静电涂油机在铝板带加工生产中的应用

 静电涂油机在铝板带加工生产中的应用

石建

河钢集团唐山钢铁股份有限公司  河北省唐山市   063000

摘要：以静电涂油机在罐体铝板带生产中的实际应用为例,介绍了生产使用涂油机的基本工作原理及涂油机控制方法,分析了设备生产速度､带材的平整度､油品质量､设备及周围环境等因素对涂油质量的影响｡

关键词：工作原理;涂油控制;质量影响因素

铝制易拉罐因具有使用方便､产品保鲜期长､外观美观､质量轻以及可回收后再利用等优点而被广泛用于各类啤酒､饮料等罐装食品行业,市场需求量大｡随着罐体料市场的竞争日益激烈,客户对产品的质量要求也在不断提高,铝带材表面优质的润滑对后续加工成型性起到了决定性作用,致使静电涂油成为了铝制易拉罐带材防氧化及加工润滑不可缺少的工序,并已在铝板带生产中得到了广泛应用｡

1涂油机的工作原理及涂油要求

1.1涂油机的主要组成

静电涂油机主要由预涂油油箱､伺服供油系统､回油系统､上下喷射刀梁､刀梁恒温系统､高压产生与控制装置､电控系统､行走机构以及辅助穿带导板等组成｡

1.2涂油机的工作原理

涂油机的工作原理:预涂油箱将预涂油加热到设定温度,然后通过定量供油泵和伺服计量泵按照机列速度的变化精确地将定量的预涂油供到喷射刀梁｡同时,高压产生器将稳定的高压直流电输出到喷射刀梁｡上下刀梁接通高压电源后,会在刀梁间形成高压静电场,由于涂油机刀梁的刃口比较尖锐,位于刃口的同性电荷极易汇集｡带材通过圆盘剪切边后的废边通过金属接地,就使得带材与上下刀梁间形成了高压电场｡此时刀梁刃口处汇集了大量荷电的油珠,它们在尖端放电以及电场的作用下克服内部和表面张力迅速雾化,最后吸附在高速通过的铝带材表面从而形成均匀的油膜｡

2涂油控制

现使用的涂油机是通过自动控制运行的,上､下涂油刀梁的涂油量可单独进行设定｡当设备开始运行时,根据客户要求的涂油范围设定带材上下表面涂油量｡由于下刀梁喷油受到重力影响,通常下表面设定值略高于上表面｡随着设备速度的提升,供油泵的供油量也随速度的变化而变化,可确保设备在高速运行状况下,带材表面涂油量仍可达到均匀的效果｡上､下刀梁均有高压冲洗功能,通过瞬间高压使供油量达到最大,将吸附在刀梁缝隙的灰尘或细小颗粒等杂质冲出刀梁,防止杂质堵塞导致刀梁雾化效果不佳,而使带材表面出现漏涂的情况｡当此操作效果不佳时,还需要人工进行清理｡

3涂油质量影响因素及措施

涂油质量好坏受到多方面因素影响,除涂油机电压波动､刀梁高度及缝隙的影响外,还受到设备生产运行速度､带材平整度､预涂油质量､设备卫生及周围环境等影响,下面简单从几个方面分析介绍｡

3.1设备生产运行速度

模拟铝带材正常生产运行过程中升速､恒速及降速的方法,具体步骤如下:1)取400m左右长度带材进行打底涂油测试;2)根据某客户涂油量要求,如单边涂油范围250±50mg/m2,输入涂油数据后通过自动控制系统调节;3)人工进行剥离卷材,每隔10~20m左右取1次涂油样板进行涂油量检测,上､下板面各取5点(两边部､肋部及中间位置),取10点平均值作为检测数据,试验相关记录如表1,涂油量数据分析见图2｡

表1试验数据记录

图2带材长度位置对应带材表面涂油量

测试结果表明:1)打底阶段涂油量整体偏高,相对波动较大;2)恒速运行段涂油稳定,且接近涂油中线;3)降速阶段涂油再次出现波动,较稳定段涂油略低,但相对稳定｡

3.2带材平整度

平整度即铝带材的板形状况｡取一定长度(2m左右)的铝带材平铺在检料台上,通过目测可观察到带材的波浪情况｡波浪可以有多种形式,如波浪位置边紧中松即中间波浪,还有两边浪､单边浪及复合型波浪,波浪的大小即大波浪或小碎浪(在肋部或中间严重时呈现窝状)｡当带材为理想的板形时,通过静电涂油机时与刀梁保持平行,则预涂油通过高压静电场的作用可均匀地喷洒在带材表面,形成一层均匀的保护油膜;但实际状况下带材是存在一定波浪的,由于带材表面凹凸不平,刀梁与带材间的垂直距离不一致,导致雾化后的预涂油喷洒在带材表面时会存在一定差异,如油圈或涂油不均等｡因带材的不平整,过辊时接触程度不同也会导致带材表面涂油色差｡

3.3预涂油品质

预涂油的品质对涂油质量的好坏也起到决定性的作用｡以汉高8100A预涂油为例,不同温度下预涂油的表现状态不同｡根据季节变化,冬季0℃或以下,油品静止放置后呈分层絮状,常温下(20℃左右)静止放置后呈半透明状,加热到45℃左右静止放置后呈透明状且颜色均匀｡为满足客户生产使用要求,保证带材表面涂油均匀性,通常将预涂油加热到44~46℃范围内,这样油品成分均匀,雾化效果较好｡

3.4设备卫生及周围环境

预涂油加入油箱的过程,以及刀梁喷下的油通过涂油机回油泵重新回到油箱中的过程,都会受到周围环境的影响,致使油品中混入杂质｡杂质的存在会导致预涂油雾化过程中堵塞刀梁,导致带材表面涂油不足,严重时使带材呈现通长色差｡这就需要通过涂油机的过滤系统来保证油品的纯净度,但滤芯过滤精度不够或滤芯使用时间过长而堵塞,都会使过滤效果不达标准,从而出现涂油质量问题｡设备自身供热系统异常也会导致涂油质量变差｡

当预涂油温度低时,油的粘度变大,高压电离效果变差,极易产生涂油不均､油圈等质量缺陷;当预涂油温度过高时,将导致预涂油变质｡因此,合理的加热温度是保证涂油效果的前提｡常规设定预涂油油箱加热温度为45℃左右｡热油循环加热即刀梁加热,考虑到卷材生产换卷间歇时间,刀梁需要进行持续保温,所以将传热油温度设定在65℃,以此来保证预涂油雾化效果｡

4结束语

静电涂油成为了铝制罐身料防氧化及加工润滑不可或缺的关键工序，特别是铝带材的表面润滑在罐厂加工过程中起到了决定性的作用,如断罐､黑纹等质量缺陷均与带材表面的涂油质量息息相关｡为满足客户生产使用,铝板带生产技术人员应深入了解设备的构造及工作原理,逐步分析产品涂油过程控制对涂油质量的具体影响程度,从而找到合适的改善空间来达到预涂油的稳定控制,以及满足客户的最终需求｡

参考文献

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