1.Was ist der Konzentrationskontrollbereich für die alkalische Wäsche von kaltgewalzten Coils? Warum ist dieser Bereich notwendig?
Die Konzentration der Alkalilösung (als NaOH) für die alkalische Reinigung von kaltgewalzten Coils wird typischerweise zwischen 3 % und 5 % kontrolliert.
Dieser Bereich wird auf der Grundlage der folgenden Gleichgewichtsüberlegungen ausgewählt:
Zu niedrige Konzentration (<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 %): Obwohl die Verseifungsreaktion beschleunigt wird, verringern übermäßig hohe NaOH-Konzentrationen die Seifenlöslichkeit, was dazu führt, dass ungelöste Seife wieder an der Bandoberfläche haftet, was die Entfettungseffizienz verringert und die Reagenzkosten und den damit verbundenen Spülaufwand erhöht.
Nach handwerklicher Praxis werden in einem Konzentrationsbereich von 3 % bis 5 % gute Reinigungsergebnisse erzielt; Eine weitere Erhöhung der Konzentration verbessert die Reinigungswirkung nicht wesentlich und verringert die Kosteneffizienz.
2.Was ist das Prinzip hinter der Kontrolle der Konzentration alkalischer Reinigungsmittel? Welcher Zusammenhang besteht zwischen Konzentration und Reinigungswirkung?
Das Grundprinzip der Kontrolle der alkalischen Waschkonzentration basiert auf dem chemischen Gleichgewicht zwischen Verseifung und Emulgierung. Alkalische Lösungen (hauptsächlich bestehend aus NaOH, Na₂CO₃, Na₂SiO₃ usw.) entfernen Fett von der Stahlbandoberfläche durch die folgenden Mechanismen:
Verseifung: Das Alkali reagiert mit tierischen und pflanzlichen Ölen (Fettsäureglyceride) und erzeugt wasserlösliches Glycerin und Seife (Natriumfettsäuren), wodurch sich das Fett von der Stahlbandoberfläche löst. Eine Erhöhung der Alkalikonzentration beschleunigt die Geschwindigkeit der Verseifungsreaktion.
Emulgierung: Tenside emulgieren und dispergieren nicht-verseifbare Fette wie Mineralöl in der Reinigungslösung; Eine entsprechende Konzentration fördert die Emulgierung.
3.Wie kann die Konzentration der Alkalilösung während der Produktion online überwacht werden? Welche häufig verwendeten Erkennungsmethoden gibt es?
Der Produktionsstandort nutzt hauptsächlich die Leitfähigkeitsmethode zur Online-Erkennung und automatischen Steuerung der Konzentration der Alkalilösung. Das Prinzip besteht darin, dass bei konstanter Lösungstemperatur und -druck eine Eins-zu-Eins-Entsprechung zwischen der Leitfähigkeit der Lösung und der Ionenkonzentration (dh der Alkalität) besteht.
Der Arbeitsablauf der Leitfähigkeitsmethode ist wie folgt:
An der Zirkulationsleitung ist ein Leitfähigkeitsmessgerät installiert, um den Leitfähigkeitswert der Alkalilösung in Echtzeit zu messen.
Durch eine vorab festgelegte Arbeitskurve „Leitfähigkeit-Konzentration (die im Labor für bestimmte Einheiten und Entfettungsmittelformeln kalibriert werden muss) wird die Leitfähigkeit in einen Konzentrationswert umgewandelt.
Das SPS-Steuerungssystem passt die Zugabe von konzentrierter Alkalilösung und reinem Wasser automatisch an, basierend auf der Abweichung zwischen der gemessenen Konzentration und dem eingestellten Wert, und erreicht so eine Regelung im geschlossenen Regelkreis.
Die Bedeutung der Temperaturkompensation: Da die Temperatur die Leitfähigkeit direkt beeinflusst, muss das Erkennungssystem über eine Temperaturkompensationsfunktion verfügen. Moderne Online-Detektionssysteme stellen den Temperaturkompensationsbereich normalerweise auf 0 bis 85 Grad ein und erreichen eine Konzentrationskontrollgenauigkeit von ±2 g/L.
Neue Technologien: Einige fortschrittliche Produktionslinien haben damit begonnen, In-situ-Raman-Online-Detektionssysteme einzuführen, die eine genauere Komponentenanalyse durch die Erstellung eines Modells der effektiven Komponenten der Alkalilösung mit einer Erkennungsgenauigkeitsrate von über 90 % ermöglichen.
4.Welche Qualitätsmängel können durch eine unsachgemäße Kontrolle der Alkalikonzentration entstehen?
Wenn die Konzentration zu niedrig ist:
Eine unvollständige Entfettung führt zu Rückständen von Öl und Eisenpulver auf der Bandoberfläche. Beim anschließenden Glühen verkohlt das Öl und es bilden sich „Ölflecken“ oder Oberflächenverfärbungen.
Dies beeinträchtigt die Haftung der Beschichtung und kann zu einer unvollständigen Verzinkung beim Feuerverzinken führen.
Wenn die Konzentration zu hoch ist:
Die Löslichkeit der Seife nimmt ab und Kalkseifenniederschläge haften an der Bandoberfläche. Nach dem Auspressen durch die Quetschwalzen bilden diese Niederschläge „alkaliwaschende schwarze Flecken“-unregelmäßig verteilte feine Linien, die hohe Mengen an Ca und P enthalten.
Bei Stählen, die Legierungselemente wie Silizium und Mangan enthalten, können zu hohe Konzentrationen die selektive Korrosion verstärken.
Dies erhöht den Alkaliverbrauch und den Aufwand für die anschließende Spülung, wodurch die Kosten für die Abwasserbehandlung steigen.
5.Wie kann eine präzise automatische Steuerung der Alkalikonzentration in der Produktion erreicht werden?
Automatischer Alkali-Dosiermechanismus:
Im Laugendosiertank ist ein Konzentrationssensor installiert. Wenn festgestellt wird, dass die Konzentration unter dem eingestellten unteren Grenzwert liegt, öffnet das Steuersystem automatisch das Ventil des Ausgabetrichters, um konzentrierte Alkalilösung hinzuzufügen und gleichzeitig reines Wasser nachzufüllen, bis die Konzentration wieder im eingestellten Bereich liegt.
Zu den Auslösebedingungen für die Abgabe gehören: Absinken der Leitfähigkeit auf einen festgelegten Wert (aufgrund des Alkalinitätsverbrauchs) oder Absinken des Füllstands im Umlauftank auf einen festgelegten Wert (aufgrund der periodischen Abgabe schmutziger Flüssigkeit).
Niveau- und Konzentrationsverknüpfungssteuerung:
Für den Füllstand des Umlauftanks sind sechs Kontrollpunkte eingestellt (LLL, LL, L, H, HH, HHH). Der Unterschied zwischen den H- und L-Werten wirkt sich direkt auf die Konzentrationsstabilität aus.-Ein großer Unterschied führt zu übermäßigen Konzentrationsschwankungen, während ein kleiner Unterschied zu häufigem Nachfüllen von Wasser und Flüssigkeit führt.
Optimierung des Reverse-Flow-Prozesses:
Die fortschrittliche Produktionslinie ist so konzipiert, dass das Reinigungsmittel in entgegengesetzter Richtung zur Bewegung des Bandstahls fließt. Im elektrolytischen Reinigungsbereich wird neue Alkalilösung vorbereitet und fließt dann nacheinander zum Sprühwaschbereich, wodurch die Alkalilösung genutzt und allmählich verschmutzt werden kann, was für saubereres Wasser in den nachfolgenden Tanks sorgt und die Reinigungsqualität verbessert.