1. Aký je rozsah kontroly koncentrácie pre alkalické pranie za studena-valcovaných zvitkov? Prečo je tento rozsah potrebný?
Koncentrácia alkalického roztoku (ako NaOH) na alkalické čistenie zvitkov valcovaných za studena- sa zvyčajne riadi medzi 3 % a 5 %.
Tento rozsah je vybraný na základe nasledujúcich úvah o vyvážení:
Príliš nízka koncentrácia (<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 %): Hoci sa zmydelňovacia reakcia zrýchľuje, príliš vysoké koncentrácie NaOH znižujú rozpustnosť mydla, čo spôsobuje, že nerozpustené mydlo sa znovu prichytáva na povrch prúžku, čím sa znižuje účinnosť odmasťovania a zvyšujú sa náklady na činidlá a následné oplachovanie.
Podľa technickej praxe dosahujú dobré výsledky čistenia rozsahom koncentrácie 3 % až 5 %; ďalšie zvyšovanie koncentrácie výrazne nezlepšuje čistiaci účinok a znižuje nákladovú-efektívnosť.
2. Aký je princíp kontroly koncentrácie alkalického čistiaceho prostriedku? Aký je vzťah medzi koncentráciou a čistiacim účinkom?
Základný princíp kontroly koncentrácie alkalického prania je založený na chemickej rovnováhe medzi zmydelnením a emulgáciou. Alkalické roztoky (zložené najmä z NaOH, Na₂CO3, Na₂SiO₃ atď.) odstraňujú mastnotu z povrchu oceľového pásu pomocou nasledujúcich mechanizmov:
Zmydelnenie: Alkália reaguje so živočíšnymi a rastlinnými olejmi (glyceridy mastných kyselín) za vzniku vo vode -rozpustného glycerolu a mydla (sodné mastné kyseliny), čo spôsobuje, že sa tuk oddelí od povrchu oceľového pásu. Zvýšenie koncentrácie alkálií urýchľuje rýchlosť reakcie zmydelnenia.
Emulgácia: Povrchovo aktívne látky emulgujú a dispergujú -nezmydelniteľné tuky, ako je minerálny olej, do čistiaceho roztoku; vhodná koncentrácia podporuje emulgáciu.
3.Ako je možné sledovať koncentráciu alkalického roztoku online počas výroby? Aké sú niektoré bežne používané metódy detekcie?
Výrobný závod primárne využíva vodivostnú metódu na online detekciu a automatickú kontrolu koncentrácie alkalického roztoku. Princíp spočíva v tom, že keď teplota a tlak roztoku zostanú konštantné, existuje jedna-k{2}}jedna zhoda medzi vodivosťou roztoku a koncentráciou iónov (tj alkalitou).
Pracovný postup metódy vodivosti je nasledujúci:
Na cirkulačnom potrubí je inštalovaný merač vodivosti na meranie hodnoty vodivosti alkalického roztoku v reálnom čase.
Prostredníctvom vopred{0}}stanovenej pracovnej krivky „vodivosti-koncentrácie“ (ktorú je potrebné kalibrovať v laboratóriu pre špecifické jednotky a vzorce odmasťovacieho činidla) sa vodivosť prevedie na hodnotu koncentrácie.
Riadiaci systém PLC automaticky upravuje pridávanie koncentrovaného alkalického roztoku a čistej vody na základe odchýlky medzi nameranou koncentráciou a nastavenou hodnotou, čím sa dosiahne uzavretá-regulácia.
Význam teplotnej kompenzácie: Keďže teplota priamo ovplyvňuje vodivosť, detekčný systém musí mať funkciu teplotnej kompenzácie. Moderné online detekčné systémy zvyčajne nastavujú rozsah teplotnej kompenzácie na 0 stupňov ~ 85 stupňov, čím sa dosahuje presnosť kontroly koncentrácie ±2 g/l.
Nové technológie: Niektoré pokročilé výrobné linky začali používať in situ Ramanove online detekčné systémy, ktoré dosahujú presnejšiu analýzu komponentov vytvorením modelu účinných komponentov alkalického roztoku s presnosťou detekcie nad 90 %.
4. Aké kvalitatívne nedostatky môžu vyplynúť z nesprávnej kontroly koncentrácie alkálií?
Keď je koncentrácia príliš nízka:
Neúplné odmastenie má za následok zvyškový olej a železný prášok na povrchu pásu. Počas následného žíhania bude olej karbonizovať, čím sa vytvoria „olejové škvrny“ alebo povrchové odfarbenie.
To ovplyvňuje priľnavosť povlaku a môže viesť k neúplnému zinkovaniu počas žiarového-zinkovania.
Keď je koncentrácia príliš vysoká:
Rozpustnosť mydla klesá a zrazeniny vápenatého mydla priľnú k povrchu pásika. Po stlačení stláčacími valcami tieto zrazeniny vytvárajú „čierne škvrny z umývania alkáliou“-nepravidelne rozmiestnené jemné čiary obsahujúce vysoké hladiny Ca a P.
V prípade ocelí obsahujúcich legujúce prvky, ako je kremík a mangán, môžu príliš vysoké koncentrácie zhoršiť selektívnu koróziu.
To zvyšuje spotrebu alkálií a záťaž na následné oplachovanie, čím sa zvyšujú náklady na čistenie odpadových vôd.
5.Ako je možné dosiahnuť presné automatické riadenie koncentrácie alkálií vo výrobe?
Automatický dávkovací mechanizmus alkálií:
V nádrži na dávkovanie alkálií je nainštalovaný snímač koncentrácie. Keď sa zistí, že koncentrácia je pod nastavenou dolnou hranicou, riadiaci systém automaticky otvorí ventil dávkovacej násypky na pridanie koncentrovaného alkalického roztoku, pričom súčasne dopĺňa čistú vodu, kým sa koncentrácia nevráti do nastaveného rozsahu.
Podmienky spúšťania výdaja zahŕňajú: pokles vodivosti na nastavenú hodnotu (v dôsledku spotreby zásaditosti) alebo pokles hladiny cirkulačnej nádrže na nastavenú hodnotu (v dôsledku pravidelného vypúšťania špinavej kvapaliny).
Riadenie prepojenia úrovne a koncentrácie:
Pre hladinu cirkulačnej nádrže je nastavených šesť kontrolných bodov (LLL, LL, L, H, HH, HHH). Rozdiel medzi hladinami H a L priamo ovplyvňuje stabilitu koncentrácie-veľký rozdiel vedie k nadmernému kolísaniu koncentrácie, zatiaľ čo malý rozdiel má za následok časté dopĺňanie vody a tekutín.
Optimalizácia procesu spätného toku:
Pokročilá výrobná linka využíva dizajn, v ktorom čistiaci prostriedok prúdi v opačnom smere k pohybu pásovej ocele. Nový alkalický roztok sa pripravuje v sekcii elektrolytického čistenia a potom postupne prúdi do sekcie umývania rozprašovaním, čo umožňuje využitie a postupné znečistenie alkalického roztoku, čím sa zabezpečí čistejšia voda v nasledujúcich nádržiach a zlepší sa kvalita čistenia.