چگونه غلظت شستشوی قلیایی را برای سیم‌پیچ‌های نورد سرد- کنترل کنیم؟

1. محدوده کنترل غلظت برای شستشوی قلیایی کویل های نورد سرد- چیست؟ چرا این محدوده لازم است؟

غلظت محلول قلیایی (به عنوان NaOH) برای تمیز کردن قلیایی کویل‌های نورد سرد معمولاً بین 3 تا 5 درصد کنترل می‌شود.

این محدوده بر اساس ملاحظات تعادل زیر انتخاب می شود:

غلظت خیلی کم (<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%): اگرچه واکنش صابونی‌سازی تسریع می‌شود، غلظت بیش از حد بالای NaOH حلالیت صابون را کاهش می‌دهد و باعث می‌شود که صابون حل نشده دوباره به سطح نوار بچسبد، در نتیجه کارایی چربی‌زدایی و هزینه‌های معرف و بار شستشوی بعدی را افزایش می‌دهد.

با توجه به عمل مهندسی، محدوده غلظت 3٪ تا 5٪ نتایج تمیز کردن خوبی را به دست می آورد. افزایش بیشتر غلظت اثر تمیز کردن را به طور قابل توجهی بهبود نمی بخشد و کارایی هزینه{2}}را کاهش می دهد.

2. اصل پشت کنترل غلظت مواد شوینده قلیایی چیست؟ ارتباط بین غلظت و اثر پاک کنندگی چیست؟

اصل اصلی کنترل غلظت شستشوی قلیایی بر اساس تعادل شیمیایی بین صابونی سازی و امولسیون سازی است. محلول های قلیایی (عمدتا از NaOH، Na2CO3، Na2SiO3 و غیره تشکیل شده اند) با مکانیسم های زیر چربی را از سطح نوار فولادی پاک می کنند:

صابون سازی: قلیایی با روغن های حیوانی و گیاهی (گلیسریدهای اسید چرب) واکنش می دهد و گلیسرول{0} محلول در آب و صابون (اسیدهای چرب سدیم) تولید می کند و باعث جدا شدن گریس از سطح نوار فولادی می شود. افزایش غلظت قلیایی سرعت واکنش صابونی شدن را تسریع می کند.

امولسیون‌سازی: سورفکتانت‌ها گریس‌های غیرقابل صابونی‌سازی مانند روغن معدنی را امولسیون کرده و در محلول تمیزکننده پخش می‌کنند. غلظت مناسب امولسیون شدن را افزایش می دهد.

3. چگونه می توان غلظت محلول قلیایی را به صورت آنلاین در طول تولید کنترل کرد؟ برخی از روش های تشخیص رایج کدامند؟

سایت تولید در درجه اول از روش رسانایی برای تشخیص آنلاین و کنترل خودکار غلظت محلول قلیایی استفاده می کند. اصل این است که وقتی دما و فشار محلول ثابت می‌مانند، بین رسانایی محلول و غلظت یون (یعنی قلیاییت) مطابقت یک به یک وجود دارد.

گردش کار روش رسانایی به شرح زیر است:

رسانایی سنج بر روی خط لوله گردشی نصب شده است تا مقدار رسانایی محلول قلیایی را در زمان واقعی اندازه گیری کند.

از طریق یک منحنی کار از قبل تعیین شده "رسانایی-غلظت" (که باید در آزمایشگاه برای واحدهای خاص و فرمول های عامل چربی زدا کالیبره شود)، رسانایی به مقدار غلظت تبدیل می شود.

سیستم کنترل PLC به طور خودکار افزودن محلول قلیایی غلیظ و آب خالص را بر اساس انحراف بین غلظت اندازه گیری شده و مقدار تنظیم شده تنظیم می کند و به کنترل حلقه بسته می رسد.

اهمیت جبران دما: از آنجایی که دما مستقیماً بر رسانایی تأثیر می گذارد، سیستم تشخیص باید عملکرد جبران دما داشته باشد. سیستم‌های تشخیص آنلاین مدرن معمولاً محدوده جبران دما را روی 0 درجه تا 85 درجه تنظیم می‌کنند و به دقت کنترل غلظت ± 2 گرم در لیتر دست می‌یابند.

فناوری‌های نوظهور: برخی از خطوط تولید پیشرفته شروع به استفاده از سیستم‌های تشخیص آنلاین رامان در محل کرده‌اند، که با ایجاد مدلی از اجزای مؤثر محلول قلیایی، با دقت تشخیص بیش از 90 درصد، به تجزیه و تحلیل اجزای دقیق‌تر دست می‌یابند.

4. چه عیوب کیفی می تواند ناشی از کنترل نادرست غلظت قلیایی باشد؟

وقتی غلظت خیلی کم است:

چربی زدایی ناقص منجر به باقیمانده روغن و پودر آهن روی سطح نوار می شود. در طول بازپخت بعدی، روغن کربن می شود و "لکه های روغنی" یا تغییر رنگ سطح ایجاد می کند.

این امر بر چسبندگی پوشش تأثیر می گذارد و ممکن است منجر به گالوانیزه ناقص در هنگام گالوانیزه گرم- شود.

وقتی غلظت خیلی زیاد است:

حلالیت صابون کاهش می یابد و رسوبات صابون کلسیم به سطح نوار می چسبند. پس از فشرده شدن توسط غلتک های فشاری، این رسوبات "نقاط سیاه شست و شوی قلیایی"-خطوط ریز توزیع نامنظم حاوی سطوح بالای کلسیم و فسفر را تشکیل می دهند.

برای فولادهای حاوی عناصر آلیاژی مانند سیلیکون و منگنز، غلظت بیش از حد بالا ممکن است خوردگی انتخابی را تشدید کند.

این امر مصرف قلیایی و بار شستشوی بعدی را افزایش می دهد و هزینه های تصفیه فاضلاب را افزایش می دهد.

5. چگونه می توان به کنترل خودکار دقیق غلظت قلیایی در تولید دست یافت؟

مکانیسم توزیع خودکار قلیایی:

یک سنسور غلظت در مخزن توزیع قلیایی نصب شده است. هنگامی که غلظت کمتر از حد پایین تنظیم شده تشخیص داده شد، سیستم کنترل به طور خودکار دریچه قیف توزیع را برای افزودن محلول قلیایی غلیظ باز می کند، در حالی که به طور همزمان آب خالص را دوباره پر می کند تا غلظت به محدوده تنظیم شده بازگردد.

شرایط ماشه توزیع عبارتند از: کاهش رسانایی به مقدار تنظیم شده (به دلیل مصرف قلیایی)، یا کاهش سطح مخزن در گردش به مقدار تنظیم شده (به دلیل تخلیه دوره ای مایع کثیف).

کنترل پیوند سطح و تمرکز:

شش نقطه کنترل برای سطح مخزن در گردش (LLL، LL، L، H، HH، HHH) تنظیم شده است. تفاوت بین سطوح H و L مستقیماً بر پایداری غلظت تأثیر می‌گذارد-تفاوت زیاد منجر به نوسانات بیش از حد غلظت می‌شود، در حالی که تفاوت کوچک منجر به پر کردن مکرر آب و مایع می‌شود.

بهینه سازی فرآیند جریان معکوس:

خط تولید پیشرفته طرحی را اتخاذ می کند که در آن ماده تمیز کننده در جهت مخالف حرکت فولاد نواری جریان دارد. محلول قلیایی جدید در بخش تمیز کردن الکترولیتی تهیه می شود و سپس به طور متوالی به بخش شستشوی اسپری جریان می یابد و اجازه می دهد تا محلول قلیایی مورد استفاده قرار گیرد و به تدریج کثیف شود و از آب تمیزتر در مخازن بعدی اطمینان حاصل کند و کیفیت تمیز کردن را بهبود بخشد.