Limpeza química e eletrolítica para laminados a frio.

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Limpeza química e eletrolítica para laminados a frio.

  1. 1. Trabalho sobre Limpeza Química e Eletrolítica para Laminados a Frio Nome: Luiz Carlos de Almeida Elias Gonçalves
  2. 2. 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.
  3. 3. MECANISMOS DE LIMPEZA <ul><li>Podemos subdividir o mecanismo de limpeza em três itens: </li></ul><ul><ul><ul><li>Desengraxamento Alcalino; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Limpeza por métodos mecânicos; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Desengraxamento por eletrólise (Limpeza Eletrolítica); </li></ul></ul></ul>
  4. 4. 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.
  5. 5. M PROJETO DE LIMPEZA QUÍMICA PARA LAMINADOS À FRIO (Sistema de Retorno e abastecimento)
  6. 6. PROJETO DE LIMPEZA QUÍMICA PARA LAMINADOS À FRIO (Sistema de Retorno e abastecimento) M
  7. 7. M Secagem da Tira Após a lavagem a quente, a tira passa por rolos espremedores que secam a mesma pela ação de uma determinada pressão. Em seguida a tira passa por secadores. Este equipamento é usado para secar ambos os lados do material. O processo consiste em soprar ar quente sobre as superfícies da tira.
  8. 8. JATO CHEIO - Evitar o super aquecimento e assim o sucatamento das escovas antes do tempo. E também melhorar a eficiência na limpeza da tira.
  9. 9. <ul><li>2 – Bicos Spray- </li></ul><ul><li>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: </li></ul><ul><ul><ul><li>Os jatos devem ser orientados de modo a dirigir o fluxo na zona de contato chapa-escova; </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>O jato também deve agir no sentido de acompanhar a rotação das escovas e não em sentido contrário; </li></ul></ul></ul><ul><li>Verificar sempre a condição dos bicos para que os jatos estejam livres completamente abertos. </li></ul>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 SENTIDO DA TIRA
  10. 10. 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 : 2H 2 O + 2e -  H 2 + 2OH - Reação no Anodo : 2OH -  H 2 O + ½ O 2 + 2e - + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - Na OH + H 2 O Na + Na + H + H + O - OH - O - OH -
  11. 11. 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. Como foi mostrado anteriormente, as grades positivas atrairão o OH e o O e as grades negativas irão atrair o Na e o H. - - + +
  12. 12. Mecanismo de Limpeza Eletrolítica
  13. 13. 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
  14. 14. Secagem da Tira Após a lavagem a quente, a tira passa por rolos espremedores que secam a mesma pela ação de uma determinada pressão. Em seguida a tira passa por secadores. Este equipamento é usado para secar ambos os lados do material. O processo consiste em soprar ar quente sobre as superfícies da tira.
  15. 15. Sobre Limpeza Eletrolítica 1 - 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
  16. 16. 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);
  17. 17. 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.
  18. 18. 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
  19. 19. 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.
  20. 20. 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.
  21. 21. 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;
  22. 22. 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.
  23. 23. 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).
  24. 24. 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.
  25. 25. 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.
  26. 26. <ul><li>17 - AGENTES UMIDIFICANTES; </li></ul><ul><li>Capacidade emulsificante; </li></ul><ul><li>Capacidade dispersante; </li></ul><ul><li>Capacidade refloculante; </li></ul><ul><li>Umidificante; </li></ul><ul><li>Abaixar a tensão superficial; </li></ul><ul><li>Rinsabilidade (lavagem, enxaguamento); </li></ul><ul><li>Manter os eletrodos limpos; </li></ul><ul><li>Difusar (espalhar) os sedimentos; </li></ul><ul><li>Dispersar. </li></ul><ul><li>18 - FUNÇÃO DO AGENTE ATIVO SURFACTANTE; </li></ul><ul><li>(IGUAL AO AGENTE UMIDIFICANTE) </li></ul><ul><li>Capacidade emulsificante; </li></ul><ul><li>Capacidade dispersante; </li></ul><ul><li>Capacidade refloculante; </li></ul><ul><li>Umidificante; </li></ul><ul><li>Abaixar a tensão superficial; </li></ul><ul><li>Rinsabilidade (lavagem, enxaguamento); </li></ul><ul><li>Manter os eletrodos limpos; </li></ul><ul><li>Difusar (espalhar) os sedimentos; </li></ul><ul><li>Dispersar. </li></ul>
  27. 27. 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.
  28. 28. 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 ºC Adequada 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
  29. 29. 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.
  30. 30. Eficiência do sistema da limpeza (Referência) Processo % Remoção de sujeira ; Imersão 40 a 60% de remoção; Spray 60 a 85% de remoção; Escovamento Varia 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.
  31. 31. Fatores que influenciam na limpeza <ul><li>Desengraxante: </li></ul><ul><li>- Tipo; </li></ul><ul><li>- Concentração. </li></ul><ul><li>Temperatura; </li></ul><ul><li>Tempo de escovação; </li></ul><ul><li>Tipo de sujeira a ser removida; </li></ul><ul><li>Quantidade de sujeira a ser removida (textura de substrato); </li></ul><ul><li>Finos metálicos; </li></ul><ul><li>Sujeira metálica; </li></ul><ul><li>Relação entre alcalinidade livre/alcalinidade total; </li></ul><ul><li>Constituição da água; </li></ul><ul><li>Condições da linha (tensão, arraste,bicos sprays, corrente). </li></ul>
  32. 32. Parâmetros de controle do Alcali <ul><li>Alcalinidade total (AT); </li></ul><ul><li>Alcalinidade livre (AL); </li></ul><ul><li>Relação AT/AL (3.1) - variável com o tipo de desingraxante; </li></ul><ul><li>Quantidade de óleo; </li></ul><ul><li>Condutividade; </li></ul><ul><li>pH. </li></ul>
  33. 33. 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 Total A 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
  34. 34. 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.
  35. 35. Determinação da quantidade de sujeira <ul><li>ALCANCE - Este método é aplicado para determinação da sujeira num banho de limpeza alcalina; </li></ul><ul><li>REAGENTES - 50% em peso de ácido sulfúrico; </li></ul><ul><li>APARATOS - Copo cilíndrico em tampa quadrada com capacidade de 100 ml; </li></ul><ul><li>PROCEDIMENTO - </li></ul><ul><li>1 - Coletar 80 ml de desingraxante a ser analisado (pode ser quente); </li></ul><ul><li>2 - Cuidadosamente adicionar 15 ml de 50.50 de ácido sulfúrico e agitar o copo para misturar o conteúdo; </li></ul><ul><li>3 - Para agitação e inverter o recipiente cautelosamente 2 em 3 vezes com ventilação; </li></ul><ul><li>4 - Deixar em reforço até formar camadas distintas. </li></ul><ul><li>CÁLCULO - % quantidade de sólido (v/v) = ml da camada do topo x (1,25); </li></ul><ul><li>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). </li></ul><ul><li>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 %). </li></ul>
  36. 36. Limpeza Alcalina - Química <ul><li>Objetivo - Remover óleo e outros tipos de impurezas do metal. </li></ul><ul><li>Tipos de Impurezas: </li></ul><ul><li>Óleo de Laminação; </li></ul><ul><li>Óleo protetivo; </li></ul><ul><li>Óleo antiferruginoso; </li></ul><ul><li>Fuligen; </li></ul><ul><li>Resíduo de óleo; </li></ul><ul><li>Óleo de corte; </li></ul><ul><li>Óleos para estampagem; </li></ul><ul><li>Carepa de laminação à quente. </li></ul><ul><li>Requisitos de um bom desengraxante - </li></ul><ul><li>Molhabilidade - promover melhor contato na interface sujeira/metal; </li></ul><ul><li>Penetração - enfraquece a sujeira / adesão ao metal; </li></ul><ul><li>Dispersão - separa a sujeira da superfície do metal mantendo separado na solução; </li></ul><ul><li>Emulsificação - para dividir a sujeira em partículas finas facilitando a dispersão. </li></ul>
  37. 37. Limpeza Alcalina - Química <ul><li>Processo de Remoção do óleo - </li></ul><ul><li>Eletrolítico; </li></ul><ul><li>Rinsagem com água quente; </li></ul><ul><li>Ação surfactante; </li></ul><ul><li>Ação do Alcali; </li></ul><ul><li>Ação dos agentes queletantes. </li></ul>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.
  38. 38. 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
  39. 39. <ul><li>Remoção do óleo pelo surfactante - </li></ul><ul><li>1 - O surfactante consiste em 2 partes: </li></ul><ul><ul><li>Solúvel em água; </li></ul></ul><ul><ul><li>Solúvel em óleo. </li></ul></ul><ul><li>2 - Parte do óleo solúvel junta-se ao óleo na superfície; </li></ul><ul><li>3 - Surfactante diminui a viscosidade do óleo; </li></ul><ul><li>4 - Remoção física do óleo (spray - agitação do banho); </li></ul>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. + - + -
  40. 40. <ul><li>Surfactante não ionico (não eletrolítico) - </li></ul><ul><li>Ponto do fenômeno nuvem - Temperatura acima na solução aquosa de surfactante não iônica separação de fase. </li></ul><ul><li>Propriedades detergentes - melhor ponto de nuvem abaixo; </li></ul><ul><li>Moniônico-baixa espuma - adição HYDROPHOBE na molécula. </li></ul><ul><li>- usado com outros não iônicos; </li></ul><ul><li>- melhor de 5 a 10 ºC acima do ponto de nuvem; </li></ul><ul><li>- combinação de não iônico com diferente ponto de nuvem; </li></ul><ul><li>Balance da espumação e propriedades detergentes </li></ul><ul><li>- a solubilidade é imerso com a temperatura. </li></ul><ul><li>HBL - HIDRÓFILO - balanço lipophilice </li></ul>
  41. 41. Sistema de classificação númerica que representa a porcentagem de hidrófilo no surfactante.
  42. 42. 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 2 3 4 Formação de Gordura
  43. 43. 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
  44. 44. Composição da Limpeza Alcalina - <ul><li>Que gera formação de ions hidroxíla (OH ); </li></ul><ul><li>Soda caustica; </li></ul><ul><li>Fosfato; </li></ul><ul><li>Silicatos; </li></ul><ul><li>Agentes Seqüestrastes (construtores); </li></ul><ul><li>Poli-fosfato; </li></ul><ul><li>Silicatos; </li></ul><ul><li>Gluconatos; </li></ul><ul><li>EDTA; </li></ul><ul><li>Agentes amortecedores; </li></ul><ul><li>Boratos; </li></ul><ul><li>Carbonatos; </li></ul><ul><li>Agentes umidificantes; </li></ul><ul><li>Não iônico; </li></ul><ul><li>Aniônico. </li></ul>-
  45. 45. Fabricação <ul><li>Promover a Alcalinidade: </li></ul><ul><li>Neutralizar Carboxyl, sulfonatos, sulfatos e sujeiras; </li></ul><ul><li>Constante produção de alcalinidade por meio de hidrólise; </li></ul><ul><li>Promover efeito suspensivo; </li></ul><ul><li>Silicatos, fosfato, condensados; </li></ul><ul><li>Seqüestrar sais de água dura; </li></ul><ul><li>Hexametafosfati, Trifolifosfato, Pirofosfato; </li></ul><ul><li>Hidrolise para o Ortofosfato; </li></ul><ul><li>A hidrólise aumenta com aumento de temperatura; </li></ul><ul><li>Efeito de seqüestraste gráfico; </li></ul><ul><li>Constituição dos silicatos: </li></ul><ul><li>Promover uma ação inibidora de ataque do alcali no Zinco e Alumínio; </li></ul><ul><li>Baixa Rinsabilidade; </li></ul><ul><li>Promover resistência a corrosão; </li></ul><ul><li>Estabilidade pobre em concentrados. </li></ul>
  46. 46. 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.
  47. 47. LIMPEZA ALCALINA
  48. 48. LIMPEZA ELETROLÍTICA
  49. 49. RINSAGEM (ENXAGUE) FINAL Temperatura do Soprador Secador 100 ± 10 ºC
  50. 50. Defeitos originados nas Limpezas (Química e Eletrolítica) que comprometem a qualidade do material e/ou danificam o equipamento.
  51. 51. 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..
  52. 52. 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. LIMPEZA ELETROLÍTICA FALTA OU BAIXA CONDUTIVIDADE NA SOLUÇÃO DE LIMPEZA.
  53. 53. 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; 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;
  54. 54. MÁ REGULAGEM DOS GAP’S DOS ELETRODOS. INCIDENTE OPERACIONAL (RUPTURAS DE TIRAS, VARIAÇÃO DE TENSÃO ETC...). 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. LIMPEZA ELETROLÍTICA FORMA RUIM DO MATERIAL VINDO DO LAMINADOR EM FORMA DE FORTES ONDULAÇÕES (LASANHAS), REPUXADOS E EMPENOS.
  55. 55. 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. LIMPEZA ELETROLÍTICA FORMA RUIM DO MATERIAL VINDO DO LAMINADOR EM FORMA DE FORTES ONDULAÇÕES (LASANHAS), REPUXADOS E EMPENOS.
  56. 56. 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 . FRMG FALTA DE REVESTIMENTO EM MATERIAL GALVANIZADO LIMPEZA QUÍMICA E ELETROLÍTICA
  57. 57. 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; AM AMASSADO NO MATERIAL LIMPEZA QUÍMICA E ELETROLÍTICA
  58. 58. BUILD UP MANCHA 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.
  59. 59. DBM MARCA 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;
  60. 60. 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.
  61. 61. GENERALIDADES SOBRE LIMPEZAS QUÍMICA E ELETROLÍTICA <ul><li>O limite de comprimento das cerdas dos rolos escovas devem estar entre 15 a 20 mm; </li></ul><ul><li>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; </li></ul><ul><li>A concentração de Cloro na solução deve ser controlada para evitar manchas de oxidação no material, o valor deve estar abaixo de 20 ppm; </li></ul><ul><li>O controle de contaminação de solução entre tanques deve ser bem controlado. Caso haja contaminação a solução deve ser descartada; </li></ul><ul><li>Deve-se se observar sempre se está havendo a troca de correntes dos eletrodos da limpeza eletrolítica. É fundamental para eficiência da limpeza. </li></ul><ul><li>Calcula-se que 10 mg/l de CaCO 3 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). </li></ul>
  62. 62. GENERALIDADES SOBRE LIMPEZAS QUÍMICA E ELETROLÍTICA <ul><li>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; </li></ul><ul><li>Pode se aproveitar a solução da limpeza eletrolítica na limpeza alcalina; </li></ul><ul><li>A duração do rolo escova deve estar entre 60 e 90 dias; </li></ul><ul><li>Pode-se trabalhar com um rolo escova aberto para intercalar preservar os outros; </li></ul><ul><li>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; </li></ul><ul><li>O defeito falta de brilho na chapa é decorrente do óleo de laminação. </li></ul><ul><li>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; </li></ul>
  63. 63. - 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 - NaClO 3 ; - ÁCIDO CLORÍDRICO - HCl; - DÍOXIDO DE CLORO - Cl0 2; ; - HIPOCLORETO DE SÓDIO - NaClO ; -
  64. 64. - O CLORO - DEFEITOS EM LAMINADOS A FRIO CAUSADOS PELO CLORO 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.
  65. 65. <ul><li>Tipos de contaminações possíveis: </li></ul><ul><li>- Passagem de solução ácida (HCl) vinda da Decapagem: </li></ul><ul><ul><li>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. </li></ul></ul><ul><li> </li></ul>- O CLORO - DEFEITOS EM LAMINADOS A FRIO CAUSADOS PELO CLORO
  66. 66. <ul><li>- Passagem de emulsão de laminação vinda do Laminador de Redução: </li></ul><ul><ul><li>Este tipo de passagem de solução se dá de vários motivos mas os principais são - </li></ul></ul><ul><ul><li>- Regulagem deficiente ou incorreta dos bicos dos cabeçote e bicos de secagem ou de emulsão; </li></ul></ul><ul><ul><li>- Defeitos de forma no material (onduções, empenos, repuxados); </li></ul></ul><ul><ul><li>- Defeitos no cilindro de laminação. </li></ul></ul><ul><ul><li>As consequências da passagem de emulsão contaminada no material laminado a Frio são: </li></ul></ul><ul><ul><li>- Ataques da emulsão contaminada no material estocado esperando processo em linhas posteriores provocando manchas e oxidações; </li></ul></ul><ul><ul><li>- 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. </li></ul></ul>- O CLORO - DEFEITOS EM LAMINADOS A FRIO CAUSADOS PELO CLORO
  67. 67. <ul><ul><ul><ul><ul><li>Determinação da dureza da água </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><li>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 CaCO 3 provocam o desperdício de 190 gramas de sabão puro, por cada metro cúbico de água. </li></ul><ul><li>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). </li></ul>
  68. 68. 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.
  69. 69. Determinação da dureza da água As 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.
  70. 70. ROLOS DE LIMPEZA
  71. 71. ROLOS DE LIMPEZA
  72. 72. ROLOS DE LIMPEZA
  73. 73. ROLOS DE LIMPEZA
  74. 74. ROLOS DE LIMPEZA
  75. 75. ROLOS DE LIMPEZA
  76. 76. ROLOS DE LIMPEZA
  77. 77. ROLOS DE LIMPEZA 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 ???
  78. 78. Abbreviation Kind of plant Name of application HFL Hot Finishing Line oiling roll HCL Hot Coating Line coating roll HSL Hot Shear Line table roll CPL Continous Pickling Line wringer / oiling roll APL Annealing Pickling L. support, pinch, snubber, wringer, deflector roll CTM Cold Tandem Mill Coolant heater roll, ironing roll ZM Sendzimir Mill wiper roll SPM Skinpass / Temper Mill oiling, wiper roll CM Cold Mill Bridle roll ECL Electrolytic Cleaning Line Alkali wringer, water wringer roll, bridle roll, snubber, pinch roll CAL Continuous Annealing Line wringer roll, bridle roll BAL Bright Annealing Line wringer roll, deflector roll RCL Recoiling Line (RW = Rewinder) Oiling, oinch, bridle, snubber, deflector roll FSL Flying Shear Line Oiling, pinch, feed roll CGL Continous Galvanizing Line Oiling, bridle, wringer, snubber roll EGL Electrolytic Galvanizing Line Dummy , back-up, alkali / acid wringer, bridle roll. TLL Tension Leveling Line bridle, deflector, wringer, pinch roll CCL Colour Coating Line wringer, bridle roll LCL Lead Coating Line bridle roll CTL Chemical Treatment Line defector, wringer, ironing roll BL Blanking Line pinch, wringer, oil coating roll SF Sheet Feeder Line pinch, oil cut, feeder roll
  79. 79. FIM

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