1.Wat is "dauwpunt"? Wat houdt dauwpuntcontrole in bij koudwalsen?
Dauwpunt verwijst naar de temperatuur waarbij waterdamp in een atmosfeer begint te condenseren tot vloeibaar water. Bij koudwalsgloeien vertegenwoordigt het dauwpunt feitelijk het watergehalte (partiële waterdampdruk) van de ovenatmosfeer.
De kern van dauwpuntcontrole is het nauwkeurige beheer van de oxidatie-reductiecapaciteit van de ovenatmosfeer-hoe lager het dauwpunt (hoe lager het watergehalte), hoe sterker het reducerende vermogen van de atmosfeer; hoe hoger het dauwpunt, hoe sterker het oxiderende vermogen. Voor een beschermende atmosfeer (H₂+N₂) moet het dauwpunt doorgaans tussen -40 graden en -60 graden worden geregeld om ervoor te zorgen dat de atmosfeer zich binnen het stabiele reducerende gebied van ijzer bevindt.
2.Waarom heeft het dauwpunt rechtstreeks invloed op de vraag of het stripoppervlak oxideert?
Volgens de evenwichtsreactie van ijzer, zuurstof en waterdamp:
Fe + H₂O ⇌ FeO + H₂
De evenwichtsconstante voor deze reactie is K=P(H₂O)/P(H₂).
Wanneer P(H₂O)/P(H₂) hoger is dan de evenwichtswaarde, verloopt de reactie naar rechts en wordt ijzer geoxideerd tot ijzeroxide (FeO).
Wanneer P(H₂O)/P(H₂) lager is dan de evenwichtswaarde, verloopt de reactie naar links en wordt ijzeroxide gereduceerd tot metallisch ijzer.
Omdat P(H₂O) direct wordt bepaald door het dauwpunt, bepaalt het dauwpunt of de atmosfeer ‘oxideert’ of ‘reduceert’. Als het dauwpunt ongecontroleerd stijgt, zelfs met de introductie van zuivere waterstof, kan het bandstaal nog steeds oxideren, wat resulteert in "oxidatiekleur" of "blauwachtige" defecten.
3. Welke specifieke kwaliteitsgebreken kunnen onjuiste dauwpuntcontrole veroorzaken bij koud-gewalste rollen?
Oppervlakte-oxidatiekleur: Wanneer het dauwpunt te hoog is, vormt zich een extreem dunne oxidefilm op het stripoppervlak, die er geel, blauw of grijs uitziet, wat het uiterlijk en de daaropvolgende hechting van de coating beïnvloedt.
Selectieve oxidatie: Bij staalsoorten die legeringselementen zoals silicium, mangaan en aluminium bevatten, zorgen te hoge dauwpunten ervoor dat deze legeringselementen zich ophopen en op het oppervlak oxideren, waardoor oxide-"vastzetting" ontstaat en de coatingprestaties ernstig verslechteren.
Ontkoling: Wanneer het dauwpunt te hoog is en de temperatuur ook hoog, reageert waterdamp in de atmosfeer met koolstof in het staal: C + H₂O → CO + H₂, wat leidt tot ontkoling van het oppervlak, waardoor de oppervlaktehardheid en vermoeiingsprestaties afnemen.
Opkoling: Omgekeerde opkoling kan optreden wanneer het dauwpunt extreem laag is en de koolstof-bevattende atmosfeer abnormaal is, maar bij de daadwerkelijke productie komt het risico van ontkoling vaker voor.
4.Wat zijn de verschillen in dauwpuntcontrole-eisen voor verschillende staalsoorten?
Gewoon koolstofstaal (bijv. CQ-, DQ-kwaliteit): Een dauwpunt van -30 graden tot -40 graden is voldoende om aan de basisoppervlaktevereisten te voldoen, omdat het weinig legeringselementen bevat en minder gevoelig is voor selectieve oxidatie.
Hoog-staal (dat Si, Mn bevat): vereist een dauwpunt van minder dan of gelijk aan -45 graden, of zelfs ultralage dauwpunten onder -60 graden, om te voorkomen dat silicium en mangaan zich ophopen en oxideren op het oppervlak; anders zal er tijdens het galvaniseren "uncoating" of "slechte coatinghechting" optreden.
Buitenpanelen van auto's (IF-staal, gebakken-gehard staal): Het dauwpunt moet strikt worden gestabiliseerd op -50 graden tot -60 graden, gecombineerd met een atmosfeer met een hoog waterstofgehalte (groter dan of gelijk aan 5% H₂), om een oppervlak van topkwaliteit te garanderen met "geen oxidekleur + geen selectieve oxidatie".
Siliciumstaal: Extreem gevoelig voor het dauwpunt, waarbij doorgaans een dauwpunt van minder dan of gelijk aan -50 graden vereist is om te voorkomen dat de oxidelaag de magnetische eigenschappen beïnvloedt.
5. Hoe kunnen we een nauwkeurige controle en monitoring van het dauwpunt in de productie bereiken?
Afdichting van het ovenlichaam: De ovenschaal, ovenrolinlaten, thermokoppelinterfaces, lassen, enz. moeten strikt luchtdicht zijn om de infiltratie van externe vochtige lucht te voorkomen; Er moeten regelmatig luchtdichtheidstests (drukhoudmethode of heliumlekdetectie) worden uitgevoerd.
Online dauwpuntmeters: Spiegeldauwpuntmeters of capacitieve dauwpuntmeters moeten worden geïnstalleerd op belangrijke locaties zoals het verwarmingsgedeelte, het koelgedeelte en de ovenneus van de gloeioven om de dauwpuntwaarden in realtime te controleren en verbinding te maken met het geautomatiseerde controlesysteem.
Sfeerconditionering:
Wanneer het dauwpunt stijgt, moet de stroomsnelheid van het beschermgas automatisch worden verhoogd, of moet het systeem overschakelen naar een gasbron met een lager vochtgehalte (zoals de ontleding van vloeibare ammoniak in waterstof of gezuiverde stikstof).
Er moet een "droge kast" of "droge gasafdichting" in het ovengebied worden geïnstalleerd om te voorkomen dat vochtige lucht vanuit de ovenneus terug de oven in stroomt.
Regelmatige kalibratie en onderhoud: Dauwpuntmeters moeten regelmatig worden gekalibreerd en droogmiddelen en filters moeten periodiek worden vervangen om de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van de testgegevens te garanderen.