1. Який діапазон контролю концентрації для лужного промивання рулонів холодного{1}}прокату? Для чого потрібен цей діапазон?
Концентрація лужного розчину (як NaOH) для лужного очищення рулонів холодного{0}}прокату зазвичай контролюється в межах від 3% до 5%.
Цей діапазон вибрано на основі наступних міркувань балансу:
Занадто низька концентрація (<3%): Insufficient saponification rate, incomplete grease removal, and residual oil on the strip surface will affect subsequent annealing and coating quality.
Too high a concentration (>5%): хоча реакція омилення прискорюється, надмірно високі концентрації NaOH знижують розчинність мила, спричиняючи повторне прилипання нерозчиненого мила до поверхні смужки, таким чином знижуючи ефективність знежирення та збільшуючи витрати на реагенти та подальше промивання.
Відповідно до інженерної практики, діапазон концентрації від 3% до 5% забезпечує хороші результати очищення; подальше збільшення концентрації не покращує суттєво ефект очищення та знижує-рентабельність.
2. Який принцип лежить в основі контролю концентрації лужного мийного засобу? Який зв'язок між концентрацією та ефектом очищення?
Основний принцип контролю концентрації лужного прання базується на хімічному балансі між омиленням і емульгуванням. Лужні розчини (в основному складаються з NaOH, Na₂CO3, Na₂SiO₃ тощо) видаляють жир із поверхні сталевої стрічки за допомогою таких механізмів:
Омилення: луг реагує з тваринними та рослинними оліями (гліцериди жирних кислот), утворюючи-розчинний у воді гліцерин і мило (натрієві жирні кислоти), в результаті чого мастило відшаровується від поверхні сталевої стрічки. Збільшення концентрації лугу прискорює швидкість реакції омилення.
Емульгування: поверхнево-активні речовини емульгують і диспергують не{0}}омилювані жири, такі як мінеральне масло, у розчині для чищення; відповідна концентрація посилює емульгування.
3.Як можна контролювати концентрацію розчину лугу в режимі онлайн під час виробництва? Які найпоширеніші методи виявлення?
На виробництві в основному використовується метод провідності для онлайн-детектування та автоматичного контролю концентрації розчину лугу. Принцип полягає в тому, що коли температура та тиск розчину залишаються постійними, між провідністю розчину та концентрацією іонів (тобто лужністю) існує однозначна{1}}-відповідність.
Послідовність дій методу провідності така:
На циркуляційному трубопроводі встановлений кондуктометр для вимірювання значення електропровідності розчину лугу в режимі реального часу.
Через попередньо-встановлену робочу криву «концентрації-провідності» (яку потрібно відкалібрувати в лабораторії для конкретних одиниць і формул знежирювача) провідність перетворюється на значення концентрації.
Система керування ПЛК автоматично регулює додавання концентрованого розчину лугу та чистої води на основі відхилення між виміряною концентрацією та встановленим значенням, досягаючи замкнутого-контуру керування.
Важливість температурної компенсації: оскільки температура безпосередньо впливає на провідність, система виявлення повинна мати функцію температурної компенсації. Сучасні онлайн-системи виявлення зазвичай встановлюють діапазон температурної компенсації на 0 градусів ~85 градусів, досягаючи точності контролю концентрації ±2 г/л.
Технології, що розвиваються: на деяких передових виробничих лініях почали використовувати-системи онлайн-виявлення комбінаційного розсіювання на місці, які забезпечують більш точний аналіз компонентів шляхом створення моделі ефективних компонентів розчину лугу з точністю виявлення понад 90%.
4. Які дефекти якості можуть бути результатом неправильного контролю концентрації лугу?
Коли концентрація занадто низька:
Неповне знежирення призводить до залишків масла та порошку заліза на поверхні стрічки. Під час наступного відпалу олія карбонізується, утворюючи «масляні плями» або змінюючи колір поверхні.
Це впливає на адгезію покриття та може призвести до неповного цинкування під час гарячого-цинкування.
Коли концентрація занадто висока:
Розчинність мила зменшується, і осад кальцієвого мила прилипає до поверхні смужки. Після стискання віджимними роликами ці осади утворюють «чорні плями від лужного промивання»-нерівномірно розподілені тонкі лінії, що містять високий рівень Ca та P.
Для сталей, що містять легуючі елементи, такі як кремній і марганець, надмірно високі концентрації можуть посилити селективну корозію.
Це збільшує споживання лугу та навантаження на подальше промивання, підвищуючи витрати на очищення стічних вод.
5.Як можна досягти точного автоматичного контролю концентрації лугу на виробництві?
Механізм автоматичного дозування лугу:
У ємності для дозування лугу встановлений датчик концентрації. Коли виявлено, що концентрація нижча встановленої нижньої межі, система керування автоматично відкриває клапан дозувального бункера для додавання концентрованого розчину лугу, одночасно поповнюючи чисту воду, доки концентрація не повернеться до встановленого діапазону.
Умови запуску дозування включають: падіння провідності до заданого значення (через споживання лужності) або зниження рівня циркуляційного бака до встановленого значення (через періодичне викид брудної рідини).
Контроль зв'язку рівня та концентрації:
Для рівня циркуляційного бака встановлено шість контрольних точок (LLL, LL, L, H, HH, HHH). Різниця між рівнями H і L безпосередньо впливає на стабільність концентрації-велика різниця призводить до надмірних коливань концентрації, тоді як невелика різниця призводить до частого поповнення води та рідини.
Оптимізація процесу зворотного потоку:
Удосконалена виробнича лінія приймає конструкцію, де очисний засіб тече в протилежному напрямку до руху сталевої стрічки. Новий розчин лугу готується в секції електролітичного очищення, а потім послідовно надходить до секції промивання розпиленням, дозволяючи розчину лугу використовуватися та поступово забруднюватися, забезпечуючи чистішу воду в наступних резервуарах і покращуючи якість очищення.