环保型纯氧乙炔脱模技术
——林德公众有限公司CARBOFLAM TM 技术
2021-02-06曾小山
曾小山
(林德公众有限公司技术中心 上海 201206)
0 引言
日用玻璃一般包括玻璃瓶罐、玻璃器皿、玻璃保温容器、医药用玻璃、灯饰玻璃和工艺玻璃等。
近年来,我国日用玻璃行业面临严峻的挑战。在高质量、高效益发展方面还存在诸多问题:日用玻璃产品的技术含量和附加值相对不高;部分产品产能结构性过剩,部分地区和企业仍然存在着盲目发展现象;低水平重复建设和不合理的竞争问题依然存在;行业弱、散、小的局面还没有得到根本改变;专业性、管理型高端、创新人才匮乏;综合管理水平亟待提高;自主创新能力和应对突发危机的能力和手段仍然比较薄弱;环保越来越严,招工越来越难;传统的人工涂油(打油)造成车间油烟污染特别严重(图1)。
图1 传统人工涂油(打油)
在当今日用玻璃行业政策和国家及地方环保政策的双重压力下,对每一个玻璃生产企业而言,提高生产效率和成品率、降低成本、改善产品质量、加强环保管理、改善工人的劳动强度和工作环境等变得尤为重要。
1 CARBOFLAM技术原理
日用玻璃的成型工艺有一个脱模的环节,即在模具内表面喷涂一层薄薄的碳层,利用碳分子的润滑作用,辅助玻璃在模具内均匀展开和成型后的脱模。实现碳喷涂的方法有很多种,如刷油、涂石蜡等。碳喷涂能够改善玻璃质量、提高生产效率和成品率、减少成型过程中产生的蒸汽和烟雾等。
为了实现完美的脱模,林德开发了全球领先的CARBOFLAM纯氧乙炔脱模技术,该技术适用于大部分日用玻璃产品的成型。见图2。
图2 CARBOFLAM纯氧乙炔脱模
其原理为:在玻璃成型的过程中,CARBOFLAM 采用氧气和乙炔后混合的方式,通过精确的比例控制,使乙炔在高温状态下分解出碳。由于系统控制燃烧过程为不完全燃烧,接近100%纯度的微米级碳颗粒在模具内表面非常的均匀碳涂层有利于玻璃在模具内各个方向的成型温度更加均匀和一致。为了实现上述过程,设定流量的氧气和乙炔通过相应的电磁阀组控制,经不同的管路进入烧嘴。在烧嘴的位置,氧气包围着乙炔喷射出来,由点火枪自动点燃氧气和乙炔的混合气体,从而实现完美的CARBOFLAM纯氧乙炔脱模工艺。
2 CARBOFLAM设备特点
CARBOFLAM主要由氧气供应(量大采用液氧储罐和汽化器,量小采用瓶气或买可保)、乙炔供应(主要包括乙炔钢瓶组和汇流排阀组)、氧气管道(从氧气供应点到车间主控阀组,从主控阀组再到成型设备)、乙炔管道(从乙炔供应点到车间主控阀组,从主控阀组再到成型设备)、压缩空气管道(从气源到主控阀组和成型设备)、氧气/乙炔主控阀组、电气控制系统、分区控制单元、烧嘴及其支架组成。
CARBOFLAM纯氧乙炔脱模系统通常包括:氧气/乙炔主控制阀,电气控制系统,配合玻璃成型设备(IS设备或Carrousel设备)的控制单元,烧嘴支架以及烧嘴等。可以根据每个客户不同的工况定制CARBOFLAM纯氧乙炔脱模系统设备(图3)。
图3 CARBOFLAM纯氧乙炔脱模系统
由于乙炔燃烧的产物是水和二氧化碳,未完全燃烧产生的碳颗粒会均匀喷涂在模具内表面,形成微米级的碳涂层,因此,与传统的脱模技术相比,CARBOFLAM纯氧乙炔脱模不会产生有害物质。得益于CARBOFLAM碳喷涂周期非常短(0.1~1 s),其形成的烟气量也非常少。另一方面,CARBOFLAM系统通过调整碳喷涂的频率(周期,图4)来控制模具内表面温度,对比传统的脱模技术(如刷油),CARBOFLAM既能保证模具温度可控,又能实现更高波动更小的模具温度(图4)。
图4 模具温度与喷涂周期的关系曲线
图5 模具温度之CARBOFLAM纯氧乙炔脱模对比人工涂油
从图4可以看出,CARBOFLAM可以通过控制喷涂周期来调整模具温度。从图5可以看出,对比人工刷乳化油的方式脱模脱模,CARBOFLAM实现的模具温度更高,温度波动更小。
CARBOFLAM技术设备与原有的脱模技术相比,节省模具维护成本,降低废品率,提高成品率,最终增加产量。
3 CARBOFLAM应用
CARBOFLAM纯氧乙炔脱模技术可以应用到大部分的日用玻璃企业,如玻璃瓶罐和玻璃器皿产品,各种普白料、高白料及晶白料等。即可应用于行列式制瓶机,也可使用到圆盘式成型机上,可以涵盖各式各样的玻璃制品。
CARBOFLAM纯氧乙炔脱模技术在欧洲已非常成熟,欧洲很多的日用玻璃企业都使用CARBOFLAM纯氧乙炔脱模技术。
4 CARBOFLAM优势
与传统的人工涂油脱模工艺相比,全新的CARBOFLAM纯氧乙炔脱模技术有以下显著特点:
(1)取代原有的人工手动涂油,节省人力;(2)消除原有系统产生的运行成本,节省水、电、油等;
(3)提高成品率(节约废品返工带来的人工、能源成本),增加产量;
(4)减少换模造成的产量损失,增加产量;
(5)改善磨损,降低模具系统的维护成本;
(6)更高更均匀的模具温度为开发新产品创造先天条件;
(7)产生极少的污染烟气,更加环保,大幅改善工人的操作环境;
(8)脱模工艺自动化,更加安全,省时省心,高效环保。
5 结语
日用玻璃行业与我们的日常生活休戚相关,是我国玻璃行业中非常重要的民生行业,到目前为止,我国日用玻璃企业数量已有1000家以上,但上规模的企业只有100家左右,总体产能严重过剩,利润率不高(4%~6%),综合能耗和污染物排放都比国外先进水平高。现在玻璃行业正在突出节能减排,推进清洁生产,发展轻量化玻璃瓶罐和高档玻璃器皿,提高产品质量档次,国家也正在利用环保杠杆压缩市场产能,淘汰落后生产工艺,生产企业的优胜劣汰也在一步步加剧。
CARBOFLAM的安全、高效、环保和省时省心的自动化纯氧乙炔脱模技术,将为玻璃成型脱模工段带来安全环保的新环境,为我国日用玻璃行业的节能减排事业开辟安全环保的新篇章。