扬州勇盛机械有限公司

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如何选择铝箔中粗轧机上的压平辊
2010-6-9
来源:未知
点击数:  3733        作者: 田勇

  • 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

    一般

    一般

    ******

    回弹  %

    一般

    一般

    一般

    一般

    ******

    撕烈强度

    一般

    极差

    一般

    一般

    一般

    一般

    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

    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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