鍍鋅線輥涂機的結構和應用優化

習德兵

華菱安賽樂米塔爾汽車板有限公司 湖南婁底 417000

隨著鍍鋅板在汽車和家電領域的廣泛應用，客戶對鍍鋅板的強度，沖壓性能和表面質量要求越來越高，鍍鋅線光整機后輥涂機的鈍化和磷化熱處理工藝，作為后處理工序對表面質量影響極大。主要方法是利用輥涂機的涂覆輥將鈍化劑和磷化劑均勻的涂到帶鋼表面，然后通過加熱烘干和風冷，加熱固化后在帶鋼表面形成一層保護膜，提高鍍鋅板的耐腐蝕性能。因此輥涂機是鍍鋅線后處理工序中的重要設備。

1 輥涂機的結構和原理

華菱安賽樂米塔爾汽車板有限公司的輥涂機由比利時CMI公司設計并制作，主要由輥涂機本體，循環系統，干燥系統和冷卻系統四部分組成。

1.1 輥涂機本體

輥涂機由兩個涂覆頭分別在帶鋼的入口側和出口側，每個涂覆頭由一個涂覆輥和一個上料輥組成，每個涂覆頭配置一個不銹鋼上料盤，盤內裝有一定液位的鈍化液，上料輥為鍍鉻的不銹鋼鋼輥，通過旋轉將藥劑傳遞給涂敷輥，涂敷輥為膠輥，上下涂敷輥跟帶鋼成一定的包角，涂敷輥再將藥劑均勻的涂到帶鋼表面。上料輥和涂覆輥均有伺服電機驅動升降，上下涂覆頭由液壓缸驅動的焊縫快開機構。為便于快速更換涂敷輥，所有的驅動裝置均由GKN制作的快速插頭式萬向接手連接。

1.2 循環系統

每臺輥涂機配置兩套獨立的循環系統，分配對應于鈍化產品和磷化產品，由于此兩種產品都具有比較強的酸性腐蝕性，且兩種藥劑混合后會產生結晶固化現象。故每套循環系統分別有100L的工作罐和2000L的準備罐，都有獨立的氣動薄膜泵和不銹鋼管路。原液由重力流至準備罐，藥劑在準備罐由氣動泵送至工作罐，工作罐的藥劑由氣動泵送至上料盤。上料盤，上料輥和涂敷輥是共用的，每次切換產品時，需要仔細的用脫鹽水清理共用的上料盤，上料輥和涂敷輥。

1.3 干燥系統

干燥系統位于輥涂機正上方的上行通道，是一個封閉式的循環系統，由吸氣風機，天然氣燒嘴及其控制系統，燃燒室，循環風機和煙氣廢氣風機組成。燒嘴控制系統根據工藝需求可以控制燃燒室內溫度在200-400攝氏度之間，帶鋼上的鈍化藥劑可以在燃燒室內充分烘干。

1.4 冷卻系統

冷卻系統在輥涂塔的下行通道，是一個開放式的循環系統，由吸氣風機和冷卻風箱組成。吸氣風機吸入空氣由冷卻風箱均勻的吹到帶鋼兩面，冷卻風箱高為14米，沿著帶鋼的兩面均勻分布若干噴射小孔，風機送來的風由小孔噴射到帶鋼的兩面，冷卻帶鋼至常溫40攝氏度左右。

2 輥涂機的應用優化

2.1 涂敷輥材質問題

由于涂敷輥材質是橡膠，鈍化液和磷化液都是比較強的酸性腐蝕性液體，帶鋼與上下涂敷輥之間還有一定的包角張力，帶鋼邊部會在輥面上產生凹槽，在帶鋼寬度變化時，特別是窄帶鋼變寬時，特別影響表面鈍化質量。故要求此膠輥必須有良好的抗酸性腐蝕性和良好的耐磨性，通過試用國內多家知名膠輥，對比海帕倫材質，尼龍材質和聚氨酯材質，最終選定南京金三力特殊配方的聚氨酯材質能夠滿足生產使用要求。

2.2 表面震動紋問題

由于涂敷輥和上料輥都是帶有驅動的主動輥，涂敷輥速度是帶鋼的90%-150%，上料輥的速度是帶鋼的50%-100%，涂覆方式又分為順涂和逆涂。為了取得更優的油膜厚度而選擇逆涂時，特別容易在帶鋼表面產生涂敷輥的震動紋。通過減少上料輥和涂敷輥之間的壓力，減小帶鋼與上下涂敷輥之間的包角，減少輥子與帶鋼的速度差，在上料盤內加入一定的脫鹽水稀釋藥劑濃度，可以有效減少震動紋。

2.3 鈍化斑問題

當上料盤內或涂敷輥輥面附著有雜質時，帶鋼表面會產生鈍化斑，嚴重影響表面質量，故每次切換產品時，必須仔細的清洗上下上料盤，涂覆輥和上料輥的輥面，上料盤和工作罐內的液體必須全部排廢。盡量協調生產統一生產規格，盡量避免窄變寬的產品，必須生產窄變寬的產品時，為保證生產質量，必須更換涂敷輥。

2.4 快速位置標定

由于涂覆輥修磨后輥徑變化，每次生產前都需要標定位置。位置是由伺服電機內的位置編碼器記錄，出現過編碼器失真故障，導致位置丟失，無法標定嚴重影響生產。通過在塔頂輥和地下室轉向輥之間吊鋼絲線，分別投影到輥涂機固定的鋼結構框架上，做好刻度標記。出現位置丟失故障時，分別測量涂覆輥標尺與此標記的距離，可快速重新標定。

2.5 無鉻鈍化和耐指紋產品的開發

由于一套輥涂機，有兩套循環系統，只能生產三價鉻和磷化產品。因客戶出于環保因素的考慮需要無鉻鈍化和耐指紋產品，而這些藥劑不能相互兼容，需獨立的循環系統，故我廠不能生產無鉻鈍化和耐指紋產品。通過制作額外的兩個工作箱，再分別配置泵和管道，分別連接原液箱和工作盤，共用涂覆輥，可以實現一個輥涂機生產四種產品的能力，節省一套輥涂機上千萬元的成本，使用效果良好。