薄板預(yù)處理線的方案設(shè)計(jì)

薄板預(yù)處理線的方案設(shè)計(jì)摘要：鋼材預(yù)處理是復(fù)雜的船舶制造工程的第一道工序。鋼材在下料加工前進(jìn)行表面拋丸除銹，并涂上一層保護(hù)底漆，可以提高金屬構(gòu)件的抗腐蝕能力，延長其使用壽命，同時(shí)還可以優(yōu)化鋼材表面狀態(tài)，有利于鋼材零件制造過程的生產(chǎn)管理。此外，由于加工前鋼材形狀比較規(guī)則，有利于機(jī)械化作業(yè)，提高清理工作的效率，減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和對(duì)環(huán)境的污染。因此，鋼材預(yù)處理線是船舶制造企業(yè)的核心加工設(shè)備之一。鋼材預(yù)處理線主要由上料輥道、下料輥道、輥道輸送、預(yù)熱室、拋丸機(jī)、自動(dòng)噴漆系統(tǒng)、烘干室、除塵系統(tǒng)、漆霧過濾系統(tǒng)和有機(jī)廢氣治理系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等所組成。按用途有鋼板預(yù)處理線、型材預(yù)處理線和板材型材兩用的預(yù)處理線。本文敘述的鋼材預(yù)處理線，是廣船國際有限公司為了克服6mm以下薄鋼板預(yù)處理難題而特別設(shè)計(jì)的。關(guān)鍵詞：薄板預(yù)處理線、方案設(shè)計(jì)1概述1.1建設(shè)目的根據(jù)廣船國際的建設(shè)規(guī)劃，新建了一條板材和型材兩用的鋼材預(yù)處理線，除了補(bǔ)充原有的鋼材預(yù)處理產(chǎn)能不足外，還需要填補(bǔ)了6mm以下薄板的預(yù)處理能力的空白。1.2建設(shè)綱領(lǐng)薄板預(yù)處理線的建設(shè)綱領(lǐng)，按兩班制作業(yè)，每班作業(yè)時(shí)間8小時(shí)，每年工作日250天；處理材料為船用A、B、C、D、E、AH32、AH36、DH32、DH36、EH36等級(jí)鋼材；最大處理寬度為3500mm；鋼板最大厚度為25mm，鋼板最小厚度為4mm，單張鋼板最大重量為12t；處理型鋼最大高度為200mm；鋼板最大處理速度為6m/min；鋼板處理能力為20000張/年，型鋼處理能力為40000根/年。

2薄板預(yù)處理線的設(shè)計(jì)方案2.1薄板預(yù)處理線的主要技術(shù)參數(shù):項(xiàng)目位單技術(shù)參數(shù)及要求寬度mm1200?3500鋼板長度mm4000?16000規(guī)格厚度mm4?25單張鋼板最大重量t12最大高度mm200單條最大寬度mm<600

長度mm4000?16000排列寬度mm<3500u每批型材最大重量t12軌道輸送變頻調(diào)速范圍m/min2?6.5理速:板材：B級(jí)，板厚V6mmuN4板材：B級(jí)，板厚N6mmN6U型材：B級(jí)N4除銹質(zhì)量等級(jí)ISO8501-1:1988BSa2.5級(jí)

表面粗糙度Um30?75漆膜厚度Um15?25處理材質(zhì)及強(qiáng)度范圍船用A、B、C、D、E級(jí)鋼板及AH32、AH36、DH32、DH36、EH36鋼1規(guī)格：00.8—01.5mm磨料_0鋼丸硬度HRC:40—50丸粒是多種直徑的丸粒和鋼絲丸的混合狀態(tài)能1壓縮空氣耗量m3/min~16000壓縮空氣壓力范圍MPa0.5?0.7

天然氣耗量m天然氣耗量m3/h~155天然氣壓力范圍MPa0.07?0.09總長1□|~198最大高度（地面以上）二m87002.2方案計(jì)算據(jù)船舶設(shè)計(jì)資料統(tǒng)計(jì)，豪華客滾船所使用的鋼材，鋼板平均尺寸為14mX2.6m，型鋼平均長度14m，對(duì)角線平均長度180mm。按建設(shè)綱領(lǐng)，每年需要處理鋼板面積為:20000張X14mX2.6mX2=1456000m2；每年需要處理型鋼40000根，折合面積為：40000根X14mX0.2mX2=224000m2。每年需要處理鋼材面積合計(jì)1680000m2。按本薄板預(yù)處理線的處理速度，年處理量為:250X8X60minX4m/minX2.6mX2=2496000m2。按設(shè)備利用率為70%計(jì)算，實(shí)際年處理量為：2496000m2X65%=1747200m2,>1680000m2。結(jié)論：薄板預(yù)處理線的運(yùn)行速度和寬度，可滿足生產(chǎn)的要求。2.3拋丸器的選擇本設(shè)計(jì)采用原裝進(jìn)口德國維爾貝萊特的拋丸器，按該拋丸器的技術(shù)參數(shù)，當(dāng)處理B級(jí)板時(shí)，所需拋丸量約為120kg/m2，鋼板時(shí)輥道運(yùn)行速度最快為6m/min，鋼板寬度為3.5m，則：鋼板除銹速度為3.5mX2X6m/min=42m2/min除銹所需彈丸量為120kg/m2X42m2/min=5040kg/min彈丸利用率按90%計(jì)算，實(shí)際彈丸消耗量為：5040kg/min：90%=5600kg/min拋丸室上、下兩面按各布置8臺(tái)拋丸器計(jì)算，每個(gè)拋丸器的拋丸量為：5600kg/min：16=350kg/min因此選用Turbine7.x-EM拋丸器，最大拋丸量為370kg/min。16臺(tái)拋丸器需要分為兩組，即前后兩個(gè)拋丸室，每個(gè)拋丸室上、下各裝4臺(tái)拋丸器。每個(gè)拋丸室有獨(dú)立的丸料處理系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等，更有利于預(yù)處理線適用于各種不同的工況。2.4丸料循環(huán)系統(tǒng)的計(jì)算每個(gè)拋丸室的總拋丸量為370kg/minX60X8=177.6t/h，為保證丸料的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，斗式提升機(jī)、螺旋輸送器、丸塵分離器等，均采用Q=200t/h。2.5烘干室長度的計(jì)算烘干室溫度一般在65°C左右，漆膜在烘干室要達(dá)到指干狀態(tài)，大約需要2.5分鐘。因此可確定烘干室的長度為：6m/minX2.5min=15m主拋丸室除塵風(fēng)量計(jì)算L=aa、麗二4X1X1，而立聲=679(m3/min)fmin式中：L每分鐘的排風(fēng)量a通過式為3.5~5.0氣去氧化皮為1.0V為室體容積，約80m3N為拋丸器總公率，45KwX8臺(tái)Q=60L=40740(m3/h)尾吹風(fēng)機(jī)9-19NO6.3A22Kw，約4600m’/h尾吹風(fēng)機(jī)9-19NO6.3A18.5Kw,約3900m’/h丸塵分離器的除塵風(fēng)量約3500m3/h除塵器總除塵風(fēng)量：40740+4600+3900+3500=52740(m3/h)除塵器管道設(shè)計(jì)總長度約30m,按照管道8Pa/m阻力，除塵器阻力1400pa,旋風(fēng)體的阻力800pa,總阻力損失約為2440pa。根據(jù)以上計(jì)算可得，選用80濾筒的濾筒式除塵器，除塵風(fēng)量53000m3/h。配用4-72NN2C風(fēng)機(jī)，風(fēng)量為53978m3/h，全壓為2746Pa，配用電機(jī)型號(hào)為Y280S-4，功率為75Kw。2.7噴漆小車的選擇根據(jù)美國固瑞克噴漆槍的技術(shù)參數(shù)，配合預(yù)處理線的寬度和生產(chǎn)速度，上下噴漆小車各安裝2把固瑞克206513噴漆槍，配用XHD821噴嘴。噴嘴高度400mm,霧幅寬度400mm,噴漆小車行程5000mm，漆膜幅寬約600mm。噴漆方式“噴1停1”，則每分鐘小車應(yīng)覆蓋面積3.5X6=21(m2)每分鐘小車往返次數(shù)21：(0.6X3.5)X2=20(次/分)則小車線速度為：20X5m=100m選定小車變頻調(diào)速，調(diào)速范圍30?120m/min在生產(chǎn)中可根據(jù)不同的工況，選擇不同的噴漆槍流量、不同的霧幅寬度的噴嘴、不同的小車速度和不同的噴漆方式，達(dá)到調(diào)整漆膜厚度的目的。2.8噴漆泵的選擇每把固瑞克206513噴漆槍，配用XHD821噴嘴，油漆的流量2.15L/min。每次4把槍噴漆同時(shí)工作時(shí)，油漆的流量2.15X4=8.6(L/min)?？紤]其他綜合因素，故選擇漆泵型號(hào)為：XM50(流量11.4L/min)。2.9漆霧處理排風(fēng)量的計(jì)算噴漆室的體積約37m3，每分鐘換氣次數(shù)約5次，風(fēng)量Q=37X5X60=11100(m3/h)烘干室的體積132m3，每分鐘換氣次數(shù)約1.5次，風(fēng)量Q=132X1.5X60=211880(m3/h)漆霧處理排風(fēng)量。=Q+Q=11100+11880=22980(m3/h)2.10有機(jī)廢氣處理裝置的改進(jìn)在此之前，廣船國際所有鋼材預(yù)處理線的有機(jī)廢氣處理裝置，都使用活性炭吸附和催化燃燒的處理工藝。由于本預(yù)處理線生產(chǎn)速度比較快，同時(shí)使用的噴槍數(shù)量也較多，產(chǎn)生的有機(jī)廢氣濃度比較高，瞬間可超過2500mg/m3。有機(jī)廢氣濃度越高，使用吸附工藝的可靠性越低，因此，本裝置選用RTO處理工藝。RTO處理風(fēng)量為25000m3/h。2.11除塵工藝的改進(jìn)濾筒除塵器在清理行業(yè)使用非常普遍，但是有成本高的缺點(diǎn)。2011年在中山公司鋼材預(yù)處理線上，我們首創(chuàng)地在濾筒除塵器前端串聯(lián)了一套旋風(fēng)除塵器，經(jīng)過多年實(shí)踐驗(yàn)證，達(dá)到降本的目的。因此本設(shè)計(jì)繼續(xù)使用這種組合，選用性能更優(yōu)旋風(fēng)除塵器并優(yōu)化管路。在漆霧過濾環(huán)節(jié)，為了延長RTO蓄熱體的使用壽命，除了在噴漆室使用過濾棉、優(yōu)化了氣流組織外，在RTO前端使用了兩級(jí)濾筒除塵器，增加了兩級(jí)過濾，過濾精度為0.3umo3結(jié)束語本薄板預(yù)處理線于2019年9月底驗(yàn)收合格，同年10月交付使用。根據(jù)生產(chǎn)部門的統(tǒng)計(jì)，2021年全年度預(yù)處理鋼板、型鋼合計(jì)2012928m2超過了項(xiàng)目的建設(shè)綱領(lǐng)，但仍未達(dá)到最大的產(chǎn)能，仍然有比較大的產(chǎn)能儲(chǔ)備。結(jié)論：