1. Що таке «точка роси»? Що контролює точку роси під час відпалу холодної прокатки?
Точка роси означає температуру, при якій водяна пара в атмосфері починає конденсуватися в рідку воду. Під час відпалу холодної прокатки точка роси фактично відображає вміст води (парціальний тиск водяної пари) в атмосфері печі.
Основою контролю точки роси є точне керування окислювально{0}}відновною здатністю атмосфери печі-чим нижча точка роси (нижчий вміст води), тим сильніша відновна здатність атмосфери; чим вище точка роси, тим сильніша окислювальна здатність. Для захисної атмосфери (H₂+N₂) точку роси зазвичай потрібно контролювати в межах від -40 градусів до -60 градусів, щоб гарантувати, що атмосфера знаходиться в межах стабільної області відновлення заліза.
2. Чому точка роси безпосередньо впливає на те, чи окислюється поверхня стрічки?
За рівноважною реакцією заліза, кисню і водяної пари:
Fe + H₂O ⇌ FeO + H₂
Константа рівноваги для цієї реакції становить K=P(H₂O)/P(H₂).
Коли P(H₂O)/P(H₂) вище рівноважного значення, реакція йде вправо, і залізо окислюється з утворенням оксиду заліза (FeO).
Коли P(H₂O)/P(H₂) нижче рівноважного значення, реакція йде вліво, і оксид заліза відновлюється до металевого заліза.
Оскільки P(H₂O) безпосередньо визначається точкою роси, точка роси визначає, «окислює» або «відновлює» атмосфера атмосфера. Якщо точка роси неконтрольовано підвищується, навіть із введенням чистого водню, стрічкова сталь все ще може окислюватися, що призведе до дефектів «кольору окислення» або «синюватих».
3. Які конкретні дефекти якості може спричинити неправильний контроль точки роси в холоднокатаних-рулонах?
Колір окислення поверхні: коли точка роси надто висока, на поверхні смуги утворюється надзвичайно тонка оксидна плівка, яка виглядає жовтою, синьою або сірою, що впливає на зовнішній вигляд і подальшу адгезію покриття.
Вибіркове окислення: для сталей, що містять легуючі елементи, такі як кремній, марганець та алюміній, надмірно високі точки роси спричиняють накопичення та окислення цих легуючих елементів на поверхні, утворюючи оксидне «закріплення» та суттєво погіршуючи характеристики покриття.
Зневуглецьовування: коли точка роси занадто висока, а температура також висока, водяна пара в атмосфері реагує з вуглецем у сталі: C + H₂O → CO + H₂, що призводить до зневуглецювання поверхні, зниження твердості поверхні та показників втоми.
Науглерожування: Зворотне науглерожування може відбуватися, коли точка роси надзвичайно низька, а атмосфера,-що містить вуглець, є ненормальною, але під час фактичного виробництва ризик зневуглецювання більш поширений.
4. Які відмінності у вимогах до контролю точки роси для різних марок сталі?
Звичайна вуглецева сталь (наприклад, марки CQ, DQ): точки роси від -30 градусів до -40 градусів достатньо для задоволення основних вимог до поверхні, оскільки вона містить мало легуючих елементів і менш схильна до вибіркового окислення.
Високо{0}}сталь (містить Si, Mn): потрібна точка роси, менша або дорівнює -45 градусам, або навіть дуже низькі точки роси нижче -60 градусів, щоб запобігти накопиченню та окисленню кремнію та марганцю на поверхні; інакше під час гальванізації відбудеться «зняття покриття» або «погана адгезія покриття».
Зовнішні панелі автомобілів (якщо сталь, загартована сталь): Точка роси повинна бути строго стабілізована на рівні -50 градусів до -60 градусів у поєднанні з атмосферою з високим вмістом водню (більше або дорівнює 5% H₂), щоб забезпечити поверхню найвищої якості без оксидного кольору + без вибіркового окислення.
Кремнієва сталь: надзвичайно чутлива до точки роси, зазвичай потрібна точка роси менше або дорівнює -50 градусам, щоб уникнути впливу шару оксиду на магнітні властивості.
5. Як ми можемо досягти точного контролю та моніторингу точки роси на виробництві?
Ущільнення корпусу печі: кожух печі, входи роликів печі, інтерфейси термопар, зварні шви тощо мають бути суворо герметичними, щоб запобігти проникненню зовнішнього вологого повітря; слід проводити регулярні випробування на герметичність (метод утримання під тиском або виявлення витоку гелію).
Онлайн-лічильники точки роси: дзеркальні вимірювачі точки роси або ємнісні вимірювачі точки роси повинні бути встановлені в ключових місцях, таких як секція нагріву, секція охолодження та передня частина печі для відпалу, щоб контролювати значення точки роси в режимі реального часу та підключатися до автоматизованої системи керування.
Кондиціонування атмосфери:
Коли точка роси підвищується, швидкість потоку захисного газу повинна бути автоматично збільшена, або система повинна переключитися на джерело газу з меншим вмістом вологи (наприклад, розкладання рідкого аміаку на водень або очищений азот).
У зоні печі слід встановити «суху коробку» або «сухий газовий ущільнювач», щоб запобігти зворотному потоку вологого повітря в піч із носа печі.
Регулярне калібрування та технічне обслуговування: Вимірювачі точки роси необхідно регулярно калібрувати, а осушувачі та фільтри необхідно періодично замінювати, щоб забезпечити точність і надійність даних тестування.