500-600

Скорость движения полосы, м/мнн:

максимальная……………………………………..                  60

средняя………………………………………….. 40

Производительность линии, т/год……. 80000

В линии возможно нанесение четырех слоев лакокрасочных материалов при следующей их толщине (в случае использования полиэфиров), мкм:

первый слой — грунт…………………………. 3-7

второй слой — лицевая эмаль……………. 17-22

третий слой — грунт под адгезивный слой  *        3-7

четвертый слой — эмаль на адгезивный слой        10-12

К настоящему времени освоено применение при окрашивании 18 видов различного цвета лакокрасочных материалов, из них наиболее востребованы RAL 1014,3003, 3005, ЗОН, 5005,6005,9002,9003 (согласно принятой в Европе международной классификации European Coil Coatings Association — ECCA).

Схема расположения основного оборудования линии окрашивания показана на рис.219. Последовательность операций в линии окрашивания такова.

Исходные рулоны подают на разматыватели (см. рис.219), на гильотинных ножницах обрезают концы полос и участки полосы с дефектами. Для соединения полос используется сшивная машинка. Натяжение полосы на участках ножницы — сшивная машина — входной петлевой накопитель производится с помощью натяжных роликов 3 и натяжной станции №1. Далее полоса попадает- в петлевой накопитель и далее в направляющие ролики и правильную машину, перед и за которой установлены натяжные устройства 8. После правильной машины полоса поступает на участок химической подготовки ее поверхности перед нанесением краски. Она заключается в удалении защитной смазки и механических загрязнений с помощью щелочного раствора моющего средства, хроматировании (нанесение хроматного раствора распылением), струйной промывке водой. Сушку полосы проводят горячим воздухом с температурой 230°С в сушильном устройстве П.

После прохождения натяжной станции №2 полоса подвергается окраске в окрасочной камере. Окрашивание полосы происходит в два этапа. Первый слой лакокрасочного материала наносят валковым способом с помощью двух окрасочных головок (см. рис.219, верхняя часть окрасочной камеры), а после этого его подвергают сушке при температуре 215-225°С в печи полимеризации №1.

Охлаждение полосы производят в ванне 17 деминерализованной водой с воздушным сушильным устройством. Далее полоса поступает в натяжную станцию №3 и в нижнюю часть окрасочной камеры с тремя окрасочными головками. После этого производят сушку покрытия при температуре 230-240°С в печи полимеризации №2, охлаждение полосы в ванне охлаждения с деминерализованной водой и сушкой в сушильном устройстве.

В выходной секции полоса проходит выходной накопитель, поступает на гильотинные ножницы, в которых производят деление полос на заданную длину, вырезку шва, отбор проб. Далее полосу сматывают в рулон, взвешивают и упаковывают.

В линии применены накопители вертикального типа, в каждом из них полоса образует 7 петель.

В 2007 г. на ОАО «Модуль» начал действовать АНГЦ.

Техническая характеристика АНГЦ

Исходный материал…….. Стальная холодно-катаная полоса

Размеры оцинкованной полосы, мм:

толщина…………………………………. 0,4-0,8

ширина………………………………… 1000-1250

Масса рулона, т:

входного…………………………………. до 25

Схема размещения основного оборудования АНГЦ ОАО Модуль

В печи полосу нагревают до 760°С, далее следует ее охлаждение до 450°С. После этого полоса поступает в ванну с цинковым расплавом, где на нее наносится цинковое покрытие, а после этого с помощью воздушных ножей обеспечивается требуемая масса цинкового покрытия. Охлаждение полосы производят сначала воздухом, а затем в воде. Требуемая сила натяжения полосы на входном и технологическом участках обеспечивается натяжными устройствами и станциями. После охлаждения полосу правят в ролико-правильной машине, перед и за которой установлены натяжные устройства. После правки полосы следующей технологической операцией является пассивация, цель которой — предохранение поверхности полосы от вредных воздействий окружающей среды. Далее полоса проходит выходной накопитель, после чего на ее поверхность наносят смазку. Оцинкованную полосу сматывают в рулон требуемой массы, но не более 10 т,

Наличие собственного агрегата оцинкования позволило полностью обеспечить оцинкованной холоднокатаной полосой линию окрашивания, что повысило качество продукции и ритмичность работы линии окраски, а также позволило организовать отгрузку рулонов оцинкованных стальных полос и производство профилированного настила с цинковым защитным покрытием.

На момент выхода справочника в свет, на ОАО «Модуль» будет действовать травильный агрегат и реверсивный стан холодной прокатки производительностью 200 тыс.т в год каждый.

Аналогичные схемы с отдельно действующими агрегатами горячего оцинкования и нанесения грунтовки и лакокрасочного покрытия приведены и в работе [159] (рис.221).

Отличие линии цинкования от АНГЦ ОАО «Модуль» — в применении стыкосварочной машины, а линий окрашивания — в отсутствии устройств правки полосы растяжением. Продукцию комплекса, представленного в работе, используют в строительстве и при изготовлении бытовых приборов.

Схемы размещения оборудования комбинированных линий оцинкования и полимерных покрытий в работе не приведены, но даны общие рекомендации по сочетанию процессов нанесения цинкового покрытия и покрытий, наносимых на него.

Агрегаты для нанесения полимерных покрытий

Проектируя секцию цинкования, рекомендуется принимать в расчет более гибкую печь для переходных состояний. В случае наличия секции окрашивания важно определиться с характером линии и режимом выдержки. В зависимости от скорости линии и необходимой выдержки линия может быть горизонтального или вертикального расположения. Режим выдержки — это вспомогательный фактор. Основной вопрос — каков должен быть нагрев: конвекционный, индукционный или радиационный. Из опыта работы фирмы следует, что для линий с небольшой производительностью предпочтительна печь с цепным подом, в то время как индукционные печи предпочтительны для высокоскоростных линии. Печи с цепным подом более подходят для линий горизонтального типа. Индукционные печи могут работать с горизонтальным, но предпочтительней — с вертикальным движением полосы. Можно также рассмотреть другие способы нагрева, например инфракрасный. Необходимые переходные состояния также оказывают влияние на выбор оборудования и технологий. Выдержка с индукционным нагревом — хорошее решение для перехода на большие толщины. Комбинированные линии требуют применения быстро- сменяющихся машин покрытия для многоцветного покрытия и изменения вида покрытий на одном рулоне. Полная эксплуатация линии означает контроль над всей линией от участка цинкования до участка окраски, поддерживая таким образом баланс в случае режима с большей производительностью.

В работе выполнен также анализ условий сочетаний работы участков, объединенных в одном агрегате.

Так, процесс цинкования происходит наиболее эффективно при постоянной толщине полосы, высокой скорости ее движения. В секции окраски предпочтительны постоянная скорость нагрева, продолжительность выдержки и стабильная цепь горения, а переходные состояния должны управляться в печи горячего цинкования. В случае применения секции горячего цинкования меньшие переходные состояния в печи и лучшее управление цинковым покрытием упрощают управление изменениями скорости линии. Однако скорость нагрева и продолжительность выдержки изменяются, а цепь горения — нестабильна. Следовательно, управление комбинированной линией должно выполняться либо процессом цинкования, либо процессом окраски. Предположив, что основным процессом является процесс цинкования, что чаще всего и происходит, скорость линии приспосабливают к линии горячего цинкования.

С другой стороны, секция окраски должна адаптироваться к непостоянным параметрам. Если скорость линии изменяется во время обработки одного и того же рулона, продолжительность выдержки и скорость нагрева не будут постоянными для всего рулона. В таком случае, если секция окраски контролируется как в отдельной линии, это влияет на характеристики окраски и даже внешний вид, и цепь горения не будет стабильной (температура, расход). Решение, таким образом, заключается в использовании гибких печей выдержки с адаптивным управлением, например, за счет зон горения или матоинерционных нагревательных устройств (например, индукционных). Будет также полезло программное обеспечение, соответствующее для работы с переходными процессами.

Если основным процессом является процесс окраски, скорость линии будет изменяться, когда сварной шов проходит машину покрытия. Следовательно, переходные состояния в секции окраски будут копироваться более легко, в частности, если секция выдержки оборудована нагревом с низкой реакцией нагрева (например, индукционной). По этой же причине цепь горения будет более стабильной. С таким режимом управления условия окраски и соответствующее качество окраски оптимизируется, однако печь цинкования должна справляться с переходными процессами без контролирования скорости линии. Это требует гибкой работы печи цинкования как нагревательного оборудования. Следовательно, неокислительная печь прямого нагрева будет предпочтительнее, чем печь с радиантными трубами. Переходные ситуации в печи цинкования могут управляться также с помощью системы программного обеспечения контроля.

Несмотря на описанные сложности, комбинированные линии становятся все более популярными.

Подводя итог по главе 8, следует отметить следующее Доля листовой продукции, выпущенной с защитными покрытиями, в мировом производстве приблизилась к 50%, чему способствовало не только изменение сфер применения структуры металла, но и повышение агрессивности атмосферы и естественных вод из-за загрязнения их промышленными выбросами и отходами.

Основным видом защитных покрытий металла продолжает оставаться цинкование. Освинцевание и алюминирование холоднокатаных полос широкого распространения не получили, а горячее лужение жести в мировой практике практически не применяют. Оно сохранилось, главным образом, в России и Украине. Технология электролитического лужения жести хорошо отработана, ее совершенствование направлено, главным образом, па решение вопросов экологии. Технология электролитического хромирования также достаточно хорошо отработана; получила широкое распространение в мире, ведется совершенствование отдельных элементов базовой технологии.

Из всех видов защитных покрытий на стальные полосы и листы наибольший прогресс в последние годы наблюдался как в разработке новых видов, гак и в технологии и оборудовании для нанесения полимерных покрытий.

Комментариев нет »

Комментариев нет.

RSS-лента комментариев к данной записи. TrackBack URI

Оставить комментарий