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      1. 揚州勇盛機械有限公司

        Yangzhou Yongsheng Machinery Co., Ltd.

        • 1

        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:  2252        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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