静电涂油机在镀锡产线的应用及其高压故障诊断

祁正隆

（首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北唐山 063200）

0 引言

首钢京唐公司两条镀锡机组设计年产量共45 万吨，由德国西马克技术总负责，多家国内外公司参与详细设计和设备制造，于2013年10月陆续投产。其后，经过生产工艺和设备的不断优化改进，目前年产量达40 万吨以上，品种开发和质量不断提高，产品已经广泛被中粮、奥瑞金等高端食品包装企业采用。

为保证镀锡板在高速制罐生产线上有良好的加工性能，防止擦伤镀锡板表面，须在其表面涂一层很薄却十分均匀的油膜。京唐公司镀锡机组采用德国DUMA 公司的静电涂油机。与镀锌、连退等其他机组相比，镀锡机组高压静电涂油机涂油量更为精细（1～10 mg/m2），油品为DOS 油而非普通的防锈油，其工作原理也略有不同。

1 静电涂油工作原理

静电涂油机是冷轧薄板生产线的重要设备并且广泛应用在连退、镀锌、镀锡等机组上。静电式涂油机是根据静电场对电荷的作用原理实现的，在高压静电的作用下使液体防锈油或DOS油均匀地吸附在金属板带材表面上，形成均匀的油膜。而其低压电气控制系统的性能将对薄板生产处理线的产品质量产生重要影响。该涂油机可以根据现场实际工艺要求，可以使得板材表面的涂油量在一定范围内变化，而且操作方便，越来越受到人们的重视。

与冷轧其他产线相比，镀锡机组静电涂油机涂油量更为精细，其涂油范围为1～10 mg/m2，油品为DOS 油而非普通的防锈油，雾化方式也有很大不同。冷轧其他产线普遍采用刀梁雾化方式，而电镀锡高压静电涂油机采用喷嘴雾化和高压电离丝二次雾化方式。

DOS 油在油箱内被加热后按照工艺设定值通过计量泵送到雾化喷嘴内，而后被压缩空气打成雾状后喷出，喷出的油雾再被风机通过管道吹到涂油机内油气存储室，最后进入涂油机内部并与高压电离丝接触（图1）。当高压电离丝（直径0.2 mm）接通高压直流电源负极后，高压电离丝与带钢之间就产生了高压静电场。当油雾通过油气存储室窄缝喷到金属丝后，会进行二次雾化且带上负电，此时在静电场的作用下，带负电的油雾被电场加速而向带钢（高电势）飞去，均匀地吸附到带钢表面，形成一层均匀的油膜。

图1 静电涂油机基本结构

2 静电涂油机高压系统设备

静电涂油机高压系统包括两套高压发生器。两套高压既可分别为上、下表面高压电离丝供电，也可以使用一套高压系统给上、下表面高压电离丝同时供电，另一套作为备用。两套高压发生器直接安装在涂油机架上，其容量为130 kV、2.3 mA。高压供电系统主要是为了给高压金属电离丝供电，使油雾二次雾化并带上负电荷从而吸附到带钢表面。单相380 V、50 Hz 电网电压经高压发生器后输出直流负高压到高压电离丝。在静电涂油机操作面板OP277 上设定好正常工作所需要的高压数值后，当涂油机开始工作时PLC 会自动控制高压发生器启动。

3 静电涂油机高压故障分析及措施

通过近几年对镀锡机组静电涂油机的日常维护发现，高压系统相关的故障发生频率最高，且处理时间较长。因此将重点对镀锡机组涂油机高压系统常见故障及处理措施进行分析总结。

（1）现场涂油机高压无法上电，高压发生器显示屏不显示高压数值。查看高压变压器开关按钮处于“on”位，如果不处于“on位”则需要将其拨到“on”位。

（2）现场涂油机高压无法上电。查看本地操作面板报警信息，显示高压错误，则按照以下步骤检查处理：淤查看现场高压电离丝是否断裂，导致限位开关信号丢失，如果高压电离丝断裂则需要跟换；于查看限位开关是否应用到位，即活动杆与开关本身角度约为45，如果不到位则需要通过调整拉线长度使限位开关是否应用到位；盂如果以上两条均正常，则检查限位开关本体及接线是否有异常。

（3）现场涂油机高压无法正常上电，且上电时高压由0 kV上升为设定值80 kV 过程中突然跳电，此过程中漏电流0 mA上升至接近2 mA。则按照以下步骤检查处理：淤带钢板形差，如严重中浪，此时也可能出现高压丝与带钢间打火现象；于涂油机内部不清洁，导致漏电流过大，高压保护性断电，此时需要清理涂油机内部结构。

（4）现场涂油机上表面（或下表面）单面高压无法上电，本地操作面板无任何报错信息，除单面高压无法上电外，涂油机可以正常工作。此时查看本地操作面板中是否使用“Jumper HV US（Jumper HV LS）”功能，导致上表面（或下表面）高压被正常屏蔽。此功能适用于高压变压器“一带二功能”。

（5）现场涂油机单个或两个高压发生器无法上电，本地操作面板无任何报错信息，除涂油机高压电压不正常工作外，涂油机其他部分工作正常。排除（4）所述情形后，可以怀疑设定值80 kV 未传输到高压变压器，即高压变压器接受到的高压设定值为0 kV。此时需要对涂油机单个或两个高压设定值相关线路进行逐一排查，重点关注信号转换模块（4～20 mA 转0～10 V)是否损坏。

（6）如果通过分析确认为高压发生器本身故障，则需要更换高压变压器。或者按以下步骤进行处理：淤断开有故障的高压发生器的电源开关；于从涂油室内专用的插孔中将出现故障的高压电缆抽出；盂用特制的高压连接线，将上下高压电离丝连接，用一个高压电源为上下表面高压电离丝同时供电；榆在控制面板中JUMP MEAU 中选择禁止损坏的高压发生器。

需要注意的是，用一个高压变压器对上、下表面同时供电时，如果由于漏电流过高、不能达到高压设定值80 kV，则可以适当将高压设定值下调，如60 kV。但是高压设定值下调后，应当及时检测带钢表面涂油量并调整涂油机其他相关控制参数，保证带钢表面涂油量符合工艺要求。

4 结束语

高压静电涂油机涂油均匀、涂油量控制准确，且工作可靠、维护检修量小，能够满足各种工艺需要，因此广泛应用于冷轧薄板生产线。本文首先介绍了京唐公司镀锡机组静电涂油机基本原理和结构组成，并在简单介绍涂油机高压系统的基础上重点对镀锡机组涂油机高压系统常见故障及处理措施进行系统总结，供维护人员交流学习。