Автоматизированная линия непрерывной окраски тонколистовой рулонной стали

Полезная модель относится к области нанесения лакокрасочных покрытий и может использоваться для нанесения покрытий на рулонную сталь. Технический результат - окрашивание стальной ленты с двух сторон, отсутствие необходимости смазывания окрашенной ленты и ее прокладывания бумагой.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ

Полезная модель относится к оборудованию в области нанесения лакокрасочных покрытий на горячеоцинкованный и холоднокатаный тонколистовой рулонный прокат.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Наиболее близким техническим решением является автоматическая линия окраски рулонной стали, содержащая, устройство разматывания ленты рулона, первый обрезной узел, устройство скрепления, входной накопитель, модуль подготовки поверхности, камеры окраски, сушки, охлаждения, выходной накопитель, второй обрезной узел, устройство сматывания, устройство дрессирования, натяжные устройства, ламинатор, устройство прокладки бумаги и модуль смазывания, при этом устройство дрессирования содержит три вала, два из которых подвижные, а третий неподвижный, установленное между устройством разматывания ленты и первым обрезным узлом устройство для скрепления, выполненное в виде споттера, состоящего из аппарата односторонней точечной сварки, опорной медной пластины, установлено между первым обрезным узлом и первым накопителем, содержащим основание, на котором установлены три барабана, два из них приводные, два электропривода постоянного тока и два редуктора, причем натяжные устройства установлены последовательно за споттером, выходным накопителем, между модулем подготовки поверхности и камерой окраски, перед ламинатором, за камерой охлаждения, выходным накопителем, в свою очередь, ламинатор содержит шпульку и прижимной ролик, и он установлен между камерой сушки и камерой охлаждения, модуль смазывания содержит коллектор орошения с форсунками, систему подачи масла, масляный сборник и установлен между последним натяжным устройством и вторым обрезным узлом, за которым установлено устройство прокладки бумаги, камера окраски содержит корпус, в котором расположены автоматический манипулятор с краскораспылителями, система подачи лакокрасочного материала, вентилятор, гидрофильтр, при этом камера окраски выполнена с верхним притоком чистого воздуха и нижним отсосом загрязненного воздуха, камера сушки содержит нагревательный блок, включающий в себя комплект индукторов и конденсаторов, источник питания средней частоты, инфракрасный термометр, пульт управления, устройство оборотного водоохлаждения для отвода тепла с токонесущих элементов камеры, камера охлаждения состоит из коллектора орошения с форсунками, системы подачи холодной воды, сборника воды и вытяжной вентиляций, при этом каждый агрегат автоматической линии окраски рулонной стали имеет свой автоматический пульт управления, которые электрически связаны с главным пультом (патент на полезную модель РФ 21594).

Известная линия не позволяет наносить лакокрасочное покрытие на поверхность рулонной стали с обеих сторон стальной ленты, и требует наличия устройства прокладки бумаги и узла смазывания для обеспечения сохранности готового продукта в рулонах.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Задачей настоящей полезной модели является расширение арсенала линий окраски рулонной стали полного цикла, обеспечивающих механизированную окраску стали в рулонах с обеих сторон стальной ленты без непроизводительных технологических разрывов между подачей рулонов и складированием готового продукта.

Особенность линии в применении водоразбавляемых ЛКМ, и как следствие, экологически безопасное производство. Вторая особенность, в методе сушки ЛКМ. Сушка осуществляется с помощью установок ТВЧ, при данном методе, не требуется технологических остановок линии при переходе с различных толщин окрашиваемого проката, как например, на линиях с традиционной конвекционной сушкой для увеличения или снижения температуры в сушильных камерах. Третья особенность - смена цвета наносимого ЛКМ осуществляется без технологического перерыва.

Задача решается тем, что линия для непрерывного нанесения лакокрасочного покрытия на холоднокатаную и горячеоцинкованную рулонную стальную ленту, содержащая разматывающее устройство (РМУ1), первое отрезное устройство (ОУ1), устройство для скрепления концов ленты, натяжные устройства (НУ), первый накопитель (H1), агрегат подготовки поверхности (АПП), первый окрасочный агрегат (ОА1) для нанесения лакокрасочного материала (ЛКМ) на лицевую поверхность ленты, сушильную установку (СУ1), камеру охлаждения (КО1), второй накопитель (Н2), второе отрезное устройство (ОУ2), сматывающее устройство (СМУ) и систему автоматического управления. Отличие заявляемой линии от наиболее близкого аналога заключается в том, что для нанесения ЛКМ на оборотную сторону стальной ленты она снабжена вторым окрасочным агрегатом (ОА2), второй сушильной установкой (СУ2), второй камерой охлаждения (КО1), при этом устройство для скрепления концов ленты выполнено в виде сварочного устройства (УСВ), АПП выполнен с возможностью удаления механических загрязнений, обезжиривания, абразивной обработки, промывки, нанесения конверсионного покрытия, нанесения финишного конверсионного покрытия и сушки, ОА1 и ОА2 содержат камеру сушки инфракрасным излучением и камеру для нанесения водоразбавляемого ЛКМ, ОА1 выполнен с возможностью нанесения грунтовки на ленту и перехода с одного цвета окраски на другой без технологической остановки линии, а СУ1 и СУ2 содержат средства индукционного нагрева ленты, при этом АПП, ОА1, СУ1, КО1, ОА2, СУ2 и КО2 выполнены с возможностью последовательного протягивания ленты через них, а НУ установлены между УСВ и H1, между АПП и ОА1, между ОА1 и ОА2 и между ОА2 и ОУ2.

Как будет понятно специалисту в данной области техники, назначение реализуется, а поставленная задача решается за счет всей совокупности признаков устройства, в то время как технический результат достигается, главным образом за счет того, что линия содержит два комплекса окрасочных агрегатов и сопутствующего оборудования, которые вместе позволяют окрашивать стальную ленту с двух сторон.

В частной форме выполнения для автоматической коррекции положения стальной ленты H1, H1, ОА1, ОА2, КО1, КО2 и Н2 снабжены корректирующими устройствами.

В еще одной частной форме выполнения для удаления боковых кромок стальной ленты она снабжена отрезным устройством, установленным после ОУ2 или за УСВ.

В другой частной форме выполнения для правки боковых кромок стальной ленты она снабжена правильно-рихтовочным устройством, установленным между РМУ2 и ОУ1.

В частной форме выполнения АПП, СУ1, СУ2, КО1 и/или КО2 снабжены средствами приточно-вытяжной вентиляции, при этом приток воздух организован сверху, а вытяжка - снизу.

В еще одной частной форме линия выполнена с возможностью автономного управления каждого устройства, входящего в нее.

Вышеописанная линия непрерывной окраски может обладать особенностями любой одной или нескольких из частных форм выполнения, при условии их (особенностей) логической и технической совместимости друг с другом.

Необходимо понимать, что в настоящем тексте линия окраски охарактеризована только такими признаками, которые достаточны для решения поставленной задачи, реализации назначения и достижения технического результата. Специального упоминания всех без исключения признаков и утилитарных характеристик линии и отдельных агрегатов не требуется, если специалистам и без того очевидно, что в отсутствие оных, устройство, подобно своим аналогам, не может решить поставленную задачу или реализовать свое назначение в полной мере. Тем более не требуется ограничивать обобщенные признаки какими-то конкретными вариантами, если таковые должны быть известны специалистам и (или) могут быть подобраны ими по известным правилам.

Вышеописанное устройство применяется для непрерывной окраски горячеоцинкованного или холоднокатаного тонколистового рулонного проката.

Конструкция и использование устройства наглядно иллюстрируется фигурой на примере частных и конкретных вариантов воплощения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУРЫ ЧЕРТЕЖЕЙ.

На фигуре чертежа показана общая схема линии непрерывной окраски рулонной стали в целом.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Нижеследующий пример дается только для иллюстрации принципов конструирования и работы устройства; ничто в настоящем разделе не должно быть истолковано как ограничение объема притязаний.

Как показано на фигуре чертежа линия непрерывной окраски рулонной стали, содержит разматывающее устройство 1 (РМУ), отрезное устройство 2 (ОУ1), например, ножницы гильотинного типа, правильно - рихтовочное устройство для правки краев ленты 3, сварочное устройство 4 (СУ), натяжное устройство 5 (НУ), накопитель входной 6 (H1), агрегат подготовки поверхности 7 (АПП), первый окрасочный агрегат 8 (ОА1), первая сушильная установка 9 (СУ1), второй окрасочный агрегат 10 (ОА2), вторая сушильная установка 11 (СУ2), первая камера охлаждения 12 (КО1), вторая камера охлаждения 13 (КО2), выходной накопитель 14 (Н2), второе отрезное устройство 15 (ОУ2), например, ножницы гильотинного типа, сматывающее устройство (СМУ) 16, компрессор 17, пульт автоматической системы управления 18, средства приточно-вытяжной вентиляции 19.

СУ представляет собой аппарат односторонней точечной сварки, содержащий опорную медную пластину. СУ установлено между ОУ и первым НУ.

НУ содержит основание, на котором установлены три барабана, два из которых снабжены электроприводом постоянного тока и редукторами.

ОА1 и ОА2 содержат систему подачи грунтовки, первую камеру, содержащую устройство нанесения праймера и два устройства нанесения ЛКМ, камеру сушки инфракрасным излучением и вторую камеру аналогичной конструкции для нанесения ЛКМ. Камеры снабжены средствами приточно-вытяжной вентиляции.

СУ1 и СУ2 содержат источник(и) средства индукционного нагрева металла и средства водного охлаждения для отвода избыточного тепла от элементов конструкции.

СУ1 и СУ 2 снабжены системой приточно-вытяжной вентиляции и средствами противопожарной безопасности.

КО1 и КО2 содержат оросительный коллектор, систему подачи холодной воды, сборник воды и средства вытяжной вентиляции.

H1 и Н2 выполнены с возможностью накопления стальной ленты в периоды замены рулонов.

Правильно-рихтовочное устройство 3 содержит систему вращающихся валов, предназначенных для выпрямления деформированных кромок.

Корректирующие устройства снабжены датчиками и системой автоматического управления, которые обеспечивают правильное положение проката в линии.

Каждое устройство, входящее в состав линии окраски рулонной стали, имеет собственную систему управления, выполненную с возможностью автономного управления, при этом все системы управления связаны с главным пультом управления 18.

Линия непрерывной окраски работает следующим образом. Рулоны оцинкованной листовой стали устанавливают в РМУ и подают ленту на заправочный стол, где конец стальной ленты обрезают ножницами для удаления дефектов и выравнивания кромки, а затем протягивают через все устройства линии и закрепляют в СМУ. Когда стальная лента в рулоне заканчивается, в РМУ устанавливают новый рулон, а концы лент после обрезки сваривают посредством СУ. В процессе работы линии единую стальную ленту из РМУ последовательно протягивают через АПП, ОА1, СУ1, КО1, ОА2, СУ2, КО2, и другие вспомогательные устройства, после чего окрашенную с двух сторон стальную ленту сматывают в рулоны посредством СМУ. Перемещение ленты осуществляют натяжными устройствами, при этом натяжение и равномерность скорости движения ленты обеспечивается за счет синхронизации работы НУ.

Бесперебойность и равномерность движения единой стальной ленты в периоды замены рулонов в РМУ и СМУ обеспечивают посредством накопителей H1 и Н2.

Количество ленты в накопителях выбирают, исходя из времени, необходимого для замены рулонов.

Ленту, поступающую из H1, вначале обрабатывают в АПП. В первой секции АПП стальную ленту обрабатывают горячей водой и волосяными щетками для удаления механических загрязнений и масла. В первой секции обезжиривания струями горячего обезжиривающего реагента водной основе удаляют оставшиеся масляные загрязнения. В секции абразивной обработки осуществляют механическое удаление 3÷5 мкм слоя цинка щетками типа скотч-брайт, отходы смывают. Во второй секции осуществляют финишную очистку ленты от загрязнений. В первой секции промывки листовую сталь отмывают от реагента, а во второй - осуществляют финишную промывку ленты. В секции нанесения конверсионного покрытия осуществляют обработку листовой стали струями горячего реагента. Обработанную сталь отмывают в секции промывки и обрабатывают в секции финишной конверсионной обработки. Далее в секции обдува горячим воздухом обеспечивают полное высыхание обработанной листовой стали. Секции выполнены с возможностью предотвращения миграции рабочих растворов из одной секции в другую. Отработанные растворы, годные к регенерации методами фильтрации, отстаивания, центрифугирования, обратного осмоса возвращают в процесс, при необходимости разбавляя свежей водой.

Из АПП обработанную ленту через НУЗ подают в ОА1, где на лицевую поверхность стальной ленты валковым методом наносят грунтовку (праймер), сушат при температуре примерно 50°С, а затем на слой грунтовки наносят ЛКМ, нанесение ЛКМ осуществляют валковым методом, вновь сушат в СУ1, испаряя растворитель (в качестве разбавителя применяется вода), а затем полимеризуют покрытие при высокой температуре. Пары отводят посредством вытяжной вентиляции.. Ленту с покрытием охлаждают в КО1 воздухом до температуры, при которой возможно нанесение ЛКМ с ее (ленты) обратной стороны, и подают (ленту) в ОА2, где аналогичным образом наносят покрытие с обратной стороны, а затем сушат и полимеризуют его (покрытие) в СУ2. Ленту с покрытием на обеих сторонах охлаждают в КО2 и через Н2 подают в СМУ, при необходимости с помощью ламинатора наносится защитная пленка, а готовые рулоны отделяют от ленты посредством ОУ и транспортируют на склад.

Таким образом, линия в процессе своей работы обеспечивает безостановочность полного цикла технологических операций окраски оцинкованной стали в рулонах, начиная с установки неокрашенных рулонов оцинкованной стали во входное разматывающее устройство и, заканчивая снятием рулонов окрашенной с обеих сторон стали с выходного разматывающего устройства.

Вышеприведенное описание следует толковать лишь как иллюстративное, не претендующее на описание всех и/или каждого из возможных вариантов выполнения или осуществления изобретений, ибо такое описание было бы невыполнимым.

Вышеописанная полезная модель может быть воплощена на практике в самых различных формах, в том числе посредством замены ее (модели) существенных признаков уже известными эквивалентами, или эквивалентами, которые станут известны в будущем. При этом вновь создаваемые эквивалентные решения будут оставаться под охраной нижеприведенной формулы.

1. Линия для непрерывного нанесения лакокрасочного покрытия на холоднокатаную и горячеоцинкованную рулонную стальную ленту, содержащая разматывающее устройство (РМУ1), первое отрезное устройство (ОУ1), устройство для скрепления концов ленты, натяжные устройства (НУ), первый накопитель (H1), агрегат подготовки поверхности (AПП), первый окрасочный агрегат (ОА1) для нанесения лакокрасочного материала (ЛКМ) на лицевую поверхность ленты, сушильную установку (СУ1), камеру охлаждения (КO1), второй накопитель (Н2), второе отрезное устройство (ОУ2), сматывающее устройство (СМУ) и систему автоматического управления, отличающаяся тем, что для нанесения ЛКМ на оборотную сторону стальной ленты она снабжена вторым окрасочным агрегатом (ОА2), второй сушильной установкой (СУ2), второй камерой охлаждения (КО1), при этом устройство для скрепления концов ленты выполнено в виде сварочного устройства (УСВ), АПП выполнен с возможностью удаления механических загрязнений, обезжиривания, абразивной обработки, промывки, нанесения конверсионного покрытия, нанесения финишного конверсионного покрытия и сушки, ОА1 и ОА2 содержат камеру сушки инфракрасным излучением и камеру для нанесения водоразбавляемого ЛКМ, ОА1 выполнен с возможностью нанесения грунтовки на ленту и перехода с одного цвета окраски на другой без технологической остановки линии, а СУ1 и СУ2 содержат средства индукционного нагрева ленты, при этом АПП, ОА1, СУ1, KO1, ОА2, СУ2 и КО2 выполнены с возможностью последовательного протягивания ленты через них, а НУ установлены между УСВ и H1, между АПП и ОА1, между ОА1 и ОА2 и между ОА2 и ОУ2.

2. Линия по п.1, отличающаяся тем, что для автоматической коррекции положения стальной ленты H1, H1, ОА1, ОА2, KO1, KО2 и H2 снабжены корректирующими устройствами.

3. Линия по п.1, отличающаяся тем, что для удаления боковых кромок стальной ленты она снабжена отрезным устройством, установленным после ОУ2 или за УСВ.

4. Линия по п.1, отличающаяся тем, что для правки боковых кромок стальной ленты она снабжена правильно-рихтовочным устройством, установленным между РМУ2 и ОУ1.

5. Линия по п.1, отличающаяся тем, что АПП, СУ1, СУ2, КО1 и/или КО2 снабжены средствами приточно-вытяжной вентиляции, при этом приток воздуха организован сверху, а вытяжка - снизу.

6. Линия по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью автономного управления каждого устройства, входящего в нее.