1. Koks yra šalto valcavimo ritinių plovimo šarminiu būdu koncentracijos valdymo diapazonas? Kodėl šis diapazonas reikalingas?
Šarminio tirpalo (kaip NaOH) koncentracija šaltai-valcuotų ritinių šarminiam valymui paprastai reguliuojama nuo 3 % iki 5 %.
Šis diapazonas parenkamas atsižvelgiant į šiuos balanso aspektus:
Per maža koncentracija (<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%): nors muilinimo reakcija pagreitėja, pernelyg didelės NaOH koncentracijos sumažina muilo tirpumą, todėl neištirpęs muilas vėl prilimpa prie juostelės paviršiaus, todėl sumažėja riebalų šalinimo efektyvumas ir padidėja reagento sąnaudos bei vėlesnio plovimo našta.
Remiantis inžinerine praktika, koncentracijos diapazonas nuo 3% iki 5% užtikrina gerus valymo rezultatus; toliau didinant koncentraciją, valymo efektas žymiai nepagerėja ir sumažėja sąnaudų{2}}efektyvumas.
2. Koks yra šarminio ploviklio koncentracijos valdymo principas? Koks ryšys tarp koncentracijos ir valymo efekto?
Pagrindinis šarminio plovimo koncentracijos valdymo principas yra pagrįstas chemine pusiausvyra tarp muilinimo ir emulsinimo. Šarminiai tirpalai (daugiausia sudaryti iš NaOH, Na2CO₃, Na2SiO₃ ir kt.) pašalina riebalus nuo plieno juostos paviršiaus šiais mechanizmais:
Muilinimas: šarmas reaguoja su gyvūniniais ir augaliniais aliejais (riebalų rūgščių gliceridais), sudarydamas vandenyje -tirpų glicerolį ir muilą (natrio riebalų rūgštis), todėl riebalai atsiskiria nuo plieninės juostelės paviršiaus. Didinant šarmų koncentraciją, pagreitėja muilinimo reakcijos greitis.
Emulsinimas: paviršiaus aktyviosios medžiagos emulsuoja ir išsklaido į valymo tirpalą-nemuiluojamus riebalus, pvz., mineralinę alyvą; tinkama koncentracija pagerina emulsinimą.
3.Kaip šarmo tirpalo koncentraciją galima stebėti internetu gamybos metu? Kokie yra dažniausiai naudojami aptikimo metodai?
Gamybos vietoje daugiausia naudojamas laidumo metodas, skirtas šarminio tirpalo koncentracijos aptikimui ir automatiniam valdymui internetu. Principas yra tas, kad kai tirpalo temperatūra ir slėgis išlieka pastovūs, tirpalo laidumas ir jonų koncentracija (ty šarmingumas) atitinka vieną -prie{2}}vieną.
Laidumo metodo darbo eiga yra tokia:
Cirkuliaciniame vamzdyne sumontuotas laidumo matuoklis, skirtas šarminio tirpalo laidumo vertei matuoti realiu laiku.
Naudojant iš anksto{0}}nustatytą „laidumo-koncentracijos“ kreivę (kurią reikia kalibruoti laboratorijoje konkretiems vienetams ir riebalų šalinimo agentų formulėms), laidumas paverčiamas koncentracijos verte.
PLC valdymo sistema automatiškai sureguliuoja koncentruoto šarmo tirpalo ir gryno vandens įpylimą pagal nuokrypį tarp išmatuotos koncentracijos ir nustatytos vertės, kad būtų užtikrintas uždaros{0} kilpos valdymas.
Temperatūros kompensavimo svarba: kadangi temperatūra tiesiogiai veikia laidumą, aptikimo sistema turi turėti temperatūros kompensavimo funkciją. Šiuolaikinės internetinės aptikimo sistemos paprastai nustato temperatūros kompensavimo diapazoną nuo 0 iki 85 laipsnių, todėl koncentracijos kontrolės tikslumas yra ±2 g/l.
Naujos technologijos: kai kuriose pažangiose gamybos linijose pradėtos taikyti in-situ Raman internetinės aptikimo sistemos, kurios užtikrina tikslesnę komponentų analizę, sukurdamos efektyvių šarminio tirpalo komponentų modelį, kurio aptikimo tikslumas viršija 90 %.
4.Kokie kokybės trūkumai gali atsirasti dėl netinkamos šarmų koncentracijos kontrolės?
Kai koncentracija per maža:
Dėl nepilno nuriebalinimo juostelės paviršiuje lieka alyvos ir geležies miltelių. Vėlesnio atkaitinimo metu aliejus karbonizuosis, susidarys „aliejaus dėmės“ arba paviršiaus spalvos pakitimai.
Tai turi įtakos dangos sukibimui ir gali lemti nepilną cinkavimą karštojo{0}}cinkavimo metu.
Kai koncentracija per didelė:
Muilo tirpumas mažėja, o kalcio muilo nuosėdos prilimpa prie juostelės paviršiaus. Suspaudus suspaudimo voleliais, šios nuosėdos sudaro „juodąsias šarmus skalaujančias dėmes“-netaisyklingai paskirstytas smulkias linijas, kuriose yra daug Ca ir P.
Plieno, kuriame yra legiruojamųjų elementų, tokių kaip silicis ir manganas, koncentracijos per didelės koncentracijos gali sustiprinti selektyvią koroziją.
Tai padidina šarmų sąnaudas ir vėlesnio skalavimo naštą, didina nuotekų valymo išlaidas.
5.Kaip gamyboje galima pasiekti tikslų automatinį šarmų koncentracijos valdymą?
Automatinis šarmų dozavimo mechanizmas:
Koncentracijos jutiklis sumontuotas šarmų dozavimo bakelyje. Nustačius, kad koncentracija yra mažesnė už nustatytą apatinę ribą, valdymo sistema automatiškai atidaro dozavimo bunkerio vožtuvą, kad įpiltų koncentruoto šarmo tirpalo, kartu papildydama gryną vandenį, kol koncentracija grįš į nustatytą diapazoną.
Dozavimo paleidimo sąlygos apima: laidumo sumažėjimą iki nustatytos vertės (dėl šarmingumo suvartojimo) arba cirkuliacinio bako lygio sumažėjimą iki nustatytos vertės (dėl periodiško nešvaraus skysčio išleidimo).
Lygio ir koncentracijos sąsajos valdymas:
Cirkuliacinio bako lygiui nustatyti šeši valdymo taškai (LLL, LL, L, H, HH, HHH). Skirtumas tarp H ir L lygių tiesiogiai veikia koncentracijos stabilumą-didelis skirtumas sukelia didelius koncentracijos svyravimus, o mažas skirtumas lemia dažną vandens ir skysčių papildymą.
Atvirkštinio srauto proceso optimizavimas:
Pažangi gamybos linija pritaikyta tokiai konstrukcijai, kad valymo priemonė teka priešinga kryptimi nei plieno juostos judėjimas. Elektrolitinio valymo skyriuje paruošiamas naujas šarmo tirpalas, kuris nuosekliai teka į purškiamą plovimo sekciją, leidžiančią panaudoti šarmo tirpalą ir palaipsniui užsiteršti, užtikrinant švaresnį vandenį tolesniuose rezervuaruose ir gerinant valymo kokybę.