分享先進(jìn)的硅鋼涂層技術(shù)
時(shí)間：
無(wú)取向（NGO）硅鋼市場(chǎng)需求高級(jí)涂層控制技術(shù)和涂層產(chǎn)品。過去安裝的退火涂層生產(chǎn)線因?yàn)橥繉硬糠值倪^時(shí)設(shè)計(jì)難以滿足高的質(zhì)量要求。高精度涂層生產(chǎn)設(shè)備確保了最好的結(jié)果，其被廣泛用于包括無(wú)取向硅鋼產(chǎn)品的涂層生產(chǎn)線中。安裝這套工藝設(shè)備可以只需短時(shí)間停機(jī)和適量的投資來(lái)替換常規(guī)涂層設(shè)備。
從汽車、電力到基礎(chǔ)設(shè)施的很多領(lǐng)域都使用無(wú)取向硅鋼，其作為電機(jī)、發(fā)電機(jī)和變壓器的鐵芯。大厚度范圍的電工絕緣涂層薄板的工業(yè)需求明顯增加，使其制造技術(shù)成為在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)展的關(guān)鍵因素。目前市場(chǎng)上需求涂層厚度在0.5μm到8μm之間的無(wú)取向硅鋼。
隨著產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求的不斷提高，以及材料的節(jié)省與環(huán)保要求，無(wú)取向硅鋼的生產(chǎn)者意識(shí)到挑戰(zhàn)和責(zé)任。
在1980年以前安裝的典型的涂層生產(chǎn)區(qū)裝備了擠干輥涂機(jī)。其包括一系列在帶鋼的兩面噴灑涂層材料的噴嘴，以及一對(duì)使涂料沿帶寬分布的擠干輥。這種技術(shù)不能精確調(diào)節(jié)涂層厚度，還會(huì)產(chǎn)生大量蒸汽，并且因不能夠有效再循環(huán)使用剩余涂料溶液而造成很大浪費(fèi)。而且，存在涂料匯集板帶邊部導(dǎo)致膜厚度增加的問題。
為使鋼鐵制造商更方便的滿足市場(chǎng)需求，設(shè)計(jì)了一種高精度涂層生產(chǎn)設(shè)備，涂層厚度在線測(cè)量，在涂層過程中有著精確的控制。
高精度涂層生產(chǎn)工藝包含三個(gè)主要設(shè)備：
——自動(dòng)四輥式涂層機(jī)；
——干涂層厚度測(cè)量傳感器；
——涂層厚度控制系統(tǒng)。
1自動(dòng)四輥臥式涂層機(jī)
四輥水平涂層機(jī)是全自動(dòng)化涂層機(jī)，具有很高操作靈活性，并能夠在帶鋼的一側(cè)或兩側(cè)精確計(jì)量涂料量。
該涂層機(jī)可以在前向和反向程序模式下工作，具有大涂層厚度范圍功能。一般前向程序模式用于薄涂層或高粘度涂層，而反向程序模式用于厚涂層或低粘度涂層。
帶有兩個(gè)涂機(jī)的涂層段允許一臺(tái)涂機(jī)在工作位置，而另一臺(tái)處于維修狀態(tài)；每個(gè)涂機(jī)可以不切斷帶鋼而離線維修（例如換輥）（圖1）。
自動(dòng)涂層機(jī)主要特點(diǎn)包括：
——設(shè)計(jì)底座支撐構(gòu)架用來(lái)減少操作過程中的震動(dòng)。
——側(cè)架和輥面之間空間大，使得清洗和維修便捷。
——隨機(jī)配給涂層溶液和循環(huán)系統(tǒng)，使得與循環(huán)槽循環(huán)的涂液損耗降至最低。
——在板帶接頭、維護(hù)和未對(duì)準(zhǔn)補(bǔ)償時(shí)，精確控制調(diào)節(jié)涂敷輥位置的電動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)蝸輪裝置。
——控制涂層厚度的基本參數(shù)—涂料輥與拾料輥間的壓力，由伺服電機(jī)設(shè)定，并且通過測(cè)壓元件連續(xù)地測(cè)量。這確保了精確的工作輥位和相互位置。
——輥?zhàn)颖砻孢M(jìn)行了修磨，壽命更長(zhǎng)。
2涂層溶液的準(zhǔn)備
兩個(gè)獨(dú)立的準(zhǔn)備系統(tǒng)允許由一種涂層液轉(zhuǎn)換為另一種涂層液，同時(shí)使得未涂層帶鋼的損失最少。
每個(gè)系統(tǒng)可以用濃縮液和去離子水（必要時(shí)稀釋用）配備出需要的涂層溶液。
自動(dòng)化系統(tǒng)準(zhǔn)確地控制溫度、溶液攪拌和流量、濃度和其他工藝參數(shù)。涂層機(jī)收集盤中的溶液會(huì)通過重力返回到再循環(huán)槽中。
這種設(shè)計(jì)最大限度地減少了會(huì)對(duì)質(zhì)量產(chǎn)生不利影響的紊亂和氣泡的產(chǎn)生。
由于涂層材料具有腐蝕性，槽子和管道用不銹鋼制造，因?yàn)樗_保了出色的抗腐蝕性。
在維修期間或改變涂層產(chǎn)品前，洗滌系統(tǒng)可自動(dòng)沖洗槽子和管道。
3涂層厚度測(cè)量方法
市場(chǎng)需求一種小公差的超薄干的電工絕緣涂層。
因此鋼鐵生產(chǎn)廠不僅需要控制準(zhǔn)確的涂敷，而且還必須能夠測(cè)量它。
只有具有厚度控制的精確涂層機(jī)的生產(chǎn)者才能夠充分滿足現(xiàn)代市場(chǎng)的要求。
在彩色涂層生產(chǎn)線中，涂料是標(biāo)準(zhǔn)溶液，涂層控制執(zhí)行“濕式”，即涂層結(jié)束后立即測(cè)量濕膜厚度以迅速調(diào)節(jié)涂層機(jī)設(shè)置（如果有必要的話）。如果知道化學(xué)品的特性，最終的干厚度可以進(jìn)行預(yù)測(cè)，并且有相當(dāng)程度的準(zhǔn)確性。
相反地，干燥涂層產(chǎn)品只是一系列的值，最終涂層厚度不能由“濕式”測(cè)量方法預(yù)測(cè)出。它必須在干燥狀態(tài)測(cè)量出。這種情況在電工絕緣涂層材料上出現(xiàn)。
測(cè)量干涂層厚度的唯一方法是通過安裝在干燥爐出口處帶鋼上下表面的傳感器測(cè)量。
經(jīng)驗(yàn)表明，合適的傳感器是基于近紅外光譜的應(yīng)用。這些測(cè)量設(shè)備發(fā)出近紅外輻射到涂層感光底層，依賴于涂料在鋼帶上的數(shù)量和類型，發(fā)射出的輻射或多或少的被反射到設(shè)備并被聚焦到檢測(cè)器，檢測(cè)器檢測(cè)到的信號(hào)與涂料的數(shù)量成一定比例（圖2）。
紅外測(cè)量傳感器安裝在干燥爐的出口，裝在一個(gè)機(jī)電式掃描架上；記錄的數(shù)據(jù)加以處理并在控制系統(tǒng)屏幕上顯示出涂層的輪廓。這些傳感器的測(cè)量不受人為因素影響，而且有很好的精度和可重復(fù)性，對(duì)惡劣環(huán)境不敏感，不需要日常維修。
4控制涂層厚度
涂層機(jī)通常是穩(wěn)定的機(jī)器，雖然如此，但在幾個(gè)原因下瞬態(tài)會(huì)發(fā)生。
當(dāng)要求涂層厚度和/或產(chǎn)品類型發(fā)生變化時(shí)會(huì)有有計(jì)劃的瞬態(tài)。在其他工藝參數(shù)發(fā)生不可預(yù)知變化的情況下，也會(huì)產(chǎn)生瞬態(tài)。例如，涂料溶液是分批準(zhǔn)備的，有時(shí)用新桶替換空桶，這時(shí)干燥殘留會(huì)不同。
因?yàn)橥繉雍穸仁菬o(wú)取向硅鋼涂層過程中最重要的參數(shù)。厚度控制可以被用來(lái)幫助操作員處理這些瞬態(tài)。
涂層厚度控制系統(tǒng)正是通過融合高精度全自動(dòng)涂層機(jī)和連續(xù)干燥涂層厚度測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)精確控制的。
測(cè)量到的干厚度值通過閉環(huán)用來(lái)遠(yuǎn)程調(diào)整涂層機(jī)的設(shè)置或在控制臺(tái)的視頻頁(yè)顯示測(cè)量數(shù)據(jù)給操作員，進(jìn)而調(diào)整涂層機(jī)的設(shè)置。
任何與參考值的偏差由改變涂層設(shè)備設(shè)置自動(dòng)補(bǔ)償，以達(dá)到目標(biāo)厚度值?；诎鍘Ц櫷瓿赡繕?biāo)值修正或達(dá)到新的目標(biāo)值。
在操作員調(diào)整的情況下，傳感器測(cè)得的干膜厚度顯示在HMI的狀況頁(yè)面上，使得操作員能夠干涉和檢查調(diào)整參數(shù)。
工藝參數(shù)改變后，均需要時(shí)間來(lái)達(dá)到設(shè)定的新值，這取決于干厚度測(cè)量傳感器到涂層機(jī)的物理距離和處理速度（圖3）。
現(xiàn)有生產(chǎn)線上這個(gè)距離有著重要意義，這通常展現(xiàn)出一個(gè)有限的處理速度和常規(guī)干燥設(shè)備。
基于追蹤系統(tǒng)的控制系統(tǒng)使涂層后到測(cè)量干厚度之間產(chǎn)生時(shí)間延遲。
與測(cè)量傳感器聯(lián)系的涂層機(jī)的操作參數(shù)的設(shè)定值在生產(chǎn)線試運(yùn)行時(shí)根據(jù)產(chǎn)品大綱確定。
因此，在生產(chǎn)改變時(shí)這套系統(tǒng)幫助減少偏差材料的數(shù)量。當(dāng)使用不同批次有不同干燥殘留特性的濃縮溶液時(shí)，它有助于使干涂層厚度達(dá)到設(shè)定值。最后但并非最不重要，操作者不需要總是檢查濃縮液干燥殘留。
5替換過時(shí)的涂層設(shè)備
過去設(shè)計(jì)的涂層設(shè)備常包括一個(gè)預(yù)處理槽和擠干輥，這樣，當(dāng)拆除的時(shí)候，為一對(duì)輥式涂層機(jī)留有充裕的空間。
新系統(tǒng)緊湊，可以很容易地安裝于生產(chǎn)線上。干涂層測(cè)厚傳感器需要很小空間，可以安裝在干燥爐出口的簡(jiǎn)單支架上。
為了最小化生產(chǎn)線的停機(jī)時(shí)間，拆除現(xiàn)有設(shè)備前可以設(shè)置一涂層設(shè)備的旁路；停機(jī)時(shí)生產(chǎn)的產(chǎn)品可以作為半成品賣出。
新設(shè)備安裝只需要很少的土建和停機(jī)時(shí)間。
6優(yōu)勢(shì)
上面描述的解決方案是先進(jìn)的涂層技術(shù)，它結(jié)合了精確設(shè)計(jì)的涂層機(jī)，高測(cè)量精度，快速執(zhí)行和先進(jìn)的過程控制模塊。
其主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)力和生產(chǎn)厚度范圍廣泛的具有嚴(yán)格公差的涂層產(chǎn)品。
其可以節(jié)約生產(chǎn)成本：
——減少涂層材料消耗；
——更快的程序改變次數(shù)（即偏離公差的材料更少）；
——減少需要的離線質(zhì)量檢查（減少實(shí)驗(yàn)室費(fèi)用）。
更好的競(jìng)爭(zhēng)力來(lái)自：
——改進(jìn)涂層厚度的均勻性和耐受性；
——重要的產(chǎn)品滿足更嚴(yán)格的公差。
當(dāng)應(yīng)用到現(xiàn)有生產(chǎn)線上時(shí)，它確保了：
——有限的投資成本，很短的啟動(dòng)時(shí)間和快速的投資回報(bào)；
——和傳統(tǒng)的噴射-槽系統(tǒng)相比，更低的運(yùn)行成本；
——質(zhì)量提高，并且可生產(chǎn)厚度范圍廣泛的產(chǎn)品；
——顯著減少了廢水并處理了蒸汽，有良好的生態(tài)兼容性。
它的許多優(yōu)點(diǎn)使它在生產(chǎn)高質(zhì)量無(wú)取向硅鋼產(chǎn)品中占有重要地位。
(訪問量:)
上一篇:分享涂層機(jī)正確操作規(guī)程 下一篇:分享涂層復(fù)合材料的知識(shí)
