钢桶涂装线如何实现从油性漆切换水性漆的改造

文/凤巢

根据国家相关环保要求，工业企业要实现全面达标排放。随着近几年涂料性能的技术改进，用于钢桶喷涂的水性涂料价格逐步下降，喷漆成本仅比油性漆高约25%，但水性涂料排放的VOCs浓度较低。在保证产品质量的前提下，可以从源头控制VOCs的产生和排放，满足环保要求。下面，我们以某制桶企业为例，看看他们是怎么实现改造的。

一、改造难点

改造难点主要有5个：

①油性漆与水性漆喷涂工艺差异大、变化点多；

②现有涂装线体结构尺寸有一定的局限性，改造设计方案难度大；

③改造部位多，工作量大，需要对输送线、流平室、调漆室、侧喷机、消防系统和燃气管道等进行改造；

④改造施工存在大量交叉作业，影响施工安全；

⑤改造施工要结合公司生产计划，可用施工周期短。根据水性漆作业工艺流程，结合现有线体布局，确定最合理的工艺方案（表1）。

二、改造方案

1、原有静电喷房改造为调漆间和预热段

（1）拆除DISK（自动静电喷漆设备）喷房，改建为调漆间和预热室（预热时间1.5min），通过预热提高工件表面温度（20~40℃），满足底漆喷涂要求。

（2）调漆间室体材料1.5mm镀锌板制作，内部采用10#型钢骨架喷漆处理，保证钢结构强度。设置防火门，观察窗5.0mm钢化玻璃，调漆间内置防爆净化照明灯，地面铺设3mm防滑、防静电花纹铝板。

（3）调漆间利用现有涂装线供风机组供风，增加排风风机及送排风管道，排风管道采用1mm镀锌板，接入现有排风系统。为便于调漆，调漆间内部增设纯水进排水管路，进水管路从前处理纯水洗引出，排水管路与吹灰室水槽连接。

（4）调漆间安装空调，防止冬季温度过低，水性漆结冰。

（5）预热装置采用电陶瓷发热管，采用富士温控器控制，加热温度20~40℃，升温时间小于10min。

（6）预热室体镀锌板铺设50mm保温棉及内板（密度80kg/m3），炉体外接缝400mm处温度为室温+15℃，防止热量损耗和人员烫伤。

2、调漆间、油漆流平改造成闪干炉

（1）现有油漆流平室及配漆间改造为闪干室，尺寸8000mm×5800mm×4000mm，闪干温度50~80℃，满足油漆喷涂后的表干、闪干和冷却等工艺要求。

（2）闪干室外围板用1.5mm镀锌板，保温层100mm，密度为80kg/m3，内部采用10#型钢骨架做支撑，炉体外接缝400mm处温度为室温+15℃。利用现有油漆固化炉废气燃烧装置的尾气预热，温度可控。另外又增加了一套燃气加热装置及控制系统，两种加热方式互补使用，既节能又可满足工艺温度要求。

（3）闪干室进出口设置隔热板和风刀，送风采用高压风机，防止炉内热量外窜至底漆、面漆喷房。后端设置冷却段，工件进入面漆喷房温度降至40℃左右。

（4）热风循环系统由炉体、送回风管道、废气排放系统、底框架、内框架等组成，每分钟循环2~3次：

①炉体独立设置加热炉，热风通过风机循环；

②搅拌风机置于烘炉内部，设调节阀确保炉内温度场的均匀，便于调节；

③主体框架由型钢制成，框架结构设计合理牢固。烘干通道外板与框架之间应尽量减少钢性连接，以减少传热。炉板内板为1mm镀锌钢板，外板为0.8mm彩钢板，颜色与线体其他部位保持一致；

④自常温升至80℃控制在30min以内。其中，温控采用两点测温、单点控温方式；设置有超温保护开关对燃烧系统进行保护，遇超温或风机故障及时关闭加热系统并发出声光报警信号；并设置低温报警信号装置。燃烧机和循环风机之间应设置电气互锁，确保正常工作。

（5）加热系统结构：

①燃烧室按空气动力学、热工等设计计算，运行可靠；

②天燃气直接加热，温度均匀洁净。送回风管路均为下进顶回，烘道顶部布满循环管道，利用循环风机抽取方式在炉体底部循环。炉体内的热量通过炉内的送回风管循环，充分搅拌，最大利用热量；

③燃烧机选用百得产品，热量627600kJ。燃烧机与燃气管道截止阀连接管路上设置减压阀、过滤装置等；

④热风循环风机采用特制耐高温、低噪声插入式风机，风量为360m3/h，风机内置于保温室体（轴承外置），安装位置留维修空间。

（6）风管均采用1mm镀锌钢板制作，外部做加强和保温措施。排风风机选用国内知名品牌产品，排风管并入废气排放系统。

（7）改造内容符合钢结构安装规范标准及国家相关技术标准。

3、输送系统

（1）在预加热段和闪干段增加21m输送链和轨道，满足水性漆喷涂加热、流平时间要求。

（2）改变预热段输送链运行轨迹，满足工件预热条件。

（3）增加的输送链应采用QXT-250双轮导向悬挂链，单个吊点承重50kg，吊挂间距750mm。轨道QXT-250型，弯轨材料16Mn，水平方向半径600mm，确保工件转弯时不干涉。

（4）增加一次吊板、C形钩、固定节油盘、十字拨叉、圆形节油盘、接油槽等输送链附件。

（5）调整驱动及张紧装置，确保链条加长后整线运行平稳，无爬行及明显抖动现象。

三、结语

涂装线技术改造后已投入使用近一年，整线运行平稳，钢桶表面喷涂质量满足工艺要求。对排放物进行连续检测，结果为：VOCs主要成分甲烷含量0.72mg/m3，非甲烷总烃含量7.35mg/m3，苯含量0.00mg/m3，甲苯含量5.00mg/m3，二甲苯含量0.00mg/m。这表明，改造后喷涂工艺排放满足GB16297—2018《大气污染物综合排放标准》相关要求。