從引進到輸出 | 中冶京誠金屬卷材高速連續粉末彩塗技術以綠色高效實現領跑
2026-04-15 20:35:31
上世紀80年代,彩色塗層板生產技術進入中國。30多年來,伴隨中國經濟高速發展,彩塗板已廣泛應用於建築、家電、家居、交通、醫(yi)療(liao)器(qi)械(xie)等(deng)各(ge)個(ge)領(ling)域(yu)。然(ran)而(er),傳(chuan)統(tong)彩(cai)塗(tu)板(ban)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)是(shi)利(li)用(yong)輥(gun)塗(tu)方(fang)法(fa)將(jiang)溶(rong)劑(ji)塗(tu)料(liao)連(lian)續(xu)塗(tu)敷(fu)在(zai)金(jin)屬(shu)帶(dai)材(cai)表(biao)麵(mian),經(jing)加(jia)熱(re)固(gu)化(hua)形(xing)成(cheng)彩(cai)色(se)塗(tu)層(ceng),這(zhe)種(zhong)溶(rong)劑(ji)彩(cai)塗(tu)屬(shu)於(yu)汙(wu)染(ran)型(xing)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)。
2008年nian,我wo國guo明ming確que提ti出chu要yao大da力li發fa展zhan環huan保bao型xing塗tu料liao,並bing出chu台tai了le多duo項xiang塗tu料liao轉zhuan型xing規gui定ding,以yi解jie決jue工gong業ye發fa展zhan伴ban生sheng的de環huan境jing汙wu染ran嚴yan重zhong影ying響xiang民min生sheng的de問wen題ti,綠lv色se環huan保bao被bei確que定ding為wei國guo家jia經jing濟ji工gong作zuo的de重zhong中zhong之zhi重zhong。2020年9月,習近平主席在聯合國一般性辯論時提出“碳達峰、碳中和”的宏偉目標,明確了更高質量地可持續發展。按照國家政策導引,塗料行業計劃在未來10年大幅削減傳統溶劑型塗料的比例,使其所占市場份額由目前的50%銳減至5%。
01 踐行綠色初心,對標國際發展
據統計,目前全國有400多條溶劑彩塗生產線,每年共釋放50多萬噸VOCs(Volatile organic Compounds,揮發性有機化合物)有害氣體,若焚燒處理這些有害氣體則需要消耗4億多立方米天然氣,向大氣排放20多萬噸CO2。
要改變這種沿用了30多年的汙染型溶劑彩塗工藝,首先要從塗層介質的原材料入手,將溶劑塗料改為環保型塗料。溶劑塗料所含固體成分僅為55%,其餘45%為有機溶劑,這些有機溶劑在塗料的製作合成、運輸、儲存、稀釋攪拌、塗裝、固化等過程中釋放大量VOCs,對環境造成嚴重汙染。而粉末塗料100%為固體成分,不含溶劑,可徹底杜絕有機溶劑釋放的可能性(圖1)。因此,與溶劑彩塗相比,粉末彩塗最突出的特點就是綠色環保,采用粉末彩塗技術生產及使用彩塗板能實現VOCs零排放的環保效果。


圖1 溶劑塗料與粉末塗料成分對比
粉末彩塗技術起源於法國,1962年法國工程師發現了利用正負電荷相吸的方法將帶有高壓靜電的粉末牢固吸附在鋼板表麵。在隨後的20年時間裏,粉末靜電噴塗技術發展比較緩慢,始終停留在單件吊掛噴塗、速度2~4米/分鍾的低效率生產狀態。上世紀70年代,德國、英國、美國、日ri本ben等deng國guo家jia相xiang繼ji推tui出chu金jin屬shu卷juan材cai粉fen末mo噴pen塗tu技ji術shu,將jiang單dan件jian吊diao掛gua噴pen塗tu工gong藝yi提ti升sheng為wei連lian續xu卷juan材cai噴pen塗tu,生sheng產chan效xiao率lv得de到dao很hen大da提ti升sheng,但dan機ji組zu速su度du仍reng然ran較jiao低di,最zui高gao生sheng產chan速su度du也ye僅jin在zai30米/分鍾左右。
我國粉末彩塗技術長期以來一直滯後於歐美,絕大部分粉末彩塗板生產仍停留在低效率的單件吊掛噴塗狀態。2010年後,國內新建的幾條金屬卷材粉末彩塗機組最高生產速度也僅為10米/分鍾,並且隻能進行單麵噴塗。
02 解決三大難題,創出八大優勢
2010年,中冶京誠率先提出金屬卷材高速連續粉末彩塗的創新思路,針對嚴重影響和製約粉末彩塗生產速度及產品質量的關鍵性、共通性技術難題展開一係列研發工作。曆時5年nian時shi間jian,中zhong冶ye京jing誠cheng粉fen末mo噴pen塗tu研yan發fa團tuan隊dui開kai展zhan數shu千qian次ci試shi驗yan,分fen析xi上shang萬wan件jian試shi樣yang,申shen報bao幾ji十shi項xiang專zhuan利li,研yan發fa出chu了le環huan保bao型xing高gao速su連lian續xu粉fen末mo噴pen塗tu生sheng產chan工gong藝yi技ji術shu及ji裝zhuang備bei,成cheng功gong解jie決jue了le一yi次ci著zhe粉fen率lv低di、固化時間長、背麵塗層二次固化產生脆裂三大製約粉末噴塗生產速度的技術難題,創出了八大技術優勢:
1.高速:最高噴塗速度可達100米/分鍾,遠超國內外同類機組30米/分鍾的噴塗速度,大大提高粉末彩塗生產線的工作效率。
2.高著粉率:caiyongzizhuyanfadeqiangfangdianpenqiangpeitaoqiangshuchudulihedianxitong,jianggaoyaguishuchudianliucongweianjitishengzhihaoanji,dadazengqiangpenqiangyudaigangzhijiandedianchangqiangdu,dafutigaodaigangduifenmodexifunengli,yicizhefenlvkeda80%以上,遠超國內外同類機組60%的著粉率,大幅降低了產線的一次性投資和生產運行成本。
3.高均勻性:采用自主研發的高均勻性噴槍配套高精度氣控係統,塗層的膜厚偏差可控製在±5um以內,遠超彩塗板國家標準,為高端粉末彩塗板的生產提供技術保證。
4.快速固化:創新采用紅外輻射固化工藝,不同於熱風爐從裏(基材)到外(塗層)的(de)熱(re)傳(chuan)導(dao)方(fang)式(shi),紅(hong)外(wai)輻(fu)射(she)爐(lu)對(dui)粉(fen)末(mo)塗(tu)層(ceng)進(jin)行(xing)固(gu)化(hua)時(shi),紅(hong)外(wai)線(xian)的(de)熱(re)穿(chuan)透(tou)力(li)極(ji)強(qiang),熱(re)傳(chuan)導(dao)效(xiao)率(lv)極(ji)高(gao),在(zai)塗(tu)層(ceng)固(gu)化(hua)時(shi)熱(re)量(liang)迅(xun)速(su)穿(chuan)透(tou)塗(tu)層(ceng)進(jin)入(ru)基(ji)材(cai),塗(tu)層(ceng)與(yu)基(ji)材(cai)幾(ji)乎(hu)同(tong)時(shi)加(jia)熱(re),粉(fen)末(mo)塗(tu)層(ceng)固(gu)化(hua)時(shi)間(jian)從(cong)2分鍾大幅縮短至30秒以下,顯著降低了產線的一次性投資和生產運行成本。
5.雙色雙麵:創chuang新xin采cai用yong先xian進jin的de雙shuang麵mian雙shuang色se全quan粉fen末mo噴pen塗tu工gong藝yi,通tong過guo對dui背bei麵mian塗tu層ceng進jin行xing預yu熱re,避bi免mian背bei麵mian塗tu層ceng二er次ci固gu化hua產chan生sheng脆cui裂lie,有you效xiao保bao證zheng背bei麵mian塗tu層ceng質zhi量liang,同tong時shi節jie能neng降jiang耗hao,實shi現xian真zhen正zheng意yi義yi上shang的de環huan保bao生sheng產chan。
6.快速換色技術:采用自動換色衝洗係統,大大縮短供粉回收循環係統的清洗時間。
7.在線質量控製技術:采用自主研發的在線去除包邊技術、去除厚邊技術、去除積粉、掉粉技術,大大提高塗層的外觀質量,為高端粉末彩塗板的生產提供技術保證。
8.高安全性技術:噴塗及供粉回收係統采用多級防火防爆技術,為高安全性生產提供技術保證。
03 三步成功應用,實現輸出領跑
2016年11月,中冶京誠在山東科瑞成功熱試國內首條年產10萬噸高速連續粉末彩塗機組(圖2),實現了VOCs零排放的環保目標,開創了國內高速連續粉末彩塗技術的第一品牌CERIPOWDER®,標誌著金屬卷材高速連續粉末彩塗技術由實驗室階段正式進入商業化生產階段。該機組生產線速度高達100米/分鍾,遠超國外同類機組生產速度,並且擁有完全自主知識產權,填補了國內金屬卷材高速連續粉末彩塗技術的空白,被《世界金屬導報》評為“2016年世界鋼鐵工業十大技術要聞”。




圖2 山東科瑞粉末彩塗機組
該機組生產的粉末彩塗板各項檢驗指標均達到國家彩塗板標準(表1),其加工性能(折彎、硬度、柔韌性、耐刮等)優於溶劑彩塗板。同時,由於粉末噴塗可實現厚塗,粉末彩塗板的耐候性能亦優於溶劑彩塗板。

表1 粉末彩塗板性能測試指標
該機組的一次上粉率可達80%以上,過噴的粉末經回收係統回收重新使用,其綜合利用率超過98%。剩餘的2%廢粉,可由粉末生產企業回收,重新加工後再使用,從而真正意義上實現了塗裝“三廢”零排放,創造出極大的經濟效益和社會效益。
2021年8yue,zhongyejingchengzaiguangdongsanshuichenggongreshiguoneishoutiaolishigaosulianxufenmocaitujizu。lishipentugongyidadatigaoletucengjunyunxing,jianxiaoletucenghoudupiancha,dujuelejifen、掉粉等問題,更好地保證了塗層外觀質量。
2022年7月yue,中zhong冶ye京jing誠cheng與yu中zhong國guo電dian器qi科ke學xue研yan究jiu院yuan股gu份fen有you限xian公gong司si簽qian訂ding阿e爾er及ji利li亞ya粉fen末mo彩cai塗tu機ji組zu工gong藝yi段duan設she備bei供gong貨huo合he同tong,中zhong冶ye京jing誠cheng金jin屬shu卷juan材cai高gao速su連lian續xu粉fen末mo彩cai塗tu技ji術shu成cheng功gong走zou向xiang海hai外wai,實shi現xian輸shu出chu領ling跑pao。
04 經濟效益顯著,市場前景廣闊
高速連續粉末彩塗機組與溶劑彩塗機組入口段、出口段設備布置及生產成本基本一致,噸鋼成本的差別集中體現在工藝段的塗敷及固化上,主要涉及到電力、天然氣、塗料、壓縮空氣、水等幾個重要指標。對比年產10萬噸彩塗板噸鋼塗敷固化段綜合成本(鋼板厚度為0.35mm),溶劑彩塗噸鋼成本約672元,粉末彩塗噸鋼成本約623yuan,liangzhongcaitugongyichengbenjibenchiping。suizhefenmotuliaoshengchanjishudefazhan,fenmotuliaodeshengchanchengbenjianghuijinyibudafujiangdi,fenmocaitubanshengchanchengbenhaijiangsuizhidafujiangdi。
市場調查顯示,歐洲地區彩鋁粉末卷板平均價格比溶劑卷板高出30%以上;國內目前已建成的金屬卷材粉末彩塗生產線,產品售價亦為可觀,粉末彩塗卷板噸鋼銷售價格比溶劑彩塗卷板高出600至2000元。可見,與溶劑彩塗板相比,粉末彩塗板的售價更高。
低成本、高售價,高速連續粉末彩塗機組必將廣獲市場青睞。
05 結語
中zhong冶ye京jing誠cheng金jin屬shu卷juan材cai高gao速su連lian續xu粉fen末mo彩cai塗tu技ji術shu研yan發fa團tuan隊dui從cong項xiang目mu應ying用yong中zhong積ji累lei了le寶bao貴gui的de生sheng產chan經jing驗yan,日ri前qian,已yi經jing能neng夠gou根gen據ju客ke戶hu產chan品pin需xu求qiu和he市shi場chang定ding位wei,靈ling活huo選xuan擇ze臥wo式shi、立式、立臥結合工藝技術,提供多種定製化服務,以滿足高端家電板、高端建材板,以及小家電板、防火門防盜門板等中低端建材板眾多產品的質量要求,為客戶最大限度降低一次性投資和生產運營成本,提高產線經濟效益。
中冶京誠金屬卷材高速連續粉末彩塗技術的問世及生產線的成功應用,為彩塗板行業解決VOCs排放問題找到了新辦法,為彩塗板轉型升級提供了新途徑,從引進到輸出,以綠色高效實現領跑。
來源:中冶京誠
編輯:張雨恬
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