1.Quelle est la plage de contrôle de concentration pour le lavage alcalin des bobines laminées à froid ? Pourquoi cette gamme est-elle nécessaire ?
La concentration de la solution alcaline (sous forme de NaOH) pour le nettoyage alcalin des-bobines laminées à froid est généralement contrôlée entre 3 % et 5 %.
Cette plage est choisie en fonction des considérations d'équilibre suivantes :
Une concentration trop faible (<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 %) : Bien que la réaction de saponification soit accélérée, des concentrations excessivement élevées de NaOH réduisent la solubilité du savon, provoquant la réadhésion du savon non dissous-à la surface de la bande, réduisant ainsi l'efficacité du dégraissage et augmentant les coûts des réactifs et la charge de rinçage ultérieure.
Selon les pratiques d'ingénierie, une plage de concentration de 3 % à 5 % permet d'obtenir de bons résultats de nettoyage ; augmenter davantage la concentration n'améliore pas significativement l'effet nettoyant et réduit la rentabilité-.
2. Quel est le principe du contrôle de la concentration du détergent alcalin ? Quelle est la relation entre la concentration et l’effet nettoyant ?
Le principe de base du contrôle de la concentration du lavage alcalin repose sur l’équilibre chimique entre saponification et émulsification. Les solutions alcalines (principalement composées de NaOH, Na₂CO₃, Na₂SiO₃, etc.) éliminent la graisse de la surface de la bande d'acier par les mécanismes suivants :
Saponification : l'alcali réagit avec les huiles animales et végétales (glycérides d'acides gras) pour produire du glycérol et du savon solubles dans l'eau - (acides gras de sodium), provoquant le détachement de la graisse de la surface de la bande d'acier. L'augmentation de la concentration en alcali accélère la vitesse de réaction de saponification.
Émulsification : les tensioactifs émulsionnent et dispersent les graisses non-saponifiables telles que l'huile minérale dans la solution de nettoyage ; une concentration appropriée améliore l’émulsification.
3.Comment la concentration de la solution alcaline peut-elle être surveillée en ligne pendant la production ? Quelles sont les méthodes de détection couramment utilisées ?
Le site de production utilise principalement la méthode de conductivité pour la détection en ligne et le contrôle automatique de la concentration de la solution alcaline. Le principe est que lorsque la température et la pression de la solution restent constantes, il existe une correspondance-à-entre la conductivité de la solution et la concentration en ions (c'est-à-dire l'alcalinité).
Le flux de travail de la méthode de conductivité est le suivant :
Un conductimètre est installé sur la canalisation de circulation pour mesurer la valeur de conductivité de la solution alcaline en temps réel.
Grâce à une courbe de travail "conductivité-concentration" préétablie (qui doit être calibrée en laboratoire pour des unités spécifiques et des formules d'agent dégraissant), la conductivité est convertie en valeur de concentration.
Le système de contrôle PLC ajuste automatiquement l'ajout de solution alcaline concentrée et d'eau pure en fonction de l'écart entre la concentration mesurée et la valeur définie, obtenant ainsi un contrôle en boucle fermée-.
L'importance de la compensation de température : La température affectant directement la conductivité, le système de détection doit avoir une fonction de compensation de température. Les systèmes de détection en ligne modernes règlent généralement la plage de compensation de température entre 0 et 85 degrés, ce qui permet d'obtenir une précision de contrôle de concentration de ± 2 g/L.
Technologies émergentes : certaines lignes de production avancées ont commencé à adopter des systèmes de détection en ligne Raman in situ, qui permettent d'obtenir une analyse plus précise des composants en établissant un modèle des composants efficaces d'une solution alcaline, avec un taux de précision de détection supérieur à 90 %.
4.Quels défauts de qualité peuvent résulter d’un contrôle inapproprié de la concentration en alcalis ?
Lorsque la concentration est trop faible :
Un dégraissage incomplet entraîne la formation d'huile résiduelle et de poudre de fer sur la surface de la bande. Au cours du recuit ultérieur, l'huile se carbonisera, formant des « taches d'huile » ou une décoloration de la surface.
Cela affecte l'adhérence du revêtement et peut conduire à une galvanisation incomplète lors de la galvanisation à chaud-.
Lorsque la concentration est trop élevée :
La solubilité du savon diminue et les précipités de savon de calcium adhèrent à la surface de la bande. Après avoir été pressés par les rouleaux presseurs, ces précipités forment des « points noirs de lavage alcalin » -des lignes fines irrégulièrement réparties contenant des niveaux élevés de Ca et de P.
Pour les aciers contenant des éléments d'alliage tels que le silicium et le manganèse, des concentrations trop élevées peuvent exacerber la corrosion sélective.
Cela augmente la consommation d'alcalis et la charge de rinçage ultérieur, augmentant ainsi les coûts de traitement des eaux usées.
5. Comment réaliser un contrôle automatique précis de la concentration en alcalis en production ?
Mécanisme de distribution automatique d'alcali :
Un capteur de concentration est installé dans le réservoir de distribution d'alcali. Lorsque la concentration est détectée comme étant inférieure à la limite inférieure définie, le système de contrôle ouvre automatiquement la vanne de la trémie de distribution pour ajouter une solution alcaline concentrée, tout en réapprovisionnant simultanément en eau pure jusqu'à ce que la concentration revienne à la plage définie.
Les conditions de déclenchement de la distribution comprennent : la conductivité chute à une valeur définie (en raison de la consommation d'alcalinité) ou le niveau du réservoir de circulation chute à une valeur définie (en raison de l'évacuation périodique de liquide sale).
Contrôle de liaison de niveau et de concentration :
Six points de contrôle sont définis pour le niveau du réservoir de circulation (LLL, LL, L, H, HH, HHH). La différence entre les niveaux H et L affecte directement la stabilité de la concentration-une grande différence entraîne des fluctuations excessives de la concentration, tandis qu'une petite différence entraîne un réapprovisionnement fréquent en eau et en liquide.
Optimisation du processus de flux inverse :
La ligne de production avancée adopte une conception dans laquelle l'agent de nettoyage s'écoule dans la direction opposée au mouvement de la bande d'acier. Une nouvelle solution alcaline est préparée dans la section de nettoyage électrolytique, puis s'écoule séquentiellement vers la section de lavage par pulvérisation, permettant à la solution alcaline d'être utilisée et de se salir progressivement, garantissant ainsi une eau plus propre dans les réservoirs suivants et améliorant la qualité du nettoyage.