Система сдува эмульсии (стр. 4 из 5)
Рисунок 7- Принципиальная схема систем приготовления и применения смазочно-охлаждающей эмульсии на пяти- (𝜤) и двухклетевых (𝜤𝜤) станах 630:15-насос;25-трубопровод подачи инжектируемой эмульсии;П-присадка;Вз-воздух;
Вд-вода;Э-эмульсол;остальное обозначение-в тексте.
Приготовление эмульсии данным способом позволяет увеличить степень диспергирования масла в воде вследствие повторной подачи незаэмульгировавшего масла через разделитель на диспергирование. При других способах приготовления незаэмульгировавшее масло всплывает в отстойниках и безвозвратно теряется.На пятиклетьевом стане 630 охлаждение валков проводят 1,5—3,5 %-ной эмульсией на основе эмульсола ОМ. Эмульсию подают на валки 10, затем собирают в отстойниках 11 и 12, в которых проходит ее грубая очистка от механических примесей и свободных масел. Отстойники сообщается между собой в средней части трубой, в результате чего в отстойнике 11 задерживается значительное количество масел и механических примесей. В дальнейшем накапливающиеся загрязнения удаляют из отстойника 11 во время чистки системы охлаждения. Из отстойников эмульсию через эжектор 13 подают во флотатор 14, где она очищается от мелкодисперсных загрязнений. Окончательную ее очистку проводят в магнитных сепараторах 16. Очищенную эмульсию собирают в баке 17, а затем подают на стан.
В процессе прокатки эмульсию подают из бака 17 нагнетательным насосом 18 по напорному 19 и питающему 20 трубопроводам в коллекторы охлаждения 21 (клапан 22 открыт). Одновременно по трубопроводу 23 подают смесь сжатого воздуха и эмульсии, полученную в инжекторе 24. После окончания прокатки клапан 22 закрывают. Вследствие непрерывной подачи воздуха в инжектор при закрытом клапане остатки эмульсии вытесняются из трубопровода 20 через коллекторы 21 воздухом.
Данный способ охлаждения позволяет уменьшить температуру валков на 3—5
и очистить питающий трубопровод от остатков эмульсии. Устранение в трубопроводе застойной зоны из эмульсии при прекращении ее подачи из системы позволяет предотвратить разложение эмульсии бактериями и выделение из нее загрязнений с последующим их попаданием на прокатываемый металл.Для улучшения моющих свойств в эмульсию вводят полифосфат натрия и тринатрийфосфат в количестве 0,1—0,5 и 0,1—0,2 % соответственно. Эти присадки перемешивают в смесителе 26. В смеситель постоянно поступает эмульсия из рабочей камеры флотатора 14, а затем вытекает в камеру очищенной эмульсии, обеспечивая полное растворение присадок. Моющие присадки в эмульсии позволяют уменьшить расход эмульсола и загрязненность поверхности проката.
Таблица 1 - Качество поверхности ленты при прокатке на стане 630 с добавлением в эмульсию тринатрий- фосфата (слева от косой черты) и полифосфата натрия (справа от косой черты):
| Содержание присадок,массовая доля, % | рН эмульсии | Загрязненность ленты,мг/м2 | Расход эмульсола, кг/т проката |
| -/- | 6,7 | 870 | 2,98 |
| 0,1/0,2 | 7,5 | 600 | 2,47 |
| 0,2/0,2 | 7,8 | 710 | 2,23 |
| 0,1/0,1 | 7,5 | 820 | 2,52 |
| 0,5/0,2 | 8,2 | 760 | 2,15 |
Система охлаждения двухклетьевого прокатно-дрессировочного стана содержит флотатор 27, насос 28у напорный трубопровод 29, коллекторы охлаждения 30. Эмульсию подают на валки через коллекторы 30. Загрязненную эмульсию собирают во флотаторе 23 и после очистки снова подают на валки. Концентрация эмульсии составляет 7-10 %, ее количество в системе не превышает 40 м3. Величина обжатий ленты не превышает 15 %. При незначительном объеме системы охлаждения двухклетьевого стана и малых величинах обжатий эмульсия практически не разрушается. Кроме того, установлено, что ее подача между валками и прокатываемой полосой способствует дальнейшему дроблению капель масла и получению более стабильной эмульсии. В связи с этим эмульсию стали использовать для подпитки системы охлаждения пятиклетьев'ого стана. Концентрированную эмульсию из флотатора 27 подают во флотатор 14 по трубопроводу 3/, а затем разбавляют водой до требуемой концентрации.
Таким образом, обеспечивается периодическое обновление эмульсии на пятиклетьевом стане.
На стане 630 ЛПЦ-8 в качестве СОЖ используются эмульсии на основе следующих эмульсолов :Квэкерол-1914 производства фирмы «Квэкер-Кэмикл»(Голландия) и Ринол-1 производства АО «Рязанский нефтеперерабатывающий завод».
Таблица 2 - Физико-химические показатели эмульсолов
| № п/п | Наименование показателей | Эмульсолы | |
| Квэкерол-1914 | Ринол-1 | ||
| 1 | Плотность,г/см3 | 0,915 | 0,922 |
| 2 | Кислотное числоБ мг КОН/г | 5,9 | 16 |
| 3 | Число омыления, мг КОН/г | 105 | 85-105 |
| 4 | Температура вспышки,  | 202 | 196 |
| 5 | Вязкость при 40  | 47,5 | 35-75 |
| при 50 | |||
| при 100 | 6,6 | ||
| 6 | Влага , % | Отс. | Не более 1,5 |
| 7 | рН 5 %-ной эмульсии | 6,6 | 7,5-9,5 |
Таблица 3 – Средняя загрязненность поверхности холоднокатаного и отожженного металла,прокатанного на стане 630 ЛПЦ-8 с использованием различных типов эмульсолов
| Толщина, мм | Средняя загрязненность поверхности металла марок 08пс,08кп, мг/м2 | |||
| Квэкерол-1914 | Ринол-1 | |||
| После проката | После отжига | После проката | После отжига | |
| 0,5-0,85 | 290 | 205 | 699 | 242 |
| 0,9-1,2 | 287 | 147 | 795 | 306 |
| 1,25-2,0 | 488 | 130 | 1097 | 244 |
| Среднее значение | 355 | 160 | 864 | 264 |
В конце пятой клети идет сдув эмульсии с полосы.
5 ПУТИ СНИЖЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ПОВЕРХНОСТИ ХОЛОДНОКАТАННОГО ПРОКАТА УГЛЕРОДОСОДЕРЖАЩИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ
Известно, что загрязнение углеродосодержащими соединениями отрицательно влияет на такие свойства поверхности листового проката, как фосфатируемость, способность к адгезии покрытий, сопротивление коррозии после окраски изделия из него .Особенно эти свойства ухудшаются при наличии на поверхности остаточного углерода, превышающего 8 мг/м2 .
Потребители холоднокатаного металла предъявляют жесткие требования к загрязнению поверхности углеродсодержащими соединениями. Объясняется это тем, что при производстве продукции из таких полос, например при окраске и лакировке, возможен брак. Кроме того, повышенное содержание на поверхности аморфного или графитизированного углерода может привести к появлению на изделиях пористой коррозии .
Углеродсодержащие соединения состоят из остатков технологической смазки, сажи, графита и цементита.
В связи с этим необходимо определить параметры технологии, влияющие на чистоту поверхности холоднокатаного листа, и устранить причины, способствующие ее снижению.
Выделение углеродосодержащих отложений происходит при отжиге холоднокатаного металла в колпаковых печах.
Согласно кинетике процессов, при высокой скорости протекания реакций выделения углерода становится невозможным управление этой реакцией .
Уменьшение образования углеродосодержащих соединений возможно путем снижения количества реагирующих веществ - потенциальных носителей углерода при обеспечении низкой скорости протекания реакций.
В общем случае среднюю скорость химической реакции можно записать :
где
- изменение концентрации реагирующего вещества (продуктов реакции); 
- интервал времени протекания реакции.Из зависимости (3) следует, что снижение скорости реакции может обеспечиваться за счет уменьшения числителя (∆С) и увеличения знаменателя (∆t).
При анализе подмуфельной атмосферы установлено, что основным реагентом, содержащим углерод и способствующим его выделению, является группа СН (СН4 до 40 %). Из литературных данных [2] известно, что при температуре 200 - 700°С метан (СН4) разлагается с выделением углерода по следующей реакции:
(4)Уменьшение ∆С возможно за счет снижения содержания углеродосодержащих реагентов в подмуфельном пространстве. Это достигается выдуванием газообразных углеродосодержащих продуктов с начала нагрева в течении 30 часов.
Увеличение ∆t возможно за счет замедления скорости нагрева при испарении углеродосодержащих соединений. Это обеспечивается проведением промежуточных выдержек в процессе нагрева садки.
Существуют еще несколько источников выделения углеродосодержащих соединений. Ненасыщенные жирные кислоты, свободные карбоновые кислоты (продукты окисления составляющих эмульсола) и окислы металлов (например, "недотрав") могут образовывать на поверхности полосы в очаге деформации железные мыла, которые сдувом прокатной эмульсии не удаляются и в процессе отжига также являются источниками появления углеродсодержащих соединений. Поэтому иногда под "сажей" на поверхности обнаруживаются окислы. Этот вид углеродсодержащих загрязнений проведением горячей продувки при термическом отжиге не устраняется.