技术支持
Technical support
铝箔轧机出口压平辊在铝箔卷取过程中恒压铝箔,使铝箔达到表面平整等效果,是影响铝箔表面质量关键设备之一。因为需要有抗高温、耐磨等要求,最初设计均为钢辊,但在使用过程中容易造成产品表面质量缺陷,如产品表面产生振痕、压痕、麻点或起鼓等。并且在铝卷的卷取初期,由于钢辊与卷取套筒刚性接触,卷取初期振动大,造成产品打底厚,导致成品率下降。
随着国内铝箔市场的迅猛发展,客户对铝箔表面质量要求也越来越高。各铝箔生产企业都在不断提高产品的表面质量和成品率。因此,2000年以来铝箔粗中轧机出口压平辊逐步由钢辊发展为橡胶辊。橡胶辊因有弹性.减震性能,对铝箔表面质量有显著的改善,卷取打底厚的问题也同时得到了解决,使成品率得以提高,但是却引发出了新的问题。
问题主要在橡胶辊的选材上。普通胶辊在一定的高线速情况下,辊身达到90℃时,便会随机发生鼓包、开胶、漏胶,爆裂、或呈块状崩落,爆出的胶液粘在铝卷上,轻者停机抽掉,重者整卷报废。这不仅增加了生产成本,还在生产过程中留下了安全隐患,严重的影响了正常生产。
要解决这一问题,我们先要来剖析一下压平辊的工作特性。
轧机在轧制运行过程中,铝箔表面温度可高达90~170℃,压平辊在高线速下压住铝卷,此时由铝箔带来的轧制热传递给辊表面。在挤压力、磨擦力的作用下,胶辊快速的周期性变形,胶内的分子产生位移,又生成了内热,此二种热量积蓄在胶辊内部,通常在90-150℃间,并随着工作条件的变化而变化。在较高温度时,胶的拉伸强度,撕烈强度等物性大为降低,终因超过其承载能力而形成断链、鼓包、开胶、漏胶,爆裂、或呈块状崩落。因此,应选择耐热好、强度高的橡胶材料。
选择那种橡胶材料为好呢?
让我们先来比较一下有关的几种橡胶材料的物理性能。
八种橡胶材料的物理性能 表1(注1)
胶种类 项目 |
氟橡胶 |
硅橡胶 |
乙丙橡胶 |
丁 基 橡 胶 |
丁 晴 橡 胶 |
氯丁 橡胶 |
聚氨酯 橡 胶 |
复合型 橡 胶 |
硬度范围 邵A |
55-90 |
10-85 |
40-95 |
40-90 |
45-100 |
40-90 |
10-100 |
60-98 |
拉伸强度Mpa |
1.5-17 |
2-10 |
10-21 |
7-17 |
7-17 |
7-21 |
<70 |
<45 |
伸长度 % |
100-250 |
<150 |
500 |
800 |
<600 |
<600 |
500-1000 |
300-800 |
工作温度 0C |
<250 |
<250 |
<150 |
<125 |
<120 |
<120 |
<80 |
<160 |
耐磨性 |
一般 |
极差 |
优 |
一般 |
一般 |
优 |
****** |
优 |
回弹 % |
优 |
优 |
一般 |
良 |
一般 |
一般 |
一般 |
****** |
撕烈强度 |
一般 |
极差 |
一般 |
一般 |
一般 |
一般 |
优 |
优 |
从表1中我们看出,氟橡胶、硅橡胶、乙丙橡胶的耐热效果******,但拉伸强度差;丁基橡胶、丁晴橡胶、氯丁橡胶强度略高于前者,但耐热性低于前者;聚氨酯橡胶是所有橡胶中强度******的,但欠缺耐热性;通过比较,我们推断出前6种胶,因强度差在高温高线速及压力作用下,易龟裂,被挤坏、压坏。聚氨酯胶则易被热坏。
根据压平辊既要有聚氨酯胶的强度,又要有耐热性能的思路,我们采用调整材料分子结构,增加分子间的引力,降低损耗因子,引入硅、氟耐热材料等多种方法,研制出耐高温、耐高线速、耐轧油的复合型橡胶,并与几家外国公司的耐高温聚氨酯橡胶样品一同进行了检测,比较其在高温下物理性能的保留率,检验结果见表2。
耐热物性检测 表2(注2)
|
硬度 邵A |
拉伸强度Mpa |
强度保留率% |
||
室 温 |
热 测 |
室 温 |
热 测 |
||
日本L2395 |
95 |
78 |
60 |
13 |
20 |
美国E455 |
91 |
86 |
50.3 |
18 |
35 |
西班牙UC363R |
91 |
75 |
43 |
12 |
27 |
法国645 |
90 |
79 |
46 |
17 |
37 |
普通聚氨酯 |
95 |
53 |
58 |
9 |
15.5 |
复合耐热胶 |
95 |
93 |
41 |
35 |
85 |
检测条件:150℃6h。
从表2中可以看出,不同的胶种高温下物理性能的保留率差异很大,复合耐热胶是国产普通聚氨酯胶的7至8倍,是进口耐高温型聚氨酯胶的2.5至4倍。
为了进一步考证各胶料在实际工作中的效果,笔者又模拟工作条件,加压加速,对各样品进行了破坏性的动态性能的检测,其结果如表3:
动态检测在线寿命表 表3
|
800米/分 |
1300米/分 |
2000米/分 |
2600米/分 |
||||||||
时 |
分 |
秒 |
时 |
分 |
秒 |
时 |
分 |
秒 |
时 |
分 |
秒 |
|
日本L2395 |
|
3 |
17 |
|
2 |
30 |
|
1 |
10 |
|
|
46 |
美国E455 |
|
4 |
20 |
|
3 |
07 |
|
1 |
16 |
|
|
53 |
西班牙UC363R |
|
3 |
40 |
|
2 |
14 |
|
|
58 |
|
|
42 |
法国645 |
|
4 |
11 |
|
3 |
10 |
|
1 |
23 |
|
|
56 |
普通聚氨酯 |
|
1 |
15 |
|
|
51 |
|
|
32 |
|
|
11 |
复合耐热胶 |
180分未坏 |
180分未坏 |
125分 |
96分 |
从表3中我们看出,复合耐热胶的耐压,耐温,耐高线速的性能,是其它胶种无法相比的,且有耐轧制油、耐磨的特点。是压平辊中优秀的新品种。
在取得上述的结果后,笔者用复合耐热胶,制成了压平辊。分别在日本1600四重不可逆粗轧机、涿神1650中粗轧机,涿神1850中粗轧机和德国西马克公司CVC-6辊冷轧机上实用,并与其它品种的胶辊比较,结果见表4:
在线实践使用寿命表 表4
|
日本1600 |
涿神1650。 1850 |
西马克CVC-6 |
日本 |
5天 |
3天 |
|
美国 |
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小时 |
复合耐热胶 |
60天以上 |
>60天>150天 |
70天以上 |
德国原装进口胶辊 |
|
|
30天左右 |
说明:
1.表列数据是夏季******温时测的。
2.日本1600,涿神1650、1850中、粗轧机压平辊转速为1700-2600转/分。
3.德国SMSD公司CVC-6辊不可逆冷轧机工作数据:
线速度1800m/min,产品宽度950-2100mm,外径******2800mm,卷重≤30吨。
压平辊:φ300 mm,长2200 mm,自重320㎏。胶料要求:耐1500C,线压50N/m㎡。轧制罐头料时,温度为160--1700C。
4.表中各辊均为每天24小时工作,连续施压时的寿命。
从表4中我们看出,复合型耐热胶辊的在线使用寿命,远已超过了原装进口胶辊。更是其它胶种所望尘莫及。
综上所述,笔者认为:
1、硅、氟等橡胶虽耐热,但因强度差不宜做压平辊。
2、聚氨酯胶辊在900C以上时极易爆胶,线速度不高时可勉强使用。
3、复合型耐热胶辊在高温高线速下有很好的物性保留率,可在1500C正常使用,******可达1700C,且耐油、耐磨、抗震动、使用寿命长,不易爆胶。是压平辊中优秀的新品种。
4、复合型耐热胶辊减少了轧机压平辊的更换频率,减少了设备维护维修成本,能有效的提高铝箔产品的表面质量和成品率!
5、复合型耐热胶辊因其国产化,采供方便,且性价比高,终将取代进口胶辊。
注1:
《聚氨酯弹性体手册》P190-193.化学工业出版社。2001年1月第1版。表中复合耐热橡胶为笔者自制,按标准检测。
注2:
见日本三井武田公司,美国康普顿公司,法国博雷公司,西班牙ALFONSO等国家的聚氨酯在中国代理商提供的各自的“聚氨酯物性技术参数表”。
表2中“室温”栏内的参数为原始数据,其它参数为笔者对各样品在150℃保存 6小时后测得。
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