一种用于高粘度高固含量涂液的循环配液系统的制作方法

本实用新型涉及带钢表面涂层装置及方法，具体地，本实用新型涉及带钢生产过程中涂层段涂液配液系统，更具体地，本实用新型涉及种用于电工钢表面高粘度高固含量涂料的配液系统。

背景技术：

目前，随着国内工业的迅速发展，对电力需求日益上升，国家对核电、水电和太阳能电的投资逐步增大，大型水电、核电发电机等对电工钢的要求越来越高，对绝缘性要求更加严格。目前对大型水电、核电和火电电工钢表面涂层所需要的涂层一般采用极厚绝缘涂层，才能满足对绝缘性的要求。

目前，国内外绝大多数钢铁生产企业生产的极厚绝缘涂层所采用的涂液主要采用Dupont、Rembrandtin和Kluthe等公司生产的涂料，其粘度大于100S(采用DIN4杯测量)，流动性非常差，不易于带钢表面直接涂层，需要对涂液进行稀释后才能使用。上述三种涂料的共同特点主要在于具有非常高的固含量，主要成分为无机组分和有机组分的混合体，但不同公司产品所含的固体组分不同，主要由BaSO4、CaSO4、CaCO3、TiO2、N-N-二甲基乙醇胺、2-丁氧基乙醇、1-丁氧基-2-丙醇、炭黑、聚异丁烯和正丁醇等中的几种组成。其中BaSO4、CaSO4和CaCO3含量一般分别在30-70％，TiO2的含量一般分别在5-15％，N-N-二甲基乙醇胺、2-丁氧基乙醇和1-丁氧基-2-丙醇含量一般分别在1-5％，其余有机组分含量一般在0.1-1％ 之间。

作为目前涂层方法，国内外钢铁企业生产该类产品主要是对外购整桶原液直接加水进行稀释，采用离线搅拌器进行搅拌，然后通过手舀或者手枪泵直接打入涂层机系统进行涂层。上述配液工艺及方法存在涂液配液质量差，涂层不均匀，容易产生涂层漏涂等缺陷，且劳动强度大，工作效率不高的缺陷。

另外，通过国内外专利库检索，未发现与本实用新型相同的专利。具体为：

在专利CN200620049376.2“用于硅钢涂层系统的过滤装置”中，发明人提出了一种新的涂液过滤装置，主要是针对涂层中的树脂结晶提出的，与本专利无关。

专利CN03129598.3“一种自动配液方法及自动配液装置”中发明人主要针对多组分配液系统，具体由控制系统根据被配液体中各组成成份即母液的含量，提取相应含量的母液，将其混合在一起而成的方法，也本专利无关。

因此，亟需要发明一种科学合理，效率高，质量好的配液系统及科学配液方法。

技术实现要素：

本实用新型的目的便是发明一种合理科学的适合高粘度高固含量涂液的配液系统及配液方法，达到配液质量高，涂液均匀性好，效率高且方便操作的目的，最终提高带钢表面涂层质量。

针对涂液粘度大，流动性差的特点，本着简单操作、成本低的思路，本实用新型专利主要目的在于，采用自动稀释配液，充分搅拌，多层过滤，以获得均匀的涂液，循环之间采用软管连接，便于生产维护，从而实现高固含量高粘度涂液的自动循环涂覆系统，确保带钢表面质量。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种用于高粘度高固含量涂液的循环配液系统，其特征是，由依次布置的涂液配液装置、循环装置、涂层装置、连接至循环装置的回流装置，以及相应的连接管路组成，其特征在于，

所述循环装置和涂层装置之间设置涂液过滤器，

所述循环装置和回流装置之间也设置涂液过滤器，

所述配液装置、循环装置、涂层装置设置三者联通的温度控制系统，

所述的涂液配液装置包括：

涂液配制罐，搅拌装置，桶盖自动升降装置。

通过上述设置，可以实现涂液的均匀配液，确保配液过程中的安全性，以及获得所配涂液的温度控制工艺。

根据本实用新型所述的用于高粘度高固含量涂液的循环配液系统，其特征在于，所述循环装置包括：

涂液循环罐，插入设置于涂液循环罐中的搅拌装置，联通涂液循环罐的一用一备的两台涂液循环输送泵，联通涂液循环输送泵的一用一备的两套涂液过滤器及一个稳压装置。

根据本实用新型所述的用于高粘度高固含量涂液的循环配液系统的循环装置，主要实现混合好的涂液向循环系统供液，并接收从回流装置回流的涂液，确保涂液过程循环，另外，该循环装置中布置有液位计，可以时时监控液位情况，具备高低液位报警功能。

根据本实用新型所述的用于高粘度高固含量涂液的循环配液系统，其特征在于，所述的涂层装置包括:

二台两辊或三辊式涂层机，涂层机中的涂液漆盘，漆盘两侧同时进液，进口处设置过滤网，所述涂液漆盘四周板壁及盘底均为中空，其间形成冷水冷却层。

根据本实用新型所述的用于高粘度高固含量涂液的循环配液系统，其特征在于，所述回流装置包括：

回流罐，联通回流罐的一用一备两台回流输送泵及一用一备两套过滤器，

所述回流装置中设置有用于监控液位情况的液位计，并具备高低液位报警功能。

又，根据本实用新型所述的用于高粘度高固含量涂液的循环配液系统，其特征在于，设置于所述循环装置和涂层装置之间的涂液过滤器，及设置于所述循环装置和回流装置之间的涂液过滤器分别采用分级过滤的方法，即第一级为目数为200-300目的金属过滤网，第二级为400-500目数的金属过滤网，所述的过滤网为凹形结构，从而使涂液中大颗粒在两侧聚集而中部保持通畅。

根据本实用新型所述的用于高粘度高固含量涂液的循环配液系统，其特征在于，设置于所述循环装置和涂层装置之间的涂液过滤器在第二级金属过滤网之后，在进入涂层机漆盘前的塑料软管上安装一目数为600目数的过滤套，即为第三级过滤。

经过三级过滤，涂液中的大颗粒及生产中的异物均可以得到有效过滤，确保涂层表面无漏涂、辊印等周期性缺陷。

又，根据本实用新型所述的用于高粘度高固含量涂液的循环配液系统，其特征在于，所述温度控制系统根据工艺要求温度不同，分别采用蒸汽加热方式及冷却水冷却方式。

又，根据本实用新型所述的用于高粘度高固含量涂液的循环配液系统，其特征在于，所述的涂层机中的涂液漆盘包括内外漆盘隔板和置于涂液漆盘中的温度热电偶，

所述内外漆盘隔板在涂液漆盘内对称分布，形成内漆盘，所述内外漆盘隔板 高度低于所述涂液漆盘四周板壁，其底部设置有回流管。

具体地，为保证涂液流动性和均匀性，漆盘隔板对称分布，可以有利于两侧同时进液，从而确保带钢两侧涂液均匀性。所述内外漆盘隔板高度低于所述涂液漆盘四周板壁，通常，所述内外漆盘隔板高度略等于工作时液面，其底部设置有回流管，便于外漆盘的液体溢流至内漆盘，形成回流。

又，根据本实用新型所述的用于高粘度高固含量涂液的循环配液系统，其特征在于，所述搅拌装置采用气动马达控制，整个搅拌器分为上中下三层叶片，且叶片结构尺寸均不同，底层为圆齿结构，中层为斜叶片，斜叶片角度可以调整，上层为三叶片。

设置于所述涂液循环罐中的搅拌装置采用气动马达控制，所述搅拌装置的搅拌器设置有上中下三层叶片，且叶片结构尺寸均不同，下层叶片为圆齿结构，中层叶片为斜叶片，斜叶片角度可以调整，上层叶片为三叶片。

根据本实用新型所述用于高粘度高固含量涂液的循环配液系统，其特征在于，设置于所述涂液循环罐中的搅拌装置采用气动马达控制，所述搅拌装置的搅拌器设置有上中下三层叶片，且叶片结构尺寸均不同，下层叶片为圆齿结构，中层叶片为斜叶片，斜叶片角度可以调整，上层叶片为三叶片。

根据本实用新型所述的用于高粘度高固含量涂液的循环配液系统，所述搅拌装置采用气动马达控制，整个搅拌器分为上中下三层叶片，从而起到不同液位处的涂液能得到充分搅拌，确保涂液颗粒的分散和均匀性。

另外，根据本实用新型所述的用于高粘度高固含量涂液的循环配液系统，所述配液系统中采用的连接管路为塑料软管组成，软管具有一定抗挤压性，便于清洗和定期更换，确保循环系统清洁。

本实用新型一种用于高粘度高固含量涂液的配液系统用于配液及循环方法的 步骤如下：

1)采用离线搅拌器对外购原液进行预搅拌，优化地，搅拌速度控制在200转/分以下，防止原液中溶剂的快速挥发和气泡混入；

2)根据涂液特性，采用DIN4杯测量涂液的粘度，并获得涂液的初始温度，从而获得涂液稀释的特征曲线；

优化地，可采用如下函数进行定量描述：

Y＝aX2+bX+C

其中，a，b为常数，需经大量数据积累后所得，且每批次涂料需要重新标定。

C为常数，具体为每批次涂料的原液粘度测量值。

3)将外购原液采用手枪泵抽入配液装置的配液罐中；

4)将涂液配置罐及循环罐的温度控制系统打开，达到目标设定温度；

5)按照对应的特征曲线进行加纯水或溶剂进行稀释至目标工艺粘度，稀释过程中采用多次少量加入的方法，每次加水后，开启搅拌器搅拌后再依次加水，逐渐至目标粘度，以免过程中产生气泡混入和涂液搅拌不均匀。

另外，根据本实用新型所述的一种用于高粘度高固含量涂液的配液系统用于配液及循环方法，

每次加水量小于等于10公斤，加水后搅拌时间在5-10min。

6)将获得的配制好的涂液通过配液罐上自带的泵打至循环罐中，并开启搅拌器进行低速搅拌。优化的，搅拌速度控制在200转/分以下。

7)开启循环装置中的循环泵将涂液连续打至泵出口过滤器内进行二级过滤，然后涂液经中间连接管路进入三级过滤后，进入涂层装置中的涂层机漆盘内。

根据本实用新型所述一种用于高粘度高固含量涂液的配液系统用于配液及循环方法，循环装置中，

涂液采用漆盘两侧进液，确保涂液在整个带钢板宽方向的流动性；

8)涂液自漆盘两侧进入内漆盘，在涂层机各辊的涂覆作用下，完成带钢上下表面涂层。

9)涂层漆盘内多余涂液从内漆盘溢流至外漆盘后，依靠自重回流至回流罐入口的过滤器中，经过一级和二级过滤后，进入回流罐中，在回流泵的作用下将涂液打至循环罐中，完成一个循环过程。

10)后续涂液重复上述过程完成涂液配液及带钢涂层过程。

本实用新型一种用于高粘度高固含量涂液的配液系统用于配液及循环方法，与现有的涂层配液系统及方法相比，具有明显的有益效果：

1、提高涂液的配液效率。

由于目前外购涂料均为固定桶包装，因此，必须将原液进行稀释使用，通过本实用新型可以将原液进行集中配液，并达到均匀配制的目的。相对每桶单独配制，大大地提高了配液效率，且保证了涂液粘度的均匀性。

2、提高涂液的配液质量及均匀性。

本实用新型所述的配液系统，配有转速可调节的搅拌器，且搅拌器分为三层，从而在不同液位处的涂液均可以得到充分搅拌和分散，达到涂液稀释和搅拌的均匀性，保证供配液的质量。另外，根据本实用新型的配液方法，可以有效确保配液的粘度，温度等关键控制工艺参数，从而提高了配液质量。

3、提高带钢表面涂层质量。

采用本实用新型所述的配液系统及相应的配液控制方法，可有效去除涂液中的大颗粒物，并可过滤外界异物的混入，加之涂液温度控制均匀性，确保了涂覆过程中的成膜稳定性，可有效防止漏涂、辊印等常见涂层缺陷。

4、提高工作安全性，降低劳动强度。

本实用新型通过连续配液和循环供液的方法，有效减少了人工干预，减少了人机结合界面，且通过高低液位控制的连锁条件控制搅拌器、泵体的工作，从而降低了作业风险，降低了劳动强度。

附图说明

图1为作为本实用新型一个实施例而表示的整个涂液配液工艺流程图。

图2为设置于涂液配制罐或涂液循环罐中的搅拌器示意图。

图3A为配液系统中漆盘装置俯视图。

图3B为图3A的配液系统中漆盘装置中线X-X向截面右视图。

图中，1为涂液漆盘，2为内外漆盘隔板，3为回流管，4为搅拌器，5为手枪泵,6为内漆盘，7为冷却水进水管，8为冷却水出水管。

具体实施方式

实施例

对于外购的高固含量高粘度原液，首先采用离线搅拌器对外购原液进行预搅拌，搅拌速度控制在200转/分以下，防止原液中溶剂的快速挥发和气泡混入，测量原液粘度为135S，预搅拌后，将外购原液采用手枪泵抽入配液装置的配液罐中。将涂液配置罐及循环罐的温度控制系统打开，达到目标设定温度25℃。

按照对应的特征曲线进行加纯水或溶剂进行稀释至目标工艺粘度30S，稀释过程中采用多次少量加入的方法，每次加水后，开启搅拌器搅拌后再依次加水，逐渐至目标粘度，以免过程中产生气泡混入和涂液搅拌不均匀,每次加水量小于等于10公斤，加水后搅拌时间在5-10min。将获得的配制好的涂液通过配液罐上自带 的泵打至循环罐中，并开启搅拌器进行低速搅拌，搅拌速度控制在200转/分以下。开启循环装置中的循环泵将涂液连续打至泵出口过滤器内进行二级过滤，

然后涂液经中间连接管路进入三级过滤后，进入涂层装置中的涂层机漆盘内。涂液自漆盘两侧进入内漆盘，在涂层机各辊的涂覆作用下，完成带钢上下表面涂层。

涂层漆盘内多余涂液从内漆盘溢流至外漆盘后，依靠自重回流至回流罐入口的过滤器中，经过一级和二级过滤后，进入回流罐中，在回流泵的作用下将涂液打至循环罐中，完成一个循环过程。

采用Dupont公司所产的1151E系列涂料，采用本实用新型的配液系统和方法进行，具体步骤如下所示：

1)采用离线搅拌器对原液进行预搅拌，搅拌时间在10min左右，搅拌速度控制在200转/分以下，防止原液中溶剂的快速挥发和气泡混入；

2)采用DIN4杯测量涂液的粘度为142S，采用如下的稀释曲线进行配液：

根据现场多次的加水测试，总结出了加水量与涂液粘度的变化关系。随着加水量的增加，粘度变化由快到缓，符合幂函数的变化特性曲线，如图1所示。

Y＝141.3-6.191X+0.08779X 2

Y：涂液粘度(S)；

X：加水量(Kg)。

3)将预混合原液采用手枪泵抽入配液装置的配液罐中；

4)将涂液配置罐及循环罐的温度控制系统打开，达到目标设定温度25℃；

5)按照对应的特征曲线进行加纯水或溶剂进行稀释至目标工艺粘度30S，稀释过程中采用多次少量加入的方法，每次加水量等于10公斤，每次加水后，开启搅拌器，搅拌时间在5-10min，然后再依次加水，逐渐至目标粘度，以免程中产生 气泡混入和涂液搅拌不均匀；

6)将获得的配制好的涂液通过配液罐上自带的泵打至循环罐中，并开启搅拌器进行低速搅拌，搅拌速度控制在200转/分以下；

7)开启循环装置中的循环泵将涂液连续打至泵出口过滤器内进行二级过滤，然后涂液经中间连接管路进入三级过滤后，进入涂层装置中的涂层机漆盘内。本发明中，涂液采用漆盘两侧进液，确保涂液在整个带钢板宽方向的流动性；

8)涂液自漆盘两侧进入内漆盘，在涂层机各辊的涂覆作用下，完成带钢上下表面涂层；

图1涂液粘度与加水量的相关性曲线

9)涂层漆盘内多余涂液从内漆盘溢流至外漆盘后，依靠自重回流至回流罐入口的过滤器中，经过一级和二级过滤后，进入回流罐中，在回流泵的作用下将涂液打至循环罐中，完成一个循环过程。

10)后续涂液重复上述过程完成涂液配液及带钢涂层过程。

8、本实用新型的主要特点：

一是提供了一种新的适合高粘度和高固含量的配液系统；

二是采用三级过滤和三层搅拌，且三层过滤采用不同形式，三层搅拌采用不同的结构，从而可以获得搅拌均匀，易于涂覆的涂液；

三是获得了涂液的稀释特性曲线，提高配液精度；

四是创新性采用新结构漆盘，并通过漆盘两侧进液，确保涂覆过程中涂液流动性。

通过实施本实用新型，在不同机组上实现了对高粘度高固含量涂液的自动配液及循环系统，有效提高了涂层配液的均匀性及涂液质量，确保了带钢表面涂层质量，提高了生产有效作业率。