8.烘幹工藝設備
(1)對於低溫通過式烘幹設備,應設置自動大門。如果生產節拍太快,可以在控製或輸送上采取適當措施,使多件一起進出,避免自動大門頻繁開啟,減少熱量損失,降低大門故障。
(2)不要采用風幕結構。工程機械產品尺寸較大,采用風幕結構難以阻擋熱量外溢損失,某塔機廠麵漆烘幹設備曾采用熱風幕結構,投入使用後,烘幹室向外散熱大,車間溫度高,能耗太大,經多次改造,兩端加設幾米長過渡段,效果仍然不佳。
(3)采用燃氣熱源時,宜選擇直接加熱方式。直接加熱,熱效率高,並可對循環空氣中所含有機廢氣進行燃燒處理。為防止未燃燒充分的灰燼造成對工件表麵二次汙染,可在送風口設置高溫過濾器。
(4)對於高溫烘幹而言,宜采用橋式烘幹設備。橋式烘幹設備能有效阻擋熱量外溢,節約能耗。設備施工時一定注意密封,嚴禁熱橋,避免熱量損失。
(5)烘幹室排放煙氣,溫度較高,宜回收利用,可用於噴漆室冬季送熱風空調的預熱或槽液前處理加熱槽的熱水加熱,進一步節能降耗。
(6)工藝及塗料選擇上盡量采用低溫烘烤塗料,從源頭上節約能源。
(7)采用遠紅外加熱或輔助加熱,有利於快速升溫,節約能源。
四、塗裝生產過程中環境保護
1.噴漆廢水漆渣處理
工程機械行業塗裝噴漆設備主要選用水旋式噴漆室。噴漆室設備較大,循環水池也比較大,使用中漆渣清理費時費力,效果甚微;因為漆渣堵塞管道還影響設備使用壽命;同時水質差,有異味,需經常更換循環水,造成水資源浪費。
這幾年在生產實踐中摸索與改進,有些新工藝及設備投入運行,可以改善循環水質,延長設備使用壽命,節約水資源,效果很好。
(1)新型全有機聚合物漆霧凝聚劑的使用
全有機聚合物漆霧凝聚劑產品具有以下優勢:
▪破壞油漆是立即的
▪低pH依賴
▪使用容易
▪低使用成本
▪優良的脫水性
▪對多樣變化的漆都有效
▪可以長期維持良好的水質
▪優良的漆渣品質
▪適用範圍廣
去漆劑A劑為有機高分子化合物,帶有較強之正電荷,水溶液呈酸性。可與水混溶,並可自然降解,無毒,不汙染環境。其作用是破壞水中之漆霧粘性,使其均勻分散於循環水中,防止油漆結塊或吸附於設備表麵而阻塞管道和泵。
懸浮劑B劑為有機高分子化合物,可溶於水,可自然降解,無毒不汙染環境。其作用是將循環水中的漆渣凝聚在一起上浮,降低水中固體含量,延長循環水的使用壽命,以達到節約用水的目的。
調整劑是白色無機物固體,其作用是調整水中PH值,降低水的酸性,以減緩設備腐蝕;調整水中酸堿平衡,以提高水處理劑的使用效果。
(2)連續除渣設備的使用
通過實現自動化機械除渣,確保理想的除渣效果,降低工人的勞動強度;保證循環水長期處於合理的清潔範圍,進而延長循環水的更換周期,減少廢水排放量;通過改進加藥方案,提高藥劑的有效利用率,節約生產成本;這也是塗裝行業技術裝備發展進步,值得推廣。
2.高空排放
工程機械行業塗裝設備廢氣排放一般為各個單獨設備各自多煙囪排放,排放煙囪高度一般為15-20米,因為排放高度較低,會有超標排放問題存在,而且多煙囪排放,一條較複雜塗裝生產線煙囪林立,很不雅觀。
而汽車廠多為集中排放,一個廠區往往隻有一兩個煙囪,且高度均在三四十米。
現在已經有工程機械行業生產企業采用高空大煙囪排放,使用情況良好。由於大型主機塗裝線設備大,風量也大,一般需設置三至四個煙囪,否則煙囪截麵太大。
3.溶劑型塗料應選用低“苯”或無“苯型,某油漆供應商為國內某知名工程機械公司供應的塗料中“三苯”含量不足3%,這樣經過治理後的廢氣排放更能滿足排放要求。
4.經工藝驗證充分後,生產使用中大力推廣應用電泳工藝及粉末噴塗工藝;自泳工藝、水性塗料噴塗工藝在汽車零部件塗裝生產中也已應用,條件成熟時也要在工程機械塗裝工藝中推廣應用。這樣才能真正做到沒有有機廢氣排放,綠色、環保塗裝,前景廣闊,大有作為。
5.工程機械行業塗裝越來越多選用雙組分塗料,隨著規模、批量增大,塗料耗量也很大,選擇合適的塗料輸送係統及噴槍非常重要。
(1)建議推廣使用自動調配比塗料輸送係統,有條件的生產線可以使用集中供漆係統,這樣可以節約塗料耗量,便於生產管理,保證塗裝質量。
(2)噴塗工具的選型,對塗裝作業至關重要,
不僅影響到塗層質量,而且對塗裝中產生過噴漆霧及廢氣量有直接影響,對節省塗料,控製廢氣排放有著重要意義。針對工程機械產品工件結構複雜,噴漆麵積大,塗層要求一次成膜厚(40μm)的特點,為增加漆膜豐滿度,建議采用混氣(靜電)噴塗法,混氣噴塗結合空氣噴塗和高壓無氣噴塗兩種方式,除保留了空氣噴塗油漆霧化好、漆膜質量高等特點外,還具有漆霧飛散為普通空氣噴塗的5%,出漆速度快,出漆量大,效率高等特點,它比普通空氣噴塗節約原材料20~40%,漆霧柔軟細膩,漆膜均勻,附著力好的特點,提高了噴塗施工效率,可以獲得細膩豐滿的塗層,並適用於各種形狀的工件。同時由於加入靜電影響,可以改善漆霧包容工件狀況,大幅提高油漆利用率。
6.噴漆室廢氣治理
水旋式噴漆室能夠有效捕捉過噴漆霧,漆霧捕捉率大於90%,但是廢氣中的有機溶劑幾乎沒有得到治理就高空低濃度排放,選擇合適的低“苯”塗料,合適風量稀釋,合適高度的排放可以滿足排放標準要求,但隨著環保對排放要求的越來越苛刻,廢氣排放問題始終困擾業內人士。
采用普通的活性炭吸附處理,因為風量大、濃度低,處理能耗大,運行費用高,投資多,目前尚無應用。
現在汽車行業以及國外塗裝生產線有采用回轉濃縮活性炭吸附塔,能夠解決噴漆室廢氣處理問題,其能耗不大,運行費用較低,但投資不小。
工程機械行業塗裝生產需設計與引進先進大風量低濃度噴漆廢氣治理設備,實現塗裝全工序廢氣有效治理,達到塗裝工藝環保目標。
五、總結
縱觀工程機械行業近些年塗裝技術發展及應用,工程機械塗裝正朝向節能、環保、低碳塗裝技術應用趨勢發展:
1.電泳塗裝、粉末塗裝工藝應用趨勢;
2.低溫烘幹塗料的開發應用趨勢;
3.低溫/常溫處理液、無磷酸鹽成膜工藝應用趨勢;
4.零部件麵漆化暨整機免噴漆工藝應用趨勢;
5.機器人自動噴塗設備應用趨勢;
6.自動輸調漆係統設備應用趨勢;
7.環保低“苯”塗料、適合工程機械產品的水性塗料、自泳塗料的開發應用趨勢;
8.輕量、高效、低能耗配套設備開發應用趨勢;
9.“三廢”全麵治理設備開發應用趨勢;
10.節能、環保、低碳的塗裝工藝及設備專業化、係統化設計趨勢。
作者簡介:
董軍,男,江蘇人。機械工業第一設計研究院 機械工程第二設計研究所所長,高級工程師,長期從事塗裝生產線設計,項目管理和工程總承包。