鋁板帶清洗工藝對表面質(zhì)量的影響

孔德剛

摘要：本文對鋁板帶的各種清洗工藝進行了深入的研究和對比，各種清洗工藝的技術(shù)特點和操作工藝的流程都各不相同，有的工藝在清洗的過程中會對鋁板帶表面的質(zhì)量產(chǎn)生不可逆的影響。經(jīng)驗證，采用堿清洗工藝相比于水清洗工藝、油清洗工藝、酸、堿水機清洗工藝，對于改善鋁板帶的表面質(zhì)量以及提高其產(chǎn)能都有著比較明顯的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：鋁板帶；清洗；表面質(zhì)量

中圖分類號：TH137.5文獻標(biāo)識碼：A

鋁板帶在制造的過程中，會受到軋輥的軋制，在經(jīng)歷一系列磨損及摩擦的過程之后，鋁板帶表面會有懸浮顆粒形成，嚴(yán)重影響鋁板帶的表面質(zhì)量及再加工處理。此懸浮顆粒為軋制過程中鋁板表面脫落的氧化鋁粉和微鋁粉。如果鋁板帶的表面沒有清洗干凈，殘留的氧化鋁粉和微鋁粉會對鋁板表面造成損傷，影響鋁板帶的表面質(zhì)量。鋁板帶在之后的淬火、拉矯等工藝對鋁板帶表面的清潔度要求較高，所以必須在這些工藝之前對鋁板帶表面進行清洗，使附著在表面的氧化鋁粉和微鋁粉及其他雜質(zhì)掉落，再經(jīng)劑干、吹掃、烘干等工序，使鋁板帶表面干燥潔凈。

1 鋁板帶清洗工藝

1.1 水清洗工藝

在鋁板帶表面高壓噴淋70～80℃的熱水，用來破壞板材表面附著的油膜。水清洗工藝十分簡單且成本較低，只分為高壓清洗、低壓清洗以及烘干三個基本的工序，易于操作。但是水清洗工藝也存在著一些缺陷。在水清洗的過程中需要用到刷輥，由于刷輥的硬度相對于鋁板帶較高，必然會在刷洗的過程中對鋁板帶造成一定程度的劃傷。不僅如此，附著在鋁板帶表面的微鋁粉和油膜在軋輥軋制鋁板帶的過程中產(chǎn)生的高壓高溫情況下，形成了十分穩(wěn)定的化學(xué)鍵，使用類似水清洗工藝等物理方法已經(jīng)無法將其完全去除，因此需要對鋁板帶進行第二次清洗。但兩次水清洗過程為鋁板帶增加了很大的成本。

1.2油清洗工藝

油清洗工藝包括噴淋、刷洗、真空輥吸干三個基本工序，包括三個清洗設(shè)備，即真空系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)以及清洗系統(tǒng)。其中過濾系統(tǒng)可以將已經(jīng)使用過的清洗油進行過濾處理，以供二次使用。油清洗工序中的清洗油與軋輥軋制工序中的軋制油具有親和作用，油清洗則通過利用非極性油類分子所具有的相容性原理來達到對鋁板帶進行清洗的目的。不僅如此，真空輥在將鋁板帶表面的清洗油吸附之后，會在鋁板帶的表面形成一層具有保護作用的薄薄的油膜，可以起到防止板材氧化的作用。油清洗機的機列短，這既是它的優(yōu)點又是它的缺點。因為機列過短的話，油清洗的速度無法提升，另外一方面在車間氣溫較高時，會促進油氣的揮發(fā)，使油氣充滿整個車間，既污染了工廠里的工作環(huán)境又危害了車間工作人員的身體健康。同時，高溫天氣再加上油氣聚集，大大增加了發(fā)生火災(zāi)的隱患。而在氣溫較低時，清洗油的黏度將會增加，增加了清洗難度。

1.3 酸、堿水基清洗工藝

酸、堿水基清洗工藝分為兩種情況：一種情況為彩圖鋁板帶的清洗工藝，具體清洗工序為脫脂兩次、水洗兩次、鉻酸鈍化、輥涂底漆、輥涂面漆、烘干等；而另一種情況為冷軋鋁板帶清洗工藝，具體清洗工序為脫脂兩次、水洗兩次、烘干。在冷軋鋁板帶清洗工藝中所使用的是酸、堿水基清洗劑，而非傳統(tǒng)意義上的酸、堿。其重要成分包括螯合劑、緩蝕劑以及表面活性劑。其中緩蝕劑對于酸、堿對鋁板帶表面的腐蝕能起到一定的削弱作用，能夠有效減少鋁板帶表面白斑的產(chǎn)生；酸、堿能夠?qū)Ω街阡X板帶表面的微鋁粉進行溶解，與此同時堿液對于皂化性油脂具有皂化作用，使其變?yōu)楣腆w，從而從鋁板帶表面去除；而表面活性劑能夠?qū)堓佭^程中殘留的軋制油進行乳化，使軋制油膜和鋁板帶之間的界面張力降低，達到除油的效果。酸、堿水基清洗工藝采用噴淋方式，效率高、速度快。

2 酸.堿清洗工藝的對比

因為鋁產(chǎn)品加工的特殊性，大多數(shù)企業(yè)采用清洗質(zhì)量高、產(chǎn)能較大、清洗速度快的酸、堿清洗工藝。雖然酸、堿清洗工藝的流程類似，都是通過對鋁板帶表面附著的鋁粉進行皂化，對殘留的軋制油進行皂化來進行清洗，提高鋁板帶表面的質(zhì)量。但是酸清洗工藝和堿清洗工藝在成本、速度、環(huán)保等方面都具有自己的特點。

在速度和安全方面，利用酸清洗工藝時往往需要將鋁板帶在酸清洗劑中浸泡長達Imin，耗時過長，無法滿足高速機列的速度需求。酸的使用量很大而且具有易揮發(fā)的特性，會污染車間環(huán)境，腐蝕設(shè)備，危害車間工作人員的健康。而堿清洗劑相對而言在加熱之后具有經(jīng)濟實惠、相對安全環(huán)保、清洗速度快并且效果好的優(yōu)勢。

在對板材的影響方面，堿清洗劑相對于酸清洗劑對鋁板帶的腐蝕較輕，但是需要根據(jù)殘留的軋制油的量來合理配置清洗液的濃度，使其發(fā)揮最大功效。

在清洗液的處理方面，廢酸液因為在清洗的過程中夾雜了很多雜質(zhì)，因此處理起來并不方便。而且廢酸液對環(huán)境的影響較大，氣味刺鼻并且具有易揮發(fā)的特性。而廢堿液的處理方式比較方便，與工廠其他普通廢液的處理方式基本相同。

3 各種清洗工藝的優(yōu)缺點對比

水清洗工藝、油清洗工藝、酸清洗工藝以及堿清洗工藝的優(yōu)缺點見表1。

4 小結(jié)

鋁板帶表面質(zhì)量的好壞是衡量鋁產(chǎn)品的一個十分重要的標(biāo)準(zhǔn)，影響鋁板帶表面質(zhì)量的主要因素為軋輥軋制過程中的殘留的軋制油以及鋁粉。通過比較水清洗工藝、油清洗工藝、酸清洗工藝以及堿清洗工藝的各自工藝特點以及清洗后的鋁板帶表面的潔凈度，得出酸、堿清洗工藝相對而言更具優(yōu)勢，更加適用于表面質(zhì)量要求較高、產(chǎn)能較大、要求清洗速度快的鋁加工產(chǎn)品。

參考文獻

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