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 四元體組合式固化爐在鋁材電泳涂裝中的應用

張智   王京

（長春安特涂裝技術工程有限公司）

摘  要：本文介紹了自主開發(fā)的，專門用于鋁材電泳涂裝的四元體組合式固化爐。它參照了國外同類產(chǎn)品上開門結構，結合汽車涂裝固化爐四元體集合凈化技術，具有升溫快、熱效率高、保溫效果好；爐內(nèi)潔凈度高，涂裝產(chǎn)品外觀好；設備緊湊，操作簡單等優(yōu)點。產(chǎn)品經(jīng)十多年市場使用證明，非常適合年產(chǎn)6000噸左右中小型鋁材電泳涂裝線使用,具有較高的性價比。

關鍵詞：固化爐，四元體，鋁材電泳涂裝。

Application of Four-units combined oven in Aluminium profite ED coating 

Zhangzhi   Wangjing

（Ante Coating Technology& Engineering（Changchun）lnc.）

Abstract:  Self-developed, specifically for ED coating aluminum composite curing oven tetramers are described in this paper. It refers to the door structure of similar foreign products, combined with automotive paint curing oven tetramers collection purification technology, with the advantages of fast heating, high thermal efficiency, excellent thermal insulation effect, clean furnace, outstanding coating appearance of the product, compact equipment and simple operational approach. After the certificate of using the product by the market for more than ten years, it is very suitable for small and medium annual output of 6,000 tons of aluminum profite ED coating line, with a high cost performance. 

Keywords: oven, four-units, aluminum profit ED coating.

引  言：

    隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，鋁型材的應用也越來越廣，同時對鋁型材的耐腐蝕性和裝飾性要求也越來越高。采用電泳涂裝工藝，為鋁型材提供最后一層保護性和裝飾性涂膜的方法得到廣泛應用。

    在電泳涂裝工藝中，涂膜的固化是靠固化爐完成的。涂膜外觀、硬度、尤其耐腐蝕性能等各項指標是否滿足要求，取決于涂膜的固化程度是否合格。因此，固化爐在電泳涂裝工藝中是非常重要關鍵的設備。

    本文介紹一種自主開發(fā)的四元體組合式鋁材電泳固化爐。

1  四元體組合式固化爐簡介

1.1  電泳固化爐分類

1.1.1 按固化爐形狀分類：

可分為連續(xù)通過式和間歇式兩種。

A.  連續(xù)通過式固化爐是指電泳涂裝后的工件經(jīng)機械化輸鏈設備（懸掛輸送鏈等）于一定速度通過固化爐，固化爐的大小由工件外形尺寸和固化時間、輸送鏈速來決定。連續(xù)通過式固化爐適合大批量 流水線生產(chǎn)作業(yè)，自動化程度高

B．  間歇式固化爐是指電泳涂裝后的工件，按一定數(shù)量組成一組由機械化設備將成組工件放入固化爐中進行固化。其固化爐的大小則取決于工件外形尺寸和生產(chǎn)節(jié)拍。間歇式固化爐適合多品種、小批量非流水線作業(yè)。

1.1.2  按固化爐用熱源分類：

A.  電加熱（電阻帶，遠紅外，高紅外等）型

B.  氣體燃料（煤氣，天燃氣，液化氣等）型

C.  液體燃料（柴油，煤油等）型 

D.  導熱油載體（原煤等燃料）型

1.1.3  按加熱方式分類：

A.  對流式固化爐

   經(jīng)熱源加熱后的高溫氣體在固化爐內(nèi)對流循環(huán)，加熱被涂物。使被涂物表面涂層固化。對流式固化爐還可分為直接燃燒加熱型和經(jīng)換熱器換熱間接加熱型兩種。

B.  輻射式固化爐

    靠電輻射，遠紅外（高紅外）線光波輻射，紫外線光波輻射等對被涂物輻射加熱，使其表面涂層固化（或通過光化學反應固化）。

C.  輻射＋對流式固化爐

    以上兩種方式的有機組合。

1.2  四元體組合式固化爐組成及特點

1.2.1  四元體組合式固化爐的組成

   設備由四元體供熱裝置、室體、熱風循環(huán)管路，以及氣動、溫控、電控部分組成

（參見圖一、四元體組合式固化爐功能示意圖）。

圖一、四元體組合式固化爐功能示意圖

A.  四元體供熱裝置

    借用國外汽車涂裝固化爐技術，將燃燒加熱（油，燃氣）室，換熱器，高溫空氣過濾器和風機四部分有效組合成做一個整體，減少了管路連接，提高了熱效率。燃燒器選用意大利或德國產(chǎn)品，安全、可靠；換熱器為不銹鋼薄板結構，升溫速度快、熱慣性小、傳熱系數(shù)高；風機采用整體耐高溫設計，嵌入式葉輪結構，將電機與高溫氣體完全隔離，進口軸承噪聲低于85db。

B.  室體

    室體內(nèi)壁板采用鍍鋅板連續(xù)焊接而成。焊縫采用氣體保護銅焊接。不損壞鍍鋅層。在高溫差中不變形、開裂，且內(nèi)壁表面平整、光滑，可有效防止積塵，并便于擦拭、清潔。外壁板采用瓦楞壓型板，與室體骨架采用T型連接。骨架上開有散熱孔，減少了熱橋效應，避免過多熱量損失。保溫層厚度150mm，爐體外板溫度不高于環(huán)境溫度5℃。室體上蓋采用氣動對開門，開、關門迅速，減少熱量散失。

C.  熱風循環(huán)管路

    本固化爐采用下送風，上吸風循環(huán)加熱方式。室體內(nèi)風管按此合理布置，溫度分布均勻。由于循環(huán)風每次都經(jīng)過高溫高效過濾器，可去除5μ以上的灰塵顆粒，確保了送入室體內(nèi)的熱風潔凈。

D.  氣動，溫控，電控部分

    氣動控制系統(tǒng)主要用于室體上蓋的開、關。溫控、電控系統(tǒng)主要控制固化爐內(nèi)溫度恒溫。當爐內(nèi)溫度達到工藝值時，自動計時。達到工藝時間后，報警器鳴叫，提示操作者人工將已固化后的工件移出固化爐。室體內(nèi)各區(qū)溫度和固化計時時間有儀表顯示。

1.2.2  四元體組合式固化爐的特點

   本設備參考了進口同類產(chǎn)品部分技術,結合了汽車電泳涂裝固化爐的集合凈化技術而成.具有如下特點:

A.  氣動上開門結構

    固化爐室體分成若干個內(nèi)腔,每個內(nèi)腔(可放置兩掛要固化的工件)有一對上開門,由氣缸驅動門的開關,開、關門迅速，熱量散失小。

B.  四元體集合技術

    將燃燒加熱室、換熱器、高溫高效過濾器、風機組合成一體，減少了熱量損失、提高了熱效率，同時 減少占地面積。

C.  高溫熱循環(huán)風凈化過濾

    四元體內(nèi)置高溫高效過濾器，間接加熱換熱器，每次送入固化爐內(nèi)的熱風都經(jīng)過高溫

高效過濾器凈化，去除5μ以上的顆粒物。電泳鋁材涂膜外觀鮮映性可達到轎車面漆等級。

2  四元體固化爐的應用

    四元體組合式固化爐專為鋁材間歇式電泳涂裝線設計，是間歇型熱風循環(huán)電泳涂裝固化爐。加熱源為燃油（氣），采用間接換熱方式，且熱風經(jīng)過高溫、高效過濾器過濾，過濾等級達到5μ。確保電泳涂層外觀無顆粒物附著。

2.1  四元體固化爐的規(guī)格選型

2.1.1  根據(jù)用戶熱源情況，選擇燃油（氣）進口燃燒機（其他熱源可專門設計）。

2.1.2  根據(jù)電泳線的生產(chǎn)量、被涂件的形狀尺寸來選擇固化爐室體的規(guī)格。（室體設若干個

    腔體，每對上開門為一個腔體，其內(nèi)可放置兩掛被涂件，依據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍確定腔體個數(shù)，由此得出固化爐室體外形規(guī)格尺寸）

2.1.3  再根據(jù)熱平衡計算確定四元體中燃燒機、風機和換熱器、過濾器面積的規(guī)格。

2.1.4  根據(jù)平面布置確定固化爐室體和四元體位置，其中四元體可放置車間外與室體隔開

    通過風管連接（二者距離越近越好），這樣對電泳車間室內(nèi)潔凈有利。

    例如:        年產(chǎn)6000噸電泳鋁材生產(chǎn)線，兩班制生產(chǎn)，四元體固化爐所選主要規(guī)格如下：

    室體:        7700（L)×5975（Ｂ）×3300（H)mm（內(nèi)設四腔）

    風機風量：     45000M3／Hr

    燃燒機耗油量：  40Kg/Hr

2.2  四元體固化爐的操作步驟

2.2.1  開機前檢查燃油（氣）儲量是否滿足生產(chǎn)要求。

2.2.2  檢查上蓋氣動開、關門系統(tǒng)是否正常。

2.2.3  啟動點火開關。（注意：按下開關風機先啟動，延時后點火，二者有聯(lián)鎖關系。相反，關機時，風機延后停機。確保換熱器不過熱損壞）

2.2.4  爐室體內(nèi)溫度達到工藝值時（蜂鳴器，顯式儀表）。依次將被涂件用行車和專用掛具吊入固化爐內(nèi)，進行涂層固化。

2.2.5  達到工藝要求（固化溫度，時間）后，固化爐進行保溫狀態(tài)，同時定時器將鳴叫，提示操作者將固化后被涂件移出固化爐。

2.3  四元體組合式固化爐升溫曲線

    四元體固化爐具有升溫快、爐內(nèi)溫度分布均勻等優(yōu)點。圖二為四元體固化爐現(xiàn)場調(diào)試實測的爐內(nèi)均布6點升溫曲線。

圖二、四元體組合式固化爐升溫曲線圖

2.4  四元體固化爐使用中的注意事項

2.4.1  高溫高效過濾器中的濾袋視堵塞情況（進出風壓差計）要及時更換。

2.4.2  固化爐內(nèi)壁要定期清理（最少三個月一次）。

2.4.3  固化爐內(nèi)溫度要嚴格控制在工藝范圍內(nèi)，完成烘干固化時間的被涂件必須及時從固化爐內(nèi)移出，避免過烘干。

2.4.4  四元體內(nèi)的風機要定期檢修，維護。

2.4.5  建議每月對固化爐每區(qū)溫度實測校對一次。出現(xiàn)異常及時調(diào)整，確保每區(qū)溫度均勻。

3.  結論

    2000年以前，國內(nèi)中小型鋁材電泳涂裝線固化爐一般采用的都是鏈條或齒輪傳動平移上開門結構，熱風循環(huán)采用直接燃燒送風方式（無高溫高效過濾器）。這種固化爐存在著開關門時間長、熱損失大、爐內(nèi)溫度不均勻，且因無送風過濾系統(tǒng)，導致爐內(nèi)灰塵顆粒無法去除，影響涂膜外觀質(zhì)量等弊病。

    我公司開發(fā)的四元體組合式電泳涂裝固化爐，于2000年3月首次在浙江湖州某鋁業(yè)公司投入使用。十多年來除必要的耗材（濾袋）需要定期更換外，其它部件沒有大的維護和更換。產(chǎn)品安全穩(wěn)定，可靠性高，涂裝產(chǎn)品外觀質(zhì)量好，深得用戶滿意。之后，在國內(nèi)多條鋁材電泳涂裝線上得到推廣應用。我們認為，在年產(chǎn)6000噸左右的鋁材電泳涂裝線上，采用四元體組合式固化爐，具有較高的性價比，不失為一種理想的選擇。