靜電涂油機(jī)的技術(shù)改進(jìn)——背景介紹
靜電涂油機(jī)是冷軋廠精整區(qū)重要的設(shè)備之一, 它的工作狀態(tài)的好壞直接關(guān)系到冷軋產(chǎn)品的外觀、儲存以及后續(xù)加工。在金屬板(帶)連續(xù)生產(chǎn)線上使用靜電涂油機(jī)比用其它類型涂油機(jī)(如輥式涂油機(jī)、噴嘴涂油機(jī)等)有著許多明顯的優(yōu)點(diǎn)，不僅涂油質(zhì)量好，油膜薄而均勻，無漏涂現(xiàn)象，而且可避免油液外濺污染環(huán)境，節(jié)省用油，設(shè)備維修費(fèi)用少。因此，靜電涂油機(jī)一問世就受到一些板、帶鋼生產(chǎn)廠家歡迎。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,不間斷不間斷高壓靜電場技術(shù)、油品二次加熱技術(shù)、高壓電閃爍保護(hù)技術(shù)等都有了很大進(jìn)步，涂油寬度控制、油品計(jì)量，涂油質(zhì)量也得到了很大提高。本文就近年來靜電涂油機(jī)的技術(shù)進(jìn)展進(jìn)行簡單探討，希望對靜電涂油機(jī)的使用者有一定幫助。
2靜電涂油機(jī)的技術(shù)改進(jìn)——靜電涂油原理
靜電涂油的原理是靜電吸引原理，即在強(qiáng)大的靜電場內(nèi)中性的接地物吸引帶負(fù)電的液粒 上噴油梁 .
當(dāng)噴油梁尚未接通電源時(shí)，附近空氣不導(dǎo)電，空氣中的帶電粒子極少;當(dāng)噴油梁接通高壓直流電源負(fù)極后，噴油梁與帶鋼(或鋼板)之間就產(chǎn)生了高壓靜電場。由于噴油梁刃口比較尖銳，負(fù)電荷極易在刃口上匯集，油液流經(jīng)噴油梁刃口狹縫處會帶上負(fù)電荷。同時(shí)，噴油梁刃口狹縫處還會產(chǎn)生空氣電離現(xiàn)象，電離后的空氣離子沿電力線方向高速運(yùn)動，在運(yùn)動過程中都會撞擊途中遇到的中性分子，撞擊運(yùn)動會使更多的中性空氣粒子發(fā)生電離。正離子飛向噴油刀梁而被中和, 負(fù)離子則被電場加速而向鋼板(高電勢) 飛去, 負(fù)離子飛行途中還會與油滴相撞而使油滴帶上電荷。隨著油滴表面負(fù)電荷的逐漸增加, 電荷間的靜電斥力將隨之增大,當(dāng)電荷之間的靜電斥力超過液滴的表面張力時(shí), 液滴將會破碎, 宏觀上即為霧化現(xiàn)象。
油液從噴油梁刃口流出后的變化形態(tài)大致可分為出油、霧化、涂油三階段，具體為：從上噴油梁1的刃口出油時(shí)，為比較粗大稀疏的帶負(fù)電油滴;在負(fù)電荷相互排斥力作用下，油滴至離刃口一定距離處便散開成小顆粒，離刃口越遠(yuǎn)油粒越小，數(shù)量隨之變得越多，油流越
趨霧化，形如噴油梁“噴油”
; 最終無數(shù)密集的細(xì)小油粒撞擊行進(jìn)中的帶鋼(或鋼板)3并中和附著在其上表面，實(shí)現(xiàn) “靜電涂油”。從下噴油梁5的刃口出來的油液要向上噴出需克服自身重力，因此需要的電壓更高。
3靜電涂油機(jī)的技術(shù)改進(jìn)——近年來靜電涂油機(jī)技術(shù)方面的改進(jìn)
為了追求實(shí)現(xiàn)良好的涂油效果，靜電涂油機(jī)自問世以來經(jīng)過了很多方面的技術(shù)改進(jìn)，近年來技術(shù)、結(jié)構(gòu)方面日趨完善。以下為靜電涂油機(jī)經(jīng)歷的主要的技術(shù)改進(jìn)：
(1)不間斷高壓靜電場技術(shù)改進(jìn)
如無特殊措施，在帶鋼(板)尚未進(jìn)入涂油柜內(nèi)接近噴油梁時(shí)，即使噴油梁接通電源，靜電場也是不會產(chǎn)生的，而每次帶鋼(板)剛進(jìn)入涂油柜時(shí)，產(chǎn)生高壓靜電場，噴油梁出油至霧化、涂油總需一定時(shí)間，將會使高速行進(jìn)的帶鋼(板)前端一段缺少涂油，這是技術(shù)上不允許的。因此，讓靜電涂油機(jī)建立的高壓靜電場不因有無帶鋼(板)進(jìn)入涂油柜而間斷，對鋼板靜電涂油機(jī)尤為重要。
(2)早期在噴油梁刃口對面設(shè)置一個接地金屬輥
噴油梁接通電源后，噴油梁與金屬輥之問會保持不間斷高壓靜電場，不論有無鋼板通過其間，噴油梁都會正常噴油，有鋼板通過時(shí)，油霧微粒會吸附在鋼板上;無鋼板通過時(shí)，油粒將吸附在金屬輥上。這種方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且當(dāng)用于下噴油梁向上噴油時(shí)，金屬輥需置于鋼板上方，輥上凝聚的油液滴在鋼板面上會影響涂油均勻性，需設(shè)專門刮輥除油裝置。換油品和設(shè)備維修時(shí)也非常麻煩，另外金屬輥的偏心還會引起涂油室震動，使涂油室上方集聚的油滴不能流到集油裝置上而滴到鋼板表面，使涂油不均。振動嚴(yán)重時(shí)還影響涂油機(jī)正常工作，導(dǎo)致高壓電源活動接頭接觸不良，產(chǎn)生漏涂。
近年來，一般在噴油粱刃口對面裝上成對接地金屬絲，如圖2 b 所示，為防止金屬絲被行進(jìn)中的鋼板彎翹的前端或后端撞壞，還設(shè)立了專門窄條導(dǎo)衛(wèi)板予以防護(hù)。金屬絲的結(jié)構(gòu)要簡單得多，功能不亞于金屬輥，且不論是用于上噴油粱向下噴油，還是用于下噴油梁向上噴油，均可將金屬絲安放在鋼板下方，不會出現(xiàn)凝聚油滴掉在鋼板上的問題，同時(shí)有效減少了涂油室震動的產(chǎn)生。
(3）添加供油二次加熱裝置
防銹油在常溫時(shí)粘度較大，氣溫較低時(shí)粘度更大。油液粘度大會降低油泵自吸能力，增大管道輸油阻力，甚至無法從噴油粱刃縫流出油液，因而需加熱供油泵站油箱中的油液，保持油溫為35℃ ～45℃ ，使其粘度變小促進(jìn)油中添加劑完全溶解。油液經(jīng)管道輸送降溫較多，尚需經(jīng)二次加熱后才能從噴油粱刃口順暢流出。
以前的靜電涂油機(jī)未設(shè)供油二次加熱裝置，在環(huán)境溫度偏低、油液粘度較大時(shí)無法正常涂油。為解決這一問題，近年來在上、下刀梁中設(shè)置了二次加熱裝置。具體辦法是上、下刀梁分別通過接頭與一個具體的工作油箱的過濾循環(huán)油連通。經(jīng)過短暫的加熱，整個刀梁寬度將被適當(dāng)?shù)募訜幔缓蟮读豪锏挠蛯⑼ㄟ^接頭回流至這個工作油箱。這是一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)。
（4）刀形噴油梁改進(jìn)
噴油梁形狀扁而長且為中空，內(nèi)部至少有兩條貫穿噴油粱全長的長槽，分別作為儲運(yùn)涂油與流通熱油的油腔，因而極易翹曲變形，變形后刃口出油效果變壞，油流疏密不勻，嚴(yán)重的還會影響電場中的電力線分布，使油流霧化效果變壞。早期一般將噴油粱設(shè)計(jì)成兩半片，以便于加工內(nèi)部長槽，并用螺釘將兩半片連為一體。進(jìn)口涂油機(jī)多用鋁合金耦合工藝連接制作噴油粱，噴油粱刃口以外的棱角處進(jìn)行倒圓角處理預(yù)防出現(xiàn)“尖端放電”影響刃口出油霧化效果。
近年來武漢科技大學(xué)采用絕緣性能較好的塑料制作刀形噴油梁，用厚度0.6mm的不銹鋼板制作刃口。因?yàn)樗芰喜糠謱﹄妶龈蓴_極小，在采用同樣電源電壓時(shí)，塑料油梁的電場強(qiáng)度會高于金屬噴油粱，其涂油效果比金屬噴油粱還好。
（5）高壓電閃爍保護(hù)改進(jìn)
當(dāng)噴油梁刃口出現(xiàn)尖端放電，附近的空氣被高度電離時(shí)，可在黑暗背景下見到此處有霧狀光輝時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，此所謂“電暈放電”現(xiàn)象。當(dāng)噴油梁刃口與帶鋼(板)的間距小到一定程度，或電源電壓高到一定值時(shí)，其問的空氣還可能被擊穿，出現(xiàn)“火花放電”現(xiàn)象，俗稱作“高壓電閃爍”。對靜電涂油機(jī)來說，高壓電閃爍是一種極為有害的放電現(xiàn)象，極易毀壞電.
a采用接地金屬棍
b 采用接地金屬絲
控設(shè)施，燒壞涂油柜內(nèi)某些重要機(jī)件，特別是非金屬零部件，甚至可能引起油品燃燒，武漢某冷軋薄板廠就曾因高壓電閃爍損壞了一臺價(jià)格昂貴的進(jìn)口靜電涂油機(jī)。
早期靜電涂油機(jī)中缺少某些高壓電防護(hù)措施，工作電壓又非常高，極易釀成高壓電閃爍毀壞設(shè)備事故。近年來高壓控制方面采用兩套高壓電源可分別為上、下噴油粱供電，亦可只用其中一套電源同時(shí)給上、下噴油粱供電，另一套備用。高壓電源控制裝置還增設(shè)了高壓電閃爍、短路及過電流、過電壓保護(hù)功能部件。另外，在保證涂油效果的基礎(chǔ)上，高壓電源的電壓也比以前有所降低。
4靜電涂油機(jī)的技術(shù)改進(jìn)—— 技術(shù)改進(jìn)后的應(yīng)用
經(jīng)過一系列技術(shù)改進(jìn)，靜電涂油機(jī)性能日臻完善，為了得到良好的涂油效果，我們在應(yīng)用中應(yīng)注意以下問題：
合理確定每臺靜電涂油機(jī)的噴油梁至帶鋼(板)距離及電源輸出電壓最佳值。在滿足噴油霧化效果且不易發(fā)生高壓電閃爍的前提下，電源輸出電壓盡量低一些好，噴油梁刃口曲率半徑小一些好，噴油粱至帶鋼(板)的距離也隨之可取小一些。
噴油粱兩半片尺寸、形位公差、表面粗糙度及熱處理工藝要求比較嚴(yán)格，應(yīng)保證裝配后仍很平直，刃尖應(yīng)平齊，兩片刃尖高度差不得超過0.05mm;刃口狹縫間隙沿噴油梁全長應(yīng)均勻一致。涂油機(jī)在安裝調(diào)試期間應(yīng)依用戶對涂油量的要求試驗(yàn)調(diào)定噴油梁刃口縫隙，無需在投人使用后經(jīng)常調(diào)變。噴油梁在使用過程中如果刃口狹縫局部被油中雜質(zhì)堵塞，也會使出油霧化效果變壞，刃口清潔應(yīng)盡量讓賣方專業(yè)人員進(jìn)行。
供油泵站的油箱在添注新油時(shí)極易帶人雜質(zhì)、水分與氣泡，應(yīng)當(dāng)用較高濾油精度的濾油器過濾油渡后注入油箱，避免水分從油箱頂部混人油中。
在油液帶電的靜電涂油機(jī)中，噴油梁與帶鋼(板)之間建立的高壓靜電場是實(shí)現(xiàn)靜電涂油的必備條件，刀形噴油梁是最重要的機(jī)械部件，高壓直流電源是必不可少的供電裝置。經(jīng)過一系列技術(shù)改進(jìn)，靜電涂油的質(zhì)量和穩(wěn)定性都有了很大提高。隨著技術(shù)的進(jìn)步，相信諸如對機(jī)體內(nèi)壁進(jìn)行清洗時(shí)，由于沒有專門的回路系統(tǒng)，致使清洗劑通過回油系統(tǒng)進(jìn)入循環(huán)油箱之中，從而污染防銹油;塑料刀形噴油梁長時(shí)間工作會產(chǎn)生翹曲等問題也會很快得以解決。
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