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達(dá)克羅節(jié)能技術(shù)經(jīng)驗(yàn)-Industry Information-Shisheng Machinery Technology Co., Ltd

Industry Information

達(dá)克羅節(jié)能技術(shù)經(jīng)驗(yàn)

發(fā)布日期:2015-07-06

一、             前言
隨著達(dá)克羅技術(shù)在中國大陸大面積推廣應(yīng)用,行業(yè)內(nèi)人士對(duì)達(dá)克羅技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)也有了充分認(rèn)識(shí),市場(chǎng)已經(jīng)對(duì)該涂層的優(yōu)異耐中性鹽霧腐蝕能力認(rèn)可,而對(duì)表面耐磨性差的問題也不再向前幾年那么反應(yīng)強(qiáng)烈了,可以說中國國內(nèi)使用的含鉻達(dá)克羅目前正處于上升期。但是,自2005年以來,由于全世界發(fā)生了能源危機(jī),能源價(jià)格幾乎上漲了一倍,特別是石油類能源產(chǎn)品上漲幅度比電能大得多,隨之而來的漲價(jià)風(fēng)必然波及化工原材料市場(chǎng)和有色金屬產(chǎn)品市場(chǎng),至使整個(gè)行業(yè)內(nèi)的利潤(rùn)空間被壓縮,受擠壓最嚴(yán)重的是采用燃油加熱的網(wǎng)帶爐涂覆加工企業(yè)。因此,在達(dá)克羅涂覆加工企業(yè)中節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的好壞關(guān)系到企業(yè)能否生存與發(fā)展的大問題。
二、             達(dá)克羅涂層固化原理與節(jié)能的可能性
達(dá)克羅技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展與研究已經(jīng)比較深入與廣泛,但至今還不完善,主要是缺乏系統(tǒng)性研究,就涂層的固化過程都有哪些比較直觀物理化學(xué)反應(yīng)還沒有文獻(xiàn)可查。目前只是通過簡(jiǎn)單的生物光學(xué)顯微鏡對(duì)載玻片上涂燒的樣品進(jìn)行觀察。結(jié)果與討論如下:
1、              室溫至120℃
目前大多數(shù)企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)帶爐加熱裝置是將預(yù)熱區(qū)的溫度控制在80~120℃。這段加熱的主要目的是將涂膜中的水份在不爆沸的條件下蒸發(fā)去除,同時(shí)肯定伴隨有6價(jià)鉻被醇還原的化學(xué)過程。對(duì)此判定的方法是由純的達(dá)克羅B劑(鉻酐水溶液)與聚乙二醇類還原劑按比例混合后,在載玻片上進(jìn)行涂燒,在120℃的條件下加熱15min,水份被蒸發(fā)掉,留下的物質(zhì)呈暗綠色的濕膜。如果將試片加熱到120min,涂膜的色澤變成亮綠色,涂膜變硬,但用水可以沖洗掉。很顯然,不可能采用120℃長(zhǎng)期加熱的措施來操作達(dá)克羅的一涂。
2、              中溫260℃
經(jīng)過預(yù)熱蒸發(fā)水份后的達(dá)克羅涂膜,其中的水份已經(jīng)被蒸發(fā),剩余的物質(zhì)主要是Zn、Al、6價(jià)鉻離子、氧化鋅和鉻酸鋅、硼酸及其與鉻離子和鉻酸離子的化合物、醇類和少量表面活性劑等有機(jī)物質(zhì),這些復(fù)雜的混合物很難用化學(xué)表達(dá)式進(jìn)行表述。如果只將聚乙二醇放在載玻片進(jìn)行加熱,5min內(nèi)樣品開始冒煙,20min后取出觀察,看到玻璃片上仍然有少量變色的液體。將混合B劑的混合液(不加金屬片粉)進(jìn)行加熱,5min內(nèi)開始冒煙,20min后冷卻到室溫觀察,涂膜呈現(xiàn)淡綠色,光學(xué)顯微鏡下涂膜呈透明淡綠色。此時(shí)的涂膜已經(jīng)比較堅(jiān)硬,可以呈受一般的機(jī)械沖擊,但能夠用氨水溶解掉,用水也可以沖洗下去。將達(dá)克羅涂膜在該溫度下進(jìn)行20min加熱固化,形成的涂膜也同樣具備以上特點(diǎn),也就是說,除了能抗得住一般的機(jī)械沖擊外,不具備任何防腐能力。因此,就當(dāng)前大多數(shù)用戶手中的達(dá)克羅涂料在260℃,20~50min加熱的條件下,是不可能得到合格的達(dá)克羅涂層的。
3、              高溫300~320℃
將中溫加熱得到試片和工件,分別在室溫條件下(相對(duì)濕度55%)存放10h;24h和48h,然后在溫度達(dá)到310℃的箱式爐中直接加熱,用紅外測(cè)溫儀檢測(cè)工件表面溫度達(dá)到310℃時(shí)保溫計(jì)時(shí),20min后出爐冷卻檢測(cè),結(jié)果直徑在10mm的工件膠帶試驗(yàn)合格;氨水點(diǎn)黃合格;快速腐蝕檢驗(yàn)合格。
將經(jīng)260℃固化后的試件重新進(jìn)行第二次浸涂離心方式的涂覆,再經(jīng)過完整的連續(xù)加熱固化處理,檢驗(yàn)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)二次涂覆處理的沒有任何差別。
經(jīng)過以上簡(jiǎn)單的試驗(yàn),可以看出其中節(jié)能的途徑,就是將一涂的加熱固化參數(shù)進(jìn)行以下的調(diào)整,粗略估算可以節(jié)約1/4~1/5的能源費(fèi)用。
①    將一涂加熱參數(shù)調(diào)整為(網(wǎng)帶爐)
一區(qū):80~120℃,二區(qū)至其它區(qū)調(diào)到260℃。
②    維持現(xiàn)有加熱參數(shù)不變,將網(wǎng)帶速度調(diào)快1/3~1/4。
對(duì)于采用箱式爐的用戶,可以很方便地采用一涂低溫加熱,二涂采用標(biāo)準(zhǔn)加熱的參數(shù)。
三、             分段式加熱網(wǎng)帶爐的節(jié)能措施
從2004年開始,由世晟公司負(fù)責(zé)建造的4條分段式加熱網(wǎng)帶爐(見圖1)開始采用降低網(wǎng)帶運(yùn)行速度,55min ~60min完成加熱固化的全過程,一區(qū)溫度設(shè)定在120℃,二區(qū)以后全部設(shè)定在320℃;工件堆積厚度增大,M10mm的工件堆積3~4層,M4~M8mm的堆積8~10層;涂料粘度控制在20~25S;離心機(jī)線速度設(shè)定在410~450m/min,正反轉(zhuǎn)各20s;工件倒在網(wǎng)帶上后不用毛刷整理,直接攤開即可(見圖2)。經(jīng)過嚴(yán)格地油耗計(jì)量,可以實(shí)現(xiàn)加工一噸Ф10左右的工件油耗不超過330元的控制指標(biāo)。
四、             其它節(jié)能挖潛措施
1、上料時(shí)間的控制
標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)帶爐加熱區(qū)的長(zhǎng)度一般在10m以上,按網(wǎng)帶運(yùn)行時(shí)間計(jì)算,從開始進(jìn)爐至爐子的1/2處時(shí),至少是25min左右,而網(wǎng)帶爐從室溫升到320℃,時(shí)間一般在40~50min。因此,只要第3區(qū)的溫度達(dá)到200℃時(shí),就可以開始上料,因?yàn)楣ぜM(jìn)爐后20min的時(shí)間內(nèi),爐溫肯定能夠達(dá)到規(guī)定要求。經(jīng)計(jì)算,每次開爐都提前20min上料,可以節(jié)約約20升的燃油。
2、大直徑工件的處理
對(duì)于直徑超過40mm的工件,在網(wǎng)帶爐中保溫50min,實(shí)際工件的表面溫度只能達(dá)到280℃左右;直徑50mm以上的工件,只能達(dá)到260℃左右。經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè),直徑為50mm的工件要達(dá)到320℃溫度,在爐溫320℃的條件下,至少要保持2h以上,在380℃下,要保溫50min。如果單獨(dú)為處理這類大的工件將網(wǎng)帶爐溫度調(diào)整到380℃的極限溫度,不僅對(duì)設(shè)備的損傷較大,而且能耗驚人。對(duì)于這類大工件,比較合適的處理工藝是:一次涂覆在網(wǎng)帶爐上進(jìn)行,相當(dāng)于在低溫處理一次;二涂采取在箱式爐中加熱處理。
3、利用余熱進(jìn)行碳化除油
目前采用碳化除油的廠家比較多,如何利用網(wǎng)帶爐的余熱除油,這里介紹天津某廠的經(jīng)驗(yàn)。在處理達(dá)克羅工件快結(jié)束時(shí)(尾部工件已經(jīng)走到爐子的中部),此時(shí)就開始進(jìn)行碳化處理,因?yàn)榇藭r(shí)的爐溫比較高,同時(shí)等到除油的工件到溫開始冒煙時(shí),達(dá)克羅工件已經(jīng)出爐(見圖3)。這樣合理調(diào)配工序,又能節(jié)約一些燃料費(fèi)。對(duì)于箱式爐來講,如何充份利用爐子空間,也就能夠使節(jié)能效果達(dá)到最大值。這方面的經(jīng)驗(yàn)可參考圖4。
4、新型無鉻達(dá)克羅對(duì)節(jié)能的貢獻(xiàn)
隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),國內(nèi)對(duì)水性無鉻達(dá)克羅產(chǎn)品的需求預(yù)計(jì)在2010年開始就要大幅度增高,江蘇地區(qū)的汽車工業(yè)對(duì)有鉻達(dá)克羅的使用期限是今年年底。我公司的水性無鉻達(dá)克羅研制工作目前已經(jīng)達(dá)到實(shí)用階段,由于水性無鉻達(dá)克羅的固化處理溫度通常不超過260℃,所以如果今后大量使用水性無鉻達(dá)克羅的話,必然可以大幅度降低能耗,可以彌補(bǔ)一些由于涂料成本帶來的損失。
目前國內(nèi)外的材料科學(xué)家們正在研制在低溫或常溫下就能很好固化的無鉻達(dá)克羅涂層,就行業(yè)中的能耗關(guān)鍵問題預(yù)計(jì)在2~4年內(nèi)就能實(shí)現(xiàn)大的技術(shù)進(jìn)步。
 
 
                                         世晟公司  張玉峰

世晟機(jī)械科技有限公司是一家全球性的為表面工程處理,提供系統(tǒng)解決方案的常州達(dá)克羅廠家,提供達(dá)克羅,達(dá)克羅工藝,達(dá)克羅設(shè)備,無鉻達(dá)克羅,達(dá)克羅涂覆等產(chǎn)品?,F(xiàn)有廠房面積20000多平米,擁有員工360人,可為客戶每年提供60條達(dá)克羅、無鉻達(dá)克羅生產(chǎn)線及3000噸普通達(dá)克羅涂液和環(huán)保型無鉻達(dá)克羅涂液。世晟目前已為德國寶馬、奔馳、大眾、伊朗沙希德·科拉杜茲工業(yè)、越南精密機(jī)械廠、美國福特、美國天合汽車集團(tuán)、印度巴拉克公司等企業(yè)提供表面工程處理的解決方案。
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