拉矯液鋼帶表面殘留改善

肖 飛

（山西太鋼不銹鋼精密帶鋼有限公司，山西 太原 030006）

本文以德國(guó)進(jìn)口拉矯線為研究對(duì)象，該生產(chǎn)線主要生產(chǎn)厚度為0.02mm～0.5mm的高端不銹鋼帶材產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于航空航天，手機(jī)半導(dǎo)體等精密元器件領(lǐng)域。拉矯機(jī)組運(yùn)行時(shí)必須保證足量的拉矯液進(jìn)入輥盒，對(duì)輥盒進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑，對(duì)鋼帶表面進(jìn)行清洗，保證上工序殘留的堿液和贓物能得到徹底清洗。目前拉矯液噴淋裝置噴淋量較大，進(jìn)入帶鋼通道無(wú)法揮發(fā)干凈，經(jīng)常造成白印質(zhì)量卷。通過(guò)分析問(wèn)題的癥結(jié)噴涂量過(guò)大，噴淋精度較低，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)將拉矯液噴淋改為噴霧方式，有效地減少了噴涂量，拉矯液鋼帶表面殘留得到了徹底解決，對(duì)于保證高標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義[1]。

1 現(xiàn)有情況分析

（1）拉矯機(jī)組原先使用的是噴針噴淋，位置在輥盒入口部位，上下各30個(gè)噴針，覆蓋上下600板面寬度。噴淋采用電信號(hào)控制氣動(dòng)換向閥，由氣壓推動(dòng)噴淋截止閥進(jìn)行噴淋，最小脈沖0.1s，最小間距10m。由于氣動(dòng)控制具有延時(shí)效果，氣壓從打開(kāi)噴淋閥到徹底關(guān)閉，0.1s的脈沖往往能噴淋0.5s～1s時(shí)間，即使更換新的氣動(dòng)換向閥和噴淋閥也不能提高噴淋精度。

圖1 拉矯機(jī)的噴針噴淋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（2）過(guò)量的噴淋經(jīng)過(guò)輥盒后，輥面殘留的拉矯液較多，鋼帶出輥盒到卷取機(jī)的帶鋼通道長(zhǎng)度為15m，拉矯機(jī)組的開(kāi)車速度基本在150m/min～200m/min，10s的時(shí)間拉矯液很難揮發(fā)干凈，卷到卷取機(jī)上便會(huì)有寬窄不一的白印。

（3）氣溫對(duì)拉矯液的揮發(fā)影響較大，夏天車間環(huán)境氣溫30°～40°，較利于揮發(fā)，冬天環(huán)境溫度在0°～10°，不利于揮發(fā)，更容易造成白印。冬季在帶鋼通道上方安裝有2臺(tái)熱風(fēng)機(jī)，鋼帶上表面能得到改善，但由于輥道的彎曲性，下表面無(wú)法吹到熱風(fēng)，效果也不明顯。

（4）針對(duì)拉矯液不能及時(shí)揮發(fā)的情況，對(duì)噴淋參數(shù)也進(jìn)行了設(shè)置，噴淋間距由原來(lái)的40m～60m也放寬到80m～150m，但這樣就造成剛噴時(shí)拉矯液過(guò)多，后間距拉矯液太少，效果不是太好。噴淋區(qū)間上下均分為123區(qū)，1區(qū)控制1、6噴淋閥，2區(qū)控制2、5噴淋閥，3區(qū)控制3、4噴淋閥。通過(guò)關(guān)閉部分區(qū)間確實(shí)減少了噴淋量，但鋼帶表面噴淋不均勻會(huì)造成輥盒潤(rùn)滑冷卻不均勻，出口側(cè)拉矯液呈帶狀分布，不利于揮發(fā)[2]。

2 改進(jìn)過(guò)程和效果

有效減少噴淋量必須要改變?cè)械膰娡磕Ｊ剑車娡康纳?jí)和改造光靠已有的技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)。和原設(shè)備生產(chǎn)廠家德國(guó)B+S公司交流后，我們知道我們現(xiàn)有的噴針噴涂方式在2012年已經(jīng)被淘汰。因?yàn)閲娽槆娏芰枯^大很難控制，拉矯液殘留在其他使用廠家普遍存在，為了改變這種情況，他們已經(jīng)升級(jí)為噴霧系統(tǒng)，已經(jīng)徹底解決了噴針噴淋帶來(lái)的各種問(wèn)題。

因?yàn)樵O(shè)備安裝布局限制，噴霧系統(tǒng)必須在現(xiàn)有的噴淋位置進(jìn)行替換。噴霧系統(tǒng)包括壓力裝置、霧化發(fā)生裝置、噴嘴管道系統(tǒng)、電控系統(tǒng)組成。需要將原有噴淋設(shè)備全部拆除，安裝新系統(tǒng)并進(jìn)行調(diào)試。經(jīng)詢價(jià)，整套噴霧系統(tǒng)全部進(jìn)口改裝成本40多萬(wàn)，可不可以盡量利用原有噴淋系統(tǒng)，將噴針改造成霧化噴嘴呢？這樣就可以節(jié)約不少成本[3]。

經(jīng)過(guò)查閱資料和上網(wǎng)搜尋，我們發(fā)現(xiàn)電子噴槍可以實(shí)現(xiàn)這一精密噴涂功能，只需要2公斤～6公斤的低壓流體和電控信號(hào)，便可以實(shí)現(xiàn)最小0.001s的精密噴涂。這一條件現(xiàn)場(chǎng)要求剛好能滿足：原噴淋系統(tǒng)有一套拉矯液壓力罐，通入壓縮空氣可將拉矯液加壓，輸出的拉矯液壓力范圍在0公斤～6公斤范圍；電控信號(hào)也可從原控制系統(tǒng)中取得。

通過(guò)聯(lián)系到專業(yè)噴涂廠家斯普瑞，拿到一個(gè)電子噴槍和控制盒的樣品，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的噴霧測(cè)試，噴霧控制精度完全達(dá)到要求，噴霧量調(diào)節(jié)范圍非常大，效果得到生產(chǎn)方的認(rèn)可，于是噴霧改造計(jì)劃正式開(kāi)始實(shí)施。

確定噴槍數(shù)量、角度和高度：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)來(lái)料寬度一般在580mm～620mm，決定噴霧覆蓋面為600mm。為了降低成本減少噴槍安裝數(shù)量，噴霧角度選擇120°，噴霧效果為扇形，單個(gè)噴槍可覆蓋200mm，上下全部板面全部覆蓋需要6個(gè)噴槍，這樣原系統(tǒng)分三區(qū)剛好能對(duì)應(yīng)上下一組噴槍。經(jīng)測(cè)試單個(gè)噴槍噴出的霧化顆粒在離噴頭80mm～100mm的位置達(dá)到最佳效果，既不會(huì)造成大量水珠凝結(jié)，也不會(huì)造成霧化氣體飛散。為了保證噴頭與板面的距離可調(diào)，形成最佳覆蓋效果，在制作上下噴槍固定支架時(shí)需要制作成可調(diào)節(jié)高度的。下面為安裝完成效果圖。

圖2 上下噴霧裝置現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

噴霧調(diào)試：①手動(dòng)噴霧：按下操作界面清洗鍵，上下6個(gè)噴頭同時(shí)進(jìn)行噴霧。（符合要求）。調(diào)整上下噴槍高度，距離板面高度8cm左右，保證板面霧化全部覆蓋。②自動(dòng)噴霧：設(shè)置噴霧間隔10m，脈沖0.5s，噴霧量80%，壓力80%，設(shè)備基速（15m/min）運(yùn)行，電子噴槍按照設(shè)置進(jìn)行間隔噴霧。（符合要求）。③區(qū)間噴霧：通過(guò)開(kāi)關(guān)1.2.3區(qū)設(shè)置，觀察到噴霧區(qū)間也隨之發(fā)生變化。（符合要求）。

通過(guò)不斷調(diào)整噴霧參數(shù)保證噴霧量的合適值，既能滿足清洗鋼帶的要求，出輥盒上卷取機(jī)后不會(huì)產(chǎn)生殘留，也能及時(shí)對(duì)輥盒進(jìn)行冷卻，保證輥系壽命。最終摸索出大概的參數(shù)范圍如下：噴淋脈沖時(shí)間0.2s，暫停路徑60m，壓力80%。后續(xù)需要繼續(xù)優(yōu)化拉矯液噴霧的參數(shù)設(shè)置，因?yàn)橄到y(tǒng)變化原來(lái)的工藝經(jīng)驗(yàn)都發(fā)生改變，需要慢慢摸索以達(dá)到最佳的噴霧效果。

3 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)分析鋼帶表面拉矯液殘留產(chǎn)生的原因，找到了問(wèn)題的癥結(jié)噴涂量過(guò)大，通過(guò)噴淋到噴霧的噴涂方式改變，有效地控制了噴涂量，解決了質(zhì)量卷頻出，故障頻發(fā)，維護(hù)費(fèi)用高昂的系列問(wèn)題，創(chuàng)造了很大經(jīng)濟(jì)效益。