Система сдува эмульсии (стр. 3 из 5)
За рубежом, на широкополосных быстроходных станах, прокатывающих полосы преимущественно малой толщины, получили распространение 3 - 6% мета- стабильные и нестабильные эмульсии (водомасляные смеси). Метастабильные эмульсии получают при введении в масляную основу небольшого количества эмульгатора. Они имеют сравнительно малую устойчивость и требуют хотя бы слабого, но постоянного перемешивания. В стабильных эмульсиях диаметр капелек масла находится в пределах 0,5-20 мкм, в мета- стабильных 20 - 50 мкм, а в нестабильных превышает 50 мкм. Поэтому по смазочной эффективности нестабильные эмульсии превышают метастабильные, а последние превосходят стабильные. Основой нестабильных и метастабильных эмульсий служит пальмовое масло или его заменители.
3.1 Загрезнения поверхности листового проката
После холодной прокатки на поверхности полосы остаются механические и жировые загрязнения, количество которых определяется различными факторами и может достигать более 600 мг/м2 (рис. 3). Для предотвращения образования при последующей обработке дефектов поверхности в виде «пятен загрязнения» загрязненность поверхности полос после холодной прокатки жировыми остатками должна быть не более 100-120 мг/м , а металлическими частицами - не более 100-150 мг/м2
Рисунок 3- Зависимость загрезненности поверхности холоднокатаных полос от различных факторов:
1,4,5,7- жировые загрязнения;2,3,6,8- механические загрязнения.
Если на поверхности полосы остаются жировые загрязнения то они могут быть в последующем причиной таких видов дефектов как: «пятна эмульсии», «сажистый налет».
3.1.1 Пятна эмульсии
Пятна эмульсии-потрескавшиеся остатки эмульсии на поверхности полосы.Они хаотично распределены по поверхности и представляют собой замкнутые участки неправильной формы с темными границами (рис.4).
Пятна эмульсии возникают в результате растрескивания остатков эмульсии.Остатки эмульсии могут не испариться полностью в процессе отжига,причиной чему является неполная обтирка и обдувка полосы.
Рисунок 4 – Пятна эмульсии
Примечания к дефекту «пятна эмульсии»
1. Термин пятна эмульсии по ГОСТ 21014-88 является одним из синонимов определения стандартизованного термина "пятна загрязнения".
2. По ГОСТ 21014-88 пятна загрязнения - это дефект поверхности в виде пятен, полос, натеков, разводов, образующихся вследствие прилипания жидкости к изделию и дальнейшего неравномерного окисления при нагреве и травлении металла.
3. Источниками образования пятен загрязнения являются технологические смазки, смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), налет шлама с промывочной водой, утечки масла с механического и гидравлического оборудования. Пятна загрязнения в процессе прокатки, очистки, отжига, дрессировки, хранения металла на складах под воздействием технологических сред изменяют не только свою форму, но и химический, фазовый состав.
4. Пятна загрязнений на поверхности полос после холодной прокатки имеют вид темных пятен произвольной формы, расположенных в строчку или группами вдоль прокатки. В случае очистки полос на агрегате электролитического обезжиривания (АЭО) пятна загрязнений имеют светло-серый цвет.
Пятна загрязнения на поверхности отожженных холоднокатаных полос чаще всего проявляются в виде пятен пригара эмульсии или сажи, загрязненных окислами железа, углесодержащими продуктами сложного состава. Решающее значение в образовании вида пятен загрязнения имеет состав жировых, минеральных смазок и их эмульсий.
5. Характеристика пятен загрязнения на поверхности холоднокатаных полос, жести определяется факторами:
качеством поверхности горяче- и холоднокатаных полос, главным образом, отсутствием поверхностных дефектов, равномерностью микрорельефа поверхности;
количеством и составом налета шлама на поверхности горячекатаных травленых полос перед их свертыванием в рулон;
показателем рН промывной воды после травления горячекатаных полос;
составом технологических смазок, конструкцией машин смотки или свертывания горячекатаных травленых полос;
процессами холодной прокатки и составом технологической смазки;
способами очистки поверхности холоднокатаных полос во время прокатки и после прокатки;
конструкциями термических печей и процессом отжига металла;
составом защитной атмосферы при отжиге металла;
сроками хранения рулонов металла на всех технологических складах цеха.
3.1.2 Сажистый налет
(рис. 5 – 6)
| Характеристика дефекта | Причины возникновения дефекта | Меры предупреждения образования дефекта |
| Дефект в виде черных пятен сажи, расположенных на кромках полос с одной или с двух сторон или на всей поверхности полосы на внешних витках рулона. В сажистых пятнах обнаруживается высокое (до нескольких процентов) содержание углерода, наличие графита и окислов железа. | Дефект образуется из-за: - применения некачественного эмульсола; - загрязнения атмосферы печи продуктами разложения технологической жидкости (эмульсии, масла) при отсутствии или некачественной продувке подмуфельного пространства колпаковой печи; - избыточного содержания в защитном газе окиси углерода или метана, которые разлагаются с выделением углерода и последующим его осаждением на поверхности полосы в виде мелкодисперсной сажи; - плохой циркуляции газа под муфелем и, следовательно, недостаточного удаления продуктов разложения эмульсии из межвиткового пространства. | Осуществлять сдув эмульсии с полосы по окончании холодной прокатки. Использовать эмульсол высокого качества с концентрацией, не превышающей требования технологической инструкции. Обеспечивать эффективную циркуляцию защитного газа под муфелем, следить за исправностью циркуляционного вентилятора стенда, не допускать перекрытия конвекторными кольцами выходных отверстий защитного газа. Для удаления продуктов возгонки производить горячую продувку подмуфельного пространства печи в период нагрева и выдержки садки, следить за исправностью запорной арматуры и состоянием трубопроводов на выходе из подмуфельного пространства защитного газа. |
Рисунок 5- Внешний вид дефекта
Рисунок 6 - Внешний вид дефекта
3.2 Снижение загрязненности холоднокатаных полос
Задача снижения загрязненности холоднокатаных полос решается комплексно.
Прежде всего, конструкция эмульсионной установки должна обеспечивать высокую степень очистки СОЖ. Для выполнения этого условия в современных циркуляционных системах предусматривается полная фильтрация перед подачей на стан с помощью вакуумных фильтров, устройств для отделения посторонних масел и магнитных сепараторов.
В последней клети часто применяют эмульсию с повышенным содержанием моющих компонентов, которая поступает на стан из автономной системы подачи СОЖ.
Значительное внимание уделяется обеспечению оптимального теплового режима стана - температура валков поддерживается не выше 80°С, а полосы - не выше 180°С. При более высоких температурах создаются предпосылки для термического разложения компонентов технологической смазки, следствием чего является не только увеличение загрязненности холоднокатаных полос, но также возникновение дефектов «штрихи», «пригар эмульсии». Вместе с тем считают, что при смотке в рулон полоса должна иметь температуру 120-140°С, т. к. в таком случае, вследствие испарения остатков жидкости с полосы, будут предотвращаться дефекты «пятна ржавчины».
За последней клетью непрерывных станов применяют специальные системы для обдува полосы.
4 ПРИМЕНЕНИЕ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЭМУЛЬСИИ НА ПЯТИКЛЕТЕВОМ СТАНЕ 630 ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ УГЛЕРОДИСТОЙ ЛЕНТЫ
На станах холодной прокатки для охлаждения валков обычно применяют водомасляные эмульсии. Эмульсию подают через циркуляционную систему с непрерывной очисткой от загрязнений.
На рисунке 7 показана принципиальная схема установки приготовления эмульсии и систем охлаждения двухклетьевого прокатно-дрессировочного стана 630 и пятиклетьевого стана 630 холодной прокатки углеродистой ленты. Установка включает в себя бак 1, насос 2, гидродинамический диспергатор 3, разделитель 4, напорный трубопровод 5, трубопровод возврата масла 6, обратный 7 и раздаточные 8 и 9 трубопроводы. Эмульсию получают при смешивании эмульсола с водой в два этапа. На первом этапе эмульсол и воду в объемном соотношении 3:2—7 подают на насос 2, а затем на диспергатор 3. После диспергирования смесь поступает в разделитель, в котором происходит отделение незаэмульгировавшего масла, и затем по трубопроводу 6 оно возвращается на повторное диспергирование. В качестве разделителя используют напорный гидроциклон. Концентрированную эмульсию подают в бак 1. На втором этапе прекращают подачу эмульсола и разбавляют эмульсию до заданной концентрации путем подачи на диспергирование концентрата из бака 1 и воды. После заполнения бака подачу воды прекращают и эмульсию перемешивают до получения однородной смеси. Готовую эмульсию подают в системы охлаждения станов 630 по раздающим трубопроводам 8 и 9.