镀锌线辊涂机的结构和应用优化

习德兵

华菱安赛乐米塔尔汽车板有限公司 湖南娄底 417000

随着镀锌板在汽车和家电领域的广泛应用，客户对镀锌板的强度，冲压性能和表面质量要求越来越高，镀锌线光整机后辊涂机的钝化和磷化热处理工艺，作为后处理工序对表面质量影响极大。主要方法是利用辊涂机的涂覆辊将钝化剂和磷化剂均匀的涂到带钢表面，然后通过加热烘干和风冷，加热固化后在带钢表面形成一层保护膜，提高镀锌板的耐腐蚀性能。因此辊涂机是镀锌线后处理工序中的重要设备。

1 辊涂机的结构和原理

华菱安赛乐米塔尔汽车板有限公司的辊涂机由比利时CMI公司设计并制作，主要由辊涂机本体，循环系统，干燥系统和冷却系统四部分组成。

1.1 辊涂机本体

辊涂机由两个涂覆头分别在带钢的入口侧和出口侧，每个涂覆头由一个涂覆辊和一个上料辊组成，每个涂覆头配置一个不锈钢上料盘，盘内装有一定液位的钝化液，上料辊为镀铬的不锈钢钢辊，通过旋转将药剂传递给涂敷辊，涂敷辊为胶辊，上下涂敷辊跟带钢成一定的包角，涂敷辊再将药剂均匀的涂到带钢表面。上料辊和涂覆辊均有伺服电机驱动升降，上下涂覆头由液压缸驱动的焊缝快开机构。为便于快速更换涂敷辊，所有的驱动装置均由GKN制作的快速插头式万向接手连接。

1.2 循环系统

每台辊涂机配置两套独立的循环系统，分配对应于钝化产品和磷化产品，由于此两种产品都具有比较强的酸性腐蚀性，且两种药剂混合后会产生结晶固化现象。故每套循环系统分别有100L的工作罐和2000L的准备罐，都有独立的气动薄膜泵和不锈钢管路。原液由重力流至准备罐，药剂在准备罐由气动泵送至工作罐，工作罐的药剂由气动泵送至上料盘。上料盘，上料辊和涂敷辊是共用的，每次切换产品时，需要仔细的用脱盐水清理共用的上料盘，上料辊和涂敷辊。

1.3 干燥系统

干燥系统位于辊涂机正上方的上行通道，是一个封闭式的循环系统，由吸气风机，天然气烧嘴及其控制系统，燃烧室，循环风机和烟气废气风机组成。烧嘴控制系统根据工艺需求可以控制燃烧室内温度在200-400摄氏度之间，带钢上的钝化药剂可以在燃烧室内充分烘干。

1.4 冷却系统

冷却系统在辊涂塔的下行通道，是一个开放式的循环系统，由吸气风机和冷却风箱组成。吸气风机吸入空气由冷却风箱均匀的吹到带钢两面，冷却风箱高为14米，沿着带钢的两面均匀分布若干喷射小孔，风机送来的风由小孔喷射到带钢的两面，冷却带钢至常温40摄氏度左右。

2 辊涂机的应用优化

2.1 涂敷辊材质问题

由于涂敷辊材质是橡胶，钝化液和磷化液都是比较强的酸性腐蚀性液体，带钢与上下涂敷辊之间还有一定的包角张力，带钢边部会在辊面上产生凹槽，在带钢宽度变化时，特别是窄带钢变宽时，特别影响表面钝化质量。故要求此胶辊必须有良好的抗酸性腐蚀性和良好的耐磨性，通过试用国内多家知名胶辊，对比海帕伦材质，尼龙材质和聚氨酯材质，最终选定南京金三力特殊配方的聚氨酯材质能够满足生产使用要求。

2.2 表面震动纹问题

由于涂敷辊和上料辊都是带有驱动的主动辊，涂敷辊速度是带钢的90%-150%，上料辊的速度是带钢的50%-100%，涂覆方式又分为顺涂和逆涂。为了取得更优的油膜厚度而选择逆涂时，特别容易在带钢表面产生涂敷辊的震动纹。通过减少上料辊和涂敷辊之间的压力，减小带钢与上下涂敷辊之间的包角，减少辊子与带钢的速度差，在上料盘内加入一定的脱盐水稀释药剂浓度，可以有效减少震动纹。

2.3 钝化斑问题

当上料盘内或涂敷辊辊面附着有杂质时，带钢表面会产生钝化斑，严重影响表面质量，故每次切换产品时，必须仔细的清洗上下上料盘，涂覆辊和上料辊的辊面，上料盘和工作罐内的液体必须全部排废。尽量协调生产统一生产规格，尽量避免窄变宽的产品，必须生产窄变宽的产品时，为保证生产质量，必须更换涂敷辊。

2.4 快速位置标定

由于涂覆辊修磨后辊径变化，每次生产前都需要标定位置。位置是由伺服电机内的位置编码器记录，出现过编码器失真故障，导致位置丢失，无法标定严重影响生产。通过在塔顶辊和地下室转向辊之间吊钢丝线，分别投影到辊涂机固定的钢结构框架上，做好刻度标记。出现位置丢失故障时，分别测量涂覆辊标尺与此标记的距离，可快速重新标定。

2.5 无铬钝化和耐指纹产品的开发

由于一套辊涂机，有两套循环系统，只能生产三价铬和磷化产品。因客户出于环保因素的考虑需要无铬钝化和耐指纹产品，而这些药剂不能相互兼容，需独立的循环系统，故我厂不能生产无铬钝化和耐指纹产品。通过制作额外的两个工作箱，再分别配置泵和管道，分别连接原液箱和工作盘，共用涂覆辊，可以实现一个辊涂机生产四种产品的能力，节省一套辊涂机上千万元的成本，使用效果良好。