limpeza química e eletrolítica para laminados a frio

Trabalho sobre Limpeza

Química e Eletrolítica

para

Laminados a Frio

Nome: Luiz Carlos de Almeida

Elias Gonçalves

PROJETO DE LIMPEZA QUÍMICA PARA LAMINADOS À FRIO

(Sistema de Retorno e abastecimento)

A Limpeza Química tem por finalidade remover os resíduos da superfície da tira oriundos principalmente do processo de laminação a frio, tais como: óleo utilizado na emulsão, sujeiras e pó de ferro proveniente do atrito entre o cilindro e a tira.

MECANISMOS DE LIMPEZA

Podemos subdividir o mecanismo de limpeza em três itens:

Desengraxamento Alcalino; Limpeza por métodos mecânicos; Desengraxamento por eletrólise (Limpeza

Eletrolítica);

Desengraxamento Alcalino

Ao mergulharmos a tira num tanque de solução alcalina (NaOH + Água) a uma temperatura de aproximadamente 80ºC o óleo reage com o álcali (NaOH) transformando-se basicamente em sabão e água. Esta reação química é denominada saponificação e se desenvolve da seguinte maneira:

Infiltração = Umedecimento do material oleoso pelo álcali.

Penetração = Após infiltração, a solução alcalina penetra nos elementos oleosos.

Dispersão = Após penetração o elemento álcali reage e desprende os óleos da superfície da tira.

Emulsificação = Dispersão dos elementos oleosos dentro da solução.

M



M

Secagem da Tira

Após a lavagem a quente, a tira passa por rolos espremedores que Após a lavagem a quente, a tira passa por rolos espremedores que secam a mesma pela ação de uma determinada pressão.secam a mesma pela ação de uma determinada pressão.Em seguida a tira passa por secadores. Este equipamento é usado Em seguida a tira passa por secadores. Este equipamento é usado para secar ambos os lados do material. O processo consiste em para secar ambos os lados do material. O processo consiste em soprar ar quente sobre as superfícies da tira.soprar ar quente sobre as superfícies da tira.

LIMPEZA POR MÉTODOS MECÃNICOS

A Limpeza mecânica é realizada por meio de rolos escovas e bicos spray.

1 – Limpeza com rolos escovas-

A Limpeza é feita em contato direto dos rolos escovas com a tira. A pressão dos rolos sobre o material é controlada através do valor da corrente do motor que movimenta os mesmos. Geralmente 10% acima da velocidade dos rolos normais da linha. Os rolos escovas giram no sentido contrário da tira para melhorar a eficiência da limpeza.

JATO CHEIO -

Evitar o super aquecimento e assim o sucatamento das escovas antes do tempo.

E também melhorar a eficiência na limpeza da tira.

2 – Bicos Spray-

Os bicos spray promovem a limpeza através de jatos a determinada pressão sobre a tira. Além da pressão, a posição dos bicos é de extrema importância, haja visto que eles são ajustados de maneira a promover jatos que facilitam o arraste desta sujeira para fora da tira, como ilustra afigura abaixo. Uma outra função destes jatos é de refrigerar as cerdas dos rolos escovas, uma vez que o atrito Cerdas/Tira gera calor diminuindo a eficiência e a vida útil das Cerdas. Diante disto deve-se atentar para as seguintes observações:

Os jatos devem ser orientados de modo a dirigir o fluxo na zona de contato chapa-escova;O jato também deve agir no sentido de acompanhar a rotação das escovas e não em sentido contrário;

Verificar sempre a condição dos bicos para que os jatos estejam livres completamente abertos.

SENTIDO DA TIRA

Representação esquemática da ação dos jatos sprays na tira. As setas indicam o sentido da saída da sujeira/óleo.

Detalhe da posição dos bicos spray

Desengraxamento Eletrolítico (Limpeza Eletrolítica)O processo consiste na passagem da corrente em solução alcalina entre um

pólo elétrico e a tira, promovendo reações químicas por efeito elétrico. Uma solução a base de água e soda cáustica (NaOH ), atravessada por corrente elétrica, dá lugar

as seguintes reações: Reação no Cátodo :

2H2O + 2e- H2 + 2OH-

Reação no Anodo :

2OH- H2O + ½ O2 + 2e-

+ + + + + +

+ + + + + +

- - - - - - - -

- - - - - - - -

Na OH + H2O

Na+

Na+

H +

H +O-

OH- O-

OH-

Como foi mostrado anteriormente, as grades positivas atrairão o OH e o O e as grades negativas irão atrair o Na e o H.

- -+ +

O Hidrogênio (H) e o oxigênio (O) adquirindo e cedendo elétrons, passam ao estado neutro, ou seja eletricamente estável e desenvolvem-se como gás.

Estes gases agem diretamente sobre a chapa e retiram por ação mecânica o filme de óleo e as partículas de sujeiras, além de criarem uma forte agitação do líquido na zona da chapa.

Contribuem também para a limpeza e fazem com que a sujeira se deposite na zona calma do tanque onde não há agitação dos gases.

Mecanismo de Limpeza Eletrolítica

Rinsagem a Quente

Após a limpeza eletrolítica, a tira é submetida a uma lavagem a quente. Na 1.ª etapa a tira passa em um tanque equipado com bicos spray e 4 conjuntos de rolos escovas onde juntamente com água a uma temperatura aproximadamente de 80ºC é feito a remoção dos resíduos remanescentes da solução. Esta operação é completada num tanque ( somente com água quente ) onde a tira imerge na água quente promovendo a lavagem final

Secagem da Tira

Após a lavagem a quente, a tira passa por rolos espremedores que Após a lavagem a quente, a tira passa por rolos espremedores que secam a mesma pela ação de uma determinada pressão.secam a mesma pela ação de uma determinada pressão.Em seguida a tira passa por secadores. Este equipamento é usado Em seguida a tira passa por secadores. Este equipamento é usado para secar ambos os lados do material. O processo consiste em para secar ambos os lados do material. O processo consiste em soprar ar quente sobre as superfícies da tira.soprar ar quente sobre as superfícies da tira.

Sobre Limpeza Eletrolítica1 - Soda Caustica (Na OH);

Reage com emulsão (gordura) para formar sabão (saponificação). Este sabão é segurado na solução até a razão da alcalinidade total pela alcalinidade livre atingir aproximadamente de 3 a 4 vezes para 1.

Neste ponto pode-se iniciar uma diminuição da capacidade de condução da corrente.

Então, nesta parte deve-se aumentar a voltagem no sistema para obter-se uma maior corrente visando evitar a redução na eficiência da limpeza.

A alcalinidade total é expressa em Na O e a alcalinidade livre em Na OH.

No banho novo a relação é de aproximadamente 1 por 1.

Soda Caustica (Na OH):

- Condutividade;

- pH;

- Saponificação.

2

2 - Condutividade;

É a capacidade da solução conduzir corrente. Isto é feito através de ionização molecular;

3 - MHOS;

É a unidade de medida de resistência recíproca. É expressa em capacidade de conduzir corrente, isto é, o oposto de OHM;

4 - Saponificação;

É uma reação química na qual a solução alcalina (soda caustica), converte o óleo, gordura em sabão e água;

5 - pH;

O pH da solução é considerado como básico (7~14) ao ácido (0~7);

6 - Silicatos;

Usados em limpeza de folhas de flandes para dispersar óleos/graxas e manter eles em solução para evitar a redeposição. Usado em baixas concentrações.

Funções dos Silicatos:

- Prevenção de colamento;- pH;- Saponificação;- Emulsão;- Dispersão.

7 - Fosfato (Na PO );

O pH da solução é considerado como básico (7~14) ao ácido (0~7);

O FOSFATO tem as seguintes propriedades: prevenir a ocorrência de colamento, capacidade disperçante, capacidade de refloculação (formação de flóculos para facilitar a precipitação), rinsabilidade (lavagem), manter limpo os eletrodos, capacidade de formar quelatos (Ca++, Mg++), dispersar os sedimentos e proteger quanto a corrosão.

Obs..: quelato: formação de uma molécula grande de vários elementos em torno de si. Ex.: Ca++ ou Mg++ quele=garra (grego).

3 4

8 - QUELATO SEQUESTRANTE;

É um seqüestrador que em soluções aquosas, torna um ion metálico inativo. A formação ou uma estrutura interna a arredondada em forma de íon em combinação em solução de água no qual o ion é substancialmente inativo.

Função do agente quelato: capacidade de quelação (Ca++, Mg++, Fe++) manter os eletrodos limpos dispersar os sedimentos.

9 - QUELAÇÃO;

Um metal combina com outro metal para formar um anel de quelato. Principalmente o Si que é usado para sobrepor as dificuldades de dureza da água.

A quelação remove os ions de dureza da água, ou seja, Ca++, Mg++, etc., das soluções prevenindo as suas reações com o alcali.

Utiliza-se baixo nível de quelação para manter os produtos do alcali estáveis. Altos níveis de redução de dureza de água de limpeza são obtidos quando estes produtos são diluídos numa dada concentração.

Altos níveis ajudarão na remoção de precipitados “tipo sujeira”, ou seja, carbono, fino de ferro, etc.

10 - SEQUESTRADOR;

Para segurar um ion metálico na solução, usa-se a inclusão de um complexo químico apropriado, semelhante ao quelante;

11 - COMPLEXANTE;

Similar ao quelante, mas não tão forte quanto ele. Complexos de fosfato também conseguem remover os efeitos negativos da água dura;

12 - AGENTE ATIVO UMIDIFICANTE - CATCH-ALL;

Palavra utilizada para descrever o umidificador de uma limpeza;

13 - AGENTE ATIVO UMIDIFICANTE / SISTEMA SURFACTANTE;

CATCH-ALL - Frase na qual é usada para descrever a umidificação em um desengraxante. Tem como objetivo a rinsagem (enxaguar, lavar), as propriedades emulsificante e detergência, tendo a manter as sujeiras dispersas.

Com isso, os agentes umidificantes/detergentes tem grande importância, além disto, a combinação deles torna o desengraxante mais eficiente.

Entretanto deve-se tomar cuidado para não exceder na formulação, uma vez que, assim sendo o sistema umidificante pode segurar o óleo e a sujeira impedindo que elas sejam escumadas da superfície do banho. O ferro e a sujeira pesada precipita no fundo do tanque.

14 - AGENTE SURFACTANTE ATIVOS;

É uma substância que, por ser absorvida, torna a superfície repelente a um líquido umidificante e é usado especialmente em mistura de sólidos com líquido ou desprender líquidos da superfície.

Isto é, um tipo de surfactante que reduz a tensão superficial e permite que a umidade seja retirada da superfície. Ele não fornece muitas propriedades a limpeza.

Entretanto ele ajuda a penetração do desengraxante na superfície sólida e aumenta o engraxamento (RINSABILITY).

15 - SURFACTANTE;

É uma substância com superfície ativa, altera as propriedades e principalmente diminui a tensão da superfície em contato entre as duas fases.

Um agente superfícial ativo que altera as características da superfície ou interface sintético orgânico químico que ajude na penetração, umidificação, emulsificação e dispersão.

Nem todos os surfactantes tem estas propriedades alguns não são pronunciados quanto a composição química deles.

16 - DETERGENTES;

Um surfactante com propriedades adicionais de limpeza, tais como dispersantes que segura a sujeira em suspensão e evita que ela redeposite na tira.

Um produto sintético solúvel em água ou preparação de um líquido orgânico que são quimicamente diferentes de sabão, mas tem também a capacidade de emulsuficar óleos e segurar a sujeira em suspensão e agir conforme os agentes umidificantes.

17 - AGENTES UMIDIFICANTES;

• Capacidade emulsificante;• Capacidade dispersante;• Capacidade refloculante;• Umidificante;• Abaixar a tensão superficial;• Rinsabilidade (lavagem, enxaguamento);• Manter os eletrodos limpos;• Difusar (espalhar) os sedimentos;• Dispersar.

18 - FUNÇÃO DO AGENTE ATIVO SURFACTANTE;

(IGUAL AO AGENTE UMIDIFICANTE)

• Capacidade emulsificante;• Capacidade dispersante;• Capacidade refloculante;• Umidificante;• Abaixar a tensão superficial;• Rinsabilidade (lavagem, enxaguamento);• Manter os eletrodos limpos;• Difusar (espalhar) os sedimentos;• Dispersar.

19 - APLICAÇÃO DO PROCESSO DE LIMPEZA;

Alta temperatura - 93 ºC.O tempo de imersão é significante.Adequado a circulação, agitação, transbordamento, remoção de óleo superficial (SKIMMING), possibilidade de um sistema de multi-tanque, sistema de decantação do tanque, separador magnético.

Estabelecer período para o ciclo de descarte.

20 - BICOS SPRAY PARA LIMPEZA;

Tipos - baixa pressão; - alta pressão;

Temperatura mínima - 160 ºF (71 ºC).Direção do spray.Remoção de óleo da superfíce (SKIMMING).Filtragem.Separador magnético.

21 - ESCOVAMENTO;

Necessário devido ao carbono grafite.Mais eficiente quando gira no sentido contrário a tira.Tipos: - através de fluxo; - corte em spray entre o rolo e a supefície de tira; - resíduo de desengraxante sobre a tira o menor possível.Temperatura - 71 ºCAdequada pressão sobre a tira.

22 - LIMPEZA ELETROLÍTICA;

A superfície para ser limpa é feita através do cátodo ou ânodo dentro de uma solução de limpeza alcalina.Geralmente numa carga entre 6 a 20 Volts dando de 100 a 150 amps/ft na superfície do metal. A densidade de corrente (A/ft ) varia de acordo com o metal a ser limpo e outros fatores.

A passagem da corrente elétrica na solução aquosa decompõe a água em H O (gás).

2

2

2 2

O movimento destes gases ajusta e remove a solução num contato direto com a sujeira da superfície de metal.

Esta ação conduz a fina camada de sujeira que é fixada a solução para substituí-la por um filme de solução não contaminado, pronto para fixar numa outra camada de sujeira.

Repetidas ações de transferência de sujeira da superfície do metal para a solução, onde elas são seguras através de remulsão ou ficam em suspensão.

Eficiência do sistema da limpeza (Referência)

Processo % Remoção de sujeira;

Imersão 40 a 60% de remoção;

Spray 60 a 85% de remoção;

EscovamentoVaria em função da quantidade de sujeira.Mas necessita também da limpeza com spray ou eletro-limpeza. Depende também do desengraxante.

Eletro Limpeza Variável normalmente 5 a 10 %.

Obs.: Carbono amorfo aparece na forma de grafite. Não sai no processo de limpeza eletrolítica.

Fatores que influenciam na limpeza

• Desengraxante:- Tipo;

- Concentração.• Temperatura;• Tempo de escovação;• Tipo de sujeira a ser removida;• Quantidade de sujeira a ser removida (textura de substrato);• Finos metálicos;• Sujeira metálica;• Relação entre alcalinidade livre/alcalinidade total;• Constituição da água;• Condições da linha (tensão, arraste,bicos sprays, corrente).

Parâmetros de controle do Alcali

• Alcalinidade total (AT);• Alcalinidade livre (AL);• Relação AT/AL (3.1) - variável com o tipo de desingraxante;• Quantidade de óleo;• Condutividade;• pH.

Titulação da Alcalinidade Livre

Para avaliar a quantidade de alcali presente no banho desengraxante que vai agir com óleo de material para limpeza faz-se a análise de alcalinidade livre.

Volume de ácido necessário para ajustar a amostra do alcali do desengraxante com mudança de cor da Fenofitalena.

BECKER A (solução nova);BECKER B (solução usada).

Titulação da Alcalinidade TotalA soma de alcalinidade livre avaliada e a alcalinidade quando da reação com a sujeira.

Volume de ácido requerido para ajustar a 10 Cm amostra de alcali do desingraxante para atingir a cor metil orange.

BECKER C (solução nova); BECKER D (solução usada).

3

Razão da Alcalinidade Total pela Alcalinidade Livre

Um banho livre inicia-se na proporção de 1.1.

Com o uso a alcalinidade subirá na proporção de 4 ou 4.1, a sujeira pode ter uma tendência para interferir com a limpeza e na capacidade de condição da corrente da solução.

Isto é uma outra tendência na limpeza onde historicamente os valores devem ser controlados para prever descarte.

BECKER E - solução usada ácido concentrado. O tamanho da amostra tem que ser igual na titulação de alcalinidade livre e total.

Determinação da quantidade de sujeiraALCANCE - Este método é aplicado para determinação da sujeira num banho de limpeza alcalina;

REAGENTES - 50% em peso de ácido sulfúrico;

APARATOS - Copo cilíndrico em tampa quadrada com capacidade de 100 ml;

PROCEDIMENTO -

1 - Coletar 80 ml de desingraxante a ser analisado (pode ser quente);

2 - Cuidadosamente adicionar 15 ml de 50.50 de ácido sulfúrico e agitar o copo para misturar o conteúdo;

3 - Para agitação e inverter o recipiente cautelosamente 2 em 3 vezes com ventilação;

4 - Deixar em reforço até formar camadas distintas.

CÁLCULO - % quantidade de sólido (v/v) = ml da camada do topo x (1,25);

• Nota: O desengraxante dissolvido torna-se parte da % da quantidade de sujeira. Um espaço vazio deve ser formado pela movimentação. Este usando a concentração conhecida do desengraxante (determinada por titulação), (devido a divisão de possíveis surfactantes).

Então o cálculo torna-se % quantidade de sólido (v/v) = ml do vazio x (1,25)

transbordando para manter uma sujeira menor que 3,0 %).

Limpeza Alcalina - QuímicaObjetivo - Remover óleo e outros tipos de impurezas do metal.

Tipos de Impurezas:

• Óleo de Laminação;• Óleo protetivo;• Óleo antiferruginoso;• Fuligen;• Resíduo de óleo;• Óleo de corte;• Óleos para estampagem;• Carepa de laminação à quente.

Requisitos de um bom desengraxante -

• Molhabilidade - promover melhor contato na interface sujeira/metal;• Penetração - enfraquece a sujeira / adesão ao metal;• Dispersão - separa a sujeira da superfície do metal mantendo separado na solução;• Emulsificação - para dividir a sujeira em partículas finas facilitando a dispersão.

Limpeza Alcalina - Química

Processo de Remoção do óleo -

• Eletrolítico;• Rinsagem com água quente;• Ação surfactante;• Ação do Alcali;• Ação dos agentes queletantes.

Tanque de Rinsagem a Quente -

1 - Alta temperatura - baixa rugosidade do óleo;2 - Remoção do óleo por spray;3 - Acima de 85% de óleo pode ser removida.

Limpeza Eletrolítica

1 - Formação do gás na superfície do metal;

Cátodo: 2e + 2H O = H + 2OH

Ânodo: - H O + 1/2 O + 2e

2 - Quebra do gás suspende o filme de óleo;

3 - Reação da soda cáustica com óleo (formação de partículas gordas - saponificação);

4 - Remoção física de óleo solúvel (ação dos gases na superfície).

- -

-

2 2

2 2

Remoção do óleo pelo surfactante -

1 - O surfactante consiste em 2 partes:

• Solúvel em água;• Solúvel em óleo.

2 - Parte do óleo solúvel junta-se ao óleo na superfície;

3 - Surfactante diminui a viscosidade do óleo;

4 - Remoção física do óleo (spray - agitação do banho);

Tipos de Surfactantes -

ANIÔNICO (M R ) - parte ativa tem carga negativa;

CATIÔNICA (M X ) - parte ativa tem carga positiva;

NÃO IÔNICA (não eletrolítica) - parte ativa não tem carga;

ANFÓTERO - pode ter ambas cargas - positiva e negativa.

CATION - em baixo pH;ANION - em alto pH.

+ -

+ -

Surfactante não ionico (não eletrolítico) -

• Ponto do fenômeno nuvem - Temperatura acima na solução aquosa de surfactante não iônica separação de fase.

• Propriedades detergentes - melhor ponto de nuvem abaixo;

• Moniônico-baixa espuma - adição HYDROPHOBE na molécula.

- usado com outros não iônicos; - melhor de 5 a 10 ºC acima do ponto de nuvem; - combinação de não iônico com diferente ponto de nuvem;

Balance da espumação e propriedades detergentes

- a solubilidade é imerso com a temperatura.

HBL - HIDRÓFILO - balanço lipophilice

Sistema de classificação númerica que representa a porcentagem de hidrófilo no surfactante.

SOLUBILIDADE NA ÁGUA NÚMERO HBL APLICAÇÃO

Nenhuma 0,2,4 W/O EMULSIONADOR

Dispersibilidade pobre MILKY, dispersão instável

4,6,8 8 - agente umidificante

MILKY estável-dispersão translacente

10,12agente umidificante O/W detergente emulsificado

Solução clara (livre) 14,16,18O/W emulsificador

detergente solubilizado

Remoção do óleo pelo ALKALI -

1 - Configuração do óleo na superfície;

R COOH / H O 2

2 - Saponificação;

R COOH / H O 2

R COONa PO / H O 23 4

Formação de Gordura

3 - Remoção física do óleo;

- Spray; - Agitação do banho.

Óleo/sujeira metálica - Remoção da sujeira - Quelação

1 - Óleo/sujeira metálica - absorvido na superfície;

2 - Absorção de agente quelante;

3 - Remoção física do óleo/sujeira metálica

R

Composição da Limpeza Alcalina -

• Que gera formação de ions hidroxíla (OH );• Soda caustica;• Fosfato;• Silicatos;

• Agentes Seqüestrastes (construtores);• Poli-fosfato;• Silicatos;• Gluconatos;• EDTA;

• Agentes amortecedores;• Boratos;• Carbonatos;

• Agentes umidificantes;• Não iônico;• Aniônico.

-

Fabricação Promover a Alcalinidade:

Neutralizar Carboxyl, sulfonatos, sulfatos e sujeiras;Constante produção de alcalinidade por meio de hidrólise;Promover efeito suspensivo;Silicatos, fosfato, condensados;Seqüestrar sais de água dura;Hexametafosfati, Trifolifosfato, Pirofosfato;Hidrolise para o Ortofosfato;

A hidrólise aumenta com aumento de temperatura;Efeito de seqüestraste gráfico;Constituição dos silicatos:

• Promover uma ação inibidora de ataque do alcali no Zinco e Alumínio;• Baixa Rinsabilidade;• Promover resistência a corrosão;• Estabilidade pobre em concentrados.

RAZÃO SiO2 : Na2O DESCRIÇÃO

Metasilicato de Sódio

Ortosilicato de sódio (51%. Meta, 49% NaOH

Silicato de Sódio "D"

Silicato em Sódio "STAR"

Silicato de Sódio "G"

1:1

1:2

2:1

2,5:1

3,2:1

Como trabalhar com a Limpeza Química e Eletrolítica?

Para garantir a qualidade do material processado no setor de limpeza química e eletrolítica, alguns itens tem que ser checados e, se porventura estiverem fora da faixa, devem ser corrigidos.

ITENS FAIXA DE CONTROLE OBSERVAÇÕES

Concentração da Solução 2,0% ± 1,0 ~~

Temperatura da Solução 80 ºC ± 10 ºC ~~

Frequência de medição de concentração ON-LINE Checagem por titulação (1 vez por turno)

Troca da Solução no máximo 60.000 t ~~

1 - PADRÃO DE CONTROLE D TANQUE DE LIMPEZA ALCALINA


Concentração da Solução 0,5% ± 0,3 % ~~


Pressão dos rolos escovas em função da corrente do motor

Sem carga +2 a 3A Bobina de Produção

Pressão dos rolos escovas em função da corrente do motor

Sem carga +1A Dummy Coil

Pressão da bomba dos sprays 3 a 5 Kg/cm2Abaixo de 3 Kg/cm2 inverter o filtro e

efetuar limpeza.

Frequência de medição de concentração ON-LINE Checagem por titulação (1 vez por dia)

Pressão do rolo espremedor (secador) 2 A 4 Kg/cm2 ~~

Troca da solução no máximo 60.000 t ~~

2 - PADRÃO DE CONTROLE DO TANQUE DE RECIRCULAÇÃO ALCALINA

LIMPEZA ALCALINA

LIMPEZA ELETROLÍTICA


Concentração da Solução 4% ± 1 % ~~


Corrente da eletrólise0 a 5000 A 0 a 30 V

Em função da velocidade de trabalho

Frequência de medição de concentração ON-LINE Checagem por titulação (1 vez por dia)

Pressão do rolo espremedor (secador) 2 a 4 Kg/cm2 ~~

Troca da solução no máximo 60.000 t ~~

3 - PADRÃO DE CONTROLE DO TANQUE DE RECIRCULAÇÃO ELETROLÍTICA


Concentração de produto desengraxante na solução

menor que 0,1 % acima deste valor trocar a água

Temperatura da água 70 ± 10 ºC ~~

Pressão do rolo espremedor (secador) (em função da corrente do motor)

Sem carga + 2 a 3A Bobina de Produção

Pressão do rolo espremedor (secador) (em função da corrente do motor)

Sem carga + 1A Dummy Coil

Pressão da bomba dos Sprays 3 a 5 Kg/cm2Abaixo de 3 Kg/cm2 inverter o filtro e efetuar

limpeza

Medição da Concentração ON-LINE Checagem por titulação (1 vez por dia)

4 - PADRÃO DE CONTROLE DO TANQUE DE RINSAGEM (ENXAGUE) A QUENTE COM ESCOVAMENTO

RINSAGEM (ENXAGUE) FINAL


Pressão das bombas 3 a 5 Kg/cm2Abaixo de 3 Kg/cm2 inverter o filtro e efetuar

limpeza

Pressão do rolo espremedor (secador) 2 a 4 Kg/cm2 ~~

Temperatura da água 80 ± 10 ºC ~~

5 - PADRÃO DE CONTROLE DO TANQUE DE RINSAGEM (ENXAGUE) A QUENTE COM ESCOVAMENTO

Temperatura do Soprador Secador

100 ± 10 ºC

Defeitos originados nas Limpezas

(Química e Eletrolítica)

que comprometem a qualidade do material e/ou danificam o equipamento.

DEFEITOS ORIGINADOS NAS LIMPEZAS QUÍMICA E ELETROLÍTICATIPO DE DEFEITO

DESCRIÇÃO OCORRÊNCIA CAUSAS POSSÍVEIS

MCHRG

MANCHA RAMOS E GALHOS - O DEFEITO APRESENTA-SE NA SUPERFÍCIE DA CHAPA SOBRE MANCHAS COM COLORAÇÕES DIFERENCIADAS, COM DESENHOS PARECIDOS COM RAMOS E GALHOS DE ÁRVORES MOTIVO DA DENOMINAÇÃO.

LIMPEZA QUÍMICA

E ELETROLÍTICA

PROBLEMAS DE QUALIDADE NO REVESTIMENTO DOS ROLOS ESPREMEDORES (SECADORES); PROVOCANDO PASSAGEM DE SOLUÇÃO E IMPRESSÃO DE SUJOS NA CHAPA.

ALTA CONCENTRAÇÃO DE CLORO NA ÁGUA.

DUREZA DA ÁGUA EM NÍVEL FORA DO PADRÃO NORMAL.

CONCENTRAÇÃO DA SOLUÇÃO E PH FORA DA FAIXA DEVIDO A CONTAMINAÇÃO DOS TANQUES POR PASSGEM DE SOLUÇÃO OU FALHA OPERACIONAL OU DO EQUIPAMENTO DE MISTURA..



MFT

MICRO-FUROS EM TODA A EXTENÇÃO DO MATERIAL - DEFEITO NÃO VISÍVEL A OLHO NÚ, NEM PERCEPTÍVEL NA INSPEÇÃO. Só irá se apresentar no cliente, principalmente se o material for destinado para embalagem. Obs. Este defeito causa recusa total para este tipo de cliente.


FALTA OU BAIXA CONDUTIVIDADE NA SOLUÇÃO DE LIMPEZA.



OXMCH

MANCHAS DE OXIDAÇÃO - VÁRIOS TIPOS DE MANCHAS DE OXIDAÇÃO

GERADOS POR PASSAGEM DE SOLUÇÃO OU PARADAS DE LINHA NÃO PROGRAMADAS. GERADAS PELO

ATAQUE DA SOLUÇÃO ALCALINA NA CHAPA.

LIMPEZA QUÍMICA

E ELETROLÍTICA

DEFEITOS NOS REVESTIMENTOS DOS ROLOS SECADORES;

FORMA RUIM DO MATERIAL VINDA DO LAMINADOR EX.: ONDULAÇÕES , REPUXADOS FACILITAM A PASSAGEM DE

SOLUÇÃO ALCALINA E SUJOS.

PROBLEMAS NO SECADOR DA TIRA

(TEMPERATURA E/OU PRESSÃO);

DEFEITOS NA PRESSÃO DOS ROLOS SECADORES;



MFI

MICRO -FUROS ISOLADOS DEFEITO NÃO VISÍVEL A OLHO NÚ, NEM PERCEPTÍVEL NA

INSPEÇÃO. Só irá se apresentar no cliente, principalmente se o material for destinado para embalagem.


FORMA RUIM DO MATERIAL VINDO DO LAMINADOR EM FORMA DE FORTES ONDULAÇÕES (LASANHAS), REPUXADOS E EMPENOS.

MÁ REGULAGEM DOS GAP’S DOS ELETRODOS.

INCIDENTE OPERACIONAL

(RUPTURAS DE TIRAS, VARIAÇÃO DE TENSÃO

ETC...).



MCHQ

MANCHAS DE QUEIMA POR CURTO-CIRCUITO DEFEITO ORIGINADO DEVIDO AO CHOQUE DA TIRA NOS ELETRODOS DA LIMPEZA

ELETROLÍTICA PROCANDO QUEIMA NA REGIÃO DA CHAPA AFETADA.


FORMA RUIM DO MATERIAL VINDO DO LAMINADOR EM FORMA DE FORTES ONDULAÇÕES (LASANHAS), REPUXADOS E EMPENOS.

MÁ REGULAGEM DOS GAP’S DOS ELETRODOS.

INCIDENTE OPERACIONAL

(RUPTURAS DE TIRAS, VARIAÇÃO DE TENSÃO

ETC...).



FRMGFALTA DE REVESTIMENTO EM MATERIAL

GALVANIZADO

LIMPEZA QUÍMICA

E ELETROLÍTICA

DEFEITOS NA PRESSÃO DOS

ROLOS SECADORES;

PASSAGEM DE SOLUÇÃO E/OU ÓLEO DE LAMINAÇÃO E/OU SUJEIRA NO MATERIAL

DEVIDO A DEFICIÊ NAS LIMPEZAS.

PROBLEMAS DE QUALIDADE NO REVESTIMENTO DOS ROLOS

ESPREMEDORES (SECADORES); PROVOCANDO PASSAGEM DE

SOLUÇÃO E IMPRESSÃO DE SUJOS NA CHAPA.

FORMA RUIM DO MATERIAL VINDA DO LAMINADOR EX.: ONDULAÇÕES , REPUXADOS FACILITAM A PASSAGEM DE

SOLUÇÃO ALCALINA E SUJOS.



AM AMASSADO NO MATERIAL

LIMPEZA QUÍMICA

E ELETROLÍTICA

DEFEITOS NA PRESSÃO DOS

ROLOS SECADORES;

AMASSADO PROVOCADO POR FORMA RUIM DO MATERIAL

VINDO DE PROCESSO ANTERIOR OU PROVOCADO NA LINHA

VARIAÇÃO DE TENSÃO NO MATERIAL;



BUILD UPMANCHA DE IMPRESSÃO GERADA

NOS HEARTH ROLL

FORNO (PORÉM

INDIRETAMENTE TAMBÉM LIGADO

A PASSAGEM DE SOLUÇÃO E

SUJEIRA PARA O FORNO)

MANCHAS DEVIDO A DESGASTE,

DESPREENDIMENTO DE REVESTIMENTO DOS ROLOS

E/OU SUJEIRAS IMPREGNADAS NOS HEARTH ROLL'S SENDO

IMPRESSAS NA TIRA.



DBMMARCA DE DESLIZAMENTO

(TIPO BANANINHA)

FORNO ESTE DEFEITO

OCORRE NO FORNO, MAS COMO SE

CONFUNDE COM DEFEITOS

ORIGINADOS NAS LIMPEZAS, FOI

COLOCADO NESTA TABELA A TÍTULO DE INFORMAÇÃO.

* VARIAÇÃO DE TENSÃO PROVOCADO POR AQUECIMENTO E RESFRIAMENTO RÁPIDO NO MATERIAL E/OU ACELERAÇÃO OU DESACELERAÇÃO RÁPIDA NO MATERIAL;

* BAIXA RUGOSIDADE DOS ROLOS DO FORNO;



TCMCH

TEMPER COLOR (REVENIDO) ESTAS MANCHAS PODEM TER

VARIADAS COLORAÇÕES. MAS AS MAIS COMUNS SÃO CINZA, AMARELA, AZUL,

MARRON E PRETA.

FORNO ESTE DEFEITO

OCORRE NO FORNO, MAS COMO SE

CONFUNDE COM DEFEITOS

ORIGINADOS NAS LIMPEZAS, FOI

COLOCADO NESTA TABELA A TÍTULO DE INFORMAÇÃO.

VARIAÇÃO DA PRESSÃO INTERNA DO FORNO;

DESGASTE DO MATERIAL DE VEDAÇÃO OU MÁ VEDAÇÃO DO

DAS TAMPAS DO FORNO;

DEFICIÊNCIA OU PURGA INCORRETA DO FORNO;

FUROS NOS TUBOS

RADIANTES; VAZAMENTO DE ÁGUA DE REFRIGERACÂO DOS INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO OU REFRIGERAÇÃO DOS

MANCAIS DOS ROLOS; CONTAMINAÇÃO DA ATMOSFERA INTERNA DOS FORNOS.

GENERALIDADES SOBRE LIMPEZAS QUÍMICA E ELETROLÍTICA

O limite de comprimento das cerdas dos rolos escovas devem estar entre 15 a 20 mm;

A análise manual da solução deve ser feita pelo menos 1 vez ao dia . Mas indiferente disto o sistema automático de medição deve ser confiável;

A concentração de Cloro na solução deve ser controlada para evitar manchas de oxidação no material, o valor deve estar abaixo de 20 ppm;

O controle de contaminação de solução entre tanques deve ser bem controlado. Caso haja contaminação a solução deve ser descartada;

Deve-se se observar sempre se está havendo a troca de correntes dos eletrodos da limpeza eletrolítica. É fundamental para eficiência da limpeza.

Calcula-se que 10 mg/l de CaCO3 provocam o desperdício de 190 gramas de sabão puro, por cada metro cúbico de água (daí a importância de se controlar a dureza da água para as limpezas químicas e eletrolíticas).

GENERALIDADES SOBRE LIMPEZAS QUÍMICA E ELETROLÍTICA

A solução deve ser trocada pelo menos de 3 em 3 meses. Periodicamente deverá ser feito um teste com fita durex após o secador, caso o grau de sujeira for grande troca a solução antes dos 3 meses;

Pode se aproveitar a solução da limpeza eletrolítica na limpeza alcalina;

A duração do rolo escova deve estar entre 60 e 90 dias;

Pode-se trabalhar com um rolo escova aberto para intercalar preservar os outros;

Deve-se procurar passar no máximo 1000 ton. De uma mesma largura para evitar desgaste dos rolos escovas e espremedores (secadores) em uma mesma região;

O defeito falta de brilho na chapa é decorrente do óleo de laminação.

Excesso de Cloro na água e solução, pode causar manchas e oxidações devido a reações químicas que podem ocorrer na Limpeza transformando-se em Clorato de sódio NaCl 3 , ou Dióxido de Sódio ClO 2 substância altamente OXIDANTE;

- O CLORO -DEFEITOS EM LAMINADOS A FRIO CAUSADOS PELO CLORO

Efeitos do Cloro em Laminados a Frio:

O Cloro tem alto poder de causar influências negativas nos materiais laminados a frio. Devido ao seu poder oxidante e também o seu poder de formar ligações e reações químicas prejudiciais para a qualidade do aço como oxidações e manchas.

Elementos derivados do Cloro que provocam manchas e oxidações:

- CLORATO DE SÓDIO - NaClO3 ;

- ÁCIDO CLORÍDRICO - HCl;

- DÍOXIDO DE CLORO - Cl02; ;

- HIPOCLORETO DE SÓDIO - NaClO ;

-


Efeitos do Cloro em Laminados a Frio:

Apesar da utilização de água desmineralizada nas preparações das emulsões e soluções para laminadores de redução, Skin Pass Mill, limpezas químicas (alcalinas e eletrolíticas), deve ser considerada a possibilidade de

contaminação de CLORO, de seus derivados e suas reações químicas durante o processo, sendo necessário fazer análises quantitativas e de pH para avaliar e neutralizar possíveis contaminações, afim de manter a boa qualidade do material laminado a frio evitando defeitos como manchas e oxidações.

Tipos de contaminações possíveis:

- Passagem de solução ácida (HCl) vinda da Decapagem:

• Este tipo de passagem de solução se dá devido a problemas nas secagens (rolos secadores) e contaminações nos tanques da linha de decapagem. Quando não é resolvido, um número grande de material laminado a frio processado irá transportar grande quantidade de produto ácido para linha posterior (Laminador de Redução), provocando contaminação das emulsões elevando a quantidade de cloro na emulsão e também alterando o pH da emulsão.


- Passagem de emulsão de laminação vinda do Laminador de Redução:

• Este tipo de passagem de solução se dá de vários motivos mas os principais são -

- Regulagem deficiente ou incorreta dos bicos dos cabeçote e bicos de secagem ou de emulsão;

- Defeitos de forma no material (onduções, empenos, repuxados);

- Defeitos no cilindro de laminação.

• As consequências da passagem de emulsão contaminada no material laminado a Frio são:

- Ataques da emulsão contaminada no material estocado esperando processo em linhas posteriores provocando manchas e oxidações;

- Contaminações das soluções de limpeza química (Alcalina e Eletrolítica) nos processos posteriores (ex.: Linha de Galvanização) provocando ataques diretos ao material ou indiretos através de reações químicas, no material e no equipamento.


Determinação da dureza da água

A dureza da água é dada pela quantidade de sais alcalinos-terrosos que contém, principalmente cálcio e magnésio. Poderá ser dividida em dois tipos: dureza permanente, provocada pelos sulfatos, fosfatos e outros sais de cálcio e magnésio; e dureza temporária, provocada pelos bicarbonatos de cálcio e magnésio. A soma destes dois tipos de dureza dá-nos a dureza total.

Habitualmente, consideram-se águas macias aquelas cuja dureza (expressa em mg de carbonato de cálcio por litro) é inferior a 75 mg e duras as que têm valores de dureza superiores. Há, no entanto, águas naturais duras consideradas satisfatórias para consumo humano (VMA = 500 mg/l), embora inconvenientes para operações de lavagem, uma vez que precipitam os tensoactivos de sódio e potássio. Calcula-se que 10 mg/l de CaCO3 provocam o desperdício de 190 gramas de sabão puro, por cada metro cúbico de água.

Outro inconveniente de uma água demasiado dura é a incrustação dos iões carbonato e hidrogenocarbonato nos permutadores de calor (em casa, este fenómeno nota-se especialmente nas máquinas de lavar e caldeiras de aquecimento).

Determinação da dureza da água

No entanto, é necessário por vezes proceder a algumas correcções da dureza: poderá ser feita através da adição de cal (método mais barato) ou através do uso de resinas permutadoras de iões, que os sequestram, impedindo desta forma a sua deposição nas canalizações e nas máquinas. Em casa, é vulgar o uso de Calgon, constituindo essencialmente por EDTA (ácido etilenodiaminatetracético), o sequestrante mais utilizado e eficiente hoje em dia.

Os valores máximos admissíveis para a dureza de uma água para a indústria têxtil são de 70 mg/l.

Determinação da dureza da águaAs águas são vulgarmente classificadas de acordo com o seu grau de dureza, da

seguinte forma:

Águas macias 0-75 mg/l (CaCO3)

Águas moderadamente duras 75-150 mg/l (CaCO3)

Águas duras 150-300 mg/l (CaCO3)

Águas muito duras 300 mg/l (CaCO3)

A dureza da água é provocada pela existência de catiões - metálicos, dos quais os que contribuem em maior escala são os iões cálcio e magnésio.

Consideram-se águas duras de uma forma geral, as águas que necessitam de quantidades consideráveis de sabão para produzir espuma, e que formam incrustações em caldeiras e outros materiais quando a água é aquecida.

A dureza da água quando é elevada conduz à formação de depósitos incómodos e preocupantes. Uma água macia pode provocar corrosões, pois não se formam os depósitos carbonatados protectores nas canalizações.

Sob o ponto de vista sanitário, as águas duras não apresentam inconvenientes. Apesar de existirem alguns estudos epidemiológicos que parecem demonstrar que poderá existir uma relação inversa entre a dureza da água e as doenças cardiovasculares associado a outros factores sociais e climatéricos, o que segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS) não foi ainda completamente provado.

ROLOS DE LIMPEZARolos Escovas –

Durabilidade – entre 60 a 90 dias (ideal):

Causas que podem provocar desgaste antecipado dorolo:

1- Falha operacional no ajuste;2- Falha mecânica;3- Falha de automação no ajuste;4- Degradação do desengraxante por qualidade

do produto, contaminação e/ou dureza daágua;

5- Temperatura da solução;6- Erro de programação da chance do material

(programar acima de 1000 ton. de materialde uma mesma largura.

Fatores que contribuem para preservação e eficiênciados rolos escovas:

1- Ajustes dentro do padrão de operação;2- Manutenções preventivas;3- Boa qualidade do desengraxante e controle

de dureza da água4- Controle da temperatura da solução;5- Programar no máximo 1000 ton. de

material de uma mesma largura;6- Bom ajuste dos bicos spray;7- Qualidade ideal de bicos spray;8- Limpeza dos filtros e bicos spray (evitar

entupimentos)

ROLOS DE LIMPEZA

Comprimento das cerdas – deve ficar entre 15 a 20 mm, abaixo deste valor o rolo deve ser trocado.

Pode se trabalhar com 1 rolo escova aberto (como reserva) para utilização em especial quando for detectado desgaste nos outros rolos do tanque e também para intercalar e aumentar a durabilidade de todos os rolos do tanque.

Pressão de trabalho e corrente – sem carga (de 2 a 3 Amp.) para bobinas de produção e (de 1 Amp.) para dummy coil.

Rolos Escovas –

ROLOS DE LIMPEZARolos Espremedores (Secadores) –

Durabilidade – Depende da seção de aplicação no tanque (rolos doultimo estágio devem garantir a secagem e/ou garantir a menorpassagem de líquido possível, se não tiver dando eficiência devemser trocados . Deve-se dar preferência para rolos novos nestesestágios).

Causas que podem provocar desgaste antecipado dorolo espremedor (secador):

1- Defeitos no material;2- Corpo estranho no material;3- Incidente operacional (ex.: ruptura de tira);4- Falha operacional no ajuste;5- Falha mecânica;6- Falha de automação no ajuste;7- Degradação do desengraxante por qualidade

do produto, contaminação e/ou dureza daágua;

8- Alta diferença de dos rolos;9- Temperatura da solução;10- Erro de programação da chance do material

(programar acima de 1000 ton. de materialde uma mesma largura.

Fatores que contribuem para preservação e eficiênciados rolos espremedores (secadores):

1- Inspeção rigorosa nas linhas anteriorespara evitar defeitos no material que possamdanificar os rolos;

2- Evitar queda de material na superfície dachapa que possam ser carregados edanificar os rolos;

3- Controle total da operação para evitarincidentes operacionais;

4- Ajustes dentro dos padrões;5- Manutenções preventivas;6- Boa qualidade do desengraxante e controle

de dureza da água;7- Controle da temperatura da solução;8- Controle da concentração da solução;9- Controle da pressão da solução nos bicos

sprays;10- Programar no máximo 1000 ton. de

material de uma mesma largura;11- Controlar e evitar grandes diferenças no

dos rolos superiores com inferiores;12- Bom ajuste dos bicos spray;13- Qualidade ideal de bicos spray;14- Limpeza dos filtros e bicos spray (evitar

entupimentos).

ROLOS DE LIMPEZARolos Espremedores (Secadores) –

ROLOS DE LIMPEZA

Rolos Espremedores (Secadores) –

A dureza dos rolos espremedores deve ser de 75 shore (A) com toleráncia de 5 shore (A);

Geralmente durante um longo processo de material , os rolos espremedores ficam com uma dureza superficial acima da tolerância na mesa (local onde passa a tira). Isto compromete a eficiência na secagem da tira. É necessário fazer um rodízio nestes rolos trocando-os de posição, mas antes disto é necessário fazer uma retífica do rolo para retirar esta “casca” de dureza mais alta;

Deve-se ter um controle rigoroso no dos rolos. Diferenças muito grandes entre rolos superiores e inferiores podem provocar defeitos graves na superfície do material e/ou rupturas de tira (principalmente em material fino);

Pressão de trabalho dos rolos espremedores (secadores) –

Rolo novo 2 kg/cm²; De acordo com o índice de utilização a pressão deve ser

aumentada até o índice de 4 Kg/cm² ; Caso seja necessário aumentar a pressão acima de 4 Kg/cm²

para eliminar a passagem de líquido, deve se proceder a troca dos rolos.

O melhor revestimento para rolos espremedores é o revestimento de NON-TEX ,supera em muito em qualidade o revestimento de borracha.

O custo é um pouco mais elevado que os rolos com revestimento de borracha.

Mas é interessante colocar pelo menos um par de rolos espremedores (secadores) nosúltimos estágios das limpezas para garantir a eficiência operacional e qualidade domaterial.

Rolos Espremedores (Secadores) –

ROLOS DE LIMPEZA

ROLOS DE LIMPEZA

the Nontex® roll

ROLOS DE LIMPEZA

the Nontex® roll

“Nossos rolos Nontex sempre tem uma cobertura comque há de mais novo em materiais desenvolvidos.Comparando com outras coberturas nossos materiaisnão permitem corte e riscos na superfície, que podemcausar marcas em espaços brancos e em tiras. Alémdisso o nosso Nontex-rolos têm um coeficiente defricção muito mais elevado do que os rolos de borrachaou os rolos PU e em aplicações secas e molhadas. Aforça cortante é a mais alta do que os produtos normaisdo mercado. Devido a estas características nossosNontex-rolos alcança uma performance durável de 3 á 4vezes mais alta do que a vida média dos rolos deborracha ou rolos PU.”

Our Nontex rolls always have a covering of newdeveloped materials.In comparison to other coverings our materials doesn’tallow cuts and scratches in its surface, which may makemarks on blanks and strips.Furthermore does our Nontex®-roll have a much highercoefficient of friction than rubber or PU rolls on dry andwet applications. The shearing strength is in addition tothat also much higher than normal products.Due to theses advantages our Nontex®-rolls reach aperformance time, which is 3 - 4 times higher than the lifetime of a rubber or PU roll.

Why using a Nontex®-roll instead of an ordinary rubber or PU roll?

Por que usar rolos de NON-TEX no lugar de rolos com revestimento de borracha ou PU roll ???

Overall view of applications for our Nontex® rolls:

Abbreviation Kind of plant Name of applicationHFL Hot Finishing Line oiling rollHCL Hot Coating Line coating rollHSL Hot Shear Line table rollCPL Continous Pickling Line wringer / oiling rollAPL Annealing Pickling L. support, pinch, snubber, wringer, deflector rollCTM Cold Tandem Mill Coolant heater roll, ironing rollZM Sendzimir Mill wiper rollSPM Skinpass / Temper Mill oiling, wiper rollCM Cold Mill Bridle rollECL Electrolytic Cleaning Line Alkali wringer, water wringer roll, bridle roll, snubber, pinch rollCAL Continuous Annealing Line wringer roll, bridle rollBAL Bright Annealing Line wringer roll, deflector rollRCL Recoiling Line(RW = Rewinder) Oiling, oinch, bridle, snubber, deflector rollFSL Flying Shear Line Oiling, pinch, feed rollCGL Continous Galvanizing Line Oiling, bridle, wringer, snubber rollEGL Electrolytic Galvanizing Line Dummy , back-up, alkali / acid wringer, bridle roll.TLL Tension Leveling Line bridle, deflector, wringer, pinch rollCCL Colour Coating Line wringer, bridle rollLCL Lead Coating Line bridle rollCTL Chemical Treatment Line defector, wringer, ironing rollBL Blanking Line pinch, wringer, oil coating roll

SF Sheet Feeder Line pinch, oil cut, feeder roll

limpeza química e eletrolítica para laminados a frio

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