从定制涂料生产线到交钥匙工程 - 文章

从定制涂料生产线到交钥匙工程

作者：上海索维机电设备有限公司谢一鹏

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摘要：粉料的给料与输送长期困扰着国内涂料、油墨生产商，正压密相气力输送技术可以满足长距离、多品种、多输送目标的要求；藉此，索维的STE系列水性涂料生产线可以实现从进料到灌装的全密闭自动化生产，对于大型涂料与油墨工厂是一个不错的消息。

涂料工业的发展对中国涂料设备商提出了更高的要求

近年来，中国涂料工业保持了高速增长和产品品种的不断更新，这使得涂料设备行业同样保持了迅速发展的势头。在九十年代之前，中国仅有重庆化工机械厂、上海涂料机械厂等少数几家涂料设备企业。而近十几年，中国的涂料设备行业发生了巨大的变化。中国涂料工业对涂料设备的需求，绝大多数可以由中国的涂料设备企业满足。例如，国产的篮式研磨机在中国有了普遍的应用，成功实现了进口替代，并出口到许多国家。中国的卧式砂磨机已经发展到第三代，在效率、稳定性和适用性等方面有了很大的提高。世界最大的几家涂料企业也在有意识地培养高水平的中国设备供应商，以实现本地化，降低整体成本。

整个行业的迅速发展和变化，一方面产生了大量的机遇，另一方面，也意味着更多的挑战。采用可移动的开放容器（通常称为拉缸）和小功率的分散、搅拌、研磨设备进行小批量生产的小型涂料企业，其数量不可能一直保持增长，可以预期市场会出现新一轮洗牌。对于国内、国际的大型涂料企业而言，减少污染、提高生产效率、使用更为自动化的设备、降低人力成本和事故几率，生产附加值更高的产品等，已经成为竞争的焦点。这要求中国的涂料设备供应商们必须随着客户需求的变化做出相应的改变，拿出更好的解决方案。

环保、高效、自动化涂料生产线

在近年的涂料设备市场环境下，依靠低价和同质化的产品难以获得更大的发展，这已经是一个普遍的共识。技术人员希望涂料生产线能够将原料的准备与进料、分散、研磨、调漆、物料输送、过滤、灌装、温度控制以及自动控制系统综合起来，实现涂料的密闭、连续、高效、自动化生产。

原料的准备和进料

对于采用单机设备和拉缸生产的涂料工厂来说，原料的准备和进料通常采用人工的方式。但密闭、自动化的涂料生产线应当包括完善的原料准备与进料方式。

通常，粉料的储存和输送是最难实现密闭和自动化的环节，困扰着绝大多数中国涂料生产商和设备商。

对于粉料的自动进料方式，曾经有设备厂商尝试过采用负压气力输送方法，称为“真空吸料”。这种方式的输送距离较短，输送量也较小，并且同样需要人工称量。而对于溶剂型涂料，空压机从反应釜中抽出大量溶剂挥发气体，埋下了安全隐患。因此，这种方式通常适用于产量较小的水性涂料工厂使用。另外，中国广东一家大型涂料企业的设备部门尝试自行开发正压稀相气力输送系统以输送粉料，并发表了该技术成果。从公开的技术资料看，这一技术对于大批量输送粉料依然存在着一些难以克服的缺点，例如，粉料容易在管道弯头沉积，因此管道要广泛采用法兰连接，并且要例行拆卸维护，才能保障设备的正常运转。

而将食品、塑胶、建材等行业广泛使用的正压密相气力输送技术应用到涂料生产线中，可以起到很好的效果。对于不同的物料性质、输送量、计量精度要求，可以采用不同的气力输送方式。对于大批量、多品种的粉料输送，采用自动拆袋落料装置、螺旋输送机、斗式提升机等粉体设备以及正压密相气力输送技术，能够满足长距离、多品种、多输送目标的要求，并从原理上消除了堵塞、残留、泄漏问题。这意味着密闭生产最后的难点得以解决，对于大型涂料工厂是一个不错的消息。

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STE涂料生产线

涂料生产工艺的实现

对于水性涂料的生产，传统的设备组成通常为分散机、卧式砂磨机和搅拌机。为达到所需细度，分散之后通常需进行多次的循环研磨。这种配置在历史较久的工厂中非常常见。卧式砂磨机曾经是最主要的湿法研磨设备，近年来，由于篮式研磨机的广泛使用，以及卧式砂磨机所具有的效率较低、清洗不便等缺点，使用的工厂越来越少。但对于粘度相对较高的物料，中国自行研制的双锥式卧式砂磨机和棒销式卧式砂磨机依然是较为适用的设备。而对于高粘度物料的研磨，三辊研磨机依然是几乎唯一的解决方案，尽管其开放式的工作方式造成了溶剂的浪费和环境的污染。径向珠磨机的粘度适应性非常广泛，研磨效率高，从技术上讲对于中高粘度物料的研磨是更为适合的设备，有希望取代一些缺陷较为明显的陈旧设备。

目前中国使用较为普遍的乳胶漆制造设备之一是索维的STE系列涂料生产线，该生产线主要用于水性涂料的生产，年产量从1000吨到10000吨，基本覆盖了大多数涂料工厂的需求。由于采用了在釜顶安装的篮式研磨机取代卧式砂磨机作为主要的研磨制浆设备，因此不需要面对卧式砂磨机循环加工的问题。另外，篮式研磨机作为一种浸入式湿法研磨设备，工作腔很小，因此残留少，清洗较为方便，这使得生产线清洗后更换产品品种成为可能。在年产3000吨的STE-3000的典型配置中，第一个反应釜为1000L的分散釜，第二个反应釜为1000L的研磨釜，第三个反应釜为2000L的调漆釜，第四个反应釜为3000L的多功能分散釜。针对具体的生产工艺经过适当的调试，这样的配置可以确保物料平衡，符合生产节拍，使每个反应釜始终保持工作状态，实现连续生产。在通常的乳胶漆生产过程中，水、颜料、填料通过原料准备与进料系统加入到第一个反应釜中。而乳液由于不能经受大的剪切力，通常会在最后一道工序中才加入，即加入到调漆釜中。而第四个多功能分散釜中，配置了带有刮壁的锚搅拌和装有双层分散盘的分散装置，对于粘度较高物料的可以有更好的预分散效果。另外，为了适应中国的涂料商对于生产多品种涂料的需要，这套设备的管路和自动控制系统被设计成可以实现多种物料走向和工艺流程。实际使用中，只需要调整自动控制系统的参数，就可以方便地更换产品品种。

油墨以及油性涂料，例如随着造船业迅速发展的防护涂料，相对于水性涂料而言粘度较高，容易残留在管道和设备中，并且具有挥发性。油性涂料和油墨的生产线应当尽量提高设备利用率，减少物料在不同容器间的输送环节。采用“一机多缸”式的分散和研磨设备，可以提高设备利用率，保障生产的连续性。此外，整合分散机和研磨机功能的“先分散后研磨篮式研磨机”，使得预分散和研磨工艺可以在同一台设备、同一个容器中完成，清洗容易、换色方便、残留减少；在某些工艺情况下，“先分散后研磨篮式研磨机”还可以以分散盘低速转动的方式实现调漆工艺，这样，在一个容器中，就可以简单地实现从进料到制浆、调漆的所有工艺过程。规模更大的油性涂料工厂，通常采用“一机多缸”分散设备+多台串联卧式砂磨机+调漆设备的设备配置，实现油性涂料的大规模连续化生产，这也是外资在中国的涂料工厂相对较为普遍的工艺实现方法。

全自动灌装

中国的技术人员从九十年代开始对全自动灌装线进行探索，但是由于全自动灌装线的灌装效率非常高，过去全自动涂料灌装线的应用很少。由于涂料行业新一轮的洗牌，中国的大型涂料工厂越来越多，全自动灌装线的应用会越来越广。为了使大型涂料工厂的灌装效率提高，包括了自动上桶、自动理桶、自动计量、自动灌装、自动压盖、自动堆垛等功能的全自动灌装线成为了涂料生产线中非常重要的部分。

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全自动灌装线

从原料的准备和自动进料，到全自动灌装，涂料生产的整个过程得以整合，各个环节的实现方式得以改进，在工业自动化控制系统的管理下，成为完善的涂料生产线，为涂料企业实现安全、环保、高效、连续、自动化的生产提供了可能。

更全面的服务和交钥匙工程

涂料生产线的规模、复杂性和自动控制程度的提高，要求设备商提供更全面的服务。最理想的状态是，客户只需要与一家公司进行沟通。由这家公司作为承包商，充分理解客户需求，完成生产线的设计和制造，保证目标工艺的实现，并对生产线的所有设备及装置负责。生产线交付之后，承包商还应当进行调试、操作培训和初步的试生产，提供充分的技术资料。在生产线投入使用的整个生命周期中，承包商会提供技术支持，备品配件供应，以及设备维护服务，这些服务会一直持续下去，甚至会持续到工厂改建、技术改造以及参与业主的下一个项目的建设。这样的合作方式，称为交钥匙工程。

大型涂料生产线，如果没有设备供应商的全面服务，会使涂料企业的设备部门不堪重负。而采用在建筑、大型石化装置的建设中非常常见的“交钥匙工程”合作方式，可以很好地解决这些问题，使涂料工厂可以获得更充分更全面更适合需求的服务。尤其是对于外资在中国投资建厂的情况，一个规范的、可以提供更全面服务的、能够与业主进行有效技术沟通的中国承包商，对于项目的按时投产，可以起到非常积极的作用。

文章内容仅供参考 (投稿) (8/13/2009)


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