钢材预处理

航行于海洋上的船舶或海洋结构，一直处于强腐蚀性介质之中，其腐蚀问题十分突出。由此而引起的经济损失是相当严重的。因此，必须采取有效的防腐措施，以减少这种腐蚀损失。对于船舶和钢结构来说，涂刷防护涂层，仍然是当今防止其腐蚀的主要手段之一。

钢材表面所涂防腐涂层的有效保护寿命与许多因素有关，如涂装前钢材表面处理的质量，所采用的涂料种类、涂膜厚度、涂装的工艺条件等。其中钢材表面处理质量的好坏对涂层有效保护影响程度大50%多。因此，钢材表面处理的质量控制是确保防腐涂层性能最关键的环节。

涂装前钢材表面处理，俗称除锈，他不仅除去钢材表面的铁锈，而且还包括除去覆盖在钢材表面的氧化皮、旧涂层以及沾污的油脂、焊渣、灰尘等污物。此外，除锈之后钢材表面还形成一定的粗糙度。所谓钢材表面的质量主要是上述污物的清除程度，或称“清洁度”，以及除锈之后钢材表面形成的粗糙度的大小。

国家标准GB8923是等效采用国际标准ISO8501-1: 该标准将未涂装过的钢材表面原始锈蚀程度分为四个“锈蚀等级”，将未涂装过的钢材表面及全面清楚过原有涂层的钢材表面除锈后的质量分为若干各“除锈等级”。

除锈前，钢材表面原始锈蚀状态对除锈后的表面外观质量评定具有一定影响。同时不同锈蚀程度钢材，欲达到同一除锈等级，所花费的清理费用也不同。因此，该标准根据钢材表面氧化皮覆盖程度和锈

蚀状况将其分为四个等级，分别以A、B、C和D表示。

A 全面的覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面； B 已发生锈蚀，并且部分氧化皮已经剥落的钢材表面； C 氧化皮已因锈蚀而剥落，或者可以刮除，并且有少量点蚀的钢材表面；

D 氧化皮已因锈蚀而全面剥离，而且已普遍发生点蚀的钢材表面。

除锈等级，该标准对喷丸（砂）或抛丸除锈、手工和动力工具除锈以及火焰除锈的钢材表面清洁度规定了除锈等级，并且分别以字母“Sa”、“St”、和“F1”表示。字母后面的阿拉伯数字则表示清除氧化皮、铁锈和油脂涂层等附着物的程度等级。

喷射和抛射除锈该项国家标准设有四个除锈等级，每一等级的文字定义如下：

Sa1 轻度的抛射或喷射除锈，钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不老的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。

Sa2 彻底的喷射和抛射除锈，钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且氧化皮铁锈和油漆涂层等附着物已基本清除，其残留物应是牢固附着的。

Sa2.5 非常彻底的喷射或抛射除锈，钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。

Sa3 使钢材表面洁净的喷射或抛射除锈，钢材表面应无可见的油

脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，该表面应显示均匀的金属色泽。

手动和动力工具除锈，该项国家标准设有两个除锈等级，每一等级的文字定义如下：

St2 彻底的手动和动力工具除锈，钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不老的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。

St3 非常彻底的手动和动力工具除锈，钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不老的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。除锈应比St2更为彻底，底材显露部分的表面应具有金属光泽。

火焰除锈，该项标准对于火焰除锈只设一个等级定义如下： F1火焰除锈，钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，任何残留的痕迹应仅为表面变色（不同颜色的暗影）。

经过时代的变迁和前辈们的不断研究，当今船舶钢材表面处理的方式主要为：原材料抛丸预处理并涂装车间底漆；喷丸处理；酸洗及磷化处理。要获得高效率的自动化流水作业，目前还只有抛射磨料处理方式。

抛射磨料处理亦称为抛丸处理，是利用抛丸机的叶轮在高速旋转时所产生的离心力，将磨料（钢丸、钢丝段、棱角砂等）以很高的线速度射向被处理的钢材表面，产生打击和磨削作用，除去钢材表面的氧化皮与锈蚀，让钢材表面露出金属本色并呈现一定的粗糙度，以利于涂料的粘附。

抛丸处理的效率很高，可在密闭的条件下进行，配以粉尘吸收装置则不会污染环境，配以自动化涂装装置则可达到除锈---涂装临时保养用的车间底漆一体化于自动化流水作业。我们称为钢材预处理流水线。

抛丸预处理流水线的工艺流程如下：

上料工位 清扫 清洗 工位 * 预热 * 型材横移（手控） 测厚宽 涂尘装置* 储料箱 废料清理 螺旋输送 达标排放 螺旋输送 斗提机 测幅（宽） 抛丸工位 清理 喷化工位* 有机废气处理装置 * 达标排放 板链机构 烘 干 下料工位* 横移机构 板材下料

以上各工位控制信号信息反馈 总控制室 注：带“*”处均有手控与联动控制箱

预处理线工作流描述：

利用工厂起重机械或其他吊装方式，将钢板或型材摆放在横向输送上料装置上，根据工件的长度开启相应的顶升台条。通过横向移动摆放到输入式辊道上。传感器测量到工件正确进入到输入辊道输送系统上后，工件就可以向前输送进入下一道工序。

工件通过辊道上的传感器和计数器，测出钢材的高度和宽度，通过信号转换成数据传送到主控制系统。通过数据可以精确自动调整后续工序的工作高度和宽度。待工件将到达高压水枪装置前开启高压水闸对钢板进行上下两面清洗（主要是控制盐分含量），同时用高耐磨硬橡皮刮板刮去钢板表面的积水和通过高压风机的吹扫，吹除钢板表面水分。（厂房设有废水处理管道）

工件经过表面吹扫之后，进如预热室，其主要加热方式是红外线加热。使钢材在通过预热室时快速蒸发钢材表面水分，钢材表面温度均匀。

出预热室在抛丸室入口前端有一工件传感器，可以检测工件的到来以及主要尺寸并将有关信息发送到中央控制柜。工件到来时，中央控制柜启动抛丸机的丸料供应系统，仅向需要满足工件宽度的抛丸器供料。并控制喷漆机的喷嘴运动系统的工作范围于工件宽度想匹配。

这样在获得最大生产效率的现时能量消耗、丸料消耗和油漆消耗量最少。

工件在通过抛丸室时，快速和均匀的去除了氧化皮和除锈，然后通过刮扫螺旋装置进行一级清扫，高强度的尼龙滚刷+收丸螺旋装置为二级清扫，高压风机在抛丸室内吹灰+预留压缩空气补吹管路为三级清扫。将工件上残留的丸料清楚掉，同

时所有粉尘通过负压除尘系统抽走。

丸料清扫后通过在抛丸室下部的两个纵向螺旋和一个横向螺旋，回收

至提升机再由提升机输送到分离螺旋，钢丸回到丸料箱内。利用重力风选原理，过滤细小丸料、粉尘从废料口流出。

抛丸室内粉尘和细小颗粒的回收采用重力沉降+旋风体组+滤筒式除尘器的除尘方式。粉尘通过风机产生的负压作用将含尘气流经管道收集到含尘室，通过滤筒过滤分离经洁净室和风机排出。粉尘则被滤芯阻拦在其表面上，当被阻留的粉尘在滤芯表面不断沉积时，滤芯里外的压差也同时不断加大，当压差达到预先设定值时，控制压缩空气的电磁

阀被打开，压缩空气经管道喷入反吹清扫系统，通过清扫机构完成脉冲清灰动作，使沉积在滤芯上的粉尘颗粒在高压气流的作用下脱离滤芯表面掉落，使得整个滤芯表面都得到清扫。净化后的空气由风道、经风机排出（也可通过脉冲控制仪延时顺次反吹）。

符合质量的工件然后进入到喷漆机进行喷漆。喷汽机前侧设有光帘式传感系统，可以控制往复式喷漆系统的高度以及无气喷嘴。根据传感器测的宽度控制喷嘴小车的运动和喷嘴的开闭，防止油漆重喷。确保油漆的消耗量少，成本低，同时改善预处理后工件的焊接质量。

工件离开喷漆机后进入烘干室。采用热风循环原理，使热量得意充分利用。烘干室温度一般在30~70℃可调。烘干室的输送系统为窄条是板链输送系统。输送器为重型结构设计。

漆雾处理装置分为漆雾过滤装置和有害气体吸附装置两部分。由喷漆室的含漆雾气体经过喷漆室管道被吸入漆雾过滤箱，在送风机的作用下，废气经过主进阀和旁通阀切换调节进入热交换器，通过热交换器的换热和加热器的加热，使冷废气加热到催化起然温度（250℃-300℃）。然后进入催化反应床，在催化剂的催化作用下，有机物进行氧化反应生成无害的水和二氧化碳。由于催化反应放热，使反应后

气体温度上升达到一定温度值，反应后的高温气体经过热交换换热，预热原废气使气体温度升高，并且反应后的高温气体降低一定的温度，最后经风机、通过回用调节阀的调节一部份进入烘箱，另一部份排入大气。

烘干后的工件随后输送到工件输出辊道式输送系统，通过横向卸料系统或行车进行卸料。

主要技术性能 项 目 工件宽度 工件长度 工件厚度 工件高度 最大集中载荷 最大载荷 辊道输送速度 流水线处理速度 单 位 mm mm mm mm ㎏／㎡ ㎏/m m/min m/min 蚀等级为A或B级时) 5.0（当钢材的锈 除锈质量等 级 Sa2.5级 m/min 蚀等级为C级时） 基 本 要 求 1000~4500 4000~22500 6~180 ≤400 3000 3000 0~8(可调) 6.0(当钢材的锈 备 注 表面粗糙度 车间底漆 干膜厚度 处理材质及µm 40~75 无机硅酸锌车间 底漆 µm 15~25（可调） A、B、D、E、AH32、 强度范围 等船用级钢板 设备离地高度 整线总长 整线年生产能力 抛丸地坑 工作场地噪音 粉尘排放浓度 漆雾粉尘排放浓mg/m³ 度 苯浓度 甲苯浓度 二甲苯浓度 有机废气排放

AH36、DH32、DH36、EH36 m m t/年 db mg/m³ 8 136 100000t/年 防水 ≤85 ≤50 ≤18 ≤40 ≤16 ≤12 ≤8 mg/m³ mg/m³ mg/m³ mg/m³