中厚板的抛丸涂漆技术综述-上海摩根钢砂磨料有限公司

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发表于 2011-4-29 10:17:36 | 显示全部楼层 |阅读模式

1.桥梁和船板等热轧后板面有一层致密的氧化铁皮,短时间内有着防锈的作用。但存放

过程中受到风化的作用,铁皮松驰,稍为碰撞就会剥落,因此,钢板就会继续氧化锈蚀。如

将钢板事先进行除锈,并涂以防锈层,则可延长存放时间,并能增强今后涂漆的质量,也可

作为用户的底漆。另外,清除钢板表面氧化铁皮后,可控制麻点,对暴露出的表面缺陷进行

检查清理,同时还能准确地检测板厚偏差。

从钢板生产到用户加工使用,一般均在3个月以上,这期间钢板表面生锈会影响钢板表

面质量,而用户都要经过几道涂漆,为缩短工期和确保钢板表面质量,中厚板厂除锈并进行

初步涂漆受到用户的欢迎,但需得到用户的认可与配合。在保护气体热处理工序前进行抛丸,

以清除板面铁皮,是生产光洁热处理钢板的必要工序。抛丸涂漆的目的是使钢板短期达到储

存防锈的要求。

目前这种生产线处理钢板厚度为45250mm,宽度为1 5005 500mm,长度达30m,单重达30 t

涂漆钢板的运输应细加注意,特别是外运交通工具更应保护好涂层不要被擦伤。涂漆机

操作工人要注意环保,防止吸人有机溶剂和锌等有害物质。

2.抛丸机室

中厚板除锈以抛丸方式较为普遍,酸洗方式不再采用。抛丸除锈生产率高、费用低,可

改善周围环境卫生条件,减轻劳动强度,抛后板面呈现均匀的粗糙度,增加表面面积,增大

油漆的粘附性,延长了油漆的使用时间,增强涂膜的保护作用。抛丸机有卧式和立式之分。

卧式是钢板平放,立式是钢板竖立放,通常都是双面同时抛丸,卧式对钢板输送比较方便,

生产能力大,采用比较普遍,但占地较大,设备较重,立式需有翻立板机,不适用于立起容

易倒下的薄而宽钢板,但占地小,丸落下不用清除,设备轻、处理能力低,抛丸室狭,维护

困难,现在已很少采用。

卧式抛丸机室在钢板上下装有28个叶轮式抛头,每个抛头由电动机带动,使叶轮高速

旋转,利用离心力将钢丸或铁丸以旋转离心力80ms左右速度抛射到除锈钢板上,依靠丸的

冲击以及同钢板之间的磨擦,而使板面氧化铁皮与铁锈清除干净。

抛丸机室通常由输送辊道、抛丸机、抛丸室、抛丸处理回收循环系统、抛丸吹除装置及

集尘装置等组成。抛头下面辊道辊子需考虑耐磨的要求;抛丸室出入口用帘密封,以免尘灰

散出影响工作环境;抛后板面用风刷吹去铁皮残渣,经过滤后将丸收集提升至分配器内以备

再用,而尘灰由除尘器排出收集。抛丸消耗后应定时补充新的抛丸。抛丸清除度应达100

未达到时可返回清第二次或用手工局部清除掉。

抛后板面粗糙度以打入深度计,一般应小于50微米,清除度好坏与粗糙度大小取决于

抛丸速度,速度高、打击动能大、清除效果好,粗糙度也大;其次是抛丸颗粒大小,颗粒愈

细,单位时间内抛出丸子数量愈多,冲击次数也多,麻点密度大,所以清除度也高;但颗粒

愈大,粗糙度也愈大;再者,抛丸的数量多,流量大,清除度也好;还有抛射延续时间愈长,

清除度也高,而对粗糙度影响不大。抛丸对机械性能的影响很小。日本以抛丸直径为0

8 mm

钢丸,抛丸量为130 kg/平米、抛丸速度为73 ms来清除CR250耐候钢板铁皮时,抛丸前后的机械性能变化见表1


抛丸后机械性能几乎没有变化,弯曲性能也差不多。由于抛丸后钢板表面有一层05

10mm左右深的硬化层,使布氏硬度由150提高到190左右。

抛丸有钢丸(钢丝段)和铁丸(激光白口生铁丸)两种。钢丸贵,比铁丸成本高6倍左右,

但寿命高3倍左右,钢丸单位消耗为0510 kgt左右,且环境条件好,故国外普遍采

用,欧洲用钢丸直径为0609mm,含碳量大于065。也采用直径0511mm。日本铁丸使用较多,用STB2B型铁丸,洛氏硬度达45,金相组织为回火索氏体,点状碳化物及少量铁素体,使用寿命可达5 000次以上。还有金相组织为马氏体,洛氏硬度达5060,清除效果好,但脆性大,容易击碎,寿命低。目前,一般用铁丸直径为0508 mm以下,0815mm1518mm三种。但俄罗斯采用0508 mm小直径铁丸较多。最近一台叶轮机抛丸宽度约为5200 mm左右、抛丸能力为17 kgkW·min,如用75 kW抛丸机时,则抛丸能力达1 275 kgmin,抛丸速度达80ms,丸的循环能力为抛丸机的1112倍。抛丸室内辊道辊距为700800 mm,吹扫铁皮装置用400 1 200 mm水柱压缩空气,集尘以干式居多,湿式已很少用。

3涂漆机

抛丸后清除铁皮的钢板应及时涂上防锈层,不然很快会生锈。涂漆机有单面式和双面

式两种。单面式是涂钢板上面,烘干涂层后,用翻板机翻至下面再涂,涂层不致损伤,但需

两台涂漆机,双面式是钢板上下两面同时涂漆,只需一台涂漆机,但下面涂层容易损伤,需

人工补涂。

目前日本两种型式都在采用,八幡、名古屋、君津、大分、水岛、千叶及加古川等7

厂采用单面式,设有两台涂漆机,而福山,京浜、加古川、鹿岛及歌山等5家厂采用双面式,

只设有一台涂漆机。新日铁和川崎两公司推荐用单面式,认为涂层质量有保证,而日本钢管

和住友金属两公司推荐用双面式,认为设备布置比较简单,下面损伤用人工涂漆来补救。还

有神户加古川厂拥有单面式和双面式两种型式,既可双面涂也可单面涂,视钢板质量而定,

设备多一些。涂漆机组由涂漆机、涂料调配、涂料压送装置、排气装置及钢板运送装置等组

成。涂漆机设有若干喷枪,少则只1个,多则有12个,一般设4个较多,喷枪垂直在钢板运送

方向来回运动进行涂漆,通过无级变速器往复移送,并用板宽检测仪信号来开闭喷枪,以防

止涂料浪费和漏涂的质量问题。涂料调配与压送装置是将涂料在调配搅拌箱内调配好,用充

气泵将涂料压送人涂漆机内,一般压缩比为301,吐出流量为8

Lmin。排气装置是为了

防止超过喷射,涂装中涂料和稀料飞溅装置设有涂装排气机。另外,为将排气中涂料去除,

设有洗净装置,洗净装置有干式和湿式两种,洗净后不用水处理,大多数都采用干式。钢板

运送设备多采用辊道方式,为防止辊粘漆,在涂漆机室内采用盘辊或链条方式,并设有去漆

装置。涂漆一般采用底漆,应根据用户要求来选用,船厂以锌基为主,少数也用铅基,要求

防锈能力强、快干(少于3rain)、耐磨性好(加工与搬运中不易损坏)、耐温性高(焊接与切

割不能烧毁大量漆面)、无毒、不影响焊接质量、抗蚀性高(特别是船用板),能作为良好的

底漆,且通用性强、稳定性好、紧密性强,最后还要求成本低,必须由涂料厂、钢铁厂与用

户三家共同努力合作下才能办到。目前常用底漆有:

1)锌基环氧底漆:成分是锌粉加环氧树脂,即92锌粉+8环氧树脂。一般2 rain即干,在户

外可保存69个月左右。涂层太薄时,防锈能力差,一般涂上550 bLm厚时便有很好的防锈能力。只要用汽油或混合二甲笨即可将漆清除。

2)前苏联nC1底漆,由332乳化聚苯乙烯、3353二甲苯及6315锌粉组合成,在大气下可保存8个月以上。

3)长期暴露型淡涂底漆:将聚乙烯醇缩乙醛系树脂溶解在乙醇类溶剂内,并加以锌铬和其它

防锈颜料炼成作为主剂,以磷酸——水乙醇液为添加剂混合使用。配合的重量比为8020

一般可保存3个月以上。涂漆机已实现自动化,涂枪速度一般为6O120mmin,为提高涂漆机能力,可设置两组以上涂枪。涂料单位消耗为120~200 gm左右。为防止涂料和稀涂料的飞溅,涂漆机装置在室内,并设有排气装置,为将排气中涂料去除,均设有干式或湿式洗净机,目前大多数采用于式,洗净后可不用水处理。

4预热炉

目前有两种方式:一种是抛丸前后均预热,设有两座预热炉,抛丸前预热,燃气温度达

600℃左右,一次铁皮易剥落,抛丸效果好,但增加一座预热炉,燃耗增大。另一种只是抛

丸后预热,对涂装有好处。因抛丸后板面易氧化,因此多用间接预热方式,热风温度达400~600℃左右,效果比较好,可使钢板预热到50C左右。

预热炉有直出式、蒸汽吹刷式、热风循环式和辐射式4种,前者必须燃料清洁,不能污染

板面,不然,对涂漆会有影响;第2种炉子比较短,需要配备锅炉,投资和热耗比较大;第3种炉子预热后钢板表面质量比较高,但炉子长度长;第4种炉子为辐射管加热,钢板表面质量非常好,但投资和热耗高。炉内运输钢板均采用辊道式,直出式和蒸汽吹刷式,炉长均在 8 m以下,辐射式炉长不大于9m,而热风循环式炉长达20m

5干燥妒

涂装后用热风吹干,以免破坏涂层。因此在涂装机设置干燥炉,用燃气加热空气吹刷。一般

热风温度达450 C,涂层加热温度要根据涂料不同有所变化,一般淡漆达40C,富锌漆达60

℃,通常达8O C为佳。干燥炉多为热风循环式,燃料采用混合煤气,也可用其它能源。炉

内运输采用链条方式,而单面涂漆线干燥炉采用辊道方式。单面涂漆需设2座干燥炉,而双

面涂漆只要1座干燥炉,炉长视涂漆厚度及产量要求而定,一般达820m。炉高应尽量矮,

减少热风循环量,一般在12m之间。炉宽根据板宽来定,一般比板宽大500mm左右。

6抛丸涂化生产线

中厚板抛丸涂漆生产线有单面和双面两种布置。前者由预热炉、抛丸机、涂漆机、干燥炉、

翻板机、涂漆机及干燥炉组成;后者由预热炉、抛丸机、清理台架、涂漆机及干燥炉组成,

后者只用一台涂漆机两面同时喷涂,布置紧凑,设备费用省,但下表面容易被辊道和移板机

损坏涂层,需要修补,增加人员,降低生产线能力。前者需有2台涂漆机,解决了后者存在

问题,但建设费较高。目前,日本两种均在使用,前者使用比较多。两种生产线均有移送台

架和翻板机,均采用辊道运送钢板,前者翻板机是为下面涂漆用的,而后者是为检查下面涂

漆质量用的。

两种生产线生产流程为:

单面涂漆生产流程为:钢板一抛丸一预热一上面涂漆一干燥一翻板一下面涂漆一干燥一标识

检查一收集。

双面涂漆生产流程为:钢板一抛丸一预热一双面涂漆一干燥一翻板一补修一标记检查一收

集。



以前生产线有的在抛丸机前设置预热炉,目的是钢板预热后清除一次铁皮比较容易,现在热

轧后钢板一次铁皮基本清除,故都不再设置。另外,有的厂在抛丸机设置修磨台架以清除抛

丸后暴露出来的缺陷,现在板坯质量大大提高,钢板上下面质量已非常好,故新建生产线都

不设此台架,使生产线大大缩短。

抛丸涂漆线生产能力主要取决于处理钢板厚度与宽度,即单位长度的重量,另外,也取决于

涂漆机的速度和型式。目前,单面涂漆机涂速达312

mmin;而双面涂漆机涂速为28 mrain,太快时下面涂漆层未凝固容易被辊道或链条所划伤,因此涂速不能太快,而单面涂漆就不受凝固速度的限制。如以平均尺寸板厚16 mm,板宽3 000 mm计算,单重为3768 kgm,双面涂速选用3mmin,年工作小时为6 000 h,作业率为70 (含两块钢间歇时间),年产能为285t。而单面涂速达6mmin,则年产能达57t,比双面涂漆机高50,且质量也有保证,但多一台涂漆机和一座干燥炉,投资要大一些。

7结语

中厚板涂漆提高表面质量是大势所趋,我国至今尚未生产抛丸涂漆钢板,鞍钢厚板厂有一条

双面涂漆生产线,但一直没有投产。现在宝钢5m宽厚板厂新建成一条双面涂漆生产线,为

船厂和桥梁厂提供优质中厚板创造了一条好的经验。

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