張永鋼,楊付海
(新疆八一鋼鐵股份有限公司)
彩涂鍍鋁鋅氟碳板的生產(chǎn)開發(fā)
張永鋼,楊付海
(新疆八一鋼鐵股份有限公司)
鍍鋁鋅氟碳板是彩涂建筑板的高端產(chǎn)品。文章對(duì)鍍鋅基板、鍍鋁鋅基板及聚酯涂料、氟碳涂料的性能進(jìn)行了對(duì)比分析。并介紹了八鋼彩涂機(jī)組生產(chǎn)鍍鋁鋅氟碳板的工藝生產(chǎn)方案及改進(jìn)措施。
彩涂;鍍鋁鋅;氟碳板
隨著彩涂工藝技術(shù)的發(fā)展,因彩涂板既美觀又又具有防腐特性能,因此在國內(nèi)成為常見的防腐建筑材料之一。按用途細(xì)分,彩涂板的品種和類別也越來越多繁多。因采用的基板不同有冷軋彩涂板、熱鍍鋁彩涂板、熱鍍鋅彩涂板、合金彩涂板、熱鍍鋁鋅彩涂板及不銹鋼彩涂板。按卷材涂料不同分為PVC、塑溶膠型、聚酯型、丙烯酸型、氟碳型、硅改性聚酯型、環(huán)氧型等。但無論是哪種基板與涂料的組合,都必須考慮涂膜耐候性、機(jī)械加工性能及防腐性三者之間的平衡。采用鍍鋁鋅基板的氟碳彩板多用于防腐要求高,使用年限長的大型展覽場館、機(jī)場、高鐵航站樓等彩涂建筑的高端市場。為滿足新疆市場的需求,八鋼彩涂機(jī)組在2016年開發(fā)了一批品質(zhì)較高的鍍鋁鋅氟碳彩板。
鍍鋅板的表面組織為在鋼板基體上形成的純鋅鍍層(99%鋅),中間有鋅鐵化合物質(zhì),化合物層很薄,能將鍍層與基板牢牢的結(jié)合在一起,鍍鋅板的工藝性能最好,生產(chǎn)方便,產(chǎn)品加工性能很好,陰極保護(hù)性能也較好,且切口保護(hù)作用強(qiáng)。但鍍層的防腐性能不是最好,特別是耐高溫氧化性能不好。
鍍鋁鋅板的表面組織為在鋼基體上形成的55%的鋁,43.5%的鋅及少量其他混合物的鍍層。具有優(yōu)良的耐大氣腐蝕能力,具有與鍍鋁板相似的耐高溫腐蝕性,耐水腐蝕性優(yōu)于熱鍍鋅板,具有良好的涂裝性和加工性。
通過QUV人工加速老化儀模擬的自然暴曬實(shí)驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明氟碳彩板的耐候性優(yōu)于聚酯涂料。
(1)紫外線對(duì)涂層光澤度的影響。氟碳涂層在暴曬實(shí)驗(yàn)期間,光澤度下降很少,平均下降率為1.45%;聚酯涂層在暴曬初期光澤下降明顯,平均下降率為80%。
(2)紫外線對(duì)涂層質(zhì)量的影響。通常情況下,涂層出現(xiàn)粉化,就意味著涂層質(zhì)量受到了影響,資料表明氟碳涂層在暴曬時(shí)期幾乎無粉化現(xiàn)象,而聚酯涂層粉化現(xiàn)象明顯。
(3)紫外線對(duì)涂層耐熱性的影響。資料表明,紫外線照射下,氟碳樹脂起始失效溫度高于聚酯約50℃,說明氟碳涂層熱穩(wěn)定性優(yōu)于聚酯涂層。
4.1 工藝生產(chǎn)方案
由于八鋼彩涂機(jī)組長期采用熱鍍鋅板作為基材,改為鍍鋁鋅基板后脫脂存在過清洗,脫脂工藝需重新調(diào)整:氟碳板要求涂層厚度增加,涂料上機(jī)粘度高,涂覆輥輥間壓力及涂覆輥輥速比需重新調(diào)整。涂層面漆(氟碳)和背面漆(聚酯)種類不同,固化溫度需重新調(diào)整。
根據(jù)調(diào)試調(diào)試過程及結(jié)果,調(diào)整了生產(chǎn)方案。
(1)脫脂工藝:為避免過清洗,只投用2#堿噴淋,1#堿噴淋、堿刷停用。
(2)2#堿液堿點(diǎn)由原來6~10調(diào)整為2~5,堿液溫度由原來60~75℃調(diào)整為50~65℃。
(3)涂層膜厚和涂料上機(jī)粘度參數(shù)。
正面底漆:貝科氟碳專用底漆,干膜5±1μm;粘度為35±2秒;蘭陵環(huán)氧淡黃底漆,干膜5±1 μm,粘度為35±2秒;正面面漆:貝科氟碳面漆干膜20±1μm,粘度為75~80秒(6月因氣溫高35℃,開桶粘度僅75~80秒,可不加稀釋劑);蘭陵聚酯乳白色面漆,干膜15±1μm,粘度為55±2秒;背面底漆:蘭陵環(huán)氧淡黃底漆,干膜5±1μm,粘度為35±2秒。背面面漆:蘭陵聚酯灰白面漆,干膜5±1μm;粘度為30±2秒。
(4)涂裝工藝要求。
機(jī)組速度根據(jù)基板規(guī)格設(shè)定工藝段速度為40~45m/min;輥速比,底涂正面、背面的涂料輥:汲料輥=1.2:0.3;面涂正面,涂料輥:汲料輥=1.5:0.5,輥間壓力為600±100kN;面涂背面,涂料輥:汲料輥=1.2:0.3;輥間壓力為1200±100kN。
(5)爐溫及板溫(PMT)要求見表1。
初涂PMT板溫為224~232℃;精涂PMT板溫為249~254℃。
表1 爐溫及板溫(PMT)要求
4.2 工藝改進(jìn)
生產(chǎn)鍍鋁鋅基板時(shí),下表面存在疑似過清洗現(xiàn)象,板面上有色斑,背漆涂后不能完全遮蓋,目視存在輕微色差。根據(jù)生產(chǎn)預(yù)案,立即關(guān)閉1號(hào)噴淋槽、堿液溫度進(jìn)一步降低到50~65℃,適當(dāng)提高漂洗槽水溫,過清洗現(xiàn)象得到有效控制,出口質(zhì)檢確認(rèn)下表面色差消失,板面質(zhì)量良好,情況恢復(fù)正常。
根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)及涂料廠家要求,氟碳面漆上機(jī)粘度要求達(dá)到95±2秒。但由于2016年6月氣溫較高,環(huán)境溫度達(dá)到35℃,氟碳面漆開桶粘度在不加稀釋劑的情況下僅有75~80s,比方案規(guī)定的粘度低,在此情況下,技術(shù)人員現(xiàn)場跟蹤,通過調(diào)整輥間壓力、速比等措施,使面漆膜厚達(dá)到了最佳值。
生產(chǎn)過程中,精涂背面涂料輥在生產(chǎn)0.55× 1000(mm)鍍鋁鋅板時(shí)正常,而在生產(chǎn)0.65×1200 (mm)鍍鋁鋅板時(shí)頻繁跳停。調(diào)查后臺(tái)報(bào)警信息提示過載,并調(diào)整負(fù)載作用策略,同時(shí)經(jīng)過現(xiàn)場排查,發(fā)現(xiàn)小托輥降下后帶鋼壓力全部壓在背面涂料輥上,由于帶鋼厚且寬,張力較大,造成涂料輥?zhàn)柁D(zhuǎn)?,F(xiàn)場將背面小托輥螺旋稍微升起,讓小托輥托起帶鋼,減小帶鋼對(duì)涂料輥的壓力,即保證涂敷效果,涂料輥也不阻轉(zhuǎn),保證了生產(chǎn)順行。
(1)由于本批次合同基板鍍層、涂料種類、顏色、膜厚、規(guī)格、來料卷重、合同卷重等要求多、精度高、變量多,生產(chǎn)前通過對(duì)合同梳理,結(jié)合來料信息,編制了較詳細(xì)的生產(chǎn)計(jì)劃,合理組織生產(chǎn),減少了生產(chǎn)切換,較好地保證了生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
(2)通過生產(chǎn)前對(duì)鍍鋅和鍍鋁鋅基板鍍層特點(diǎn)的分析,較好地識(shí)別了在清洗工藝上的控制點(diǎn)差異,制定了兩種基板的清洗工藝控制要點(diǎn),并在試涂時(shí)進(jìn)一步優(yōu)化,保證了帶鋼的清洗質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了對(duì)帶鋼預(yù)處理質(zhì)量的穩(wěn)定控制。
(3)由于面漆和背漆分別采用不同供應(yīng)商的涂料,烘烤溫度有一定差異,為了確保雙面涂層質(zhì)量,生產(chǎn)前委托涂料廠家在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了不同溫度的涂層性能對(duì)比,據(jù)此確定了底涂和精涂爐溫度控制范圍。通過實(shí)驗(yàn)室研究和生產(chǎn)現(xiàn)場工藝相結(jié)合,減少了大生產(chǎn)時(shí)工藝參數(shù)調(diào)整的時(shí)間和難度,保障了生產(chǎn)過程的穩(wěn)定。
(4)制定生產(chǎn)方案時(shí),梳理了清洗、膜厚和涂層性能等的主要影響因素,結(jié)合噴淋、刷洗、精涂等的設(shè)備狀態(tài),分析了生產(chǎn)時(shí)可能出現(xiàn)的設(shè)備和工藝控制的異常情況,并制定應(yīng)對(duì)措施,減少了生產(chǎn)波動(dòng),提高了堿液溫度、涂料粘度、面涂和背涂壓力、爐溫等重要參數(shù)的控制水平,保障了產(chǎn)品質(zhì)量可控。
(5)通過生產(chǎn)跟蹤,積累了夏季氣溫較高情況下,氟碳涂料粘度特性等的變化數(shù)據(jù),為后續(xù)與膜厚控制密切相關(guān)的工藝參數(shù)如輥速比、輥間壓力等控制范圍的優(yōu)化積累了經(jīng)驗(yàn)。
此次八鋼彩涂生產(chǎn)線首次生產(chǎn)的涂鍍鋁鋅氟碳板屬于新色、新產(chǎn)品,氟碳乳白色、氟碳灰色、氟碳灰藍(lán)色、聚酯乳白等產(chǎn)品均一次調(diào)試成功,并實(shí)現(xiàn)了連續(xù)批量生產(chǎn)。
本批次氟碳產(chǎn)品共生產(chǎn)1200t,涂層膜厚上表面平均膜厚25.4μm(合同要求≥25μm),下表面平均膜厚10.1μm(合同要求≥10μm),T彎、MEK、反沖、鉛筆硬度、光澤、色差等性能全部合格。膜厚控制精度高,性能穩(wěn)定,較好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)成本的有效控制。由于市場的需求在不斷變化,八鋼彩涂機(jī)組的生產(chǎn)也必將面臨基板與涂層間的不同組合,彩涂技術(shù)人員還要不斷地學(xué)習(xí)與總結(jié)。
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Development and Production of Fluorocarbon Coating in the Surface of Aluminum-zinc Coated Steel Sheet
ZHANGYong-gang,YANGFu-hai
(XinjiangBayi Iron&Steel Co.,Ltd)
Color coated with fluorocarbon coatingon aluminum-zinc steel plate is the high end products in the color coated building board market.This paper analyzed and compared the performance of galvanizing base plate and aluminum-zinc base plate with polyester coatingand fluorocarbon coating.Production plan ofwith fluorocarbon coatingon aluminum-zinc steel plate and some solutions are put forward in color coatingunit ofBayi steel.
color coated;aluminum-zinc alloylayer;fluorocarbon layer steel plate
TG335.86
A
1672—4224(2016)04—0011—03
聯(lián)系人:張永鋼,男,41歲,工程師,烏魯木齊(830022)新疆八一鋼鐵股份限公司軋鋼廠冷軋分廠
E-mail:zhangyg@bygt.com.cn