一种镀锌板和彩涂板联合生产方法及系统与流程

1.本发明涉及冷轧带钢连续热镀锌和彩涂生产技术领域，具体涉及一种镀锌板和彩涂板联合生产方法及系统。


背景技术：

2.为了提高带钢的防腐蚀能力，对带钢进行连续热浸镀锌是目前既经济、效果又明显的手段之一。同时，对镀锌板进行彩涂，既可以得到各种美观的颜色，也进一步提高了带钢的防腐蚀能力。彩涂板的主要应用市场是建筑板、装饰、家电。随着生产装备水平的提高，以及涂层种类的不断开发，彩涂板在汽车行业上也有一定的应用。
3.众所周知，镀锌板带是彩涂板的原料。目前，国内外绝大多数的彩涂板产品都是单独的彩涂机组生产的。
4.连续热镀锌板的生产的主要工序是：开卷
→
焊接
→
清洗
→
加热
→
镀锌
→
冷却
→
光整拉矫
→
后处理
→
剪切
→
卷取。连续彩涂板的生产的主要工序是：开卷
→
焊接
→
清洗
→
钝化
→
一涂
→
固化
→
二涂
→
固化
→
覆膜
→
剪切
→
卷取。从两个单独机组的工序可以看出，中间有四到五个主要工序是重复的。如果通过合理的设备匹配和组织，将热镀锌和彩涂两个工序联合在一起是可行的。
5.初步来看，镀锌彩涂联合机组将镀锌和彩涂工艺结合，相对于独立镀锌机组 彩涂机组，节省了部分设备、劳动定员和空间，但是，由于其工艺复杂，作业率下降，机组产能有限制。此外，一般来说，热镀锌机组工艺段速度最高可达到180m/min，而彩涂机组的工艺段速度最高一般为120m/min。因此，将两个工艺联合在一起的时候，需要采取合适的涂覆设备和固化方案，并且需要根据产品规格的取舍，实现大批量规模化的生产，以得到吨钢投资成本最优和和吨钢运营成本最优的设计方案。
6.基于上述分析，通过合适的设备选型，产品方案定位，提供一种新的技术方法和方案是有必要的。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于克服现有技术至少一个缺陷，提供了一种投资节省，生产周期更短的镀锌板和彩涂板联合生产方法及系统。
8.本发明的技术方案是这样实现的：本发明公开了一种镀锌板和彩涂板联合生产方法，包括如下步骤：带钢经入口段进行开卷、清洗后被引入热镀锌工艺段，在热镀锌工艺段进行加热、镀锌工序后再进行后处理工序，根据生产计划，将需要彩涂的带钢从后处理工序引出后，引入彩涂工艺段后依次经过彩涂、固化、冷却后引出至出口段，经出口段卷取成彩涂成品卷，将不需要彩涂的带钢从后处理工序引出后，直接走旁通道引至出口段，经出口段卷取成热镀锌成品卷。
9.进一步地，所述热镀锌工艺段与彩涂工艺段之间设有第一出口导向辊、第一进口导向辊，通过第一出口导向辊与第一进口导向辊配合，用于将带钢引出热镀锌工艺段并引
入彩涂工艺段，所述彩涂工艺段与出口段之间设有第二出口导向辊、第二进口导向辊，通过第二出口导向辊与第二进口导向辊配合，用于将带钢引出彩涂工艺段并引入出口段，通过第一出口导向辊与第二进口导向辊配合，形成旁通道，用于将带钢引出热镀锌工艺段并引入出口段。
10.进一步地，所述彩涂工艺段包括沿带钢运动方向依次布置的一涂涂层机、一涂固化段、一涂冷却段；热镀锌工艺段与彩涂工艺段的一涂涂层机之间设有第一出口导向辊、第一进口导向辊；所述一涂涂层机和一涂固化段均采取立式的布置形式；所述第一进口导向辊位于一涂涂层机的下方，所述一涂固化段位于一涂涂层机的上方，所述一涂固化段的上方设有第三出口导向辊，所述一涂冷却段的上方设有第三进口导向辊，通过第三出口导向辊与第二进口导向辊配合，用于将带钢引出一涂固化段并引入一涂冷却段，使带钢上行的过程中进行涂层和固化，在带钢下行的过程中进行冷却；所述一涂冷却段的下方设置第四出口导向辊或第二出口导向辊。
11.进一步地，一涂涂层机采用静电涂层机，所述静电涂层机与一涂固化段之间设有膜厚控制气刀，通过膜厚控制气刀控制一涂的涂层厚度。
12.进一步地，所述彩涂工艺段还包括沿带钢运动方向依次布置的二涂涂层机、二涂固化段、二涂冷却段，二涂辊涂机位于一涂冷却段后边，所述二涂涂层机和二涂固化段均采取立式的布置形式；所述二涂涂层机的下方设有第四进口导向辊，通过第四出口导向辊、第四进口导向辊配合，用于将带钢引出一涂冷却段并引入二涂涂层机，所述二涂固化段位于二涂涂层机的上方，所述二涂固化段的上方设有第五出口导向辊，所述二涂冷却段的上方设有第五进口导向辊，通过第五出口导向辊与第五进口导向辊配合，用于将带钢引出二涂固化段并引入二涂冷却段，使带钢上行的过程中进行涂层和固化，在带钢下行的过程中进行冷却，所述二涂冷却段的下方设置第二出口导向辊。
13.进一步地，热镀锌工艺段的加热段包括预热段和电感应加热段，预热段采用加热段循环的保护气体，将带钢预热到第一预设温度，然后根据产品的退火温度需要，开启电感应加热段的电感应加热装置，需要完全退火时，最高将带钢加热到第二预设温度，然后冷却到第三预设温度后进入锌锅镀锌，当生产半冷硬彩涂板时，将带钢加热到第四预设温度，然后冷却到第三预设温度后进入锌锅镀锌；第四预设温度小于第二预设温度，大于第三预设温度。
14.进一步地，后处理工序包括光整、化涂、化涂加热、化涂冷却工序。
15.本发明公开了一种镀锌板和彩涂板联合生产系统，包括沿带钢运动方向依次布置的入口段、热镀锌工艺段、彩涂工艺段以及出口段，所述热镀锌工艺段与彩涂工艺段之间设有第一出口导向辊、第一进口导向辊，通过第一出口导向辊与第一进口导向辊配合，用于将带钢引出热镀锌工艺段并引入彩涂工艺段，所述彩涂工艺段与出口段之间设有第二出口导向辊、第二进口导向辊，通过第二出口导向辊与第二进口导向辊配合，用于将带钢引出彩涂工艺段并引入出口段，通过第一出口导向辊与第二进口导向辊配合，用于将带钢引出热镀锌工艺段并引入出口段。
16.进一步地，所述彩涂工艺段包括沿带钢运动方向依次布置的一涂涂层机、一涂固化段、一涂冷却段；热镀锌工艺段与彩涂工艺段的一涂涂层机之间设有第一出口导向辊、第一进口导向辊；所述一涂涂层机和一涂固化段均采取立式的布置形式；所述第一进口导向
辊位于一涂涂层机的下方，所述一涂固化段位于一涂涂层机的上方，所述一涂固化段的上方设有第三出口导向辊，所述一涂冷却段的上方设有第三进口导向辊，通过第三出口导向辊与第二进口导向辊配合，用于将带钢引出一涂固化段并引入一涂冷却段，使带钢上行的过程中进行涂层和固化，在带钢下行的过程中进行冷却；所述一涂冷却段的下方设置第四出口导向辊或第二出口导向辊。
17.进一步地，一涂涂层机采用静电涂层机，所述静电涂层机与一涂固化段之间设有膜厚控制气刀，通过膜厚控制气刀控制一涂的涂层厚度。
18.进一步地，所述彩涂工艺段还包括沿带钢运动方向依次布置的二涂涂层机、二涂固化段、二涂冷却段，二涂辊涂机位于一涂冷却段后边，所述二涂涂层机和二涂固化段均采取立式的布置形式；所述二涂涂层机的下方设有第四进口导向辊，通过第四出口导向辊、第四进口导向辊配合，用于将带钢引出一涂冷却段并引入二涂涂层机，所述二涂固化段位于二涂涂层机的上方，所述二涂固化段的上方设有第五出口导向辊，所述二涂冷却段的上方设有第五进口导向辊，通过第五出口导向辊与第五进口导向辊配合，用于将带钢引出二涂固化段并引入二涂冷却段，使带钢上行的过程中进行涂层和固化，在带钢下行的过程中进行冷却，所述二涂冷却段的下方设置第二出口导向辊。
19.进一步地，二涂涂层机采用立式辊涂机。
20.进一步地，所述出口段包括沿带钢运动方向依次布置的出口活套、卷取装置；出口活套与卷取装置之间设有分切剪。
21.进一步地，所述入口段包括沿带钢运动方向依次布置的开卷装置、入口活套；所述开卷装置与入口活套之间设有清洗装置。
22.进一步地，所述热镀锌工艺段包括沿带钢运动方向依次布置的镀锌加热段、镀锌装置、镀后冷却装置；所述镀锌装置包括锌锅，所述锌锅的上方设有锌层厚度控制气刀。
23.所述镀后冷却装置也位于锌锅的上方，镀后冷却装置的上方设有导向辊。
24.进一步地，所述镀锌加热段包括沿带钢运动方向依次布置的预热段、电感应加热段，所述电感应加热段后还设有冷却段，所述电感应加热段设计成两段，包括第一电感应加热段、第二电感应加热段。
25.进一步地，所述镀后冷却装置后还设有光整机、化涂机、化涂加热段、化涂冷却段，所述化涂机位于化涂加热段的下方，所述化涂加热段的上方设有第六出口导向辊，所述化涂冷却段的上方设有第六进口导向辊，通过第六出口导向辊与第六进口导向辊配合，用于将带钢引出化涂加热段并引入化涂冷却段，使带钢上行的过程中进行化涂和加热，在带钢下行的过程中进行冷却，所述化涂冷却段的下方设置第一出口导向辊。
26.本发明至少具有如下有益效果：将镀锌和彩涂工艺结合镀锌彩涂联合机组生产模式，相对于独立的的一条镀锌机组 一条彩涂机组，节省了部分设备、劳动定员和占地面积。
27.涂层机和固化段均采取立式的布置形式，在带钢上行的过程中进行涂层和固化，在带钢下行的过程中进行冷却。同过立式固化段，可以避免水平布置时的流平段设计，根据涂层厚度的需要，选用一涂一固或者两涂两固。
28.采用立式涂覆和固化的模式，可有效提高涂层的工艺速度，使热镀锌工艺段速度和彩涂工艺段速度合理匹配，形成规模效益。
29.镀锌加热段采用预加热和电感应加热的方式。其中电感应加热设计成两段，可根
据生产产品的需要，调节加热速度和加热温度。采用电感应加热的方式，可有效缩短机组总长度，并可以快速地调节加热速度。采用上述生产的工艺和方法，可有效地减少吨钢投资和吨钢运营成本。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
31.图1为本发明实施例提供的镀锌板和彩涂板联合生产系统的结构示意图。
32.附图中，1为开卷装置，2为焊机，3为清洗装置，4为入口活套，5为预热段，6为第一电感应加热段，7为第二电感应加热段，8为冷却段，9为锌锅，10为锌层厚度控制气刀，11为镀后冷却装置，12为光整机，13为化涂机，14为化涂加热段，15为化涂冷却段，16为一涂涂层机，17为膜厚控制气刀，18为一涂固化段，19为一涂冷却段，20为二涂涂层机，21为二涂固化段，22为二涂冷却段，23为出口活套，24为分切剪，25为卷取装置，26为旁通道，27为第一出口导向辊，28为第一进口导向辊，29为第二出口导向辊，30为第二进口导向辊，31为第三出口导向辊，32为第三进口导向辊，33为第四出口导向辊，34为第四进口导向辊，35为第五出口导向辊，36为第五进口导向辊，37为第六出口导向辊，38为第六进口导向辊。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
36.实施例一
37.本发明实施例提供一种镀锌板和彩涂板联合生产系统，包括沿带钢运动方向依次布置的入口段、热镀锌工艺段、彩涂工艺段以及出口段，所述热镀锌工艺段与彩涂工艺段之间设有第一出口导向辊27、第一进口导向辊28，通过第一出口导向辊27与第一进口导向辊28配合，用于将带钢引出热镀锌工艺段并引入彩涂工艺段，所述彩涂工艺段与出口段之间设有第二出口导向辊29、第二进口导向辊30，通过第二出口导向辊29与第二进口导向辊30配合，用于将带钢引出彩涂工艺段并引入出口段，通过第一出口导向辊27与第二进口导向
辊30配合，形成旁通道26，用于将带钢引出热镀锌工艺段并引入出口段。
38.第一出口导向辊27、第一进口导向辊28、第四出口导向辊33、第四进口导向辊34、第二出口导向辊29、第二进口导向辊30平行并排设置。且第一出口导向辊27、第一进口导向辊28、第四出口导向辊33、第四进口导向辊34、第二出口导向辊29、第二进口导向辊30的下端位于同一水平面上。
39.进一步地，所述彩涂工艺段包括沿带钢运动方向依次布置的一涂涂层机16、一涂固化段18、一涂冷却段19；热镀锌工艺段与彩涂工艺段的一涂涂层机16之间设有第一出口导向辊27、第一进口导向辊28；所述一涂涂层机16和一涂固化段18均采取立式的布置形式；所述第一进口导向辊28位于一涂涂层机16的下方，所述一涂固化段18位于一涂涂层机16的上方，所述一涂固化段18的上方设有第三出口导向辊31，所述一涂冷却段19的上方设有第三进口导向辊32，通过第三出口导向辊31与第二进口导向辊30配合，用于将带钢引出一涂固化段18并引入一涂冷却段19，使带钢上行的过程中进行涂层和固化，在带钢下行的过程中进行冷却；所述一涂冷却段19的下方设置第四出口导向辊33或第二出口导向辊29。
40.进一步地，一涂涂层机16采用静电涂层机，所述静电涂层机与一涂固化段18之间设有膜厚控制气刀17，通过膜厚控制气刀17控制一涂的涂层厚度。一涂采用静电涂覆的形式，完成涂覆后，再通过气刀控厚的方式控制一涂的涂层厚度，气刀可采用带有温度控制的氮气或压缩空气介质，以提高涂层厚度控制精度。
41.气刀可采用带有温度控制的氮气或压缩空气介质，以提高涂层厚度控制精度。
42.进一步地，所述彩涂工艺段还包括沿带钢运动方向依次布置的二涂涂层机20、二涂固化段21、二涂冷却段22，二涂辊涂机位于一涂冷却段19后边，所述二涂涂层机20和二涂固化段21均采取立式的布置形式；所述二涂涂层机20的下方设有第四进口导向辊34，通过第四出口导向辊33、第四进口导向辊34配合，用于将带钢引出一涂冷却段19并引入二涂涂层机20，所述二涂固化段21位于二涂涂层机20的上方，所述二涂固化段21的上方设有第五出口导向辊35，所述二涂冷却段22的上方设有第五进口导向辊36，通过第五出口导向辊35与第五进口导向辊36配合，用于将带钢引出二涂固化段21并引入二涂冷却段22，使带钢上行的过程中进行涂层和固化，在带钢下行的过程中进行冷却，所述二涂冷却段22的下方设置第二出口导向辊29。
43.进一步地，二涂涂层机20采用立式辊涂机，并且上下表面配置单独的循环系统，实现不同厚度不同色彩的彩涂生产。
44.固化段均采用多段设计的电感应加热的方式。
45.进一步地，所述出口段包括沿带钢运动方向依次布置的出口活套23、卷取装置25；出口活套23与卷取装置25之间设有分切剪24。
46.进一步地，所述入口段包括沿带钢运动方向依次布置的开卷装置1、入口活套4；所述开卷装置1与入口活套4之间设有清洗装置3。开卷装置1与清洗装置3之间设有焊机2。
47.进一步地，所述热镀锌工艺段包括沿带钢运动方向依次布置的镀锌加热段、镀锌装置、镀后冷却装置11；所述镀锌装置包括锌锅9，所述锌锅9的上方设有锌层厚度控制气刀10。
48.所述镀后冷却装置11也位于锌锅9的上方，镀后冷却装置11的上方设有导向辊。
49.进一步地，所述镀锌加热段包括沿带钢运动方向依次布置的预热段5、电感应加热
段，所述电感应加热段后还设有冷却段8，所述电感应加热段设计成两段，包括第一电感应加热段6、第二电感应加热段7。
50.进一步地，所述镀后冷却装置11后还设有光整机12、化涂机13、化涂加热段14、化涂冷却段15，所述化涂机13位于化涂加热段14的下方，所述化涂加热段14的上方设有第六出口导向辊37，所述化涂冷却段15的上方设有第六进口导向辊38，通过第六出口导向辊37与第六进口导向辊38配合，用于将带钢引出化涂加热段14并引入化涂冷却段15，使带钢上行的过程中进行化涂和加热，在带钢下行的过程中进行冷却，所述化涂冷却段15的下方设置第一出口导向辊27。
51.优选地，通过合理的设备配置，将冷轧带钢连续热镀锌工艺和连续彩涂工艺配置在一条联合机组上面。并且通过旁通道26设计，可根据市场情况，实现镀锌板和彩涂板的柔性化生产。
52.按上述方案，所述彩涂板生产工艺方法和装备，镀锌加热段采用预加热和电感应加热的方式。其中电感应加热设计成两段，分别是第一电感应加热段6、第二电感应加热段7，可根据生产产品的需要，调节加热速度和加热温度。预热段5采用加热段循环的保护气体，可将带钢预热到200℃左右，然后根据产品的退火温度需要，开启电感应加热装置。需要完全退火时，最高可将带钢加热到750℃，然后冷却到460℃进入锌锅9镀锌，以获得良好的成型性能。当生产半冷硬彩涂板板，可将带钢加热到500℃，然后冷却到460℃进入锌锅9镀锌，再完成彩涂。
53.实施例二
54.参见图1，本发明实施例提供了一种镀锌板和彩涂板联合生产方法，包括如下步骤：带钢经入口段进行开卷、清洗后被引入热镀锌工艺段,在热镀锌工艺段进行加热、镀锌工序后再进行后处理工序，根据生产计划，将需要彩涂的带钢从后处理工序引出后，引入彩涂工艺段后依次经过彩涂、固化、冷却后引出至出口段，经出口段卷取成彩涂成品卷，将不需要彩涂的带钢从后处理工序引出后，直接走旁通道引至出口段，经出口段卷取成热镀锌成品卷。
55.本实施例可以采用实施例一所述的镀锌板和彩涂板联合生产系统。
56.进一步地，热镀锌工艺段的加热段包括预热段和电感应加热段，预热段采用加热段循环的保护气体，将带钢预热到第一预设温度，然后根据产品的退火温度需要，开启电感应加热段的电感应加热装置，需要完全退火时，最高将带钢加热到第二预设温度，然后冷却到第三预设温度后进入锌锅镀锌，当生产半冷硬彩涂板时，将带钢加热到第四预设温度，然后冷却到第三预设温度后进入锌锅镀锌；第四预设温度小于第二预设温度，大于第三预设温度。所述第一预设温度为200℃左右。第二预设温度为750℃。第三预设温度为460℃。第四预设温度为500℃。
57.进一步地，后处理工序包括光整、化涂、化涂加热、化涂冷却工序。
58.本发明的工作原理为：以冷轧薄带钢为原料，最经济的产品个规格厚度是0.45～1.0mm。经过清洗、加热段后，进入锌锅9进行热镀锌，再经过后处理工序(镀后冷却、光整、化涂)。然后根据生产计划，需要彩涂的产品经过彩涂、固化、冷却，然后卷取成彩涂成品卷。不需要彩涂的带钢，直接走旁通道26即将带钢引出热镀锌工艺段后依次经第一出口导向辊27、第一进口导向辊28、第四出口导向辊33、第四进口导向辊34、第二出口导向辊29、第二进
口导向辊30引入出口段，然后通过出口段卷取成热镀锌成品卷。
59.本发明包括上卷系统、焊接、清洗、加热、镀锌、光整拉矫、彩涂、分切和卷取系统。连续热镀锌工艺和连续彩涂工艺配置在一条联合机组上面。并且通过旁通道26设计，可根据市场情况，实现镀锌板和彩涂板的柔性化生产。涂层和固化均采取立式的布置形式，在带钢上行的过程中进行涂层和固化，在带钢下行的过程中进行冷却。二涂采用立式辊涂机，并且上下表面配置单独的循环系统，实现不同厚度不同色彩的彩涂生产。本发明将镀锌和彩涂工艺结合镀锌彩涂联合机组生产模式，相对于独立的的一条镀锌机组 一条彩涂机组，节省了部分设备、劳动定员和占地面积。采用立式涂覆和固化的模式，可有效提高涂层的工艺速度，使热镀锌工艺段速度和彩涂工艺段速度合理匹配，形成规模效益。采用电感应加热的方式，可有效缩短机组总长度，并可以快速地调节加热速度。固化段也采用电感应加热的方式。采用上述生产的工艺和方法，可有效地减少吨钢投资和吨钢运营成本。
60.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。