알루미늄 시트 및 스트립 표면용 진공 탈지 장치의 연구 및 응용

1 알루미늄 스트립 표면의 전통적인 탈지 방법

초기 금속 판재 및 스트립 압연에서 압연유가 도입된 이후로 탈지 문제가 발생했습니다. 현재까지 탈지 방법은 다음과 같이 요약할 수 있습니다:

(1) 고무 압연 롤 탈지

압착 롤 탈지 방식은 가장 원시적인 탈지 방법입니다. 주요 구성 요소는 상하 고무 롤을 사용하여 압착함으로써 벨트 표면의 오일을 제거하여 탈지 목적을 달성하는 것입니다. 고무의 선택은 일반적으로 내유성 니트릴 고무를 사용합니다. 고무의 가장 큰 장점은 가격이 저렴하다는 점입니다. 그러나 고무 롤 자체가 오일을 흡수할 수 없기 때문에 가장 큰 단점은 오일이 깨끗하게 압착되지 않는다는 것입니다. 특히 압연기 속도가 높을 때 더욱 두드러집니다. 또한, 스트립 가장자리에 버가 있을 경우 종종 긁히기 쉽고, 표면에 금속 분진이 박혀 스트립을 긁게 됩니다.

(2) 압축 공기 블로잉

이 방법은 스트립 생산에서 가장 일반적인 방법입니다. 압연기의 출구 쪽에는 보통 에어 나이프 세정 장치가 설치되어 있습니다. 원리는 압축공기를 통해 스트립 표면의 오일을 제거하는 것입니다. 이 방법은 저속에서도 여전히 사용할 수 있습니다. 고속에서는 스트립 표면에 붙어 있는 오일을 제거하기 위해 압력과 유량을 증가시켜야 하므로, 결과적으로 더 큰 오일 미스트가 발생하여 2차 부착이 일어나고, 무엇보다도 전체 생산 환경을 오염시킵니다.

(3) 부직포 압연 롤 탈지

롤은 내부 다공성 구조와 흡습성을 갖춘 부직포로 제작되었습니다. 이 제품은 미국의 3M에서 처음 생산하여 흔히 “밀레니엄 롤”이라고 불렸지만, 높은 가격과 유지보수가 번거로워 많은 제조업체들이 도입을 꺼렸고 사용자들도 대량으로 채택하기 어려웠습니다. 중국에서는 수년간의 노력 끝에 유사한 제품인 부직포 다목적 밀롤을 개발했습니다. 성능은 수입 제품 못지않게 우수하며, 가격 또한 사용자들이 충분히 수용할 수 있습니다. 국내외 많은 사용자들이 이를 채택했으며, 국가 실용신안 특허를 획득했습니다.

위의 방법 외에도 현재 스크레이핑 스틱을 이용한 오일 제거나 소형 롤을 이용한 오일 제거 등 다양한 탈지 방법이 있으며, 여러 탈지 방법을 결합하는 방식도 존재합니다. 또한 간단하고 효율적인 탈지 방법으로 인정받는 방식도 있습니다.

2 새로운 오일 제거 장치의 구성 및 작동 원리

2.1 진공 오일 제거 장치의 구성

진공 탈지 장치는 주로 네 가지 부분으로 구성되어 있으며, 그림 1과 같습니다.

2.2 다중 가닥 와이어 브러시 롤의 구조 및 기능

PP6 나일론으로 제작되었으며, 직경 1.20mm의 나일론 와이어에는 수백 개의 미세 섬유가 포함되어 있습니다. 스트립과 압력 접촉 시 평평한 마찰 면을 형성하여 표면을 긁지 않으면서 동시에 판 표면의 오일과 금속 분말을 효과적으로 제거합니다. 자세한 내용은 그림 2를 참조하십시오.

2.3 부직포 압착 롤의 진공 탈지 원리

전통적인 고무 롤의 압착은 고무 본체와 강판 사이의 밀착력에 전적으로 의존하여 액체를 거의 짜내지 못합니다. 부직포 압착 롤은 부직포 자체의 기공성과 흡습성을 충분히 활용합니다. 그림 3에서 볼 수 있듯이, 일정한 압력 하에 롤 본체의 부피가 줄어들고 밀도가 증가합니다. 롤 본체가 회전할 때, 압축된 부분이 되돌아오면서 진공 상태가 형성되고, 스트립 표면의 액체가 롤 본체 내부로 흡입됩니다. 전달 동력의 압력으로 인해 롤 본체가 다시 압착되며, 롤 본체 내부의 공기와 액체가 외부로 배출됩니다(그림 3 참조).

그림 3 부직포 압착 롤의 원리도

부직포 밀 롤의 압착 기능을 사용하여 먼저 스트립에 묻은 대부분의 기름때를 짜냅니다. 두 개의 부직포 밀 롤로 기름을 압착한 후 측정해 보면 스트립 표면의 잔류 오일은 약 600 mg/m²로 감소할 수 있습니다.

3 알루미늄 스트립 진공 압착기 연구개발

진공 압착기는 당사에서 개발한 발명 특허를 보유한 최신 제품입니다.

진공 압착기의 구성과 작동 원리는 다음과 같습니다.

(1) 진공 압착 롤

진공 압착 롤은 중공 강관으로 되어 있습니다.

장치가 작동할 때 오일은 중공 롤 본체로 압착됩니다. 진공 부직포 롤의 사용 편리성은 다음 요소에 따라 달라집니다: 중공 강철 로드의 구멍 분포 밀도와 크기; 이와 마찬가지로 구멍 간격도 중요합니다. 또한 제분 롤에 씌워진 부직포의 두께와 경도도 관건입니다. 천이 너무 두껍고 딱딱하면 움직이지 않고, 너무 얇거나 너무 무르면 롤의 수명에 영향을 미치며 쉽게 벗겨질 수 있습니다. 부직포 소재 선택 시에는 충분한 흡습성과 내마모성을 갖추어야 합니다.

(2) 진공 작업대

스트립의 두께와 압연기의 속도와 같은 요인에 따라 진공 흡입 시스템이 설계됩니다. 진공 시스템은 진공 롤의 로터리 조인트에 직접 연결되어 있으며, 진공 흡입 시스템은 진공 롤에 매우 강력한 부압을 제공하여 롤 표면에 남아 있는 잔류 오일을 롤 내부 공동으로 흡입한 다음, 로터리 조인트를 통해 여과 시스템으로 유입시킵니다.

(3) 필터 순환 시스템

연료 소비를 절감하기 위해 이 필터 시스템이 특별히 설계되었습니다. 진공 롤에서 추출된 오일에는 많은 불순물이 포함되어 있습니다. 귀중한 오일 자원을 낭비하지 않고 비용을 절감하기 위해, 추출된 잔류 오일은 이 정밀하고 효율적인 필터링 시스템을 통해 불순물을 제거한 후, 필터링된 압연유는 압연유 탱크로 유입되어 지속적으로 재활용됩니다.

(4) 제어 시스템

진공 압착 장치의 제어는 간편함, 실용성 및 편리한 조작성을 기본 원칙으로 설계되었습니다. 제어에는 가장 최신의 PLC 제어 방식을 채택하여 압연기 주작업대 패널과 직접 연결하여 바로 제어할 수 있습니다.

(5) 롤 교체 및 정비 메커니즘

장치의 구조는 최적화되어 합리적이고 정비가 용이하며, 특히 롤 교체가 매우 편리하여 생산 및 유지보수에 소중한 시간을 크게 절약할 수 있습니다.

4 알루미늄 스트립 진공 탈지 장치의 적용 효과

현재 진공 탈지 장치는 많은 철금속 제조업체에서 사용되고 있으며, 그 효과가 우수하고 탈지 효과가 각종 전통적인 방법보다 훨씬 높아 제조업체와 업계 전문가들로부터 일제히 호평을 받고 있습니다. 현장 시험 결과, 정밀 압연기에서 사용했을 때 잔류 오일량은 약 100mg/m입니다.

진공 압착 장치의 성공적인 개발은 국내외 전문가들에 의해 판금 분야에서 혁신적인 성과로 평가되고 있습니다. 최근에는 중국의 대형 알루미늄 판재 및 스트립 생산 기업의 열연 생산 라인에도 새로운 유형의 진공 탈지 장치가 적용되었으며, 그 적용 효과는 매우 우수합니다. 이 장치와 기존의 탈지 방법 간의 비교 결과는 그림 4에 나타나 있습니다.

5 요약

알루미늄 스트립 압연 생산에서 표면 오일 및 액체 제거는 필수적이고 중요한 공정입니다. 이는 알루미늄 스트립의 표면 품질, 생산 효율 및 비용에 큰 영향을 미치기 때문입니다. 현재로서는 해외 선진 수준과 여전히 큰 격차가 있습니다. Engineered Industries Limited가 개발한 새로운 진공 탈지 장치는 일련의 우수한 특성을 갖추고 있습니다. 이는 판재 및 스트립의 표면 세척 분야에서 혁신적인 성과로, 보급 및 적용 가치가 높습니다.

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