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李稳生
(唐山三友远达纤维有限公司，河北 唐山 063305)
目前，网带式精炼机是国内外粘胶行业用于纤维后处理的主要设备，使用淋洗槽对网带上连续运动的散状纤维进行淋洗以去除杂质，具有结构简单、处理能力强、操作安全方便等优点。淋洗装置选取材料基本以不锈钢为主，特殊浴液区有腐蚀严重部分以904L不锈钢为主。但是，淋洗槽因长期放置在高温蒸汽、含酸碱性气体及酸性浴液环境中使用，极易受到锈蚀和腐蚀，导致淋洗槽使用周期短、更换备件频繁、备件费用高、维修繁琐等问题[1]。
1.1 淋洗槽结构
精炼机作为纤维后处理的主要设备之一，其内部包括多道淋洗除杂工序，如水洗、脱硫、漂白、油浴等。每个除杂工序均设有淋洗槽，淋洗槽横向安装于精炼机内部两个压辊之间，两个压辊之间区域为 淋洗区，内含两道淋洗槽，由托架支承，高于网带300 mm～500 mm，便于淋洗。每个淋洗槽上面有上液管输送浴液给淋洗槽。通过淋洗液在槽体的溢流端均匀溢流喷淋到网带纤维上，从而达到淋洗后处理的效果。淋洗槽喷淋下来的各种浴液通过纤维后，渗落到网带下的接收浴槽即回收系统，然后到浴站进行回收，之后通过泵循环打液，再打到上液管即进液系统，进入到淋洗槽实现循环使用。
淋洗槽由进液端和溢流端组成。进液端为长方形槽体，两侧与底板封闭连接，上部开口正对进液管进口，下侧与溢流端连通；
溢流端为长方形槽体，一端封闭，另一侧与进液端相通，上部锯齿形开口为工作面。溢流端内部含放液装置，在清理时可将内部浴液排空。因淋洗槽底板放置在溢流槽支架上，工作时固定不动，但清理时底板与支架面会发生往复摩擦，故底板厚度应大于两侧板，且为整板折弯，而两侧板与其他设备不接触，在节省费用的情况下可用拼板焊接而成。
1.2 淋洗槽工作原理
淋洗槽工作原理示意见图1。淋洗槽工作时，打液泵将淋洗液依次输送到上液管、进液端，待进液端封闭区域液面缓慢上升后，由进液端下部流入溢流端，当浴液位高于溢流端工作面时(锯齿根部)，浴液由齿根部均匀溢流，淋洗网带上前进的纤维，浴液部分穿过纤维落入回流系统，部分经压辊与托辊的上下挤压进入回流系统，浴液在回流系统的配比符合要求后重新进入进液系统，由此完成一个淋洗循环过程。
1—进淋洗液；
2—上液管；
3—进液端；
4—溢流端；
5—淋洗槽；
6—压辊；
7—托辊；
8—网带；
9—接收浴槽。图1 淋洗槽工作原理示意
2.1 材质改进
漂白区浴液是强腐蚀性次氯酸钠溶液，改进前淋洗槽材质为904L不锈钢，使用6个月便发生锈蚀，使用1 年需更换新备件，成本较高。为探究不同材质淋洗槽的耐腐蚀性，分别选取904L不锈钢、钛板、玻璃钢、聚丙烯4种材料，在精炼机回收槽内进行耐腐蚀性能试验，漂白浴液浓度为1.8 g/L，温度约为60 ℃～80 ℃。不同材质淋洗槽耐腐蚀试验如表1所示。
表1 不同材质淋洗槽耐腐蚀性试验对比
由表1可知，在4种备选材料中，钛板在1个月内未出现锈蚀斑点，说明钛材质具有良好的耐腐性能。且钛板价格低于904L不锈钢，密度约为904L不锈钢的50%，因此，用钛板制作淋洗槽，减少了异物脱落的安全隐患。
2.2 淋洗方式改进
改进前淋洗槽淋洗方式为两侧溢流，此进液方式不宜精准控制淋洗量，易产生辫子丝，对轧车辊、压辊气缸、开松鼓等设备具有极大的损害，且影响生产工艺指标。根据实际生产跟踪对比，认为两侧淋洗对纤维冲击力大、流量大小不易精准操作是产生辫子丝的主要原因，并通过淋洗槽高低试验进行验证。具体方法为：采用人工干预方法对淋洗槽生产线一侧进行加高，即控制一侧不溢流、另一侧溢流，可简单控制进液量。淋洗方式对辫子丝的影响如表2所示。其中，生产周期为7 d。
表2 淋洗方式对辫子丝的影响
由表2可知，在淋洗量相同的情况下，单边淋洗可明显减少辫子丝，且无较大辫子丝，有利于提高纤维产品质量。
为了精准控制淋洗槽流量，对单边淋洗开槽[2]，并对远离压辊一侧设计不溢流，靠近压辊一侧溢流，具体开槽尺寸见图2。将改进后的淋洗槽投入使用，经过跟踪多个班组实际生产情况，发现辫子丝明显减少。证明此设计有效地解决了辫子丝产生问题，并符合实际生产要求。
图2 单边淋洗开槽尺寸示意
3.1 降低成本
改进前淋洗槽整体材质为904L不锈钢，耐腐蚀性差，使用寿命短，淋洗槽单价为1.5万元；
改进后淋洗槽整体材质为钛板，其耐腐蚀性优于904L不锈钢，淋洗槽单价为10万元，且使用周期比改进前延长1倍。每条生产线每年更换淋洗槽7个，两条生产线共计14个，每年可节约备件采购费用7万元，有效地降低了成本。
3.2 安全可靠性提升
904L不锈钢密度为8.25 g/cm3，改进前淋洗槽质量为25 kg；
钛板密度为4.51 g/cm3，改进后淋洗槽质量约为904L不锈钢淋洗槽的50%。改进后淋洗槽质量明显减轻，人工操作时安全可靠性大幅提升。
3.3 避免锈蚀
钛板淋洗槽在使用过程中不产生锈蚀，可避免异物掉落造成纤维污染，保证纤维产品质量，可提高企业信誉口碑。
3.4 其他优点
单边淋洗方式有利于减少辫子丝的产生和非计划停车次数，提高压辊、轧车辊的使用寿命，同时每年可降低精炼机气缸、压辊备件采购费用约8万元。此外，改善辫子丝问题可提高产品质量，减少下游企业投诉，进而提升产品竞争力。
经过实际生产前后数据的对比，相比原904L不锈钢淋洗槽，使用改造后的钛板淋洗槽，配合单边淋洗方式，无论是设计还是选材均符合实际生产需要，适应大型设备产能需求。
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