铝板带清洗工艺对表面质量的影响

孔德刚

摘要：本文对铝板带的各种清洗工艺进行了深入的研究和对比，各种清洗工艺的技术特点和操作工艺的流程都各不相同，有的工艺在清洗的过程中會对铝板带表面的质量产生不可逆的影响。经验证，采用碱清洗工艺相比于水清洗工艺、油清洗工艺、酸、碱水机清洗工艺，对于改善铝板带的表面质量以及提高其产能都有着比较明显的优势。

关键词：铝板带；清洗；表面质量

中图分类号：TH137.5文献标识码：A

铝板带在制造的过程中，会受到轧辊的轧制，在经历一系列磨损及摩擦的过程之后，铝板带表面会有悬浮颗粒形成，严重影响铝板带的表面质量及再加工处理。此悬浮颗粒为轧制过程中铝板表面脱落的氧化铝粉和微铝粉。如果铝板带的表面没有清洗干净，残留的氧化铝粉和微铝粉会对铝板表面造成损伤，影响铝板带的表面质量。铝板带在之后的淬火、拉矫等工艺对铝板带表面的清洁度要求较高，所以必须在这些工艺之前对铝板带表面进行清洗，使附着在表面的氧化铝粉和微铝粉及其他杂质掉落，再经剂干、吹扫、烘干等工序，使铝板带表面干燥洁净。

1 铝板带清洗工艺

1.1 水清洗工艺

在铝板带表面高压喷淋70～80℃的热水，用来破坏板材表面附着的油膜。水清洗工艺十分简单且成本较低，只分为高压清洗、低压清洗以及烘干三个基本的工序，易于操作。但是水清洗工艺也存在着一些缺陷。在水清洗的过程中需要用到刷辊，由于刷辊的硬度相对于铝板带较高，必然会在刷洗的过程中对铝板带造成一定程度的划伤。不仅如此，附着在铝板带表面的微铝粉和油膜在轧辊轧制铝板带的过程中产生的高压高温情况下，形成了十分稳定的化学键，使用类似水清洗工艺等物理方法已经无法将其完全去除，因此需要对铝板带进行第二次清洗。但两次水清洗过程为铝板带增加了很大的成本。

1.2油清洗工艺

油清洗工艺包括喷淋、刷洗、真空辊吸干三个基本工序，包括三个清洗设备，即真空系统、过滤系统以及清洗系统。其中过滤系统可以将已经使用过的清洗油进行过滤处理，以供二次使用。油清洗工序中的清洗油与轧辊轧制工序中的轧制油具有亲和作用，油清洗则通过利用非极性油类分子所具有的相容性原理来达到对铝板带进行清洗的目的。不仅如此，真空辊在将铝板带表面的清洗油吸附之后，会在铝板带的表面形成一层具有保护作用的薄薄的油膜，可以起到防止板材氧化的作用。油清洗机的机列短，这既是它的优点又是它的缺点。因为机列过短的话，油清洗的速度无法提升，另外一方面在车间气温较高时，会促进油气的挥发，使油气充满整个车间，既污染了工厂里的工作环境又危害了车间工作人员的身体健康。同时，高温天气再加上油气聚集，大大增加了发生火灾的隐患。而在气温较低时，清洗油的黏度将会增加，增加了清洗难度。

1.3 酸、碱水基清洗工艺

酸、碱水基清洗工艺分为两种情况：一种情况为彩图铝板带的清洗工艺，具体清洗工序为脱脂两次、水洗两次、铬酸钝化、辊涂底漆、辊涂面漆、烘干等；而另一种情况为冷轧铝板带清洗工艺，具体清洗工序为脱脂两次、水洗两次、烘干。在冷轧铝板带清洗工艺中所使用的是酸、碱水基清洗剂，而非传统意义上的酸、碱。其重要成分包括螯合剂、缓蚀剂以及表面活性剂。其中缓蚀剂对于酸、碱对铝板带表面的腐蚀能起到一定的削弱作用，能够有效减少铝板带表面白斑的产生；酸、碱能够对附着在铝板带表面的微铝粉进行溶解，与此同时碱液对于皂化性油脂具有皂化作用，使其变为固体，从而从铝板带表面去除；而表面活性剂能够对轧辊过程中残留的轧制油进行乳化，使轧制油膜和铝板带之间的界面张力降低，达到除油的效果。酸、碱水基清洗工艺采用喷淋方式，效率高、速度快。

2 酸.碱清洗工艺的对比

因为铝产品加工的特殊性，大多数企业采用清洗质量高、产能较大、清洗速度快的酸、碱清洗工艺。虽然酸、碱清洗工艺的流程类似，都是通过对铝板带表面附着的铝粉进行皂化，对残留的轧制油进行皂化来进行清洗，提高铝板带表面的质量。但是酸清洗工艺和碱清洗工艺在成本、速度、环保等方面都具有自己的特点。

在速度和安全方面，利用酸清洗工艺时往往需要将铝板带在酸清洗剂中浸泡长达Imin，耗时过长，无法满足高速机列的速度需求。酸的使用量很大而且具有易挥发的特性，会污染车间环境，腐蚀设备，危害车间工作人员的健康。而碱清洗剂相对而言在加热之后具有经济实惠、相对安全环保、清洗速度快并且效果好的优势。

在对板材的影响方面，碱清洗剂相对于酸清洗剂对铝板带的腐蚀较轻，但是需要根据残留的轧制油的量来合理配置清洗液的浓度，使其发挥最大功效。

在清洗液的处理方面，废酸液因为在清洗的过程中夹杂了很多杂质，因此处理起来并不方便。而且废酸液对环境的影响较大，气味刺鼻并且具有易挥发的特性。而废碱液的处理方式比较方便，与工厂其他普通废液的处理方式基本相同。

3 各种清洗工艺的优缺点对比

水清洗工艺、油清洗工艺、酸清洗工艺以及碱清洗工艺的优缺点见表1。

4 小结

铝板带表面质量的好坏是衡量铝产品的一个十分重要的标准，影响铝板带表面质量的主要因素为轧辊轧制过程中的残留的轧制油以及铝粉。通过比较水清洗工艺、油清洗工艺、酸清洗工艺以及碱清洗工艺的各自工艺特点以及清洗后的铝板带表面的洁净度，得出酸、碱清洗工艺相对而言更具优势，更加适用于表面质量要求较高、产能较大、要求清洗速度快的铝加工产品。

参考文献

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