烘干爐培訓(xùn)知識(shí)

烘干爐部分編制審核日期烘干爐培訓(xùn)教材第一部分通用知識(shí)一涂料的成膜概述固化（干燥，又稱烘干熱固化）是工業(yè)涂裝工藝的三大基本工序之一。干燥、固化、烘干的區(qū)別：干燥：在日常生活中使潮濕的東西變成干燥的東西的過(guò)程稱為干燥，即將水分，靠溶劑物理作用揮發(fā)掉，使物件變干（如涂裝前處理和濕打磨后的干燥工序）。涂覆在被涂物上的涂料由液態(tài)（或粉末狀）變成無(wú)定形的固態(tài)薄膜的過(guò)程，即涂料的成膜過(guò)程，稱為涂料的固化較科學(xué)，概念較全面。因涂料的成膜過(guò)程較復(fù)雜，有物理作用和化學(xué)作用，有的必須在高溫下（烘干）才能固化，再加之粉末涂料的成膜不是由液態(tài)變固態(tài)。提高物體和空氣的溫度，以加速干燥（或固化）的速度，即在高溫下進(jìn)行干燥和固化的過(guò)程稱為烘干。涂料成膜過(guò)程涂料由液態(tài)（或粉末狀）變成固態(tài)，在被涂物表面上形成薄膜的過(guò)程稱為涂料成膜過(guò)程。根據(jù)涂料的成膜過(guò)程不同，汽車常用涂料可分為熱塑性和熱固性兩大類：熱塑性涂料的成膜過(guò)程液態(tài)溶劑型是靠溶劑揮發(fā)，故又稱為揮發(fā)型涂料；無(wú)溶劑或粉末熱塑性涂料是靠熔融，所形成的涂膜能被溶劑再融解或受熱再融化。其成膜過(guò)程是物理作用，無(wú)化學(xué)轉(zhuǎn)化作用。屬于這一類型的汽車涂料有硝基漆、熱塑性丙烯酸樹脂涂料、熱塑性粉末涂料和PVC型車底涂料及密封膠等。熱固性涂料的成膜過(guò)程除溶劑揮發(fā)和熔融等物理作用外，主要靠縮合、氧化聚合、聚合等化學(xué)作用。通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使液態(tài)的或熔融的低分子樹脂轉(zhuǎn)化為固態(tài)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物，所形成的涂膜不能再被溶劑融解，受熱也不能再融化，只能焦化分解。這一類型的涂料已是汽車制造用涂料的主流；如電泳涂料和水性涂料、熱固性丙烯酸樹脂涂料和熱固性粉末涂料等。隨涂料的成膜溫度不同，涂料又可分為自干型和烘烤型。自干型系指在常溫條件下能自然干燥成膜的涂料，有時(shí)為加速溶劑揮發(fā)，縮短干燥時(shí)間，可在80℃以下進(jìn)行熱風(fēng)吹一下。屬于這一類涂料的如硝基漆等溶劑揮發(fā)型涂料、干性油改性的醇酸樹脂涂料和油性漆等；烘烤型系指必須在高溫下烘烤才能干燥成膜的涂料，例如氨基樹脂面漆，俗稱烤漆，他必須在（100～140）℃下烘干才能形成達(dá)到規(guī)定性能的涂膜。二涂膜的干燥方法及過(guò)程涂膜的干燥（固化）方法可分為自然干燥、烘干和照射固化等三種，又可詳分如下：自然干燥（在常溫呈自然狀態(tài)干燥，故俗稱為自干或氣干）自然干燥（在常溫下呈自然狀態(tài)干燥，故俗稱為自干或氣干）低溫（100℃以下）熱風(fēng)干燥（加熱方式以對(duì)流為主。也采用輻射式）干燥加熱干燥中溫（100～150）℃烘干（加熱方式有對(duì)流、（固化）（固化）高溫（150℃以上）烘干輻射和感應(yīng)等）催化固化紫外線固化照射固化電子束固化汽車涂裝的成膜過(guò)程主要是烘干，汽車修補(bǔ)涂裝采用自干較多，照射固化在汽車工業(yè)中幾乎不用。為確保涂膜質(zhì)量，涂膜干燥、自干或烘干場(chǎng)所應(yīng)具備下列條件：烘干室內(nèi)或自干場(chǎng)所要清潔，無(wú)灰塵，空氣要干凈。溫度應(yīng)符合涂料的技術(shù)要求，過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響干燥效率和涂膜質(zhì)量?？諝庖鲃?dòng)。在空氣流動(dòng)的場(chǎng)所（或烘干室內(nèi)）要比空氣不流動(dòng)場(chǎng)合涂膜干燥得快，因空氣流動(dòng)有利于溶劑的揮發(fā)。無(wú)論在自干場(chǎng)所，還是在烘干室內(nèi)都要設(shè)置排風(fēng)換氣裝置，便于在干燥過(guò)程中從涂膜揮發(fā)出來(lái)的溶劑不超過(guò)一定濃度，以防溶劑蒸汽爆炸或影響涂膜質(zhì)量。三涂膜的固化過(guò)程涂膜的固化過(guò)程一般要經(jīng)歷以下的三個(gè)階段：觸指干燥或稱表干。當(dāng)手指輕觸涂膜感到發(fā)粘，但涂膜不附在手指上的狀態(tài)。半硬干燥。用手指輕捅涂膜，在涂膜上不粘有指痕的狀態(tài)。完全干燥。用手指強(qiáng)壓涂膜也不殘留指紋，用手指急速捅涂膜，在涂膜上也不留有傷痕的狀態(tài)。在烘干場(chǎng)合，涂膜達(dá)到完全干燥時(shí)涂膜的各項(xiàng)性能應(yīng)最佳，如果烘干溫度過(guò)高，烘干時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)產(chǎn)生涂膜過(guò)烘干弊病，輕時(shí)影響涂層間的附著力，嚴(yán)重時(shí)涂膜變脆，甚至脫落。四烘干設(shè)備4.1烘干室的分類為適應(yīng)涂裝工藝和平面布置的需要，汽車涂裝用的烘干室的類型和形狀很多，一般按用途、結(jié)構(gòu)形狀、熱源和加熱方式分類：按用途分類根據(jù)汽車涂裝工藝中使用烘干室的目的，可按它們的用途名稱來(lái)分類。如：電泳烘干室；PVC烘干室；中涂烘干室、面漆烘干室、水性涂料烘干室，…，等?；诓煌猛镜暮鏈匾蟛煌?，烘干室又可分為低溫、中溫、高溫三種。按形狀和工件的通過(guò)方式分類按被涂物通過(guò)烘干室的方式不同，汽車涂裝用烘干室可為通過(guò)式、箱式和多行程烘干室。通過(guò)式和多行程式烘干室一般都用地面或懸掛式輸送鏈連續(xù)運(yùn)送被涂物。隨烘干室的被涂物進(jìn)出口端的結(jié)構(gòu)不同，通過(guò)式烘干室又可分為直通式、橋式（在日本又稱為“山”型）和“∏”字型（在德國(guó)又稱“A”字型）烘干室。橋式烘干室的被涂物進(jìn)出口端有一定的傾斜角度（懸掛式輸送的傾斜角為20°～30°；地面輸送為15°～17°）；被涂物（如車身）在“∏”字型烘干室的進(jìn)出口端呈垂直升降，采用滑撬式輸送系統(tǒng)，“∏”字型烘干室為單行程，為適應(yīng)高產(chǎn)量，可并列布置兩個(gè)烘干室對(duì)一條噴漆線。橋式和“∏”字型烘干室與直通式比較，除占地面積稍大外，其最大優(yōu)點(diǎn)是保溫性能和烘干室內(nèi)溫度均勻性好；它們的進(jìn)出口端上部的高度較烘干室底板低，因熱空氣的密度較輕，集中在烘干室內(nèi)不易向爐外逸出，這樣不僅熱損失明顯地減少，并對(duì)工位環(huán)境也有較大地改善。因此橋式和“∏”字型烘干室在新建的汽車涂裝線中已占主導(dǎo)地位。按熱源的種類分類隨地區(qū)動(dòng)能供應(yīng)源不同，涂裝用烘干室的加熱源有：氣體燃料（天然氣、城市煤氣、工業(yè)煤氣）、油（輕質(zhì)柴油、煤油）、電、蒸汽或高壓熱水等。不同熱源的烘干室加熱裝置的結(jié)構(gòu)相差甚大，燃?xì)夂腿加偷慕Y(jié)構(gòu)相仿。電加熱適用于對(duì)流、輻射和感應(yīng)三種加熱方式。按加熱方式分類可分為輻射式、對(duì)流式和兩者結(jié)合式的烘干室。在汽車涂裝領(lǐng)域中，由于汽車零部件的外形和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為使被涂物工件加熱均勻，后兩種加熱方式使用較多。4.2烘干室的組成烘干室由烘干室實(shí)體、烘干室兩端的進(jìn)、出口端殼體、熱傳遞系統(tǒng)、電控和測(cè)溫記錄系統(tǒng)等組成。烘干室實(shí)體（俗稱通道）它是烘干室的保溫殼體。在靜力學(xué)方面應(yīng)有自行裝載的功能，能裝載輸送系統(tǒng)和通風(fēng)管路；在熱力學(xué)方面應(yīng)有良好的熱絕緣，沒有“熱橋”，內(nèi)墻壁的氣密性好；便于維修與清理能進(jìn)行快速、清潔地安裝；具有可膨脹性。烘干室實(shí)體一般是鑲板式結(jié)構(gòu)，德國(guó)杜爾公司設(shè)計(jì)的烘干室，是在工廠焊接成6m或9m長(zhǎng)的實(shí)體模段，再運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)焊接成烘干室實(shí)體（可任意數(shù)量進(jìn)行組合），這種結(jié)構(gòu)能確保上述性能，并優(yōu)于鑲板式結(jié)構(gòu)，尤其是氣密封和熱絕緣性能達(dá)到十分理想的狀態(tài)。烘干室兩端的進(jìn)、出口端殼體由于烘干室有效空間的氣溫高于外界和周圍設(shè)備的溫度，如果沒有特別的防護(hù)措施，大量的熱空氣和蒸汽將會(huì)散發(fā)出來(lái)，并有冷空氣的侵入。在烘干室兩端進(jìn)、出口出采用的保護(hù)裝置有以下三種形式：設(shè)置上下升降或左右開的爐門（僅適用于間歇式烘干作業(yè)）。設(shè)置斜式進(jìn)、出口端（橋式烘干室）或垂直升降式進(jìn)、出口端（“∏”字型烘干室），使烘干室底面高于進(jìn)、出口的上緣，利用熱空氣比冷空氣輕來(lái)隔熱。在烘干室進(jìn)、出口端設(shè)置風(fēng)幕間隔區(qū)段。熱傳遞系統(tǒng)在汽車制造業(yè)中，絕大部分涂裝用烘干室裝備有輻射加熱和對(duì)流加熱系統(tǒng)兩種。輻射熱傳遞是采用直接加熱的輻射元件（有電加熱輻射元件和煙道氣加熱的輻射板），通常設(shè)置在烘干室的加熱升溫區(qū)，尤其在烘干中涂、面漆場(chǎng)合，在烘干室升溫區(qū)使用輻射加熱，可確保高要求的無(wú)塵，也可最大限度地避免灰塵卷起。對(duì)流熱傳遞是通過(guò)循環(huán)空氣對(duì)流，其優(yōu)點(diǎn)是若加熱幾何形狀復(fù)雜地被烘干物，氣溫度分布非常均勻。循環(huán)空氣的加熱是靠電加熱器或熱交換器（一般以高溫?zé)煹罋饣蛘魵鉃榧訜峤橘|(zhì)）、循環(huán)風(fēng)機(jī)及風(fēng)管等，以一定的風(fēng)速在烘干室內(nèi)內(nèi)部循環(huán)。烘干室的電控和測(cè)溫記錄系統(tǒng)先進(jìn)的烘干設(shè)備已采用微機(jī)控制系統(tǒng)控制溫度和加熱系統(tǒng)。4.3冷卻室冷卻室，又稱強(qiáng)冷室，即靠吹冷風(fēng)強(qiáng)制剛從烘干室出來(lái)的被涂物降溫，以適應(yīng)下道工序的需要和不影響廠房的氣溫。冷卻室應(yīng)緊接烘干室的出口端布置，一般為1～2個(gè)車位。冷卻室有吹冷風(fēng)箱的殼體、送排風(fēng)機(jī)組、送排風(fēng)管等主要部件組成。冷卻所需的冷空氣從廠房外吸入，一般情況下還需要經(jīng)過(guò)過(guò)濾器，然后靠風(fēng)機(jī)送到冷卻室兩側(cè)的風(fēng)道，再通過(guò)噴嘴吹向被冷卻物上。加熱后的空氣從冷卻室的上部吸出，排向室外，或當(dāng)室外氣溫較低時(shí)部分循環(huán)使用，如在冬季新鮮空氣與循環(huán)空氣混合使用，可提高氣溫，節(jié)省能源。見下圖：圖一冷卻室供、排風(fēng)系統(tǒng)1－過(guò)濾器2－電動(dòng)機(jī)3－控制器4－冷卻室本體在理想狀態(tài)下，被冷卻后的工件溫度不超過(guò)冷卻空氣溫度（10～15）℃（即略高于室溫，40℃左右）。冷卻作用只適用于工件的表面。要注意決不允許烘干室的廢氣串入冷卻區(qū)，因烘干室的廢氣在高溫下呈氣態(tài)，在冷卻時(shí)迅速冷卻。冷凝物滴落在被涂物上污染漆面或造成涂膜弊病。五烘干室注意事項(xiàng)在質(zhì)量性能方面：應(yīng)遵循被烘干物的溫度－時(shí)間曲線；被烘干物的溫度分布均勻；烘干室內(nèi)應(yīng)清潔、無(wú)塵；避免烘干過(guò)程中產(chǎn)生的分解物冷凝。在節(jié)省能源方面：能源回收；爐門；對(duì)外的絕熱措施。在符合法規(guī)方面：對(duì)環(huán)境的影響――散發(fā)物（有機(jī)揮發(fā)物VOC）；對(duì)工位安全規(guī)范上――防爆、溶劑、氣味。為確保烘干室的安全性，烘干設(shè)備內(nèi)的溶劑蒸汽濃度不允許超過(guò)一定極限值，為此必須保證爐內(nèi)換氣充分。烘干室內(nèi)應(yīng)絕對(duì)清潔。所供的新鮮空氣和循環(huán)空氣都必須全部過(guò)濾；烘干室內(nèi)不允許有灰塵和污物，應(yīng)定期清掃；不允許使用任何含有有機(jī)硅的材料。第二部分涂二“∏”式烘干室概述一烘干爐總述電泳烘干室、中涂烘干室、面漆烘干室，采用“∏”型烘干室；多用途線烘干室、PVC烘干室采用直通式烘干室。所有烘干爐都是采用空氣對(duì)流加熱方式。烘干室的熱源，均采用天然氣（初期采用空混液化氣）。烘干室的焚燒加熱裝置采用TAR型焚燒爐。烘干溫度：電泳烘干室約180℃，PVC烘干室約140℃、中涂烘干室約160℃、面漆烘干室140℃，多功能烘干室約為150℃（以上皆為工件溫度）。溫度自動(dòng)和手動(dòng)控制，自動(dòng)數(shù)字顯示，自動(dòng)記錄，自動(dòng)和手動(dòng)調(diào)節(jié)，并設(shè)有防過(guò)烘功能，以確保工件升溫、保溫時(shí)間和工藝溫度曲線符合要求。升溫時(shí)間不超過(guò)1小時(shí)，保溫層外表溫度不超過(guò)40℃（工作時(shí)）。危氣采用直燃法處理。廢氣排放溫度不大于160~180℃，換熱再利用，用來(lái)加熱出、入口風(fēng)幕空氣（與工藝溫度有關(guān)）。設(shè)有安全措施和安全控制機(jī)構(gòu)（天然氣自動(dòng)點(diǎn)火、火焰監(jiān)控、燃?xì)饣旌?、壓力調(diào)節(jié)、自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)閥、自動(dòng)控制、天然氣放散管等安全結(jié)構(gòu)）。二烘干爐結(jié)構(gòu)確保烘干室結(jié)構(gòu)，適應(yīng)溫度的變化，不允許烘干室內(nèi)危氣外溢（壁板、兩端開口處），內(nèi)壁板采用整體焊接結(jié)構(gòu)。電泳烘干室壁板保溫層為170mm，其它烘干室壁板保溫層為150mm。為防止烘干室入出口處滴落冷凝物的問題，入出口處裝熱風(fēng)幕。中涂、面漆、多功能線烘干室入口處設(shè)有消防滅火系統(tǒng)。入口空氣風(fēng)幕設(shè)有耐高溫中效過(guò)濾。風(fēng)道布置，采用杜爾最新結(jié)構(gòu)，供熱風(fēng)道設(shè)有清潔風(fēng)道內(nèi)部用人孔門，烘干室內(nèi)的風(fēng)道，不用外法蘭連接，風(fēng)道與壁板無(wú)間隙。為嚴(yán)防危氣從烘干爐兩端溢出，設(shè)有風(fēng)量平衡調(diào)整的風(fēng)道閥。所有主風(fēng)管按杜爾規(guī)范都有清理門。烘干室采用耐高溫高效過(guò)濾器，集中過(guò)濾和升溫區(qū)出風(fēng)口過(guò)濾及設(shè)可調(diào)方向的風(fēng)嘴。PVC烘干室升溫區(qū)、保溫區(qū)均采用風(fēng)嘴；電泳烘干室、中途烘干室、面漆烘干室升溫區(qū)、保溫區(qū)第一個(gè)換熱器保溫段采用高溫過(guò)濾板＋風(fēng)嘴，進(jìn)風(fēng)嘴前設(shè)高溫過(guò)濾板過(guò)濾，保溫區(qū)其余斷采用高溫過(guò)濾；多功能線烘干室升溫區(qū)采用高溫過(guò)濾板＋風(fēng)嘴，其余段采用高溫過(guò)濾。烘干室內(nèi)所選用的鋼材材質(zhì)要滿足受熱不變形的要求且密封材料不得含有硅（包括供熱風(fēng)全風(fēng)道）。驅(qū)動(dòng)滾道安裝在烘干室底板上，底板要平、嚴(yán)、光，便于清潔，要求封閉；運(yùn)輸鏈軌道之間上頂面及軌道兩側(cè)面用滲鋁板封嚴(yán)。烘干室通道烘干爐通道為自承重結(jié)構(gòu)，內(nèi)部的鋼板連接為全焊，確保全密封，全焊式內(nèi)部烘箱體使熱量損失為零，無(wú)裂縫。烘房段的連接處設(shè)膨脹節(jié)，允許殼體內(nèi)部熱膨脹。烘箱采用高密度石棉材料作為絕熱材料，外覆0.8mm厚波紋鋼板或鍍鋅板以使熱量流失減少到最低限度。烘干室端頭一側(cè)側(cè)門外設(shè)有旋轉(zhuǎn)多關(guān)節(jié)支架的探照燈。地面保溫板裝有地面輸送鏈支撐結(jié)構(gòu)。烘干室通道上凡有檢查門處，均有40~45°扶梯。烘干爐通道為6m長(zhǎng)的實(shí)體模段，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接組裝。烘干室的入口和出口熱氣氣封由安裝在入口和出口部分的熱風(fēng)管道組成，作為烘干室整體的一部分。新鮮空氣被排放前的熱廢氣（來(lái)源于烘干爐TAR燃燒爐）加熱到所需溫度，然后分為兩部分分別送入烘干爐的入出口。加熱后的新鮮空氣在送入噴漆室入出口時(shí)，之前需要過(guò)濾凈化；尤其是入口，以防止灰塵沾在涂層上，造成涂膜弊病。新鮮熱空氣在氣封區(qū)域的特殊位置將進(jìn)入烘干室的冷空氣隔開，防止烘干室實(shí)體內(nèi)含溶劑的高溫氣體在氣封段中的凝結(jié)。內(nèi)部風(fēng)道和端面入出口應(yīng)仿形設(shè)計(jì)，和大的車身尺寸相匹配。烘干室入口帶自動(dòng)和手動(dòng)卷簾門。內(nèi)部風(fēng)道升溫區(qū)帶高溫過(guò)濾網(wǎng)、風(fēng)嘴、風(fēng)量調(diào)節(jié)的風(fēng)道設(shè)在通道的兩側(cè)。對(duì)流型(供風(fēng)管)供風(fēng)管位于通道兩邊。升溫區(qū)、保溫區(qū)第一個(gè)換熱器段裝有空氣風(fēng)嘴，風(fēng)嘴前加高溫過(guò)濾，保溫區(qū)裝有調(diào)節(jié)閥。對(duì)流型(返回管)裝有可調(diào)節(jié)吸口的返回風(fēng)管，安裝在通道兩邊底部。排風(fēng)風(fēng)管帶有可調(diào)節(jié)閥的排風(fēng)風(fēng)管安裝在通道下方兩側(cè)。熱氣風(fēng)管在氣封區(qū)中，風(fēng)管的安裝用來(lái)提供熱空氣，防止冷凝結(jié)，熱風(fēng)帶裝有高溫過(guò)濾板和測(cè)量孔。循環(huán)空氣加熱（三元體）空氣加熱器，循環(huán)風(fēng)機(jī)和循環(huán)空氣過(guò)濾器組成一個(gè)加熱和保溫系統(tǒng)（三元體換熱器），同時(shí)和燃燒供熱主風(fēng)管及自動(dòng)控制氣閥結(jié)合成整體，保證能容易地進(jìn)入每個(gè)單獨(dú)的供氣組件。自動(dòng)按要求程序自動(dòng)控溫供熱?？諝膺^(guò)濾袋框要與框壓嚴(yán)，安裝方便，容易清潔，設(shè)有清潔用的人孔門，具有密封關(guān)嚴(yán)的功能。過(guò)濾網(wǎng)框前后設(shè)有壓差計(jì)。溫度測(cè)量和控制系統(tǒng)安裝在控制板內(nèi)來(lái)控制循環(huán)空氣溫度。溫度限制開關(guān)用來(lái)防止超過(guò)預(yù)定的溫度。循環(huán)空氣加熱器壁板內(nèi)表面要求平整、光滑、無(wú)尖、棱角，便于清潔。烘干室裝有新鮮空氣風(fēng)機(jī)和新鮮空氣加溫、換熱器裝置，為熱風(fēng)風(fēng)管提供新鮮熱空氣。此裝置設(shè)有焚燒爐的天然氣間接加熱。溫度測(cè)量和控制系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)自動(dòng)控制閥來(lái)調(diào)節(jié)新鮮空氣量和溫度。新鮮空氣入口設(shè)有帶過(guò)濾箱體的袋式過(guò)濾器。5．排氣風(fēng)機(jī)烘干室內(nèi)危氣由排氣風(fēng)機(jī)抽出，送入焚燒爐中，并通過(guò)換熱裝置后排到大氣中，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，排氣溫度低于160~180℃。6．外部管道——排氣管高出屋頂5米（在屋面以上的管道材質(zhì)為不銹鋼）——至熱氣密封的新鮮空氣風(fēng)管——連接加熱器和烘干室通道的管道，烘干室外部的其它管道——所有風(fēng)道配有清理門為維修方便，電泳烘干室必須在出口、入口段各設(shè)一臺(tái)45°的斜梯，其他烘干室設(shè)梯子、設(shè)門，所有門口裝帶多關(guān)節(jié)搖臂支架的探照燈。7．強(qiáng)冷室強(qiáng)冷室主體由鍍鋅鋼板組成，進(jìn)口和出口處仿形端板，出口設(shè)自動(dòng)開關(guān)卷簾門。風(fēng)嘴布置采用杜爾最新結(jié)構(gòu)，風(fēng)嘴調(diào)節(jié)風(fēng)向靈活可靠。新鮮空氣由風(fēng)機(jī)從廠房外吸入，經(jīng)