RU29531U1 - Технологическая линия по изготовлению листового металла с полимерным покрытием - Google Patents

Description

Ф Объект - полезная модель

Технологическая линия по изготовлению листового металла с полимерным

Полезная модель относится к области металлургии, а именно - к выплавке металла с последующей обработкой его давлением и нанесением покрытий (цинка, полимеров) с предварительной обработкой поверхности.

Холоднокатаная листовая сталь с защитными покрытиями в настоящее время является наиболее массовым видом металлопродукции, позволяющей, благодаря коррозионной стойкости, увеличить срок службы изготовленных из нее изделий.

Нанесение покрытия на полосу в рулоне (coil coating) - щироко известное специалистам во всем мире понятие, означающее непрерывное нанесение полимерного покрытия на холоднокатаную полосу. Основой чаще всего служит холоднокатаная сталь с металлическим покрытием (в основном цинком). На долю оцинкованного листового проката с полимерным покрытием приходится до 90% в общей структуре покрываемого полимерами металлопроката.

К полимерным покрытиям относятся такие покрытия, как лакокрасочные материалы(акриловые, акрил силиконовые, полиэфирные и др.), пластизоли, пленки поливинилхлоридные, комбинированные органические покрытия.

Выбор цвета, степени блеска и рисунка покрытия из органических полимеров практически ничем не ограничен. Сочетая различные системы покрытий для обеих сторон полосы, можно получать самые разнообразные варианты.

2001105065

С25Д 13/06;

С 25 Д 3/22; 5/34;

С 23 С;В21В.

покрытием.

Например, известна технологическая линия для нанесения винилового покрытия на металлическую нолосу, установленная на заводе Ирвин фирмы «Юнайтед Стейтс стил в Ист - Чикаго, США (см. Обзорную информацию института «Черметинформация ОИ - ЧМ «Агрегаты для нанесения металлических и органических покрытий на листовую и полосовую сталь за рубежом, часть 2, Москва 1980г, стр.46).

Работа данной технологической линии заключается в следующем. Холоднокатаная или оцинкованная полоса в рулонах подается в ванну обезжиривания, где с ее поверхности удаляются все посторонние вещества. Очищенная полоса поступает в ванну электрохимической обработки, где производится легкое травление ее поверхности. Затем в роликовом устройстве полоса покрывается тонким слоем связующего вещества, хорошо охватывающемся при нагреве; после этого она проходит через второе роликовое устройство, в котором на обратную сторону, в случае необходимости наносится антикоррозионное покрытие. В проходной печи производится кратковременная термическая обработка полосы и в третьем роликовом устройстве на поверхность полосы наносится жидкий винил с последующим его нагревом. Затем полосу охлаждают и сматывают в рулон или разрезают на листы.

Недостаток этой линии заключается в том, что технологические возможности этой линии ограничены шириной полосы 610-1320 мм и толщиной 0,4-1,3 мм.

Известна технологическая линия для нанесения полимерного покрытия на металлическую поверхность (см. А.С. №2006532, С 25 D 13/06, 1994г.), которая включает оборудование для подготовки поверхности металла, промывки водой, электрофоретического нанесения слоя водоразбавляемой краски, отверждения нанесенного слоя, термической обработки и охлаждения нанесенного покрытия водой и струей воздуха.

Недостаток этой линии заключается в малой ее мощности, а следовательно небольшой производительности.

М..о-ег 5,

Известна также технологическая линия фирмы «Хеш, ФРГ для покрытия полосовой стали поливинилхлоридной пленкой в сочетании с кремниевым полиэфиром (см.данные по аналогу № 1,стр. 44). В агрегате имеется: входная секция, где расположены разматыватели, сварочная машина для сварки концов полос, входной петлевой накопитель полосы, первая технологическая секция предварительной обработки с ваннами обезжиривания, щеточным устройством, ванной промывки сначала холодной, а потом горячей водой для удаления остатков щелочного раствора с поверхности полосы, вторая технологическая секция с устройством для нанесения грунтового слоя и печью для сушки №1, устройством для окрашивания и печью для сушки №2, устройством для наклеивания пластмассовой пленки и тиснения; выходная секция с петленакопителем и моталками. Покрытие наносят на полосу шириной 1250 мм и толщиной 0,25-2мм.

Недостатками этой линии является малая производительность (12 тысяч тонн в год) и обработка полосы шириной не более 1250мм, то - есть ограниченные технологические возможности.

Известна также производственно-технологическая линия для нанесения декоративного лакокрасочного покрытия на металлическую поверхность (см. А.С. №1468020, С 25 D 13/06, Бюллетень № 3, стр. 236, 1995 г.), включаюшая агрегаты обезжиривания, промывки водой, электроосаждения водоразбавленной грунтовки, промывки и сушки грунтовочного слоя, нанесения эмали, причем при промывке водой добавляют противокоррозионный бактерицидный ингибитор «Дон-52.

Недостатком этой линии являются ее ограниченные технологические возможности, обусловленные тем, что она предусматривает нанесение только одного вида покрытия - декоративного.

Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является технологическая линия, установленная на металлургическом заводе в Дубнице, ЧССР. Там после прокатного стана смонтирован комбинированный

(

агрегат, включающий в себя и подготовку полосы к цинкованию, и агрегат цинкования, и агрегат нанесения полимерного покрытия.

Агрегат предназначен для работы с холоднокатаной и отожженной полосой из низкоуглеродистой стали толщиной 0,3-1,2мм и щириной 1000мм. (см. обзорную ОИ-ЧМ «Агрегаты для нанесения металлических и органических покрытий на листовую и полосовую сталь за рубежом ч.2, МЧМ ССР, Центральный научно-исследовательский институт информации и техникоэкономических исследований черной металлургии, Москва,980 г, стр.46-47)

Электрически оцинкованную стальную полосу покрывают различными материалами: пластмассами, поливинилхлоридом и поливинилвторидом в виде пленки, пластизоля и органозоля; пигментированными покрытиями на основе алкидных, акриловых, виниловых, полиэфирных, полиуретановых, эпоксидных и других смол.

Входная секция агрегата состоит из двух загрузочных устройств, двух разматывателей с устройством автоматического центрирования полосы, двух подающих роликов, двойных гидравлических ножниц, сварочной машины с устройствами автоматического центрирования полосы и соединения внахлестку и бащенного накопителя.

Технологическая секция агрегата разделена на следующие отдельные участки: подготовки поверхности, электролитического цинкования и нанесения органических покрытий.

На 3 iacTKe подготовки поверхности и цинкования размещены ванны электрического обезжиривания, травления, промывки и электролитического цинкования. После промывки и очистки щетками полоса проходит фосфатирование, осуществляемое в трех вертикальных ваннах. После этого полоса пассируется, промывается в двух вертикальных ваннах, а затем в трех ваннах, после чего полосу сущат в печи. Далее полоса поступает в секцию для нанесения полимерного покрытия. Эта секция содержит ряд устройств для нанесения покрытия на полосу, сущильные печи, устройства воздущного и струйного водяного охлаждения.

/.

в выходной секции имеются установленные друг за другом башенный накопитель, ножницы и две моталки.

Недостатком этой линии также являются ограниченные технологические возможности, связанные с тем, что она нредназначена для работы с полосой толщиной 0,3-1,2 мм и шириной 1000мм, при этом для полимерного покрытия применяется только оцинкованная полоса.

Производительность небольшая 50 тыс. тонн в год. Это связано и с компактностью линии, и с тем, что она является комбинированной, и с тем, что, в случае перенастройки с одного покрытия на другое, требуются определенные затраты времени.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель это, во-первых, расширение технологических возможностей, а во-вторых, повышение производительности до 100-150 тысяч тонн в год.

Технологический результат достигается за счет применения для полимерного покрытия автономной линии, позволяюшей наносить покрытие на черную холоднокатаную заготовку, а также на оцинкованную полосу, толщиной 0,2-1,6мм и шириной 700-1650мм, а также за счет дополнительных мощностей и новых устройств, предусматривающих экономию времени на перестройку линии с одного вида покрытия на другое, что ведет к повышению производительности до 15%.

Сущность предлагаемой полезной модели состоит в том, что технологическая линия по изготовлению листового металла с полимерным покрытием включает в себя последовательно расположенные стан горячей прокатки, непрерывно травильный агрегат, двухклетевой реверсивный стан, агрегат горячего цинкования и секцию по нанесению полимерного покрытия как на холоднокатаную черную полосу, так и на холоднокатаную полосу с цинковым покрытием.

Секция по нанесению полимерного покрытия включает в себя входной участок, состоящий из последовательно расположенных двух разматывателей, сварочной машины и петлевого накопителя; технологический участок, в

состав которого входят секция подготовки поверхности металла к покрытию, секция нанесения химического первоначального покрытия, праймкотер для нанесения грунтовочного слоя, печь для сушки грунта, охлаждающее устройство, финишкотеры для нанесения окончательного покрытия, печь для сушки, два охлаждающих устройства и ламинатор для нанесения защитной пленки на полосу; выходной участок, состоящий из установленных друг за другом петлевого накопителя, ножниц и двух моталок. При этом, все агрегаты технологической линии объединены во взаимосвязанные транспортные контуры.

Технологическая линия по заявляемой полезной модели поясняется чертежом, где на фигуре 1 представлена схема расположения агрегатов. это стан горячей прокатки, в качестве которого могут быть использованы станы, отличающиеся размерным сортаментом, 2-непрерывно-травильный агрегат, 3-реверсивный двухклетевой стан холодной прокатки, 4-агрегат горячего цинкования, 5-разматыватели, 6-сварочная мащина, 7-входной петлевой накопитель, 8-секция подготовки поверхности металла, 9-секция нанесения химического первоначального покрытия, 10-праймкотер для нанесения грунтовочного слоя, 11-печь для сущки грунта, 12-охлаждающее устройство, 13-первый финищкотер для нанесения окончательного покрытия, 14- печь для сушки окончательного покрытия, 15-второй финишкотер, необходимый при перенастройке линии, 16-охлаждающее устройство, 17-ламинатор, 18выходной петлевой накопитель, 19-ножницы, 20-моталки.

Технологическая линия по изготовлению листового металла с полимерным покрытием работает следующим образом. Горячекатаный металл со стана 1, смотанный в рулоны, поступает в непрерывно-травильный агрегат 2, где происходит травление металла с целью улучшения его качества. В непрерывно-травильном агрегате также применены моталки барабанного типа и смотанный в рулоны металл (полоса) поступает на реверсивный двухклетевой стан холодной прокатки 3. Применение для холодной прокатки двухклетевого реверсивного стана является современным и перспективным, так как

он оснащен современными средствами регулирования толщины, плоскостности и чистоты поверхности. После стана 3 предусмотрены два варианта использования холоднокатаной полосы. Первый - полоса, смотанная в рулоны, непосредственно поступает в технологическую секцию для нанесения полимерного покрытия, а второй - полоса поступает сначала в агрегат горячего цинкования 4, а затем уже оцинкованная полоса поступает в секцию нанесения полимерного покрытия. В любом из этих вариантов рулоны полосы задаются в разматыватели 5, затем в сварочную мащину 6. Сварочная мащина может работать с полосами толщиной от 0,2 до 1,6мм и щириной от 700 до 1650мм. Сварка концов полосы производится автоматически. После сварочной мащины полоса поступает во входной петлевой накопитель 7, где набирается запас полосы для обеспечения непрерывной работы линии по нанесению полимерного покрытия. После заполнения входного накопителя скорости входной и технологической секций синхронизируются. В секции подготовки поверхности полосы 8 находятся ванны химической очистки полосы. Они предназначены для удаления с ее поверхности загрязнений, образовавшихся при прокатке. В секции 9 наносится предварительное (первоначальное) химическое покрытие (плакирование), необходимое для хорошего сцепления грунтовочного слоя с полосой. Панесение грунтовочного слоя обеспечивает праймкотер 10, после которого грунт сущится в печи 11 и охлаясдается в устройстве 12. Далее полоса поступает в финишкотер 13 для нанесения окончательного, так называемого отделочного покрытия. Отделочное покрытие наносят только в жидком виде. Из финишкотера 13 - в печь для сушки 14, где происходит не только сущка, но и закалка полосы. Установка второго финишкотера 15 предусмотрена с целью экономии времени на перестройку линии по различным технологическим причинам, а также в случае перехода с одного вида покрытия на другое. При этом удается повысить производительность линии до 15%. Финишкотеры расположены параллельно друг над другом, то есть на двух зфовнях. Печь 14 для сушки полимерного покрытия ijSLJQ l V.

газовая. После сушки в этой печи полосу охлаждают в устройстве 16 струйным водяным охлаждением.

В качестве полимерного покрытия могут быть использованы следующие виды покрытий: лакокрасочные материалы (акриловые, акрил - силиконовые, полиэфирные и другие), пластизоли, пленки поливинилхлоридные, комбинированные органические покрытия.

Таким образом, покрытая полимером и охлажденная полоса, поступает в ламинатор 17 для проведения последней операции - нанесения защитной пленки. Такое защитное покрытие облегчает транспортировку, хранение рулонов, а также тяжелые процессы обработки. Далее следуют операции в выходной секции. Полоса проходит через выходной петлевой накопитель 18, благодаря которому агрегат в процессе смены рулонов работает без остановки. После накопителя полосу режут ножницами 19 и сматывают в рулоны моталками 20.

Технологическая линия по изготовлению листового металла с полимерным покрытием оснащена необходимыми приборами для контроля за движением полосы, натяжением, центрированием и качеством покрытия.

Итак, на основании выщеизложенного, можно сделать вывод о том, что заявляемая линия по сравнению с известной имеет больщую производительность и предусматривает два варианта технологии нанесения полимерного покрытия: первый - на черную холоднокатаную заготовку, поступающую непосредственно с двухклетевого реверсивного стана; второй - на оцинкованную полосу. Параметры полос: толщина от 0,2 до 1,6 мм, щирина 7001650мм.

Из стального листа с полимерным покрытием с помощью резки и формоизменения (профилировка в валках, гибка, глубокая вытяжка, стыковка) можно получать изделия, ассортимент которых постоянно расщиряется. Это: - автомобильная промыщленность;

-строительство (элементы сборных конструкций, облицовка стен, лифтов, конструкции для сельскохозяйственных сооружений и крыш, все виды металлочерепицы);

-приборостроение (внутренние и наружные кожухи холодильных и морозильных камер);

-облицовка стен, изготовление жалюзи, отделка транспорта, автобусов, железнодорожных вагонов;

-кожухи стиральных машин, плиты и микроволновые печи;

-бытовая техника (телевизоры и радиоаппаратура);

-судостроение; авиационная промышленность;

-автомобильный транспорт, контейнеры, рефрижераторы; производство тары для хранения пишевых продуктов; производство скобяных и жестяных изделий; электротехническая промышленность; производство кондиционеров;

-производство мебели, подвесные потолки.

Такой широкий перечень применения металла с полимерным покрытием связан с хорошей коррозионной стойкостью такой продукции, невысокой стоимостью этих покрытий и возможностью контролировать качество в цроцессе производства. Кроме того, полимерные покрытия отличаются высокой стойкостью к действию кислот и шелочей., растворителей, различных газов (сернистого, углекислого), устойчивостью к действию ультрафиолетовых , а также этот материал почти не нуждается в уходе при эксплуатации, хорошо подвергается очистке, обладает более высокими, по сравнению с металлом, звукопоглошаюшими и теплоизоляционными свойствами.

otcX) Ь l

Claims (1)

1. Технологическая линия по изготовлению листового металла с полимерным покрытием, содержащая прокатный стан и ряд производственных секций: входную, состоящую из последовательно расположенных двух разматывателей, сварочной машины и петлевого накопителя, технологических, секций: секции подготовки поверхности металла, установленной сразу после входного накопителя секции травления, секции цинкования, секции нанесения полимерного покрытия, состоящей из последовательно расположенных устройств для нанесения полимерного покрытия с сушильными печами и охлаждающими устройствами; и выходной, состоящей из установленных друг за другом петлевого накопителя, ножниц и двух моталок, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит реверсивный двухклетевой стан холодной прокатки, часть продукции которого предназначена непосредственно для полимерного покрытия, а часть - для предварительного оцинкования, и ламинатор для нанесения защитной пленки на полосу, расположенный перед выходным накопителем, при этом секции травления и цинкования расположены отдельно от секции нанесения полимерного покрытия, а именно, секция травления (непрерывно-травильный агрегат) для подготовки ленты к цинкованию и полимерному покрытию расположена после прокатного стана (стана горячей прокатки) перед реверсивным двухклетевым станом холодной прокатки, а агрегат горячего цинкования - после него; устройства для нанесения полимерного покрытия представляют собой последовательно расположенные: камеру по нанесению химпокрытия, установленную после секции подготовки поверхности металла; праймкотер для формирования грунтовочного слоя с печью для сушки грунта и охлаждающим устройством, два финишкотера, взаимозаменяющие друг друга для нанесения окончательного полимерного покрытия с печью для сушки и охлаждающим устройством, причем все агрегаты технологической линии объединены во взаимосвязанные транспортные контуры.