铝型材粉末喷涂工艺中能源消耗成本控制

粉末喷涂工艺中的能源消耗有3个方面：一是槽液加热，二是铝型材铬化后的水份烘干，三是粉末固化，以粉末涂层固化消耗的能源最多，现分别讨论如下。

1）槽液加热：很多企业都直接选用常温前处理剂，中温脱脂及铬化已很少再用。在北方地区当环境温度低于5oC时为提高生产效率需要采用加温脱脂，所以这部分能耗在生产成本中比例不大。

2）铝型材铬化后的水份干燥：铬化后的铝材需及时干燥才能保证涂层附着力。烘干的工艺温度一般在120oC左右。
但若湿工件堆放在烘箱内，气流循环受阻，完全靠高温来干燥，则干燥速度慢，干燥效率低。所以烘箱干燥需要提高循环风速，散开工件并定期开门排放水蒸气。

3）粉末涂层固化：粉末涂料的固化温度较高(200±5℃)，固化时间较长(10～15min)，是粉末涂装中的耗能大户，也是涂装生产成本的主要来源。其影响因素主要有以下几方面：

a、能源种类：粉末固化采用的能源有电加热、油加热、天然气加热、燃煤加热等，能源选择需考虑多方面因素：

一是资源条件，二是管理方便性，三是环境及政策法规，四是产品附加值。几种能源的单位价格比较如下表1所示。

表1说明，电加热的单位成本价格最高，电加热的优点是管理和使用方便，若不更换现有供电设备则投资较省，适用于功率较小的烘箱和附加值高的产品。

柴油比电的单位价低20%，在烘箱容量较大且供电容量受限时采用柴油加热也很方便，符合环保法规要求。

燃煤是价格最低的能源，仅相当于电价的1/5，所以大量涂装企业均选用燃煤加热。燃煤加热的最大问题是使用和管理不方便，存在生火，封火，原料堆放，煤灰清运等麻烦，且难以符合环保法规要求。

天然气是洁净能源中性价比最优的能源，且符合环保法规，大部分企业都会选择天然气燃烧。

b、生产效率：单位时间内产出的成品越多，涂装单位面积所需能耗成本就越低，这是一个共识。生产效率的高低决取决于设备结构和性能，铝型材转移是否方便等。

c、设备结构：粉末固化设备有箱式炉、全桥烘道、半桥烘道、直通烘道等。实践经验告诉我们，同样的空炉升温时间所配置的加热功率是不同的。

箱式炉为3kW//ｍ3，全桥烘道为2.5kW/ｍ3，半桥烘道2kW/ｍ3，直通烘道3.5kW/ｍ3。

直通烘道尽管在出口设置风幕，但热损失仍是最大的。根据铝型材在烘道中运行的路线，可分为单行程烘道、双行程烘道(U形烘道)、多行程烘道(S形烘道)和W形烘道。

在完成同样的生产任务情况下，烘道设计成双行程或者多行程，比单行程烘道的散热面积要减少30%，安装面积也减少15%，从而减少了能源消耗，可提高经济效益。例如立式生产线的能源消耗大大降低。

d、提高一次合格率：返工造成损失表现在：(1)浪费粉末；(2)浪费能源；(3)浪费工时；(4)影响产品质量。工件喷涂后进炉前应认真检查补喷，减少返工是最重要的节约手段。

e、新材料新技术：粉末涂料厂家提供固化温度低的粉末是我们所期盼的，能明显降低能耗。当然先进的薄涂粉末技术、粉加粉木纹技术、转印技术、抗划伤粉末技术、纳米功能粉末技术等正在改变铝材涂装行业。