彩色涂层钢板生产线技术附件.doc
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八万吨彩色涂层钢板生产线技术附件
八万吨彩色涂层钢板生产线
技术附件
甲方:
唐山港陆钢铁有限公司
乙方:
北京机械工业自动化研究所
签订地点唐山市
签订日期:
2002年8月1日
有效期限:
2002年8月1日至
2004年8月1日
唐山港陆钢铁有限公司(甲方)委托北京机械工业自动化研究所(乙方)设计、制造八万吨彩色涂层钢板生产线一条。
项目采用总承包方式交付使用。
为协调工作,明确责任,双方共同拟订技术附件如下:
一、设计依据
1、材料镀锌钢板卷
2、钢卷重量Max20000Kg/卷
3、成品重量Max5000Kg/卷
4、钢卷外径φ900-1800mm
5、钢卷内径φ508/610mm
6、钢板厚度0.2-1.2mm
7、钢板宽度800-1200mm
8、生产线设计工艺速度60m/min
9、能源液化气、蒸汽和电
0、辊涂工艺连续正反面两涂两烘
11、入口活套前和出口活套后的线速度为25-80m/min
12、彩板涂层厚度:
正面单层干膜厚度可在8-25μm,正反面单层底漆干膜厚度可在5-15μm间调整
13、在合格基板和彩板涂漆厚度和油漆指标符合国家标准的前提下,其余质量指标符合国标GB12754/91中相关技术参数
14、彩板卷宽度方向错层偏差单边≤±1.0mm
15、生产纲领8万吨/年
16、年作业计划表
说明
时间
一年假期时间(五一、国庆、春节、元旦等)
20天
年小修两次,每次一周
15天
年大修一次
15天
其它特殊停产时间
10天
年正常工作时间
300天×24小时
第3页
1.17、产品生产大纲
2.年产量8万吨,生产速度按30-60m/min设计,
厚度(mm)
宽度(mm)及速度
800-850
850-900
900-1100
1100-1250
合计生产天数
范围
均值
800
900
1100
1250
0.2-0.3
0.25
0
0
60.0
0.0
3
2400
60.0
16.6
2
1600
60.0
9.0
0
0
60.0
0.0
264.4
0.3-0.4
0.35
2
1600
60.0
8.9
3
2400
60.0
11.8
4
3200
60.0
12.9
1
800
60.0
2.8
0.4-0.6
0.45
9
7200
60.0
31.0
11
8800
60.0
33.7
9
7200
60.0
22.6
5
4000
54.9
11.5
0.6-0.8
0.7
12
9600
54.8
27.7
12
9600
52.6
25.6
9
7200
47.9
17.3
8
6400
44.3
14.6
0.8-1.0
0.9
2
1600
49.4
4.0
3
2400
46.5
5.6
4
3200
40.5
7.1
1
800
35.9
1.8
合计
25
20000
71.6
32
25600
93.4
28
22400
68.8
15
12000
30.6
产品比例
平均产量
设定速度
生产时间
产品比例
平均产量
设定速度
生产时间
产品比例
平均产量
设定速度
生产时间
产品比例
平均产量
设定速度
生产时间
平均规格按1100mm×0.45mm计算。
完成8万吨产量需要总生产天数=264.4天
八万吨彩色涂层钢板生产线技术附件
二、生产线配置
2.1入口段
双开卷配置,开卷机带动力,主动开卷,开卷段张力可调整;液压驱动,手动对中;
入口剪采用液压剪切,提高准备作业过程的灵活性;
缝合机具有独立的液压系统,单排缝合,冲孔工艺同时完成;
配置压平机,对接头及板边毛刺进行压平;
入口活套储料能力120m,确保2分钟的换卷作业时间。
2.2工艺段
3.前处理为全封闭结构,包括预脱脂、辊刷、脱脂、水洗、纯水直冲等完整工序;
4.前处理各工序间配置挤干机,确保槽液的相对稳定和板面的整洁、干爽;
5.各工序储液槽配备自动温度监控和超温报警;
6.脱脂工序配备除油装置,延长药液使用寿命;
7.前处理配备水汽排放系统;
8.配置热风吹扫装置,对前处理后的板面进行干燥;
9.配置化涂机进行铬化处理并通过一台水汽烘干炉干燥成膜;
10.油漆辊涂前均配置对中机构;
11.精涂机正面辊涂装置配置两套,每套配置调节辊,可以精确调整油漆厚度;两套辊涂装置使面漆能够实现快速换色。
12.辊涂作业间有排风系统;油漆固化前设有封闭流平室;固化炉内的有机废气进入焚烧炉高温裂解;余热经过热交换回收利用,供化涂烘干和油漆固化炉使用。
13.固化后的高温彩板经过风冷、雾冷、水冷三段冷却,避免漆膜骤冷龟裂;
14.2.3出口段
出口活套能力同入口活套;
15.出口配置剪切机;
16.卷取机前配置夹送机及下导板;
17.出口段配置冷覆膜设备;
18.配置浮动卷取机及相应EPC系统;
2.4传动系统
整线传动系统主要由开卷机、卷取机、储料活套及之间的5套张紧机组成,确保各工艺段张力为所需要的设定值,传动系统采用交流调速电机,电机及减速机采用国产品牌。
。
2.5液压系统
包括普通液压系统及伺服液压系统组成。
2.6生产线配有液压伺服纠偏对中检测控制系统,能够自动调节钢板运转偏差度。
2.7整套生产线为连续生产的正反面两涂两烘大型自动化生产线。
三、甲方提供设备及接口要求
3.1、能源接口要求
为了能够保证生产线正常运转,除了乙方提供设备外,还需要甲方提供以下能源接口:
19.电:
380V50Hz三相五线制,装机功率800Kw,实际正常生产使用功率约600Kw,由甲方提供电源分配柜。
双方电源接口以乙方进线开关上口为界,乙方开关有保护并提供相关容量。
乙方控制柜以下的所有电缆及桥架由乙方提供。
20.压缩空气:
0.7Mpa,12m3/min,实际耗量约7m3/min。
沿钢板方向提供十处气源接口,双方交割如下图。
21.水:
清洗处理要求采用软化水,补充用量约1500L/h,要求接入我方水箱入口处。
纯水用量1500L/h,主要用于化学处理前的最后冲洗和化学处理液的配制。
循环水应准备11.2m3/h玻璃钢冷却塔一个,双方交割如下图。
22.蒸汽:
前处理、吹扫使用,要求提供能力2500kg/h,压力0.4Mpa,实际平均耗量约2.2t/h。
要求接入我方所有需要蒸汽的设备入口处,双方交割如下图。
23.液化石油气:
要求供气能力220Kg/h,实际平均用量约180Kg/h。
要求接入我方所有燃烧器入口处,双方交割如下图。
能源:
管路:
空白处表示买方负责区域
3.2甲方提供设备和应用条件:
24.1、甲方提供前处理剂及涂料(验收标准):
工艺
处理剂
备注
脱脂
Surfcleaner#SD140
建材板材
钝化
NRC#350
建材板材
初涂
SUPERCOAT100
建材板材
面漆
SUPERCOAT200HQ
建材板材
背漆
SUPERCOATR-90BAKER
脱脂、水洗用软水,给水指标:
PH=6-8;硬度0.04mgN/L,碱度:
0.82mgN/L;
钝化、纯水直冲用去离子水,给水指标:
电导率
2、板材:
甲方提供符合相应产品标准
3、乙方供货清单之外的辅助设施由甲方提供,主要有厂房、天车、基础、液化石油气供气设备、供电设备、空压站设备、清洗用水供给设备、供蒸汽设备及所有到设备接口处的管路、废水处理设备、钢卷包装设备、车间消防设施以及消防监控系统。
4、甲方提供安装用吊装设备等。
5、设备调试及试生产所需的所有生产消耗材料及物品由甲方提供。
6、甲方提供工艺检测仪器、仪表,化验仪器等。
四、设备工艺流程及基本构成
4.1工艺时间温度要求
序号
工艺
时间(sec)
温度
1
予脱脂
8
55-65℃
2
辊刷
3
脱脂
6
55-65℃
4
水洗1#
1.5
50℃
5
水洗2#
1.5
50℃
6
纯水直冲
1
7
空气吹扫1
40℃
8
化学辊涂
9
化涂液流平
3
常温
10
水汽烘干炉
8
80-180℃
11
初涂辊涂
12
底漆流平
5.5
常温
13
初涂烘干
30
板温Max250℃
14
空气冷却
2
15
初涂强冷
3
16
空气吹扫2
1
40℃
17
精涂辊涂
18
精涂流平
5.5
常温
19
精涂烘干
35
板温Max250℃
20
空气冷却
1
21
精涂强冷
3
22
空气吹扫3
1
40℃
23
保护膜覆膜
4.2、基本工艺流程
主体设备依次组成为:
人工上料Ⅰ、Ⅱ入口鞍座开卷机组Ⅰ、Ⅱ二辊夹送机Ⅰ二辊夹送机Ⅱ齐头剪切机缝合机压平机张紧机Ⅰ入口活套张紧机Ⅱ预脱脂辊刷机脱脂水洗Ⅰ水洗Ⅱ纯水洗空气吹扫装置Ⅰ化学辊涂机化涂烘干炉张紧机Ⅲ对中机构Ⅰ初涂机初涂固化炉空气吹扫装置Ⅱ初涂强冷室对中机构Ⅱ空气吹扫装置Ⅲ转向对中机构Ⅲ精涂机精涂固化炉空气吹扫装置Ⅳ精涂强冷室对中机构Ⅳ空气吹扫装置Ⅴ张紧机Ⅳ出口活套张紧机Ⅴ保护膜覆膜机剪切机二辊夹送机Ⅲ伺服收卷机组出口鞍座人工下料。
主体设备还包括电控系统、液压系统、气动系统。
辅助设备为:
钢卷移动小车。
4.3、工艺流程说明
工人通过天车等将带卷放到上料小车鞍座处,小车升高并将带卷运送到作业线和开卷机卷筒的中心线上。
开卷机卷筒由液压张开,使其与卷材内径胀紧,然后上料小车下降,再回到存放位置,准备操作下一个卷材。
开卷机紧靠在卷材的外径上有一个可调节的缓冲辊,当切断捆带时,用于防止带卷突然松开,该缓冲辊还可协助将卷材的头部送入前夹送机中,夹送机提供卷材头部到剪切、缝合机前等待缝合。
剪切机用于除去无用的带头。
准备好的带材被引导送入缝合机前的支持位置,直到另一台开卷机上的带材全部放出,其尾部到达缝合机位置时,缝合机由人工操作将两卷带材缝合在一起,缝合机缝合同时在带材上冲一个检测工艺孔,用于控制系统检测带材缝合位置,并可以自动将辊涂辊等重要的辊子抬起,避免缝合头对其损伤。
缝合机后面有压平机,用于将缝合处压平。
1#张紧机从作业线的入口端拉带材导入入口活套Ⅰ。
入口活套在正常情况下是充满的,当入口段在缝合停车时,它仍将带材供给到继续运行的清洗辊涂工艺段。
入口活套在作业线全速运行时可供给2分钟的带材。
在每卷带材缝合周期完成后重新启动时,整个入口段将超速运行,直到入口活套充满带材,然后入口段自动减速到与清洗辊涂工艺段相同的速度。
直到带卷放完为止,再重复下一个工作周期。
入口段设有一只主操作控制台,上面设有入口段所有的主控设备,并带有触摸屏。
板材从入口活套经过2#张紧机进入清洗段,清洗段有5个喷淋槽子和1台辊刷机,第一个槽子为预脱脂槽,用热的碱性清洗液喷洗带材两面,中间增加一台辊刷机,对钢板上下表面进行刷洗,将带材表面的主要杂物清洗干净;第二个槽子为脱脂槽,用浓度更高的热碱性清洗液喷洗带材两面,进一步去处钢板表面的油物;第三个槽子为水洗槽,用热水冲洗带材,保证脱脂剂等表面残留液体清洗干净。
第四个槽子又为热水冲洗槽,冲洗掉残留在带材上的碱溶液等,并进一步清除钢板表面的杂物,最后一个槽子采用纯水清洗钢板表面,去处表面各种化学溶液等。
在一至五各槽中都有一台卧式喷射泵,每槽装有一定数量的喷嘴。
每槽的出口处和脱脂槽的入口处都装有一对挤干辊,用于挤掉板材表面的溶液,防止带入下一槽,造成窜液,挤干辊由气缸调节挤压力。
经过清洗段后的板材通过一段热风吹扫装置,热空气高速喷射到带材上,吹掉残留于带材上的水分使带材干燥。
板材经过清洗后进入化学涂料辊涂机,在辊涂机内对钢板上下表面辊涂一层化学溶液。
化学辊涂机对钢板表面进行正反面辊涂化学转化膜,每套辊涂装置上都有带料辊和辊涂辊两个辊子,并有气缸驱动的离合装置。
带材离开化学辊涂机以自由悬挂的形式通过化涂烘干炉,炉子调节到所需的加热工艺温度。
炉子采用焚烧炉余热加热,热风循环方式,同时配有进风和抽风机和温度检测装置,能够自由控制炉内温度。
带材离开炉子后进入3#张紧机,转向上到二层平台,经过1#对中装置转向后送至初涂辊涂机。
辊涂机正反面可用同一种涂料或不同种涂料,同时对带材两面进行涂层,涂料由取料辊从漆盘取出,旋转涂敷到辊涂辊上(面漆辊涂机还有计量调节辊),再由辊涂辊涂到带材上,辊涂辊可与带材运行方向相反转动(逆向涂)或与带材运行方向相同转动(同向涂)。
正反面两套涂布头都有气缸驱动的离合装置,在接头通过时可以打开。
为便于在任何方向安装和更换,所有涂敷辊对称设计,辊颈彼此可以互换,在不同的辊涂机之间也可调换。
辊颈安装在自定位卡盘轴承上,为了快速拆卸,轴承安装在拼和盖上。
各辊涂机平台的每一辊子由一正、反转的马达通过密封减速器传动,这样就可进行正向或逆向辊涂。
带材离开辊涂机后以自由悬挂的形式通过油漆烘干炉,靠炉中的热量使溶剂蒸发,并将带材加热到预定的温度,以固化涂层。
每个炉子分为3个温度控制区。
炉子靠液化气燃烧提供能源,在油漆烘干炉内配备有温度测量控制系统。
带材离开每座炉子后,分别进行空气冷却和水冷却,这是通过高速喷气和喷水完成的。
在每个水冷却后有一对带有挤干功能的对中机,保证板材运转在辊子中间。
经冷却后,带材由热风干燥。
带材先从二层平台经过一涂一烘后转向经过托辊和3#对中装置,进入精涂机和烘干炉,又经过一涂一烘,然后进入4#张紧机。
4#张紧机为出口活套提供后张力。
出口活套在正常运行时是空的。
在出口段停车卸料时,出口活套把继续从辊涂工艺段来的带材贮存起来,在下一卷开始卷取后,出口段就加快速度,把活套拉空。
在出口活套Ⅱ后面是用于腹保护膜的腹膜机和5#张紧装置,它保持活套Ⅱ中适当的张力并为收卷机提供后张力。
5#张紧装置和3#夹送辊之间有一台剪切机切除带材的接头。
在收卷机和3#夹送辊之间是一光电边缘控制装置,传感器可测出带材的边缘,如果带材侧向偏移,即向收卷机发出信号,使其跟随以保证齐边卷取。
当带卷达到所要求的直径时,收卷机就停下来将带材剪断,在收卷机停止之前,卸料小车停在卷取机带卷下面,带材切断后,卸料小车就升起以支撑带卷脱开心轴,然后将带卷送到出口鞍座上,进行捆扎和称量。
下一条带材的头部送入收卷机,收卷机加速,直到活套内的带材放完为止,出口段就与涂层段同速运行。
五、供货设备清单及技术参数
序号
设备名称
设备型号
数量
设备说明
技术参数
1
鞍座
CT-AZ01
3
上料鞍座
承载重量20t
2
开卷机
CT-KJ20-1
CT-KJ-20-2
2
采用单臂扇形涨缩方式,变频电机的反张紧力维持一定的张紧控制方式,带辅助支撑。
抗拉强度max540Mpa
套筒规格¢508/610mm
线速度25000-80000mm/min
承载重量20t
3
收卷机
CT-SJ-05-1
1
采用筒式卷取机,主要有卷筒、传动系统、压紧辊、活动支架、推圈、卸卷机构和液压伺服闭环纠偏系统组成。
卷取纠偏机构采用闭环伺服控制,执行系统为液压伺服系统。
套筒规格¢508
线速度25000-80000mm/min
承载重量8t
4
助卷器
CT-ZJ-01
1
皮带助卷器
助卷速度25m/min
5
钢卷移动小车
CT-XC01
CT-XC02
CT-XC03
3
由电机减速机通过链轮、链条传动,使小车在轨道上移动。
其升降机构由液压系统完成。
承载重量20000Kg(2台)
5000Kg(1台)
移动速度135mm/S
移动距离3000mm
升降行程600mm
6
夹送机
CT-JS01
CT-JS02
CT-JS03
3
开卷后和收卷前使用,采用钢轴心外包胶的弹性胶辊轴,具有良好的耐划伤和大摩擦力性能。
传动机构采用电机减速机下辊驱动方式,上辊具有气动压下机构。
上辊外径¢200mm
下辊外径¢200mm
辊面长度1400mm
线速度15000mm/min
气缸行程100mm
7
压平机
CT-YP01
1
上下钢辊夹紧随动,上辊具有气动压下机构。
上辊外径¢200mm
下辊外径¢200mm
辊面长度1400mm
气缸行程100mm
8
剪切机
CT-JQ01
CT-JQ02
2
采用双剪刀、电动或液压压下机构。
剪切行程80mm
9
缝合机
CT-FH-1
1
采用液压压下冲孔和单排缝合机构,自带移动机构和控制系统
钢板厚度宽度:
符合设计依据
功能:
半自动/手动
缝合速度:
20秒/次
10
张紧机
CT-ZJ01
CT-ZJ02
CT-ZJ03
CT-ZJ04
CT-ZJ05
5
张紧机采用双电机S辊传动机构
S辊外径¢650mm
压辊外径¢200mm
辊面长度1400mm
11
活套
CT-RHT60
CT-CHT60
2
采用多组下辊定位转动,多组上辊张力平衡、上下移动、自动调速机构,使钢板输送的线速度均匀,并调节由于两组钢卷在缝合压平和剪切时节奏不同所需时间。
行程10000mm
辊子外径¢500mm
辊面长度1400mm
辊子数量13个(上6下7)
升降速度800-1600mm/min
储料长度120000mm
12
辊刷机
CT-GS01
1
辊刷机采用两根尼龙盘状毛刷辊通过电机、万向连轴节连接,逆向(或顺向)旋转清洗钢板。
辊刷外径¢300mm
辊面长度1400mm
辊刷升降行程50mm
刷辊驱动方式交流异步电机
13
清洗机组
CT-QX-5
1
钢板预处理机组由钢板清洗机、辊刷机、泵、喷嘴及排气机构等组成。
钢板清洗机中所有挤干辊子均为橡胶辊,其中的上辊具有气缸压下动作,使钢板在清洗当中输送。
钢板预处理包括预脱脂、辊刷、脱脂、三道水洗。
所用液体均经过加热,并有去除铁屑、杂物的过滤循环系统,使其达到工艺效能。
挤干辊7对
挤干辊升降行程80mm
水箱材料Usu304不锈钢
储水水箱带保温
加热方式蒸汽加热
控制方式自动显示报警/手动控制加热
14
空气吹装置
CT-CS01
CT-CS02CT-CS03CT-CS04CT-CS05
5
三台热风吹扫,两台冷风吹扫,热风吹扫通过烘干炉余热,经过热交换产生热风,通过风机吹向钢板表面
风速6m/s
热风温度:
20度—60度
15
化学辊涂机
CT-HT-GT01
1
正反面辊涂,包括支撑辊、带料辊、辊涂辊
调速方式变频调速
辊涂压下方式气动
涂料辊外径¢260mm
辊面长度1400mm
送料辊外径¢210mm
线速度20000-45000mm/min
支承辊外径¢650mm
供液系统1套
16
水汽烘干炉
CT-HT-HG01
1
热能利用油漆烘干炉余热加热,采用热风循环的加热方式
炉长8000mm
炉宽1800mm
炉高1000mm
炉温120±10度
烘干时间8秒
17
对中机
CT-DZ01
CT-DZ02CT-DZ03
CT-DZ04CT-DZ05
5
其中第贰套为双辊平行对中,第一和第三、五套为夹棍对中,第二套为单辊对中,所有对中辊为无动力从动传动,根据检测元件检测到的数据,伺服油缸调整辊子角度,使钢板在运动中保持中间运动状态。
对中方式液压伺服
辊子外径¢500mm
辊面长度1400mm
油缸数量1个
伺服行程150mm
18
辊涂机
CT-GT-CT01
CT-GT-JT01
1
正反面辊涂,包括支撑辊、带料辊、辊涂辊,面漆辊涂机还包括调节辊
调速方式变频调速
辊涂压下方式气动
涂料辊外径¢260mm
辊面长度1400mm
送料辊外径¢210mm
调节辊外径¢210mm
线速度20000-45000mm/min
支承辊外径¢900mm
供漆系统2套/台
19
油漆烘干炉
CT-GT-HG01
CT-GT-HG02
1
根据辊涂用油漆的烘干时间要求,由炉体钢架、炉体壁板、燃烧系统、循环风管及电控装置等组成。
炉体外边组装150mm厚的保温壁板,循环风管的用途是保证传导热均匀,在循环风管的外侧均匀排布热空气喷口,保证传导热均匀。
初涂炉长30000mm
面漆炉长36000mm
板温Max250度
温控段3段
加热方式液化气燃烧室加热,风机热风循环
20
焚烧炉
CT-FS01
CT-FS02
2
采用高温裂解方式净化烘干炉排出废气。
焚烧温度:
400~700度
21
腹膜机
CT-FM01
1
保护膜覆膜机,膜卷开卷采用旋转式双开卷,便于生产中及时换卷。
腹膜对中系统国产系统1套
开膜速度30-60m/min
纠偏精度±2mm
22
水冷
CT-SL01
CT-SL02
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