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涂装生产线及其烘房的优化(1)-涂装生产线的概况及发展趋势

主讲/胡玉兵

钢桶涂装生产线节能是近年来世界涂装业发展的热点之一,这和当今世界可持续发展观念的逐步深入人心密不可分。在钢桶制造过程中,钢桶涂装是工艺流程最长、技术复杂程度较高的环节之一,也是高耗能和高排放的环节之一。降低能耗、减少涂装公害、降低涂装成本、提高涂装质量一直是涂装技术发展的主题。随着新的涂装生产线和涂装新设备的迅速推广,钢桶涂装线的能耗研究成为迫切需要探讨和解决的重要课题之一。

一、涂装生产线的概况

涂装工艺就是在被装饰表面涂覆涂料的表面处理工艺,以提高其美观性、耐腐蚀性和耐候性。在现代化工业生产中涂装占有重要位置,已成为涉及面最宽、适应性最强、用途最广、用量最大的主要技术。并且随着经济的发展,市场对涂装的需求越来越大、质量要求也越来越高。

在汽车、家电、建材、包装、机械制造等现代化大工业生产中,涂装工艺与脱脂、磷化等涂装前处理工艺和涂料固化工艺等组合在一起,并配套以纯水制备、废气处理、废水处理、油水分离等设备形成大规模连续化生产的涂装生产线。

一套完整的涂装生产线包括众多子系统,如前处理系统、喷涂系统、烘干系统、印刷系统和输送搬运系统等,如图1所示。

图1 涂装生产线的组成

二、国内外涂装线的发展趋势

涂装生产线涉及的学科领域比较广泛,不仅包括机械、电器、自动控制、化工、计算机等,还涉及劳动保护和环境保护等诸多方面技术。而且,由于是连续大规模生产,所以一般涂装生产线的规模庞大,运行成本高。

随着科学技术的发展,新工艺、新材料不断涌现,涂装生产线的制造工艺和运行工艺也有了很大改善。总的发展趋势为:提高被处理工件的美观性和耐腐蚀性;降低对环境的影响;降低能耗,减少运行成本。

①提高美观性和耐腐蚀性

现在,涂装的作用已不仅仅是为金属表面提供保护层。人们现在更注重产品的美观性,要求涂层平整细腻、色泽鲜艳、光亮、质感好。在追求涂层美观的同时,也强调涂层的牢固性和耐腐蚀性。涂装工艺也由喷漆、喷粉发展为阳极电泳、阴极电泳、氟碳喷涂。尤其是随着我国钢桶工业的迅猛发展,钢桶内外表面的涂装要求越来越高。所有这些都对涂料、涂装工艺和涂装设备提出了更高的要求。

②降低对环境的影响

规模巨大的涂装生产线不可避免地要产生大量的废水、废渣、废料。“三废”中还含有酸、碱、盐等有害物质,这些有害物质会对环境产生很大的影响。现今社会,环境保护意识越来越强烈,无水或少水清洗技术、水循环使用技术、有害物质的沉淀、分离技术、绿色环保原材料的使用及综合治理“三废”等新技术的应用是涂装生产线的发展趋势。

③降低能耗,减少运行成本

当今商品社会行业内竞争都非常激烈,己进入薄利或微利阶段。所以涂装生产线本身必须降低成本,在确保产品质量满足用户要求的同时必须非常仔细地算经济帐,不但要算产生线建造的成本,而且还要算它的运行、使用费用,这是涂装生产线发展的最重要的趋势。

三、烘房在涂装线中的地位

在涂装生产过程中,设备按功能可分为:喷漆室、烘房、输送设备、空调、表面处理设备、喷漆设备、作业场等,各设备能耗比例如图2所示。其中烘房、喷漆室、喷漆设备和空调所消耗的电能占到涂装线总能耗的近90%,而烘房又占到了以上四种设备能耗的1/4左右,如何实现其节能改造,将会对涂装线整体能耗削减起到关键的作用。

图2 涂装设备能源消耗比例示意图

 

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