1.ช่วงการควบคุมความเข้มข้นสำหรับการล้างด้วยอัลคาไลน์ของเหล็กม้วนรีดเย็น-คือเท่าใด เหตุใดช่วงนี้จึงมีความจำเป็น?
ความเข้มข้นของสารละลายอัลคาไล (เช่น NaOH) สำหรับการทำความสะอาดอัลคาไลน์ของเหล็กม้วนรีดเย็น-โดยทั่วไปจะถูกควบคุมระหว่าง 3% ถึง 5%
ช่วงนี้ถูกเลือกโดยพิจารณาจากความสมดุลต่อไปนี้:
มีความเข้มข้นต่ำเกินไป (<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%): แม้ว่าปฏิกิริยาสะพอนิฟิเคชันจะถูกเร่งให้เร็วขึ้น แต่ความเข้มข้นของ NaOH ที่สูงเกินไปจะลดความสามารถในการละลายของสบู่ ทำให้สบู่ที่ไม่ละลายน้ำ-เกาะติดกับพื้นผิวของแถบอีกครั้ง ซึ่งช่วยลดประสิทธิภาพในการขจัดไขมันและเพิ่มต้นทุนของรีเอเจนต์และภาระในการล้างที่ตามมา
ตามหลักปฏิบัติทางวิศวกรรม ช่วงความเข้มข้น 3% ถึง 5% จะทำให้ได้ผลลัพธ์การทำความสะอาดที่ดี การเพิ่มความเข้มข้นอีกไม่ได้ปรับปรุงผลการทำความสะอาดอย่างมีนัยสำคัญและลดค่าใช้จ่าย-ประสิทธิผล
2.หลักการเบื้องหลังการควบคุมความเข้มข้นของผงซักฟอกอัลคาไลน์คืออะไร? ความเข้มข้นและผลการทำความสะอาดมีความสัมพันธ์กันอย่างไร?
หลักการสำคัญของการควบคุมความเข้มข้นของการล้างด้วยอัลคาไลน์นั้นขึ้นอยู่กับสมดุลทางเคมีระหว่างการสะพอนิฟิเคชั่นและอิมัลซิฟิเคชั่น สารละลายอัลคาไลน์ (ส่วนใหญ่ประกอบด้วย NaOH, Na₂CO₃, Na₂SiO₃ ฯลฯ) ขจัดจาระบีออกจากพื้นผิวแถบเหล็กโดยใช้กลไกต่อไปนี้:
การสะพอนิฟิเคชัน: อัลคาไลทำปฏิกิริยากับน้ำมันจากสัตว์และพืช (กลีเซอไรด์ของกรดไขมัน) เพื่อผลิตกลีเซอรอลที่ละลายน้ำได้-และสบู่ (กรดไขมันโซเดียม) ทำให้จาระบีหลุดออกจากพื้นผิวแถบเหล็ก การเพิ่มความเข้มข้นของอัลคาไลจะเร่งอัตราปฏิกิริยาสะพอนิฟิเคชัน
การทำให้เป็นอิมัลชัน: สารลดแรงตึงผิวจะผสมและกระจายจาระบีที่ไม่-สามารถสะพอนิฟิเอตได้ เช่น น้ำมันแร่ ลงในสารละลายทำความสะอาด ความเข้มข้นที่เหมาะสมจะช่วยเพิ่มอิมัลชัน
3.สามารถตรวจสอบความเข้มข้นของสารละลายอัลคาไลทางออนไลน์ในระหว่างการผลิตได้อย่างไร วิธีการตรวจจับที่ใช้กันทั่วไปมีอะไรบ้าง?
ไซต์การผลิตใช้วิธีการนำไฟฟ้าเป็นหลักสำหรับการตรวจจับแบบออนไลน์และการควบคุมความเข้มข้นของสารละลายอัลคาไลโดยอัตโนมัติ หลักการก็คือเมื่ออุณหภูมิและความดันของสารละลายคงที่ จะมีความสอดคล้องกันระหว่างค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายและความเข้มข้นของไอออน (เช่น ความเป็นด่าง) แบบหนึ่ง-ถึง-
ขั้นตอนการทำงานของวิธีการนำไฟฟ้ามีดังนี้:
มีการติดตั้งเครื่องวัดค่าการนำไฟฟ้าบนท่อหมุนเวียนเพื่อวัดค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายอัลคาไลแบบเรียลไทม์
ด้วยกราฟการทำงานของ "การนำไฟฟ้า"- ความเข้มข้น" ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า (ซึ่งต้องมีการสอบเทียบในห้องปฏิบัติการสำหรับหน่วยเฉพาะและสูตรสารขจัดไขมัน) ค่าการนำไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นค่าความเข้มข้น
ระบบควบคุม PLC จะปรับการเติมสารละลายอัลคาไลเข้มข้นและน้ำบริสุทธิ์โดยอัตโนมัติตามค่าเบี่ยงเบนระหว่างความเข้มข้นที่วัดได้และค่าที่ตั้งไว้ เพื่อให้ได้การควบคุม-วงปิด
ความสำคัญของการชดเชยอุณหภูมิ: เนื่องจากอุณหภูมิส่งผลโดยตรงต่อการนำไฟฟ้า ระบบตรวจจับจึงต้องมีฟังก์ชันการชดเชยอุณหภูมิ โดยทั่วไประบบการตรวจจับออนไลน์สมัยใหม่จะตั้งค่าช่วงการชดเชยอุณหภูมิเป็น 0 องศา ~85 องศา เพื่อให้ได้ความแม่นยำในการควบคุมความเข้มข้นที่ ±2 กรัม/ลิตร
เทคโนโลยีเกิดใหม่: สายการผลิตขั้นสูงบางสายการผลิตได้เริ่มนำระบบการตรวจจับแบบออนไลน์ในแหล่งกำเนิด- Raman มาใช้ ซึ่งได้รับการวิเคราะห์ส่วนประกอบที่แม่นยำยิ่งขึ้นโดยการสร้างแบบจำลองของส่วนประกอบที่มีประสิทธิภาพของสารละลายอัลคาไล โดยมีอัตราความแม่นยำในการตรวจจับมากกว่า 90%
4.ข้อบกพร่องด้านคุณภาพใดบ้างที่อาจเป็นผลมาจากการควบคุมความเข้มข้นของอัลคาไลที่ไม่เหมาะสม?
เมื่อความเข้มข้นต่ำเกินไป:
การขจัดคราบไขมันที่ไม่สมบูรณ์ส่งผลให้เกิดน้ำมันและผงเหล็กตกค้างบนพื้นผิวแถบ ในระหว่างการหลอมครั้งต่อๆ ไป น้ำมันจะทำให้เกิดคาร์บอน ทำให้เกิด "จุดน้ำมัน" หรือการเปลี่ยนสีของพื้นผิว
สิ่งนี้ส่งผลต่อการยึดเกาะของสารเคลือบและอาจนำไปสู่การชุบสังกะสีที่ไม่สมบูรณ์ในระหว่างการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน-
เมื่อความเข้มข้นสูงเกินไป:
ความสามารถในการละลายของสบู่ลดลง และสบู่แคลเซียมจะตกตะกอนเกาะติดกับพื้นผิวแถบ หลังจากที่ถูกบีบด้วยลูกกลิ้งบีบ การตกตะกอนเหล่านี้จะก่อตัวเป็น "จุดด่างดำที่เป็นด่าง"-ซึ่งกระจายเป็นเส้นเล็กๆ อย่างไม่สม่ำเสมอซึ่งมี Ca และ P ในระดับสูง
สำหรับเหล็กที่มีองค์ประกอบโลหะผสม เช่น ซิลิคอนและแมงกานีส ความเข้มข้นที่สูงเกินไปอาจทำให้การกัดกร่อนแบบเฉพาะจุดรุนแรงขึ้น
สิ่งนี้จะเพิ่มการใช้อัลคาไลและภาระในการล้างในภายหลัง ส่งผลให้ต้นทุนการบำบัดน้ำเสียเพิ่มขึ้น
5.การควบคุมความเข้มข้นของอัลคาไลโดยอัตโนมัติอย่างแม่นยำในการผลิตสามารถทำได้อย่างไร
กลไกการจ่ายอัลคาไลอัตโนมัติ:
มีการติดตั้งเซ็นเซอร์ความเข้มข้นในถังจ่ายอัลคาไล เมื่อตรวจพบความเข้มข้นต่ำกว่าขีดจำกัดล่างที่ตั้งไว้ ระบบควบคุมจะเปิดวาล์วฮอปเปอร์จ่ายโดยอัตโนมัติเพื่อเติมสารละลายอัลคาไลเข้มข้น ขณะเดียวกันก็เติมน้ำบริสุทธิ์ไปพร้อมๆ กันจนกว่าความเข้มข้นจะกลับสู่ช่วงที่ตั้งไว้
เงื่อนไขทริกเกอร์การจ่ายได้แก่: ค่าการนำไฟฟ้าลดลงถึงค่าที่ตั้งไว้ (เนื่องจากการใช้ความเป็นด่าง) หรือระดับถังหมุนเวียนลดลงถึงค่าที่ตั้งไว้ (เนื่องจากการระบายของเหลวสกปรกเป็นระยะๆ)
การควบคุมการเชื่อมโยงระดับและความเข้มข้น:
มีการตั้งค่าจุดควบคุมหกจุดสำหรับระดับถังหมุนเวียน (LLL, LL, L, H, HH, HHH) ความแตกต่างระหว่างระดับ H และ L ส่งผลโดยตรงต่อความเสถียรของความเข้มข้น-ความแตกต่างอย่างมากทำให้เกิดความผันผวนของความเข้มข้นมากเกินไป ในขณะที่ความแตกต่างเล็กน้อยส่งผลให้เกิดการเติมน้ำและของเหลวบ่อยครั้ง
การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการไหลย้อนกลับ:
สายการผลิตขั้นสูงใช้การออกแบบที่สารทำความสะอาดไหลไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของแถบเหล็ก สารละลายอัลคาไลใหม่ถูกเตรียมไว้ในส่วนการทำความสะอาดด้วยไฟฟ้า จากนั้นไหลตามลำดับไปยังส่วนการล้างแบบสเปรย์ ทำให้สามารถนำสารละลายอัลคาไลไปใช้และค่อยๆ สกปรกได้ ทำให้มั่นใจได้ว่าน้ำในถังถัดไปจะสะอาดขึ้น และปรับปรุงคุณภาพการทำความสะอาด