揚州勇盛機械有限公司

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技術支持

Technical support

如何選擇鋁箔中粗軋機上的壓平輥
2010-6-9
來源:未知
點擊數:  2521        作者: 田勇

  • 鋁箔軋機出口壓平輥在鋁箔卷取過程中恒壓鋁箔,使鋁箔達到表面平整等效果,是影響鋁箔表面質量關鍵設備之一。因為需要有抗高溫、耐磨等要求,最初設計均為鋼輥,但在使用過程中容易造成產品表面質量缺陷,如產品表面產生振痕、壓痕、麻點或起鼓等。并且在鋁卷的卷取初期,由于鋼輥與卷取套筒剛性接觸,卷取初期振動大,造成產品打底厚,導致成品率下降。

    隨著國內鋁箔市場的迅猛發展,客戶對鋁箔表面質量要求也越來越高。各鋁箔生產企業都在不斷提高產品的表面質量和成品率。因此,2000年以來鋁箔粗中軋機出口壓平輥逐步由鋼輥發展為橡膠輥。橡膠輥因有彈性.減震性能,對鋁箔表面質量有顯著的改善,卷取打底厚的問題也同時得到了解決,使成品率得以提高,但是卻引發出了新的問題。

    問題主要在橡膠輥的選材上。普通膠輥在一定的高線速情況下,輥身達到90℃時,便會隨機發生鼓包、開膠、漏膠,爆裂、或呈塊狀崩落,爆出的膠液粘在鋁卷上,輕者停機抽掉,重者整卷報廢。這不僅增加了生產成本,還在生產過程中留下了安全隱患,嚴重的影響了正常生產。

    要解決這一問題,我們先要來剖析一下壓平輥的工作特性。

    軋機在軋制運行過程中,鋁箔表面溫度可高達90~170℃,壓平輥在高線速下壓住鋁卷,此時由鋁箔帶來的軋制熱傳遞給輥表面。在擠壓力、磨擦力的作用下,膠輥快速的周期性變形,膠內的分子產生位移,又生成了內熱,此二種熱量積蓄在膠輥內部,通常在90-150℃間,并隨著工作條件的變化而變化。在較高溫度時,膠的拉伸強度,撕烈強度等物性大為降低,終因超過其承載能力而形成斷鏈、鼓包、開膠、漏膠,爆裂、或呈塊狀崩落。因此,應選擇耐熱好、強度高的橡膠材料。

    選擇那種橡膠材料為好呢?

    讓我們先來比較一下有關的幾種橡膠材料的物理性能。

    八種橡膠材料的物理性能  表1(注1)

            膠種類

    項目

    氟橡膠

    硅橡膠

    乙丙橡膠

    丁 基

    橡 膠

    丁 晴

    橡 膠

    氯丁

    橡膠

    聚氨酯

    橡  膠

    復合型

    橡  膠

    硬度范圍  邵A

    55-90

    10-85

    40-95

    40-90

    45-100

    40-90

    10-100

    60-98

    拉伸強度Mpa

    1.5-17

    2-10

    10-21

    7-17

    7-17

    7-21

    <70

    <45

    伸長度  %

    100-250

    <150

    500

    800

    <600

    <600

    500-1000

    300-800

    工作溫度 0C

    <250

    <250

    <150

    <125

    <120

    <120

    <80

    <160

    耐磨性

    一般

    極差

    一般

    一般

    ******

    回彈  %

    一般

    一般

    一般

    一般

    ******

    撕烈強度

    一般

    極差

    一般

    一般

    一般

    一般

    從表1中我們看出,氟橡膠、硅橡膠、乙丙橡膠的耐熱效果******,但拉伸強度差;丁基橡膠、丁晴橡膠、氯丁橡膠強度略高于前者,但耐熱性低于前者;聚氨酯橡膠是所有橡膠中強度******的,但欠缺耐熱性;通過比較,我們推斷出前6種膠,因強度差在高溫高線速及壓力作用下,易龜裂,被擠壞、壓壞。聚氨酯膠則易被熱壞。

    根據壓平輥既要有聚氨酯膠的強度,又要有耐熱性能的思路,我們采用調整材料分子結構,增加分子間的引力,降低損耗因子,引入硅、氟耐熱材料等多種方法,研制出耐高溫、耐高線速、耐軋油的復合型橡膠,并與幾家外國公司的耐高溫聚氨酯橡膠樣品一同進行了檢測,比較其在高溫下物理性能的保留率,檢驗結果見表2。

    耐熱物性檢測    表2(注2)


    硬度 邵A

    拉伸強度Mpa

    強度保留率%

    室 溫

    熱 測

    室 溫 

    熱 測

    日本L2395

    95

    78

    60

    13

    20

    美國E455

    91

    86

    50.3

    18

    35

    西班牙UC363R

    91

    75

    43

    12

    27

    法國645

    90

    79

    46

    17

    37

    普通聚氨酯

    95

    53

    58

    9

    15.5

    復合耐熱膠

    95

    93

    41

    35

    85

    檢測條件:150℃6h。

    從表2中可以看出,不同的膠種高溫下物理性能的保留率差異很大,復合耐熱膠是國產普通聚氨酯膠的7至8倍,是進口耐高溫型聚氨酯膠的2.5至4倍。

    為了進一步考證各膠料在實際工作中的效果,筆者又模擬工作條件,加壓加速,對各樣品進行了破壞性的動態性能的檢測,其結果如表3:

    動態檢測在線壽命表  表3



    800米/分

    1300米/分

    2000米/分

    2600米/分

    日本L2395


    3

    17


    2

    30


    1

    10



    46

    美國E455


    4

    20


    3

    07


    1

    16



    53

    西班牙UC363R


    3

    40


    2

    14



    58



    42

    法國645


    4

    11


    3

    10


    1

    23



    56

    普通聚氨酯


    1

    15



    51



    32



    11

    復合耐熱膠

    180分未壞

    180分未壞

    125分

    96分


    從表3中我們看出,復合耐熱膠的耐壓,耐溫,耐高線速的性能,是其它膠種無法相比的,且有耐軋制油、耐磨的特點。是壓平輥中優秀的新品種。

    在取得上述的結果后,筆者用復合耐熱膠,制成了壓平輥。分別在日本1600四重不可逆粗軋機、涿神1650中粗軋機,涿神1850中粗軋機和德國西馬克公司CVC-6輥冷軋機上實用,并與其它品種的膠輥比較,結果見表4:

    在線實踐使用壽命表  表4


    日本1600

    涿神1650。 1850

    西馬克CVC-6

    日本

    5天

    3天 


    美國

    16天

    13天  。 7天

    0.5-1天

    西班牙

    10天

    8天


    普通聚氨酯

    1-2天

    0.5-1天。 3天

    1-2小時

    復合耐熱膠

    60天以上

    >60天>150天

    70天以上

    德國原裝進口膠輥



    30天左右

    說明:

    1.表列數據是夏季******溫時測的。

    2.日本1600,涿神1650、1850中、粗軋機壓平輥轉速為1700-2600轉/分。

    3.德國SMSD公司CVC-6輥不可逆冷軋機工作數據:

    線速度1800m/min,產品寬度950-2100mm,外徑******2800mm,卷重≤30噸。

    壓平輥:φ300 mm,長2200 mm,自重320㎏。膠料要求:耐1500C,線壓50N/m㎡。軋制罐頭料時,溫度為160--1700C。

    4.表中各輥均為每天24小時工作,連續施壓時的壽命。

    從表4中我們看出,復合型耐熱膠輥的在線使用壽命,遠已超過了原裝進口膠輥。更是其它膠種所望塵莫及。

    綜上所述,筆者認為:

    1、硅、氟等橡膠雖耐熱,但因強度差不宜做壓平輥。

    2、聚氨酯膠輥在900C以上時極易爆膠,線速度不高時可勉強使用。

    3、復合型耐熱膠輥在高溫高線速下有很好的物性保留率,可在1500C正常使用,******可達1700C,且耐油、耐磨、抗震動、使用壽命長,不易爆膠。是壓平輥中優秀的新品種。

    4、復合型耐熱膠輥減少了軋機壓平輥的更換頻率,減少了設備維護維修成本,能有效的提高鋁箔產品的表面質量和成品率!

    5、復合型耐熱膠輥因其國產化,采供方便,且性價比高,終將取代進口膠輥。


    注1:

    《聚氨酯彈性體手冊》P190-193.化學工業出版社。2001年1月第1版。表中復合耐熱橡膠為筆者自制,按標準檢測。

    注2:

    見日本三井武田公司,美國康普頓公司,法國博雷公司,西班牙ALFONSO等國家的聚氨酯在中國代理商提供的各自的“聚氨酯物性技術參數表”。

    表2中“室溫”欄內的參數為原始數據,其它參數為筆者對各樣品在150℃保存 6小時后測得。


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