流化床涂装尼龙法兰改进工艺研究

贾卫平 贺登科 贺雅琳 侯书呈（山西银河镀锌有限公司，山西 忻州 035400）

流化床涂装尼龙法兰改进工艺研究

贾卫平 贺登科 贺雅琳 侯书呈
（山西银河镀锌有限公司，山西 忻州 035400）

摘 要：为使涂层获得较好的效果，针对法兰涂装尼龙技术特点，在现有技术基础上对流化床结构进行了技术改进：改进了微孔透气隔板网筛，由原来的平面网筛改为椭圆矩形球形网筛，改变了气流平行吹送的角度；改进了流化槽形；改进了空气滤网。通过对生产装置进行改进，选择合理的工艺，提高了实际生产中工件改良率。

关键词：流化床；尼龙；涂装；法兰；改进流化槽

1 前言

法兰是管道运输中主要的连接件，在氧化作用下极易引起腐蚀。在人口日益增多的城市，地下管网法兰的腐蚀﹑渗漏和破裂时有发生，因之导致的事故和道路重复开挖，大量浪费各种资源，给经济和社会发展造成了极大的阻碍。据报道，我国因金属腐蚀造成的直接经济损失每年达1万亿元人民币。随着我国工业化进程的加快，现代化工及海水淡化工程对金属法兰的耐腐蚀性能提出了新的更高要求，尼龙11粉末具有优异的物理性能和化学性能，在国外用于管道涂装已有多年应用历史，但是在金属法兰防腐应用领域国内外均鲜有报道。流化床工艺是涂装法兰工艺过程中重要的技术程序，是尼龙11粉末涂覆到工件表面的直接过程，关系到工件涂装的质量和效率，流化床热熔涂敷工艺经历了近40年的历史，世界各国在流化床涂敷工艺应用方面都有所创新和发展。由于流化床工艺具有其他涂装所不能取代的特性和经济性。随着科技领域的不断发展以及对流化床工艺的进一步研究和创新，流化床工艺将会得到更广泛的应用。

图1

山西银河镀锌有限公司“尼龙涂装法兰的制造方法”（专利号：ZL2007 1 0139624.1）采用国外尼龙11粉末材料，采用流化床涂装技术，可涂装直径在1000mm以下﹑涂层厚度为0.25mm～0.4mm的法兰，其形成的涂膜无毒，具有优异的低吸水性，高尺寸稳定性及优良的熔融流动性，优异的耐磨性，抗冲击性﹑柔韧性﹑耐应力开裂性，还有良好的电绝缘性和热绝缘性以及优良的电化学特性和防腐性，其防腐寿命可达50年以上。

应用中发现了一些工艺的问题，主要有：

（1）原设备用于吹送压缩空气到达流化床的微孔透气隔板网筛为平面设置，气流平行吹送的角度主要为纵向上下方向，导致槽内粉末基本呈现上下方向运动轨迹，槽内粉末分布不均匀，工件有些部位出现涂覆死角，使涂覆均匀度受到较大影响。

（2）原设备流化槽横截面为长方形，容易形成四个死角，利用效率低，流化形成的粉末在槽内分布不均匀，导致工件涂覆不够均匀，严重时出现橘皮﹑针孔等问题。

（3）原专利技术涂装过程采用的流化床因设备所限，气源压缩空气经简单净化进入粉槽，空气中油污和杂质过滤不彻底，导致供粉不均匀，涂膜有时产生凹孔﹑针孔。

表1流化床涂装尼龙法兰改进前后涂装情况对比数据

2 研究改进

为使涂层获得较好的效果，针对法兰涂装尼龙技术特点，在现有技术基础上对流化床结构进行了以下技术改进：

（1）改进了微孔透气隔板网筛，由原来的平面网筛改为椭圆矩形球形网筛，改变了气流平行吹送的角度，增加了槽内粉末多样的运动轨迹，粉末粒子的大小以通过50～150目/网筛孔；

（2）改进了流化槽形状。由原来的横截面长方形改进为椭圆矩形；

（3）改进了空气滤网，原有设备只是设置了简单的空气滤网，高压空气过滤效果较差，现有技术改变了滤网的材质和结构，过滤了空气中水汽﹑油和其他杂质，杜绝了涂层气泡。采用的管路过滤器，适用于聚结极细小的水汽和油雾可滤除小至0.01um的固态颗粒（0.01ppmw/w残留油份含量）。第1级多层纤维介质和介质滤网，滤除较大的颗粒，在空气进入第2级过滤前进行预过滤，第2级多层粘合纤维介质，滤除细小的凝聚物。达到最低残油含量仅0.001ppm，几乎所有的水分﹑灰尘和油都被去除。

2.1 改进装置

工艺方法

用于涂装尼龙法兰的流化床涂覆方法，步骤为，

（1）清洗，除油和除锈，通过清洗使法兰获得一个洁净的表面。

（2）喷砂，使法兰获得一个清洁度为Sa2.1，粗糙度为Rz 40um～80um的表面。

（3）涂底漆，在法兰表面得到一个8um～12um的干漆膜。

（4）加热，启动加热炉，使加热炉温达到290℃～320℃，将法兰置于炉中加热，法兰出炉时其表面温度达到250℃～300℃。

（5）涂装前流化床设备调试，启动空压机和引风除尘（粉末收集）装置﹑打开调风阀并进行调节，使粉槽内加粉到压缩空气通过透气板使粉槽内的涂料粉末处于流化状态，同时不致溢出，流化床内粉末的悬浮率达30%～50%。

（6）涂装，启动气缸，通过机械升降装置将法兰置于流化的尼龙11粉流化床中，浸涂3s～6s（每次1.2s），取出，用喷气装置吹掉融化的粉末，

（7）冷却，当被浸涂的法兰表面温度自然降到95℃～100℃时，将其置于冷水中浸泡1s，然后自然干燥。

2.3 实验数据（见表1）

结论

（1）由平面网筛改为椭圆矩形球形网筛，增加了床内粉末分布的均匀性，使涂覆厚度更为均匀；

（2）改进了流化槽形状。由原来的横截面长方形改进为椭圆矩形，避免了槽内死角耗能，同时增加了槽内流化粉末的分布均匀度，使工件的涂覆厚度更为均匀。

（3）改变了滤网的材质和结构，避免了空气中水汽﹑油和其他杂质，杜绝了涂层气泡，达到最低残油含量仅0.001ppm，几乎所有的水分﹑灰尘和油都被去除。

通过对生产装置进行改进，选择合理的工艺，提高了实际生产中工件良率。

参考文献

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[2]邹龙贵.流化床在制药工业应用的现状及前景[J].机电信息，2005（16）：11.

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[4]贺登科，池丽荣.尼龙涂装法兰的制造方法，ZL20041013924.1[P].

[5]贺登科，陈少平，侯书呈，宋素峰，贺雅琳，高喜民.金属蝶阀的尼龙11涂装方法，ZL201210298397.8[P].

中图分类号：TQ050

文献标识码：A