專利名稱：一種鋁箔真空低溫除油工藝及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種去除軋制后的雙零鋁箔表面殘留軋制油的方法，具體的說是一種采用真空低溫的方法消除鋁箔表面殘余軋制油的工藝及其設備。
背景技術：
鋁箔的應用越來越廣泛，人們對鋁箔表面質量的要求也不斷提高，特別是熱封箔、藥用箔、軟管箔等產品，除了要求合適的力學性能、平整光亮的表面外，還要求鋁箔表面除油干凈，以保證最終產品的正常使用。現代化鋁箔軋機的速度很高，剛軋制完的鋁箔表面或多或少都帶有軋制油，如果除油不徹底，鋁箔產品會出現油粘、起泡、起線條、帶油、油斑等缺陷，除帶油外，這些缺陷一般在成品不是周期性出現，檢驗中不易發現，其成因主要是鋁
箔表面的軋制油清除不徹底。根據國內外有關資料，現代鋁箔生產一般采用熱處理方法除油，主要是依靠退火過程中油的受熱揮發。通常雙零箔退火的目的，一是為了獲得一定的塑性，二是為了獲得光亮、干凈無殘油的表面質量。過去制定雙零箔成品退火工藝的主要考慮因素，是純鋁箔的再結晶溫度和軋制油的餾程。由于純鋁箔的再結晶溫度約為24(T260°C，鋁箔軋制油的餾程一般約為20(T26(TC，過去制定的退火工藝，退火溫度一般為310°C，退火周期l(T40h。這種退火制度，由于溫度高，油脂燃燒，發生油膜碳鏈分解氧化，引起鋁箔污染，造成黃褐色油斑。目前一般采用230°C長時間保溫的辦法來確保退火和完全除油或分段保溫分別除油和退火。長期實踐結果表明產品的機械性能一般只需10 15h退火即可達到國標要求，而除油時間則長達28 35h (對O. 007 O. 15mm鋁箔)。機械性能的調整與除油是難以同步進行的，因此大量時間被浪費在除油退火過程中，過去曾對退火工藝、鋁箔裝爐方式等作過研究分析、調整與改進，但都收效不大。傳統的除油工藝中，爐內油氣的排除一般采用鼓風增壓或抽風排氣等方式，該方式是在經過一定時間的加熱后，通過鼓風或抽風的方式排出油氣。但是不論哪種方式，在加熱使油蒸發的過程中，爐內的氣體都是不流動的，只有等到軋制油在氣氛中的分壓與蒸汽壓趨于平衡時才進行一次油氣排除。這種方式在加熱過程中蒸發的油氣始終除油鋁箔周圍，不利于提高油氣蒸發速度。此外，對于制藥行業大量使用的藥用鋁箔，鋁箔軋制后不需要進行改善材料機械性能的退火處理，但是對除油的要求較高，如果沿用前述退火除油工藝，一方面除油時間較長，降低了生產效率，另一方面除油溫度較高，增加了不必要的能源消耗。因此，迫切需要尋找一種高效節能的途徑來解決鋁箔軋制后的除油問題。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種用于鋁箔的真空低溫除油工藝及設備，具體除油溫度低、速度快的優點，大幅降低了除油時間。適用于僅要求除油不要求退火的藥用鋁箔的高效節能環保除油處理，也可用于其他用途鋁箔退火前除油處理。本發明未解決上述技術問題所采用的技術方案是一種鋁箔真空低溫除油工藝，包括如下步驟
(I)、將表面附著有軋制油的鋁箔放入一個壓力容器中，鋁箔通過懸掛裝置或支撐裝置放置在壓力容器的中部。(2)、通過真空泵從壓力容器底部設置的抽氣口抽出容器中的空氣，使壓力容器中的壓力降至10_2MPa以下。(3)、開啟壓力容器外壁面設置的電磁感應加熱裝置，對壓力容器的容器壁加熱，通過熱輻射的形式使壓力容器內的鋁箔升溫至60— 90°C。(4)、在步驟(2)中壓力降至10_2MPa以下后，繼續用真空泵抽氣的同時，開啟壓力容器頂部的進氣閥，向壓力容器中同時注入氦氣和空氣，注入的氦氣與空氣的體積比為I 8—1 10，控制氦氣和空氣的注入速度，使壓力容器內的壓力保持在10_2MPa以下。(5)、檢測步驟(4)中向壓力容器內注入的氦氣量，當注入的氦氣總體積達到壓力容器容積的2/3 — 3/4時，關閉壓力容器外壁面的電磁感應加熱裝置停止加熱，然后關閉真空泵停止抽真空，并且停止注入氦氣，當壓力容器內壓力與外部氣壓達到平衡后，停止注入空氣，打開壓力容器將鋁箔取出，即完成鋁箔除油。在采用真空泵抽氣時，從壓力容器中抽出的氣體先通入冷凝器，使氣體中的油汽在通過冷凝器的過程中被冷凝，從而將油汽從氣體中分離出并收集，分離后的氣體通過真空泵排放。鋁箔真空低溫除油工藝所用的除油設備，包括一個壓力容器、真空泵、高頻脈沖電源和電磁感應加熱線圈；電磁感應加熱線圈環繞壓力容器的外壁設置，并與高頻脈沖電源相連；在壓力容器的底部設有一個抽氣口，抽氣口通過抽氣管路依次與冷凝裝置和真空泵連接；在壓力容器的頂部設有分別與氦氣氣源和空氣氣源連接的進氣口。所述的進氣口設有一個，進氣口通過一個三通管路分別于氦氣氣源和空氣氣源連接，在進氣口與氦氣氣源和空氣氣源連接的進氣管路上分別設有進氣閥I和進氣閥II。本發明的有益效果是
I、本發明工作過程中容器內為壓力小于10-2MPa的真空環境，在此真空環境下附著在鋁箔表面的軋制油更容易與鋁箔分離，提高了除油效率。2、本發明在真空條件下除油使軋制油的鎦程降低，因此可在較低(低于IO(TC)溫度下實現軋制油的蒸發，降低了加熱裝置的加熱溫度，有利于降低能耗和用于保溫裝置的成本。并且低溫除油不會造成鋁箔污染，提高了鋁箔的質量。3、采用電磁感應加熱方式，具有加熱效率高、升溫快、可控性好，且易于實現機械化、自動化等優點，本發明需要的加熱溫度較低，但是考慮到能源利用效率，因此采用高頻電磁感應加熱技術對高壓容器進行加熱，根據軋制油的鎦程對鋁箔的溫度進行精確控制，使軋制油在除油過程中始終處于最佳的蒸發溫度區間，提高能源利用效率。4、在除油過程中按一定比例注入氦氣和空氣，增加了壓力容器內的氣體流動，使油蒸汽隨氣體一同排出，更有利于軋制油的蒸發。并且，與只通入空氣相比，同時通入氦氣和空氣，一方面保證除油過程中鋁箔不會發生氧化反應等化學反應影響產品質量；另一方面由于軋制油蒸汽比重大，軋制油蒸汽由于重力作用會向壓力容器下部移動，而充入的氦氣比重小占據了壓力容器上部的空間，空氣比重較大會向下運動并被真空泵抽出，從而加強壓力容器內的氣體流動，這就加快了軋制油蒸汽向下運動的速度，并使鋁箔周圍軋制油蒸汽分壓快速降低，促使鋁箔表面的軋制油快速蒸發，進一步提高除油效率。5、軋制油蒸汽若直接排到壓力容器外的空氣中，不可避免的會造成空氣污染，本發明裝置在真空泵前端設置了冷凝裝置，使軋制油蒸汽凝結液化，在除油完成后可對收集的軋制油進行回收利用，既降低了空氣污染，同時又可節約生產企業的成本。
圖I是本發明除油設備的結構示意圖。圖中標記1、進氣閥I，2、進氣閥11，3、壓力容器，4、鋁箔，5、冷凝裝置，6、真空泵，7、高頻脈沖電源，8、電磁感應加熱線圈，9、氦氣氣源，10、空氣氣源。
具體實施例方式結合附圖具體說明本發明的實施方式。一種鋁箔真空低溫除油工藝，包括如下步驟
(I)、首先將需要處理的表面附著有軋制油的鋁箔放入一個壓力容器中。為了保證鋁箔表面油分的正常蒸發，盡量避免將鋁箔直接堆在壓力容器底部。可以將鋁箔放置在例如物品放置架等支撐裝置或懸掛裝置上，是鋁箔處于壓力容器的中部或上部。(2)、放置好鋁箔后，封閉壓力容器，采用真空泵從壓力容器底部設置的抽氣口對壓力容器抽真空，使壓力容器內的壓力降至10_2MPa以下，一般10_2MPa即可。(3)、壓力容器內真空度達到要求后，啟動壓力容器外壁面設置的電磁感應加熱裝置，對壓力容器的容器壁進行加熱。由于壓力容器內被抽真空后，能夠進行熱量傳導的氣體量很少，其內部熱量的傳導主要依靠熱輻射的形式。因此，這時主要依靠熱輻射的形式對鋁箔進行加熱。隨著溫度的升高，鋁箔表面的軋制油會逐漸蒸發。通過壓力容器內的溫度傳感器檢測鋁箔的溫度，控制電磁感應加熱裝置使鋁箔的溫度達到并保持在60— 90°C。(4)、在步驟(2)用真空泵將壓力容器內壓力降至10_2MPa以下后，繼續用真空泵抽氣的同時，開啟壓力容器頂部的進氣閥，向壓力容器中同時注入氦氣和空氣。控制氦氣和空氣的注入速度，保證同一時間內注入壓力容器內的氦氣與空氣的體積比為I : 8— I 10，最好為I : 9。氦氣的注入能夠保證鋁箔不被氧化，并且注入的氦氣會聚集在壓力容器上部，隨著持續的注入，氦氣聚集量的逐漸增多會將蒸發的油汽向下壓，從而降低鋁箔周圍軋制油蒸汽分壓。在保證鋁箔不被氧化的前提下，適當的注入空氣可以減少氦氣的使用量，從而降低成本。并且保證適當的氣體注入量，能夠保證壓力容器內的氣體流動，提高除油效率。(5)、在步驟(4)向壓力容器內注入氦氣和空氣時，檢測氦氣和空氣的注入量。從開始注入算起，當注入的氦氣總體積達到壓力容器容積的2/3 — 3/4時，即可認為除油以基本完成。這時，關閉壓力容器外壁面的電磁感應加熱裝置停止加熱，然后關閉真空泵停止抽真空，并且停止注入氦氣。保持空氣的注入，直至壓力容器內壓力與外部氣壓達到平衡后，停止注入空氣。然后打開壓力容器將鋁箔取出，即完成鋁箔除油。在其它條件相同的情況下，采用本發明的方法與只采用抽風機形成負壓而不通入空氣的方式相比，提高除油效率50%以上，與僅通入空氣的方式相比提高除油效率20%以上。
為了防止空氣污染，并對軋制油進行回收利用，在采用真空泵抽氣時，可以將壓力容器中抽出的氣體先通入冷凝器，使氣體中的油汽在通過冷凝器的過程中被冷凝，從而將油汽從氣體中分離出來，并進行收集，分離后的氣體通過真空泵排放。鋁箔真空低溫除油工藝所用的除油設備，包括一個壓力容器3、真空泵6、高頻脈沖電源7和電磁感應加熱線圈8 ;電磁感應加熱線圈8環繞壓力容器3的外壁設置，并與高頻脈沖電源7相連。電磁感應加熱線圈8即為對壓力容器加熱的電磁感應加熱裝置。在壓力容器3的底部設有一個抽氣口，抽氣口通過抽氣管路依次與冷凝裝置5和真空泵6連接；在壓力容器3的頂部設有分別與氦氣氣源9和空氣氣源10連接的進氣口。為了檢測壓力容器內鋁箔的 溫度，可以在壓力容器內設置溫度傳感器。傳感器的形式可以選用現有技術中任何可行的種類。所述的進氣口可以只設置一個，進氣口通過一個三通管路分別于氦氣氣源9和空氣氣源10連接，在進氣口與氦氣氣源和空氣氣源連接的進氣管路上分別設有進氣閥I I和進氣閥II 2。
權利要求
1.一種鋁箔真空低溫除油工藝，其特征在于包括如下步驟 (1)、將表面附著有軋制油的鋁箔放入一個壓力容器中，鋁箔通過懸掛裝置或支撐裝置放置在壓力容器的中部； (2)、通過真空泵從壓力容器底部設置的抽氣口抽出容器中的空氣，使壓力容器中的壓力降至ICT2MPa以下； (3)、開啟壓力容器外壁面設置的電磁感應加熱裝置，對壓力容器的容器壁加熱，通過熱輻射的形式使壓力容器內的鋁箔升溫至60— 90°C ； (4)、在步驟(2)中壓力降至10_2MPa以下后，繼續用真空泵抽氣的同時，開啟壓力容器頂部的進氣閥，向壓力容器中同時注入氦氣和空氣，注入的氦氣與空氣的體積比為I : 8—I : 10，控制氦氣和空氣的注入速度，使壓力容器內的壓力保持在10_2MPa以下； (5)、檢測步驟(4)中向壓力容器內注入的氦氣量，當注入的氦氣總體積達到壓力容器容積的2/3 — 3/4時，關閉壓力容器外壁面的電磁感應加熱裝置停止加熱，然后關閉真空泵停止抽真空，并且停止注入氦氣，當壓力容器內壓力與外部氣壓達到平衡后，停止注入空氣，打開壓力容器將鋁箔取出，即完成鋁箔除油。
2.如權利要求I所述的一種鋁箔真空低溫除油工藝，其特征在于在采用真空泵抽氣時，從壓力容器中抽出的氣體先通入冷凝器，使氣體中的油汽在通過冷凝器的過程中被冷凝，從而將油汽從氣體中分離出并收集，分離后的氣體通過真空泵排放。
3.如權利要求I所述的鋁箔真空低溫除油工藝所用的除油設備，其特征在于包括一個壓力容器(3)、真空泵(6)、高頻脈沖電源(7)和電磁感應加熱線圈(8);電磁感應加熱線圈(8)環繞壓力容器(3)的外壁設置，并與高頻脈沖電源(7)相連；在壓力容器(3)的底部設有一個抽氣口，抽氣口通過抽氣管路依次與冷凝裝置(5)和真空泵(6)連接；在壓力容器(3 )的頂部設有分別與氦氣氣源(9 )和空氣氣源(10 )連接的進氣口。
4.如權利要求3所述的除油設備，其特征在于所述的進氣口設有一個，進氣口通過一個三通管路分別于氦氣氣源(9)和空氣氣源(10)連接，在進氣口與氦氣氣源和空氣氣源連接的進氣管路上分別設有進氣閥I (I)和進氣閥II (2)。
全文摘要
一種鋁箔真空低溫除油工藝及設備，將鋁箔放入壓力容器中，通過真空泵使壓力容器中的壓力降至10-2MPa以下；開啟電磁感應加熱裝置使鋁箔升溫至60-90℃；真空泵抽氣的同時，開啟壓力容器頂部的進氣閥，向壓力容器中同時注入氦氣和空氣，注入的氦氣與空氣的體積比為1︰8-1︰10，控制氦氣和空氣的注入速度，使壓力容器內的壓力保持在10-2MPa以下；當注入的氦氣總體積達到壓力容器容積的2/3-3/4時，停止加熱、抽真空及注入氦氣，當壓力容器內壓力與外部氣壓達到平衡后，停止注入空氣，即完成鋁箔除油。真空除油提高了除油效率和質量；按一定比例注入氦氣和空氣，促使鋁箔表面的軋制油快速蒸發，進一步提高除油效率。
文檔編號B21B45/02GK102847733SQ20121029626
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月20日 優先權日2012年8月20日
發明者陳保平, 蔡俊杰, 郭望望, 吳銳, 方世杰 申請人:洛陽首龍鋁業有限責任公司