彩涂鍍鋁鋅氟碳板的生產(chǎn)開發(fā)

張永鋼，楊付海

（新疆八一鋼鐵股份有限公司）

彩涂鍍鋁鋅氟碳板的生產(chǎn)開發(fā)

張永鋼，楊付海

（新疆八一鋼鐵股份有限公司）

鍍鋁鋅氟碳板是彩涂建筑板的高端產(chǎn)品。文章對鍍鋅基板、鍍鋁鋅基板及聚酯涂料、氟碳涂料的性能進(jìn)行了對比分析。并介紹了八鋼彩涂機組生產(chǎn)鍍鋁鋅氟碳板的工藝生產(chǎn)方案及改進(jìn)措施。

彩涂；鍍鋁鋅；氟碳板

1 前言

隨著彩涂工藝技術(shù)的發(fā)展，因彩涂板既美觀又又具有防腐特性能，因此在國內(nèi)成為常見的防腐建筑材料之一。按用途細(xì)分，彩涂板的品種和類別也越來越多繁多。因采用的基板不同有冷軋彩涂板、熱鍍鋁彩涂板、熱鍍鋅彩涂板、合金彩涂板、熱鍍鋁鋅彩涂板及不銹鋼彩涂板。按卷材涂料不同分為PVC、塑溶膠型、聚酯型、丙烯酸型、氟碳型、硅改性聚酯型、環(huán)氧型等。但無論是哪種基板與涂料的組合,都必須考慮涂膜耐候性、機械加工性能及防腐性三者之間的平衡。采用鍍鋁鋅基板的氟碳彩板多用于防腐要求高，使用年限長的大型展覽場館、機場、高鐵航站樓等彩涂建筑的高端市場。為滿足新疆市場的需求，八鋼彩涂機組在2016年開發(fā)了一批品質(zhì)較高的鍍鋁鋅氟碳彩板。

2 鍍鋅與鍍鋁鋅產(chǎn)品的組織特點

鍍鋅板的表面組織為在鋼板基體上形成的純鋅鍍層（99%鋅），中間有鋅鐵化合物質(zhì)，化合物層很薄，能將鍍層與基板牢牢的結(jié)合在一起，鍍鋅板的工藝性能最好，生產(chǎn)方便，產(chǎn)品加工性能很好，陰極保護性能也較好，且切口保護作用強。但鍍層的防腐性能不是最好，特別是耐高溫氧化性能不好。

鍍鋁鋅板的表面組織為在鋼基體上形成的55%的鋁，43.5%的鋅及少量其他混合物的鍍層。具有優(yōu)良的耐大氣腐蝕能力，具有與鍍鋁板相似的耐高溫腐蝕性，耐水腐蝕性優(yōu)于熱鍍鋅板，具有良好的涂裝性和加工性。

3 氟碳涂料與聚酯涂料對比的優(yōu)越性

通過QUV人工加速老化儀模擬的自然暴曬實驗，試驗結(jié)果表明氟碳彩板的耐候性優(yōu)于聚酯涂料。

（1）紫外線對涂層光澤度的影響。氟碳涂層在暴曬實驗期間，光澤度下降很少，平均下降率為1.45%；聚酯涂層在暴曬初期光澤下降明顯，平均下降率為80%。

（2）紫外線對涂層質(zhì)量的影響。通常情況下，涂層出現(xiàn)粉化，就意味著涂層質(zhì)量受到了影響，資料表明氟碳涂層在暴曬時期幾乎無粉化現(xiàn)象，而聚酯涂層粉化現(xiàn)象明顯。

（3）紫外線對涂層耐熱性的影響。資料表明，紫外線照射下，氟碳樹脂起始失效溫度高于聚酯約50℃，說明氟碳涂層熱穩(wěn)定性優(yōu)于聚酯涂層。

4 彩涂機組生產(chǎn)鍍鋁鋅氟碳板工藝的實施

4.1 工藝生產(chǎn)方案

由于八鋼彩涂機組長期采用熱鍍鋅板作為基材，改為鍍鋁鋅基板后脫脂存在過清洗，脫脂工藝需重新調(diào)整：氟碳板要求涂層厚度增加，涂料上機粘度高，涂覆輥輥間壓力及涂覆輥輥速比需重新調(diào)整。涂層面漆（氟碳）和背面漆（聚酯）種類不同，固化溫度需重新調(diào)整。

根據(jù)調(diào)試調(diào)試過程及結(jié)果，調(diào)整了生產(chǎn)方案。

（1）脫脂工藝：為避免過清洗，只投用2#堿噴淋，1#堿噴淋、堿刷停用。

（2）2#堿液堿點由原來6～10調(diào)整為2～5，堿液溫度由原來60～75℃調(diào)整為50～65℃。

（3）涂層膜厚和涂料上機粘度參數(shù)。

正面底漆：貝科氟碳專用底漆，干膜5±1μm；粘度為35±2秒；蘭陵環(huán)氧淡黃底漆，干膜5±1 μm，粘度為35±2秒；正面面漆：貝科氟碳面漆干膜20±1μm，粘度為75～80秒（6月因氣溫高35℃，開桶粘度僅75～80秒，可不加稀釋劑）；蘭陵聚酯乳白色面漆，干膜15±1μm，粘度為55±2秒；背面底漆：蘭陵環(huán)氧淡黃底漆，干膜5±1μm，粘度為35±2秒。背面面漆：蘭陵聚酯灰白面漆，干膜5±1μm；粘度為30±2秒。

（4）涂裝工藝要求。

機組速度根據(jù)基板規(guī)格設(shè)定工藝段速度為40～45m/min；輥速比，底涂正面、背面的涂料輥：汲料輥=1.2:0.3；面涂正面，涂料輥：汲料輥=1.5:0.5，輥間壓力為600±100kN；面涂背面，涂料輥：汲料輥=1.2:0.3；輥間壓力為1200±100kN。

（5）爐溫及板溫（PMT）要求見表1。

初涂PMT板溫為224～232℃；精涂PMT板溫為249～254℃。

表1 爐溫及板溫（PMT）要求

4.2 工藝改進(jìn)

生產(chǎn)鍍鋁鋅基板時，下表面存在疑似過清洗現(xiàn)象，板面上有色斑，背漆涂后不能完全遮蓋，目視存在輕微色差。根據(jù)生產(chǎn)預(yù)案，立即關(guān)閉1號噴淋槽、堿液溫度進(jìn)一步降低到50～65℃，適當(dāng)提高漂洗槽水溫，過清洗現(xiàn)象得到有效控制，出口質(zhì)檢確認(rèn)下表面色差消失，板面質(zhì)量良好，情況恢復(fù)正常。

根據(jù)以往經(jīng)驗及涂料廠家要求，氟碳面漆上機粘度要求達(dá)到95±2秒。但由于2016年6月氣溫較高，環(huán)境溫度達(dá)到35℃，氟碳面漆開桶粘度在不加稀釋劑的情況下僅有75～80s，比方案規(guī)定的粘度低，在此情況下，技術(shù)人員現(xiàn)場跟蹤，通過調(diào)整輥間壓力、速比等措施，使面漆膜厚達(dá)到了最佳值。

生產(chǎn)過程中，精涂背面涂料輥在生產(chǎn)0.55× 1000(mm)鍍鋁鋅板時正常，而在生產(chǎn)0.65×1200 (mm)鍍鋁鋅板時頻繁跳停。調(diào)查后臺報警信息提示過載，并調(diào)整負(fù)載作用策略，同時經(jīng)過現(xiàn)場排查，發(fā)現(xiàn)小托輥降下后帶鋼壓力全部壓在背面涂料輥上，由于帶鋼厚且寬，張力較大，造成涂料輥阻轉(zhuǎn)?，F(xiàn)場將背面小托輥螺旋稍微升起，讓小托輥托起帶鋼，減小帶鋼對涂料輥的壓力，即保證涂敷效果，涂料輥也不阻轉(zhuǎn)，保證了生產(chǎn)順行。

5 幾點體會

（1）由于本批次合同基板鍍層、涂料種類、顏色、膜厚、規(guī)格、來料卷重、合同卷重等要求多、精度高、變量多，生產(chǎn)前通過對合同梳理，結(jié)合來料信息，編制了較詳細(xì)的生產(chǎn)計劃，合理組織生產(chǎn)，減少了生產(chǎn)切換，較好地保證了生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

（2）通過生產(chǎn)前對鍍鋅和鍍鋁鋅基板鍍層特點的分析，較好地識別了在清洗工藝上的控制點差異，制定了兩種基板的清洗工藝控制要點，并在試涂時進(jìn)一步優(yōu)化，保證了帶鋼的清洗質(zhì)量，實現(xiàn)了對帶鋼預(yù)處理質(zhì)量的穩(wěn)定控制。

（3）由于面漆和背漆分別采用不同供應(yīng)商的涂料，烘烤溫度有一定差異，為了確保雙面涂層質(zhì)量，生產(chǎn)前委托涂料廠家在實驗室進(jìn)行了不同溫度的涂層性能對比，據(jù)此確定了底涂和精涂爐溫度控制范圍。通過實驗室研究和生產(chǎn)現(xiàn)場工藝相結(jié)合，減少了大生產(chǎn)時工藝參數(shù)調(diào)整的時間和難度，保障了生產(chǎn)過程的穩(wěn)定。

（4）制定生產(chǎn)方案時，梳理了清洗、膜厚和涂層性能等的主要影響因素，結(jié)合噴淋、刷洗、精涂等的設(shè)備狀態(tài)，分析了生產(chǎn)時可能出現(xiàn)的設(shè)備和工藝控制的異常情況，并制定應(yīng)對措施，減少了生產(chǎn)波動，提高了堿液溫度、涂料粘度、面涂和背涂壓力、爐溫等重要參數(shù)的控制水平，保障了產(chǎn)品質(zhì)量可控。

（5）通過生產(chǎn)跟蹤，積累了夏季氣溫較高情況下，氟碳涂料粘度特性等的變化數(shù)據(jù)，為后續(xù)與膜厚控制密切相關(guān)的工藝參數(shù)如輥速比、輥間壓力等控制范圍的優(yōu)化積累了經(jīng)驗。

6 結(jié)語

此次八鋼彩涂生產(chǎn)線首次生產(chǎn)的涂鍍鋁鋅氟碳板屬于新色、新產(chǎn)品，氟碳乳白色、氟碳灰色、氟碳灰藍(lán)色、聚酯乳白等產(chǎn)品均一次調(diào)試成功，并實現(xiàn)了連續(xù)批量生產(chǎn)。

本批次氟碳產(chǎn)品共生產(chǎn)1200t，涂層膜厚上表面平均膜厚25.4μm（合同要求≥25μm），下表面平均膜厚10.1μm（合同要求≥10μm），T彎、MEK、反沖、鉛筆硬度、光澤、色差等性能全部合格。膜厚控制精度高，性能穩(wěn)定，較好地實現(xiàn)了對生產(chǎn)成本的有效控制。由于市場的需求在不斷變化，八鋼彩涂機組的生產(chǎn)也必將面臨基板與涂層間的不同組合，彩涂技術(shù)人員還要不斷地學(xué)習(xí)與總結(jié)。

[1] 李九齡.帶鋼連續(xù)熱鍍鋅.北京:冶金工業(yè)出版社，1995.

[2] 徐秀飛.鋼帶連續(xù)涂鍍和退火疑難對策.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[3] 時巧云.卷鋼型氟碳樹脂涂層和聚酯涂層耐紫外線性能差異.寶鋼技術(shù)，2002，（5）.

Development and Production of Fluorocarbon Coating in the Surface of Aluminum-zinc Coated Steel Sheet

ZHANGYong-gang,YANGFu-hai
（XinjiangBayi Iron&Steel Co.,Ltd)

Color coated with fluorocarbon coatingon aluminum-zinc steel plate is the high end products in the color coated building board market.This paper analyzed and compared the performance of galvanizing base plate and aluminum-zinc base plate with polyester coatingand fluorocarbon coating.Production plan ofwith fluorocarbon coatingon aluminum-zinc steel plate and some solutions are put forward in color coatingunit ofBayi steel.

color coated;aluminum-zinc alloylayer;fluorocarbon layer steel plate

TG335.86

A

1672—4224（2016）04—0011—03

聯(lián)系人：張永鋼，男，41歲，工程師，烏魯木齊（830022）新疆八一鋼鐵股份限公司軋鋼廠冷軋分廠

E-mail：zhangyg@bygt.com.cn