ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

К чистоте поверхности холоднокатаного металла предъявляются повышенные требования, в особенно­сти по загрязненности поверхности углеродсодержащими соединениями и продуктами износа полосы.

Эти требования особенно высоки к чистоте по­верхности автолистовой стали, так как загрязненность автолиста при дальнейшем его использовании на неко­торых технологических операциях может привести к браку вследствие ухудшения сцепления основы (металла) с покрытием (окраска, лакировка). На качество по­верхностиметаллопрока в большей степени влияет за­грязненность углеродсодержащими соединениями. Оценку чистоты поверхности металла перед нанесением оловянного покрытия по содержанию на ней углеродаопределяют с помощью прибораrС-212 фирмы «ЛЕКО».

Новый мультифазовый анализаторrc-412фирмы «ЛЕКО» предназначен для раздельного определения разных видов углерода (органиче­ского, неорганического, свободного) в различных сое­динениях, в том числе поверхностного углерода и общего углерода (от 0,02 до 20%), а также для опpeделения влажности пробы и кристаллизационной воды в любых материалах.

Принцип действия анализатора основан на спо­собности разных видов углерода окисляться (разлага­ться) при различных температурах в токе кислорода (азота) и определении образовавшегося диоксида уг­лерода путем измерения величины сигнала поглощен­ного инфракрасного излучения.

Прибор для раздельного определения разных ви­дов углерода по температурам их окисления обеспечи­вает программирование температурного интервала на­грева печи (25…1200 ⁰С) до десяти фаз. Для каждой отдельной фазы выбираются начальная и конечная тем­пература, скорость нагрева (от 1 до 200 ⁰С/мин) и время выдержки при заданной температуре (0 - 200 с).

На поверхности холодноката­ного металла могут присутствовать карбид железа, графит, аморфный углерод (сажа) и остатки органиче­ских технологических смазок. Известны методы опре­деления графита, аморфного углерода и органических соединений.

Углерод, присутствующий в виде графита, опреде­ляют при 900 ⁰С и выше, углерод аморфный - при более низкой температуре (560…600 ⁰С), углерод органический (технологических смазок на основе минеральных и растительных масел) - при температуре дo 400 ⁰c,так как по данным дифференциально-термического ана­лизатехнологические смазки полностью выгорают в интервале температур 200…400 ⁰c.

Исходя из этого, выбирали программу на­грева печи и температурный интервал выгорания для раздельного определения органического и неорганического углерода на поверхности металла.

Для определения поверхностного углерода как общего, так и раздельного, проводили двухфазный на­грев до 650 ⁰c, так как выше этой температуры наблюдается выгорание углерода из металла.

Нагрев в первой фазе осуществляли в интервале температур 200…400 ⁰С (выгорание остатков углеродсодержащих смазок), во второй - в интервале температур 400…650 ⁰С (выго­рание углерода, входящего в состав неорганических соединений). Отдельно для каждой фазы выбирали скорость на­грева печи и продолжительность выдержки при мак­симальной температуре. Следует отметить, что после проведения анализа образцов с повышенной загряз­ненностью органическим углеродом увеличивается фоновое содержание углерода и воды (холостой опыт), что требует дополнительного времени для очи­стки прибора.

Условия определения углерода на поверхности хо­лоднокатаного металла приведены ниже:

Фаза Температурный Скорость нагрева, ⁰С/мин Время выдержки, с

интервал, ⁰С

i 200-400 100 120

ii 400-650 100 120

При выбранной программе нагрева печи образец холоднокатаного металла размером 70х10 мм помещали в однозонную печь сопротивления и нагревали в диапазоне температур 200…650 ⁰С . В процессе нагрева углеродсодержащие загрязнения сгорают с образованием диоксида углерода, количество которого определяется с помощью полупроводникового детектора в ИК ячейке низкого или высокого углерода (в зависимости от калибровки по стандартным образцам: низкому - с содержанием углерода 1-4%, высокому - 12%). Далее результат анализа (в мг/дм ²) высвечивается на табло прибора и распечатывается. Кроме того, прибор осуществляет распечатку графиков (кривых выгорания углерода и воды) и изменяет их масштаб, что дает возможность разделить следы различных видов углерода.

Методика раздельного определения органическо­го и неорганического углерода на поверхности холод­нокатаного металла с помощью прибораrc-412 дает возмож­ность оценить чистоту поверхности металла по загрязненности ее углеродсодержащими соединения­ми. Анализаторrc-412прост и надежен в эксплуатации. Компьютерный контроль за ходом анализа и обра­боткой результатов делает прибор удобным в работе.