Possibility of decoppering in the process of hydrochloric acid regeneration. Planning of Hot Dip Galvanized Coatings

LIII. évfolyam 2. szám (177) Kézirat lezárva: 2015. június

ISD DUNAFERR MÛSZAKI GAZDASÁGI KÖZLEMÉNYEK A szerkesztőbizottság: Bocz András Bucsi Tamás Cseh Ferenc Gyerák Tamás Kopasz László Kozma Gyula László Ferenc Lontai Attila Lukács Péter PhD Orova István Tarány Gábor

TARTALOM Klein András Miklós Történeti értékmegőrzés a Dunai Vasműben Preservation of Historical Values at Dunai Vasmű Ironworks

59

Ruff István, Csekő Tamás „Réztelenítés” lehetősége a sósav-regenerálás folyamatában Possibility of decoppering in the process of hydrochloric acid regeneration

66

Éberhard Zoltán, Farkas Krisztina Automata felületellenőrző rendszer alkalmazása az ISD Dunaferr Zrt.-nél Employing Automatic Surface Inspection System at ISD Dunaferr Zrt.

70

Antal Árpád

Főszerkesztő: Dr. Szücs László Felelős szerkesztő: Jakab Sándor Olvasószerkesztő: Dr. Szabó Zoltán Technikai szerkesztő: Kővári László Grafikai szerkesztő: Késmárky Péter Rovatvezetők: Felföldiné Kovács Ágnes Hevesiné Kővári Éva Szabó Gyula Szente Tünde

Tűzi horganyzott bevonatok vastagságának tervezése Planning of Hot Dip Galvanized Coatings

75

(Átvett cikk a Magész engedélyével)

Gyimesi Zoltán Ködösítés vagy felhő? Felhő-informatika alkalmazhatósága az ISD Dunaferr Zrt.-nél Obscuration or Cloud? Applicability of cloud informatics at ISD Dunaferr Zrt.

80

Horváth Ákos, Antal Árpád Tűzi-mártó horganyzás – a korrózióvédelem legelterjedtebb módszere Hot Dip Galvanizing – The Most Common Method of Corrosion Protection

Borítófotók: Kontár Csaba Attila

84

ISD DUNAFERR MÛSZAKI GAZDASÁGI KÖZLEMÉNYEK Az ISD Dunaferr Dunai Vasmû Zártkörûen Mûködõ Részvénytársaság megbízásából kiadja a Dunaferr Alkotói Alapítány

Felelõs kiadó: Lukács Péter PhD, az alapítvány kuratóriumának elnöke Nyomdai elõkészítés: P. Mester Anikó HU ISSN: 1216-9676 A kiadvány elektronikus változatban elérhetõ a http://www.dunaferr.hu/08-media/mgk.html címen Nyomtatás: Extra Média Nyomda Kft. Felelõs vezetõ: Szabó Dániel 2015 

Klein András Miklós *

Történeti értékmegőrzés a Dunai Vasműben Az ISD Dunaferr Zrt. és cégelődjeinek értékmegőrző tevékenységét mutatja be a szerző. A dunaújvárosi vas- és acélgyártás, a laposáru-termelés és továbbfeldolgozás történeti múltjának felidézése a vállalat alapítása 65. évében ismét aktuális. A vasmű a felépítésének teljes költségét 1968-cal bezárólag visszafizette az államnak. A kezdetektől a gyárépítési költségek részeként épült a város. A nyereségtermelés függvényében a vállalatnak lehetősége nyílt a dunaújvárosi közösségi beruházásokban való részvételre is. Az építés első 3 évének „hősi” időszakát, a beruházás 1954-1956 bizonytalan éveit, a vasmű felépítésében hívők erőfeszítéseit, az 1956-os forradalom gyári eseményeit, az ezt követő sikeres évek, évtizedek történetét 2000-re tudományos igényességgel 574 oldalon dolgozta fel a Dunaferr Dunai Vasmű Krónika. A kohászati berendezéseket bemutató technika- és technológiatörténeti kiállításokat, a gyárrészlegek, gyáregységek-és történeti kiadványainak létrejöttét foglalja össze a szerző. Hazánkban talán egyetlen vállalat sem rendelkezik alapítását és múltját idéző annyi tárgyi, írásos, fotódokumentummal és történeti részfeldolgozással, mint a 2010-es évek privatizációján is átesett dunaújvárosi vasmű.

Sztálinvárosi nap Budapesten. A gyáralapítás 10. évfordulójára a vasmű időszaki kiadványt jelentetett meg a magyar mellett orosz, német, francia nyelven. (1-3. kép) A Magyar Sajtó Házában Tapolczai Jenő tanácselnök és Borovszky Ambrus vasmű igazgató történeti és gazdasági tájékoztatót tart újságíróknak a város és a gyár építésében elért tíz év eredményeiről. Az ezt követő években többször került napirendre a gyár írásos történetének elkészítése. Borovszky Ambrus igazgatótól Miskolczi Miklós és Rózsa András újságírók kaptak megbízást a Dunai Vasmű történetének feldolgozására. A történeti kutatás kézirata maradt fenn, nem került kiadásra.

1. kép: A korabeli kiadvány lapja

2. kép: A korabeli kiadvány lapja

The author presents the value preservation activity of ISD Dunaferr Zrt and its predecessor companies. Evocation of historical past of iron- and steel-making, flat rolled product production and subsequent processing is again actual in the 65th year of the company foundation. The company paid back the total cost of its construction up to 1968 to the state. The town was built from the beginnings as part of the factory construction costs. In function of profit making the company had the possibility to take part also in public investments in Dunaújváros. The “heroic” period of the first 3 years of construction, the insecure years of 1954-1956 of the investment, the efforts of people believing in construction of the ironworks, the factory events of 1956 revolution, the history of subsequent successful years and decades there was processed by 2000 with scientific fastidiousness in 574 pages in the Dunaferr Dunai Vasmű Krónika (Dunaferr Danube Ironworks Chronicle). The author summarizes the technical and technological history exhibitions presenting the metallurgical equipments, and the establishment of historical publications of factory sections and units. No other company probably exists in Hungary with so much factual, written and photographical documents and historical part-processing, like the ironworks in Dunaújváros that has got also over privatization in the years of 2010.

Szilágyi István, műszaki emlékeket nyilvántartó szakember és dr. Salamon Konrád történész, az Intercisa Múzeum vezetője irányításával a gyárban 1969. januártól összegyűjtötték az írásos dokumentumokat, műszaki emlékeket, maketteket, képeket, kézzel írt visszaemlékezéseket, filmeket stb., és ezen anyagokból rendeztek több évig látogatható kiállítást a vasmű kultúrtermének emeleti galériáján. A Vasmű Történeti Gyűjtemény megnyitóján (4. kép). néhányan részt vettek a korábbi város- és pártvezetők közül is, többek között Földes László volt városi párttitkár, ott volt a Városi Tanács elnökhelyettese és a vasmű akkori vezetői közül szinte mindenki. Az ekkor készült fotón többek között felismerhető dr. Szabó Ferenc főkönyvelő, dr. Répási Gellért acélműés Hajdú András hengermű gyárrészlegvezető. Idézet Borovszky Ambrus beszédéből: „Az ország iparosításának célkitűzése vitathatatlanul időszerű volt. Bizonyság erre, hogy a második világháború előtt… Európa ipari termelésének csak 0,9%-át adtuk. Az egy főre jutó ipari termelés mindössze 22 dollár volt, 3. kép: A korabeli kiadvány lapja míg a fejlettebb országok-

* Klein András Miklós, a Műszaki Dokumentációs Intézet nyugállományú vezetője

ISD DUNAFERR Mûszaki Gazdasági Közlemények 2015/2.

59

5. kép: A Közművelődési osztály dolgozóinak nőnapi köszöntése a vasmű klubban (1987) 4. kép: A Vasmű Történeti Gyűjtemény megnyitója (1970. június 14.) ban, például Ausztriában 59 dollár. Az ipari beruházásokon belül a nehézipari fejlesztésre 18,3 milliárd Ft-ot irányzott elő az első ötéves népgazdasági terv, amelyből igen jelentős összeget irányoztak elő a Dunai Vasmű felépítésére. A munka nagyságára jellemzésként csak azt említem meg, hogy mintegy 600 hold terület tereprendezése során kb. 3,5 millió köbméter föld mozgatásával lehetett aránylag sík terepet az üzemi építkezésekre alkalmassá tenni. Az építkezések tetőpontján, 1952-ben a gyár és a város építésén 25 ezer ember dolgozott.” A Magyar Televízió Hat nap címmel filmet készített Dunaújvárosról és a Dunai Vasműről, a 35 perces filmet 1970. július 17-én a Fejér Megyei Rendezvény Hét alkalmából mutatták be. A kiállításon bemutatott és a be nem mutatott történeti dokumentumok, makettek, termékminták, visszaemlékezések, filmek stb. nyilvántartásba vétel után raktárba kerültek. Majd 1973-ban Történeti Emlékmúzeum létesült, amely a Dunai Vasmű életével kapcsolatos jeles események és személyek anyagait gyűjtötte, raktározta. Bezdek Károly, Hajdú András és Zsámbok Elemér 1982-ben dr. Szabó Ferenc vezérigazgatótól megbízást kaptak a gyűjtemény továbbfejlesztésére, egy új állandó kiállítás létrehozására és egy szabadtéri kiállítás megszervezésére. Munkájukat a gyáregységeknél létesült baráti körök segítették. A Béke téri vasmű kapuhoz közeli vasútállomás, a „Beton úti megálló” főépületében 1983-tól modellező műhelyt hoztak létre, amely 1986-ig itt működött. Az állomás épületét 1990 végén lebontották. A Dunai Vasműben a Személyzeti és Oktatási Főosztály szervezetén belül, vezetésemmel 1986-tól Közművelődési Osztály létesült, 17 főállású és 4 mellékfoglalkozású munkatárssal (5-6. kép). Feladatunk többek között a vasműben dolgozók művelődési tevékenységének gyáregységi, és gyáron kívüli szervezése. A közel 40 ezer kötetre duzzadt a Vasmű Műszaki Könyvtár könyvállománya új korszerű elhelyezését kellett megoldani. (Az 1950-es évek eleje óta működött ugyanazon gyárkapu feletti kultúrtermi helyen a könyvtár.) Az üzemi és munkásszállói szépirodalmi kiskönyvtárak agyagának rendszeres feltöltése állandó munkát jelentett. A vállalati mecenatúra keretében a vasművel 12 szerződésben álló képzőművész gondjainak kezelése, kiállításaik létrejöttének segítése is az osztály feladatai közé tartozott. A korábbi években elindított és ellaposodott szocialista brigádmozgalom oktatási, kulturá-

60

lis programjainak frissítését is mi végeztük. (Ebben az időszakban jönnek létre a még napjainkban is működő gyáregységi szabadidő központok, a szakmai képzések és egyben a kulturális élet szolgálatára.) Az évente megrendezett Vasas- és Kohásznap kulturális műsorainak tervezését, szervezését a Munkásművelődési Központtal és a Vállalati Művelődési Bizottsággal közösen végezték az 6. kép: Tájékoztató és közművelődési kiadvány, osztály munkatársai. 1996-tól negyedévente 500 példányban jelenA fő feladat azonban a tették meg 4 éven keresztül Gyártörténeti Gyűjtemény Állandó Kiállítás és Ipari Skanzen folyamatos fejlesztése, és a Látogató Központ kialakítása volt. Csatolt feladatként, az 1974 óta a várossal közösen létrehozott és 1983-tól nemzetközivé vált Dunaújvárosi Acélszobrász Alkotótelep kétévenkénti megtartása dr. Szabó Ferenc vezérigazgató és dr. Varga Lajos, a Dunaújvárosi Városi Tanács elnöke, közös megállapodása alapján a vasműs művelődésszervezési munka része lett, és 1983-tól még hétszer rendeztek művésztelepet a szervezet munkatársai. Ezeket a feladatokat csak azért emelem ki, mert a rendszerváltást megelőző időszakban a vállalatoknak, olyan feladatokat is meg kellett oldani, melyek klasszikusan nem a termelést végző, profitot termelő cégek dolga. A közvetlen pártirányítás azonban kényszerrel, ráerőltetett módon avatkozott be a vállalatok életébe. Természetesen a munkahelyi oktatás, művelődés és cégtörténet vállalati érdekből fakadó feladatai más megítélés alá estek/esnek. A Vasmű Kultúrterem emeleti galériájának teljes körű bemutató térré alakításával a kiállítás belsőépítésze, Pintér Katalin, európai színvonalú munkát végzett. A modellek, makettek jelentős részének felújításában illetve karbantartásában és újak elkészítésében Romhányi Attila és Taliga István munkásságát kell kiemelni. (7-10. kép) A Dunai Vasmű Gyártörténeti Gyűjtemény Állandó Kiállítása 1985-re 90%-ban elkészült, ünnepélyes keretek között január 12-én Horváth Ferenc államtitkár avatta fel. A Gyártörténeti Gyűjtemény Állandó Kiállítás másik fontos része a vasmű főbejárathoz közeli sétautak mellé


7. kép: Gyárlátogatóknak mutatja a vasmű terepasztalon az egyes létesítmények helyét Zsámbok Elemér kohómérnök munkatársunk

10. kép: A III-as Kokszolóblokk modellje és folyamat ábrája

8. kép: Simens-Martin kemence modellje (készítette: Romhányi Attila) 11. kép: Bognár Ferenc, a Dunaújvárosi Városi Tanács kulturális elnökhelyettese átvágja az Ipari Skanzen állandó kiállítását megnyitó szalagot (1989)

9. kép: Folyamatos öntőmű modellje

12. kép: Háttérben balra a kovácsüzem első légkalapácsa


61

elhelyezett Ipari Skanzen gépeinek állandó kiállítása (1114. kép) A Közművelődési osztály történeti részlegénél dolgozó főállású munkatársak Szente Tünde, gyűjteményvezetővel az élén, és szerződéses főmunkatársként Zsámbok Elemér kohómérnök, nyugalmazott főosztályvezető, a vasmű kultúrterem színpadfeletti átépített részén kaptak elhelyezést. A Gyártörténeti Gyűjtemény modellépítő részlege kisgépeikkel együtt szintén ide került. Az osztály másik része a IV-es munkásszálló I. emeletén a titkársággal együtt kapott helyet. Ekkor készültek el a vasmű főkapu mellett felépítendő, az oktatási központ, és a történeti gyűjtemények végleges elhelyezését és a Látogató Központ kulturált céljait is megoldó új épület tervei. A kerékpár tároló helyén a kultúrtermi főépületéhez illeszkedve épült volna fel, kivitelezésre sajnos, már nem kerülhetett sor, 1989-et írtunk. A vasmű főbejárat előtti térre Martyn Ferenc pécsi festőművész (Kossuth-díjas, Érdemes-és Kiváló művész) Kalapácsok című szobra került elhelyezésre (15. kép).

13. kép: I-es légsűrítő kompresszor (Energia gyáregység)

16. kép: A Dunai Vasmű Kokszvegyészeti Gyáregység története 1952-1985 (összeállította: Szabó László, Dunaújvárosi Papírgyár Nyomdaüzeme, 1985)

17. kép: A MEAF-team is összefogott története kiadásáért

A kép hátterében a művész bottal látható, aki megtekinti a vasmű öntödéjében a Friedrich Ferenc mérnök segítségével elkészített és felállított művét. A szobor 1985. május 9-i felavatását és az Uitz teremben rendezett festmény és szobor kiállításának megnyitóját már nem élte meg a súlyosan beteg művész. A kiállítást dr. Szabó Ferenc vezérigazgató nyitotta meg.

14. kép: Triósori meghajtóállvány (Lőrinci Hengermű)

15. kép: A Kalapácsok

18. kép: A minőségellenőrzés és az anyagvizsgálat története a Dunai Vasműben, 1950-1988 (szerkesztő: Klein András Miklós, Dunatáj Kiadói Kft. Dunaújváros, 2002)

62


19. kép: 40 éves a Dunai Vasmű, 1950-1990 (szerkesztette: Korompay János, Mercurius kiadó, Budapest, 1990)

20. kép: 40 éves a nyersvasgyártás a Dunai Vasműben, 1954-1994 (Szerkesztő: Márkus László, Média Mix Kft. Dunaújváros, 1994)

25. kép: 40 éves a kohókokszgyártás a Dunai Vasműben1956-1996 (szerkesztő: Gerencsér Pál, Média Mix Kft. Dunaújváros, 1996)

26. kép: A lemezfeldolgozás története a Dunai Vasműben, 1950-1997, Rostalemez-, spirálcső-, profil- és radiátorgyártás (szerkesztő: Menyhárt Ferenc, Dunatáj Kiadói Kft. Dunaújváros, 1998)

21. kép:40 éves az acélgyártás a Dunai Vasműben, 1954-1994 (szerkesztő: Bánkuti János, Média Mix Kft. Dunaújváros, 1994)

22. kép: 40 éves a szállítás-rakodás a Dunai Vasműben, 1952-1992 (szerkesztő: Kasza József, Média Mix Kft. Dunaújváros, 1995)

27. kép: 40 éves a meleghengermű, 1960-2000 (szerkesztő: Kesztyűs József, Dunatáj Kiadói Kft. Dunaújváros, 2000)

28. kép: A Hideghengermű története, 19652000 (szerkesztő: dr. András István, Dunatáj Kiadói Kft. 2000)

23. kép: Nemzetközi acélszobrász alkotótelep és 24. kép: Képzőművészek a gyári műhelyekben szimpozion, Dunaújváros, 1974-1993 (felelős szerkesztő: Klein András Miklós, Dunatáj Kiadói Kft. Dunaújváros, 1993) A Gyártörténeti Gyűjtemény munkatársainak feladatai között jelentős részt képviselt az egyes szakágak technológiájának bemutatása és történetük olvasmányos formában megjelentetése. Természetesen a Dunaferr Dunai


Vasmű elsőszámú vezetőinek visszaemlékezéseit is ide kell sorolnunk. Az elsősorban évfordulókhoz kapcsolt könyveket – a teljesség igénye nélkül – a képeken mutatjuk be (1629. kép). A gyűjteményi szolgáltatások 1989-től bővültek: az állandó kiállításon makettek és működő modellek, folyamatábrák, filmek segítségével lehetett bemutatni a vasmű technológiáját. Ezt követően az Ipa29. kép: A Lőrinci Hengermű 50 éve, 1950-2000 ri Skanzen monumentális (szerkesztőbizottság elnöke: dr. Dutkó Lajos, kohászatigép-anyagának Dunatáj Kiadói Kft. Dunaújváros, 2000) sétaútvonalakon történő megtekintésére nyílt lehetőség. Külön kérésre és engedélyre volt szükség ahhoz, hogy az üzemeket (meghatározott szolgálati útvonalon haladva) szakmai kísérő bevonásával tekinthessék meg az érdeklődők.

63

A Dunaferr Dunai Vasmű konszern típusú új szervezeti struktúrájának kialakítása változásokat jelentett szinte minden korábbi egységnél. 1991-ben létrejött a Műszaki Dokumentációs Intézet több szakmai terület összevonásával (Műszaki Információtár, Házinyomda, Gyártörténeti Gyűjtemény Állandó Kiállítás és Látogató központ, Irattártervtár, és Közművelődési csoport) A korábbi Közművelődési Osztály betöltötte feladatát. A létrehozásának négy és féléve során megvalósította a szakterületi koordinációt, összhangot teremtett a vállalati művelődés területei között, évente több ezer dolgozónak adott lehetőséget az oktatás, az ismeretterjesztés, a kulturált szórakozás megélésére. Ez idő alatt sorra jöttek létre a gyáregységi szabadidő parkok. A tudásfejlesztő vetélkedők. A „Napjaink Világa” levédett vasműs közművelődési akció keretében százakat késztettek az ismeretek elmélyítésére. Az osztály által szervezett fővárosi és vidéki színházlátogatások nagy népszerűségnek örvendtek, a Klubszínházi estéket zsúfolt nézőtér kísérte műértő figyelemmel. Az általános és szakmai műveltség néhány év alatti fejlesztése, a termelési kultúra szintjének emelkedése kimutatható mértékben járult hozzá a vasmű termékminőség javulásához. Az új intézet fő feladatai közé tartozott többek között a stratégiai irányítás műszaki és gazdasági információval történő ellátása, a belső és külső iratforgalom biztosítása, a dokumentumok szakszerű tárolása, a dokumentumtár igény szerinti használatának megteremtése, a vállalati iratkezelés- és feldolgozás, a posta- és futárszolgálat működtetése. A gyár történeti értékeinek további kutatása, a vasmű technológiai sajátosságait megőrző és a bemutathatóságát fenntartó ellátása. A Dunai Vasmű alapításának 50. évfordulójára időzítve 2000. június 16-án nyílt meg az új Technika- és Technológiatörténeti Állandó Kiállítás a Dunaferr Zrt. Humán Intézet földszintjén és emeleti aulájában. Az újonnan épült Szakmai Látogató és Tájékoztató Központban a vasmű időközben 45 ezer kötetre bővült műszaki könyvtára is az emeleten kapott méltó elhelyezést (30. kép).

31. kép: Horváth István elnök-vezérigazgató 1997-ben átadja a megbízóleveleket a Dunaferr Dunai Vasmű 50 éves történetének megírására járult hozzá a vállalatcsoport korszerű bemutatásához. Természetesen ebben az időszakban is folytatódott az intenzív publikációs és történeti dokumentumokat feldolgozó munka, számos vasműs termelőegység technikai, technológiai és humán tevékenységét, múltját feldolgozó könyv született meg (31-40. kép). Többek között 3 évi intenzív kutatást követően – mintegy ötezer oldalnyi írásos és képi dokumentum anyag összegzéseként, 32. kép: Dunaferr Dunai Vasmű Krónika (szer- 574 oldalon bemutatva a kesztőbizottság elnöke: Horváth István, Dunatáj vasmű 50 éves történetét – készült el a Dunaferr Dunai Kiadói Kft. Dunaújváros, 2000) Vasmű krónikája. Az 1989/1990 utáni rendszerváltó években a vállalati mecenatura kikerült a vasmű támogatási köréből. Több dunaújvárosi cég, a BVM Dunaújvárosi Gyára, a 26-os Építőipari Vállalat, a Dunai Vasmű és a Dunaújváros Városi Tanácsa közös konstrukcióban1991-ben létrehozta a Dunaújvárosi Művészetért Alapítványt, amely a mai napig elnökségemmel működik (41-42. kép)

30. kép: Az új szabadpolcos műszaki könyvtár 2000 közepén a Humán Intézetben A Dunaferr Dunai Vasmű Technika- és Technológiatörténeti Állandó Kiállítás a gyár 50 éves történetét tudományos igényességgel dolgozta fel. Új alapokra helyezve a szakmai látogatások rendszerét, folyamatát és ezzel hosszú távon

64

33. kép: Elkészült az ötven éves vasmű krónikája, a szerkesztő bizottság ünnepel


34. kép: Kincsestár – 50 éves a DUNAFERR (szerkesztők: Szilágyi Irén, Klein András Miklós, Dunatáj Kiadói Kft. Dunaújváros, 2000)

35. kép: A hőskor vasműépítői

40. kép: A Boró – Egy szocialista karrier titkai (Borovszky Ambrus születésének 100 évfordulójára; szerző: Miskolczi Miklós; TEX Nyomdaipari Kft. Dunaújváros, 2012.)

36. kép: Dunaferr Dunai Vasmű 50 éves Vasas Szakszervezetének történeti évkönyve 2002 (szerkesztette: Klein András Miklós; Dunatáj Kiadói Kft., Dunaújváros, 2002). A könyv borítón Borovszky Ambrus vezérigazgató az egyik munkásgyűlésen (1965)

37. kép: 50 éves a Dunai Vasmű energiaellátása 1953-2003 (Szerk.: Kozma Erzsébet, TEXT Nyomdaipari Kft. Dunaújváros, 2003)

42. kép: Szabó Lajos festőművész: Acélműi mintavétel című képe

38. kép: Korrajz, dr. Szabó Ferenc visszaemlékezése (Szerkesztette: Szente Tünde, Dunatáj Kiadói Kft. 1994). A könyvborító hátterében a folyamatos öntőmű és a konverter csarnoka látható

39. kép: Időkerék, Horváth István visszaemlékezései (Szerkesztette: Szente Tünde; kiadja: Technikai Alapítvány Budapest 2006). A könyv borítóján madártávlatból látható a Vasmű főkapuja a háttérképpel.


65

41. kép: A Vasművel szerződésben álló képzőművészek városi kiállításának meghívója

Ruff István, Csekő Tamás *

„Réztelenítés” lehetősége a sósav-regenerálás folyamatában A szerzők a cikkben röviden ismertetik a Cu-tartalom hatását az acél tulajdonságaira. Bemutatják az ISD Dunaferr Zrt. Hideghengerművénél működő sósavas regeneráló működését, a regenerálásnál lejátszódó vegyi folyamatokat, vizsgálatokat, és javaslatot tesznek a páclé réztelenítésének megoldására.

The authors in their article shortly describe the influence of Cu-content on the characteristics of steel. They are presenting the functioning of hydrochloric acid regeneration plant operating at the cold rolling mill of ISD Dunaferr Zrt., the chemical processes and tests taking place during regeneration, and give proposals for solving the copper removal of pickling liquor.

I. Réz az acélban Szakirodalmi állásfoglalások szerint a réz az acélban szennyező elemként van jelen, mennyisége 0,02…0,40% között mozoghat. Az ISD Dunaferr Zrt. hideghengerművében feldolgozott melegen hengerelt alapanyagok átlagos Cu-tartalma 0,03%, ezt az értéket a cégnél alkalmazott konverteres acélműi technológia adottságai, lehetőségei és a technológiákban felhasznált hulladékok minősége/szennyezettsége határozzák meg. A szennyezőknek az integrált gyártási rendszerben történő dúsulása miatt a Cu- és a Ni-tartalom nem távolítható el. A hidegen hengerelt, illetve a hidegen továbbfedolgozott acélok mechanikai tulajdonságait a Cu-, Cr- és Ni-tartalom kedvezőtlenül befolyásolja: — folyáshatáruk nő, — szakítószilárdságuk nő, — szakadási nyúlásuk csökken, azaz hatásukra az acélok felkeményedése tapasztalható. A szennyezők egymással és a többi acélalkotóval (például Si) szinergiahatásba lépve a felületi minőség általános romlását is okozzák, mely mértéke a technológiai paraméterektől (hőntartási idő, hőmérséklet, hengerlési erő, fogyás, pácolási idő, stb.) is függ. A nikkel jelenléte az acélban elsősorban a reve/alapfém határfelület egyenetlenségét eredményezi, ennek következtében megnövekedett felületi érdességet okoz. Nézzük a réz néhány jellemző tulajdonságát: — Az acélfürdőben teljes mértékben oldódik, oxiddá, karbiddá, szulfiddá nem alakul; — Ausztnitképző elem; — Olvadáspontja 1083 °C – ez a hőmérséklet a vaskarbon állapotábrában az A3-A4-Acm hőmérséklet értékek között helyezkedik el; — A réztartalom növekedése az acélban meleg törékenységet, felületi brammarepedést és tapadóbb revét eredményez – a melegtörékenység mértéke azonban nikkeladagolással ellensúlyozható; — Növeli a szilárdságot (hideg- és melegalakításnál ellenállóbbá teszi az acélt); — A korróziós tulajdonságokat javítja – ebben a vonatkozásban hívhatjuk ötvözőnek is;

1. ábra: „Rezes” felület pácolt tekercsen

2. ábra: „Rezes” felület pácolt alapanyagból feldolgozott alkatrészen — A felületminőséget rontja (1-2. ábra); — A fémek redukáló sorában a vas mögött helyezkedik el (Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H2, Cu). Réz az acélba a metallurgiai folyamatokban kerülhet – elsősorban tehát a konverteres acélgyártás, az ott használt

* Ruff István üzemvezető, Hideghengermű Pácolóüzem, ISD Dunaferr Zrt. • Csekő Tamás üzemvezető-helyettes, Hideghengermű Pácolóüzem, ISD Dunaferr Zrt.

66


3. ábra: Pácolósor sematikus ábrája

4. ábra: Pácolósor, vegyi rész anyagok határozzák meg az acélok réztartalmát. Az acélgyártás alapanyagai: — nyersvas — hulladékok: • az acélmű saját hulladéka • a társüzemek acélhulladékai (meleghengerműi, hideghengerműi, profilüzemi hulladékok) • külső forrásból származó „idegen” hulladékok: lakossági fémhulladékok, háztartási kisgépek (elektromotorjaikkal), magas réztartalmú acélok (rozsdamentes acélok – betonvas), … Az acél Cu-tartalmának (és egyéb szennyező-tartalmának) folyamatos növekedése a szennyezett hulladékok felhasználása miatt egyértelmű.

II. Réz a pácolás folyamatában A Pácolóüzem pácolósorán (3. ábra) 3 db páckád van (4. ábra), ezekben a páclé hőmérséklete ~80 °C. A pácolási folyamatban a réz „megjelenésének” szempontjából fontosabb jellemzők a következők: I. kád: 2–3% HCl II. kád: 8–10% HCl III. kád: 14–16% HCl Megfelelő fajlagos tekercstömeggel rendelkező alapanyag esetén a pácolóberendezés 1.600 kt pácolt tekercs kibocsátására képes, míg a regenerálóberendezés 2.000 kt anyag pácolása során keletkező fáradt páclé feldolgozására alkalmas, ekkor 2×9 m3 a forgalom a két berendezés között. A pácolási technológiát befolyásolja még a melegen hengerelt alapanyag felületén megjelenő reveréteg vastagsága és összetétele, melyet a páclében kell feloldani. A réz megjelenésével kapcsolatos okfeltárás miatt az összes lehetséges helyen mintavételre került sor a pácolósoron és a regenerálóban, végül 5 helyre korlátozódott a mintavétel, ezek: fáradt páclé, regenerált sav, öblítő-


víz és a regenerálás köztes folyamatai. A rézcementálódás folyamatának felderítése megkezdődött, ennek lépései a következők voltak: — Réz-monitoring – folyamatos elemzés az említett helyekről; — Rézcementálódással kapcsolatos pácolási szakirodalom tanulmányozása; — Információszerzés a versenytársaktól/versenytársakról; — Kapcsolatfelvétel és információszerzés a berendezések gyártójától; — Az ISD Dunaferr Zrt. szakembereinek bevonása a vizsgáló munkacsoportba; — Az országos felsőoktatási intézmények megkeresése a témában; — Kísérleti programok indítása; — Szennyezőtartalom csökkentésre vonatkozó árajánlatok kérése; — Műszaki konzultáció.

III. Réz eltávolítása a pácléből A fémek más fémvegyületek vizes oldatával reakcióba léphetnek, ekkor a fématomok és az oldatban lévő fémionok között redoxireakció megy végbe. A redoxireakciók elektron átmenettel járó folyamatok, melynek során egyidejűleg elektron leadás és felvétel történik (oxidáció: elektron leadás – oxidációs szám nő; redukció: elektron felvétel – oxidációs szám csökken). A reakciókban a fématom ad át elektront a fémionnak, ezáltal az ion fématommá redukálódik. Az elektront leadó fématom oxidálódik, így kation formájában kerül oldatba. Azt, hogy melyik fém melyik fémiont képes redukálni, a redukáló képességi sorból tudhatjuk meg (erre a cikk elején már utaltunk) – egy fém mindig csak a nála kisebb redukáló képességű fém ionját képes elemi állapotúvá redukálni. A korróziós folyamatok szorosan kötődnek az elektrokémiai folyamatokhoz, ez a magyarázata annak, hogy a

67

korróziós folyamat helyi elemek kialakulásakor felgyorsul. Helyi elem alatt értjük az eltérő elektrontöltésű fémek és bizonyos ionok oldatának víz jelenlétében történő rövidzárlatát, ezek a fémek pl. a vas és a réz. Az érintkezési pontoknál a vas különösen gyorsan korrodál. A cementáló-reakció során a réz leülepszik a vasra, helyi elemet képezve: Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu ® Fe 2 - ® Fe2+ + 2e-; Cu2+ +2e- ® Cu A korrózió során a galvánelemek működéséhez hasonló jelenség jön létre. Ezekből a redoxireakciókból a következő egyenletek valósulnak meg: CuO + 2HCl ® CuCl2 + H2O A reve réztartalma (CuO) FeCl3-mal reakcióba lépve: FeCl3 + CuO ® FeCl2 + CuCl (FeCl3 a fáradt páclében található): FeCl3 + CuO ® FeCl2 + CuCl+ ,O’ A reakció végbemenetele miatt bizonyos mennyiségű réz-klorid megjelenik a páclében. Ha a réz-klorid vassal kerül érintkezésbe, akkor kloridját elektrokémiai úton (melyet cementációnak is hívnak) elveszíti: 2CuCl + Fe ® Cu2 + FeCl2 Itt meg kell említeni, hogy hidrogéngáz is képződik a következőképp: Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2 Az elsődlegesen kialakult Fe3+-klorid redukálni fogja a monomolekuláris hidrogént, vagy ezáltal a redukciós folyamatban a vasat Fe2+: 2FeCl3 + H2 ® 2FeCl2 + 2HCl 2FeCl3 + Fe ® 3FeCl2 Az egyenletekből következik, ill. az elemzések, kísérletek igazolják, hogy a sósav-regenerálóban (5. és 6. ábra) 2 helyen is jelen van a réz a „vizes oldatban”: az abszorberben (itt keletkezik a regenerált sav) és a II-es szeparátorban („füstgáz” mosó). A réztartalmú fáradt páclé a pácoló sorról a regeneráló technológiai egységbe kerül. A vas-klorid lebontásához 650–700 oC-os minimum hőmérséklet szükséges. A

5. ábra: Sósav-regeneráló épülete fluidágyas regeneráló 830–840 oC hőmérsékletű. Ha rézklorid kerül a reaktorba, akkor annak elpárolgása ~400 o C-on megy végbe, a venturi-berendezésben történő kondenzálás során ez különösen finom porképződéssel jár. A finom por részben kimosódik a venturi berendezésben, ez a mennyiség továbbkerül a reaktorhoz és ismét elpárolog. A kimenő gázból a maradék por az abszorberben kimosódik (ezért marad a regenerált savban is), a további mennyiség pedig a II-es és III-as szeparátoron („füstgáz mosók”) való áthaladáskor kerül vissza a technológiai vízbe. A mosóvizek újrahasznosításra kerülnek a regeneráló berendezésben, így azok ismét visszakerülnek a körfolyamatba. A vas-oxidhoz fizikálisan kapcsolódó rézmennyiség a reaktorból és a folyamatból a vasoxiddal együtt távozik – az elemzések szerint ez azonban aránylag kis mennyiség.

6. ábra: A sósav-regenerálás vezérlésnek folyamatábrája

68


7. ábra: Szélnyiradékra kirakódott réz

9. ábra: „Rezes” iszap

10. ábra: Rézkoncentráció alakulása

8. ábra: Nyiradéktároló Megállapítottuk, hogy a II-es szeparátorban van lehetőség a réztartalom csökkentésére, ezt a csökkentést a pácolón képződő vashulladék megfelelő mennyiségű hozzáadásával értük el, hiszen ebben a tartályban játszódnak le a fent említett elektrokémiai folyamatok. Először a pácolói gyorslaborban hajtottuk végre a kísérletet (7. ábra), majd a módszert éles helyzetben is kipróbáltuk, azaz ipari környezetbe is végrehajtottuk a kísérletet (8. és 9. ábra). A kísérletekből nyert mintákat az Innovációs Igazgatóság vizsgálta be. A II-es szeparátorban végzett kísérlet elemzései alapján bizonyítottá vált, hogy rézkinyerés történt. Az összetétel-elemzéseket az Anyagvizsgáló és Kalibráló Laboratóriumok Igazgatósága végezte A 10. ábrán látható, hogyan alakult a vizsgált időszakban a páclé réztartalma.

III. Összefoglalás A kísérletek alapján bebizonyosodott, hogy lehetőség van a páclé réztartalmának a csökkentésére anélkül, hogy e


célból drága eljárásokat vásárolna meg az ISD Dunaferr Zrt. A Pácolóüzem képes a berendezésen eszközölt kisebb változtatásokkal a réztartalmat 100 mg/l körül tartani, ha erre igény van. A vizsgálatok eredményei azt jelzik, hogy a pácolási technológiában a réztartalom jelenleg még nem érte el a beavatkozási küszöbszintet, de a réztartalom egyre nő, ami előrevetíti a beavatkozás szükségességét. Jelenleg a pácoló soron a regenerált savhoz inhibitor adagolása történik, amely nem csökkenti ugyan a réz mennyiségét, de a lemezfelületen vékony filmréteget alkotva – egyelőre – akadályozza a réz cementálódását.

Felhasznált irodalmak, dokumentumok • • • • • •

L. Savov , E. Volkova, D. Janke: Copper and tin is steel scrap recycling Dr. Taszner Zoltán: A konverteres acélgyártás hulladékbetétösszeállítási technológiájának optimalizálása, indirekt acélhulladék-összetétel meghatározási módszer kifejlesztésével Dr. Gácsi Zoltán, Dr. Mertinger Valéria: Fémtan Dr. H. Krivanec, M. Österreicher, M. Leonhartsberger: Copper plating in CPL Csekő Tamás: 13/7/2011 Pácolói oldat réz tartalmának csökkentése ISD Dunaferr Zrt. Anyagvizsgáló és Kalibráló Laboratórium elemzései, jegyzőkönyvei

69

Éberhard Zoltán, Farkas Krisztina *

Automata felületellenőrző rendszer alkalmazása az ISD Dunaferr Zrt.-nél Fontos lépést tett ISD Dunaferr Zrt. a melegen hengerelt és pácolt termékek felületi tulajdonságainak javítása érdekében. A Cognex SmartView típusú automatikus felületellenőrző és elemző berendezések telepítésével hosszú távon is biztosíthatóvá válik a megfelelő minőségű termékek kiszállítása és a hatékony technológiai beavatkozások végrehajtása. A rendszer alkalmazásával a folyamatosan növekvő vevői igények magasabb szinten történő kielégítését célozta meg a vállalat, amely stratégiai fontosságú döntés.

A 2008-2009-es gazdasági válság erőteljesen megváltoztatta ISD Dunaferr Zrt. addigi hagyományos piacait is. Míg a válság előtt jellemzően a melegen hengerelt termékek kereslete volt a meghatározó, addig napjainkban ez sokkal inkább eltolódott a melegen hengerelt pácolt termékek felé – ennek megfelelően ISD Dunaferr Zrt.-nél megvalósult egy új pácolósor telepítése. A korábbi – leginkább építőipari – felhasználás helyett most elsősorban a gépgyártás, a háztartási eszközök gyártása, illetve az autóipari felhasználás váltak jellemzővé. E piaci szegmensek azonban sokkal szigorúbb minőségi követelményeket támasztanak termékeinkkel kapcsolatban. A megváltozott termékstruktúra és minőségi követelmények mellett folyamatosan jellemzővé vált a kínálati piac, melynek kezelése is csak a minőségi színvonal folyamatos fejlesztésével lehetséges. Az ISD Dunaferr Zrt. működése alapvetően a technológiai folyamatok paramétereinek szabályozásán alapul. A megfelelő szabályozáshoz elengedhetetlen a megfelelő technikai berendezések (pl.: vastagságmérő berendezések, hőmérsékletmérők. stb.) biztosítása. Az acéltermékek felületi tulajdonságaira vonatkozó vevői elvárások is egyre nagyobb kihívás elé állítják vállalatunkat. Az acéltermékek felületi tulajdonságainak jellemzésére, szabályozására több érvényes műszaki szabvány is létezik. Jellemző módon e szabványok többnyire általános előírásokat tartalmaznak, a felületi tulajdonságok korrekt megítéléséhez nem adnak elegendő információt. Az ISD Dunaferr Zrt.-nél hagyományosan vizuális ellenőrzéssel, emberi szemmel kell a felületi hibákat észlelni, megítélni, ez alapján történik a termékek minősítése. Az emberi szemmel történő ellenőrzés többnyire a termékek felső felületére koncentrálódik, így az alsó felületen jelenlévő esetleges hibák nagy kockázatot jelentenek, hiszen ezek korrekt meghatározására folyamatos gyártás során nincs lehetőség. Az elmúlt években végrehajtott beruházások nagymértékben felgyorsították a termelés sebességét, így bizonyos berendezéseknél gyakorlatilag lehetetlenné tette az emberi szemmel történő ellenőrzés hatékony végrehajtását. Ez a probléma elsősorban a melegen hengerelt pácolt termékek

ISD Dunaferr Zrt has taken an important step to improve the surface properties of the hot rolled and pickled products. By installing the Cognex SmartView type automatic surface monitoring and analyzing equipment, it can be ensured the delivery of proper quality products and execution of effective technology intervention as well. By employing this system the company aimed the satisfaction of customer demands on a higher level that is a strategic importance decision.

gyártása során jellemző. A termékfelülettel kapcsolatos vevői elvárások szükségessé tették egy, a jelenleginél sokkal hatékonyabb ellenőrzési módszer bevezetését. Jelenleg több vevőnk, illetve a konkurens acélgyártók is rendelkeznek különböző típusú automatikus felületellenőrző és elemzőberendezéssel, így biztosítják a kiszállításkor, illetve felhasználáskor a megfelelő termékfelületet. Automatikus felületellenőrző, elemzőberendezések forgalmazásával, telepítésével több kisebb, nagyobb vállalat is foglalkozik a világon. A megfelelő döntés érdekében négy különböző berendezés műszaki ajánlatát vizsgálták meg ISD Dunaferr Zrt. technológiai, beruházási és minőségügyi szakemberei. A megismert berendezéseket a SIEMENS VAI, az ISRA PARSYTEC, a KYBERNETIKA, illetve a COGNEX forgalmazza. A részletes műszaki leírások tanulmányozása mellett lehetőség nyílt mindegyik berendezés ipari körülmények között történő üzemelésének megtekintésére is. Figyelembe véve a használhatóságot, a műszaki paramétereket és természetesen a bekerülési költséget, az ISD Dunaferr Zrt.-nél egyértelműen a COGNEX amerikai beszállító berendezése került kiválasztásra. Az eredeti terveknek megfelelően két berendezés szállítására történt szerződéskötés. 2014 októberében került sor az első berendezés telepítésére a pácolósoron, a második berendezés 2015 márciusában került beüzemelésre a meleghengermű hengersorán. A Cognex SmartView egy optikai hálófigyelő rendszer, amely automatikusan észleli a szalag felületének elváltozásait. A hibákat a meleghengerműben felületenként 3-3 db, míg a pácolósoron 2-2 db kamera érzékeli, ezek folyamatosan pásztázzák a lemez felületét. E rendszerek segítségével lehetőség van a periodikus, illetve a folyamatos hibák azonnali kiszűrésére is. Ez azért fontos, mert így a gyártóberendezés által okozott felületi hibák rögtön észrevehetőek, és lehetőség nyílik az azonnali beavatkozásra, hibaelhárításra. Ahhoz, hogy a rendszerben keletkező információk megbízhatóak legyenek, hosszabb betanítási folyamatra van szükség a beüzemelést követően – rendkívül fontos feladat a rendszer érzékenységének megfelelő beállítása.

* Éberhardt Zoltán főosztályvezető, Minőségügyi Főosztály, ISD Dunaferr Zrt. • Farkas Krisztina szakértő, Minőségügyi Főosztály, ISD Dunaferr Zrt.

70


1. ábra: A megtekintő képernyőjén létrehozott hálótérkép és hibatáblázat A tanítás során minden létező felületi hibáról a lehető legjobb minőségű fényképeket szükséges rögzíteni, ami alapján a rendszer automatikusan elemzi az ahhoz tartozó tulajdonságokat. Megfelelő számú minta alapján a berendezés találati aránya is elfogadhatóvá válik. A többi acéltermék gyártó vállalat gyakorlati tapasztalata alapján a betanítás állandó tevékenységet igényel, és a beüzemelés után több hónapra lesz szükség a megfelelő, megbízható működés eléréséhez. A betanítási folyamat sikeres véghezviteléhez különböző alkalmazások használata szükséges. Az észlelt hibák felismerésének betanításához szükség van a rendszer érzékenységének megfelelő beállítására, a küszöbértékek ideális meghatározásával. Különböző szabályrendszerek beállításával el kell érni, hogy a rendszer képes legyen a hibák összerendelésére, azaz képes legyen felismerni, hogy a kis hibák sorozata valójában egyetlen, hosszú anyaghibát jelent. Nem elhanyagolható, hogy a „zaj” kiszűrését is sikeresen kezelje a rendszer. Az érzékenység, a különböző szűrők és a szabályrendszerek megfelelő beállításával elérhetővé válik, hogy a rendszer a tényleges hibákat észlelje,


felismerve azok esetleges ismétlődését, összefüggését. A rendszer által felismert hibákat kategorizálni szükséges, ennek megfelelően hibakönyvtárak kerülnek létrehozásra, ahova az adott hibák fényképei, illetve a hozzá tartozó közel 200 darab paraméter elmentésre kerül. A hibatípusonként létrehozott könyvtárak egymástól jól elkülöníthető paraméterekkel rendelkező hibákat tartalmaznak, ami kellő számú minta alapján lehetővé teszi a rendszer számára a hiba korrekt beazonosítását. A létrehozott és később szabadon bővíthető könyvtárszerkezetben a hibák mind elnevezésükben, mind pedig a jelölés színével jól elkülöníthetőek, ezzel biztosítva a lemezminőség áttekintése során a hibák könnyű beazonosítását. A SmartView alkalmazások sokszínű felhasználást tesznek lehetővé, melyek közül a leglényegesebbek az alábbiak: A vezérlőpult segítségével irányítható az átvizsgálás, az éppen futó gyártás vagy régebbi termékeknél, kiválasztva az ellenőrzéshez szükséges beállításokat. Megtekinthetők a rendszer által készített hibatérképek és összesítő tábláza-

71

2. ábra: Revét jelölő összesített csempetérkép tok, természetesen a lemez mindkét felületén. A hibatérkép és annak összefoglalóján kívül lehetőség nyílik a videofelvétel megtekintésére is. A vezérlőpult alkalmazása intuitív, ikon-alapú és testre szabható. Lehetőség van az adott berendezésen már legyártott tekercsek újbóli átvizsgálására, az aktuális termék felületi hibáinak megtekintésére, az ellenőrzési adatok elemzésére. A megjelenő hálótérképen pedig a szalag teljes felületének ellenőrzésére. A megjelenő hibák mennyisége, adott tekercsen belül, táblázatba lekérdezhető. Természetesen a konkrét hiba ellenőrzésére is van lehetőség. (1. ábra) Testre szabott jelentések generálására és átvizsgálási adatok szelektív exportjára is alkalmas a rendszer. A jelentések elkészítése nemcsak táblázatos formában lehetséges, hanem a hibának a szalagon belüli pontos elhelyezkedését jelölő, úgynevezett háló-, illetve csempetérképeken is. Az alkalmazás segítségével jelentős előrelépés lehetséges a technológiai folyamatokban, a hibák okának meghatározásában, hiszen a hibák pontos koordináták szerinti elhelyezkedése is ismerté és láthatóvá válik. (2. ábra) Néhány főbb lehetséges jelentéstípus: — Átvizsgálásösszesítő: hibatípusonkénti összefoglalás készítéséhez használható, külön figyelve az alsó és felső felületet. — Sávösszesítő: hibák mennyiségének összehasonlítására szolgál. — Részletes hibajelentés: részletes hibajelentés készítéséhez használható, mely tartalmazza a hibákra

72

jellemző főbb tulajdonságokat, az átvizsgálás kezdetétől a végéig. — Fordított irányú részletes jelentés: részletes hibajelentés készítéséhez használható, mely tartalmazza a hibákra jellemző főbb tulajdonságokat, az átvizsgálás végétől a kezdetéig. — Hibatérkép sáv szerint: minden egyes helyzetben előforduló hibák feltérképezése ugyanolyan sorrendben, mint az átvizsgálási adatok, az átvizsgálás kezdetétől a végéig tekintve. — Ismétlődő hibajelentések: az ismétlődő hibák pontos elhelyezkedésének és az ismétlődés periodicitásának megjelenítésére használható. Az elkészített jelentések szabadon kinyomtathatóak, exportálhatóak, de akár automatikus nyomtatásuk is beállítható. Fontos figyelembe venni, hogy minőségenként és vevőnként eltérő felületi tulajdonságok, követelmények jellemezhetik termékeinket – különböző terméktípusok ellenőrzéséhez tehát eltérő beállításokra lehet szükség. A rendszer lehetőséget biztosít az egyes termékek ellenőrzése esetén sajátosan jellemző paraméterek definiálására is. Az eltérő beállításokat tartalmazó átvizsgálási szabályrendszereket recepteknek nevezzük. A receptek alkalmazása szabályozza a termékre specifikus és az átvizsgáláshoz szükséges beállításokat, és csoportosítja azokat az átvizsgálási folyamathoz. A megfelelő beállítás az átvizsgáláshoz automatikussá tehető. A pontos vevői igények ismeretében akár vevőspecifikus minősítési rendszer kialakítására is lehe-


3. ábra: PQA: Összesített csempetérkép

4. ábra: Videokonzolban a szalag felülete


73

tőség van, mely rendkívüli mértékben növelheti vevőink megelégedettségét. A felhasználói hozzáférést a SmartView rendszer Gyártási Minőségelemző röviden PQA (Product Quality Advisor) alkalmazása biztosítja. Ez a program lehetőséget nyújt bármilyen minőségügyi jelentés elkészítésére és nyomtatására, de egy adott tekercs hálótérképét, vagy sávdiagramját is megtekinthetjük segítségével, így a hibák tekercsen belüli elhelyezkedéséről pontos információkhoz juthatunk. (3. ábra) A gyártás közbeni folyamatos visszacsatolás mellett a felhasználók bármikor hozzáférnek a már felcsévélt acélszalag felületi hibáinak adataihoz. Ez a vizsgált tekercsek minősítésénél rendkívül fontos, és természetesen hozzájárul a vevői reklamációk mennyiségének csökkentéséhez is. Az elkészíthető jelentések főbb típusai: — átvizsgálás összesítése: hibák mennyisége nézetenként — hiba részletei: kijelölt hibák listázása tulajdonságokkal — ismétlődő hibák: észlelt ismétlési sorozatok listája — sávösszesítő: hibák mennyisége sávonként — sávtérkép: a sávokon címkeként megjelenített hibalisták — mozaiktérkép: domináns hibák lapmozaikonként — hálótérkép: hibatéglalapok grafikus hálótérképe — termelési összesítés — tendenciaelemzés A fent említett alkalmazásokon felül, megfelelő méretű tárhelykapacitás biztosítása esetén lehetőség van még úgynevezett Videokonzol használatára is. Ez egy tekercsátcsévélő program, melynek segítségével a tekercset elejétől a végéig megtekinthetjük fizikai átcsévélés nélkül – ez jelentős költségcsökkentő funkcióval bírhat. (4. ábra) A Cognex SmartView felületellenőrző berendezésének használata lehetővé teheti a felületi hibák miatti leminősülések csökkentését is. Adott felülethiba esetén a megfelelő beavatkozások (pl.: hengercsere) végrehajtásával azonnal, gyakorlatilag az első hibás tekercs keletkezése után meg lehet szüntetni a hibát okozó problémát. Jelentősen csökkenthető így a keletkező inkurrens készlet mennyisége, ami gyorsabb és gazdaságosabb termelést eredményez. A COGNEX rendszer használatával jelentősen több és pontosabb információ keletkezik a gyártott termékek felületi tulajdonságáról, a hibák gyakoriságáról, súlyosságáról, méretéről és elhelyezkedéséről – a pontos információk lehetőséget teremtenek a minősítési rendszer reformálására is. A COGNEX rendszerrel ellenőrzött termékek kiértékelése minden esetben méteres szakaszokra osztva fog megtörténni. Az adott szakaszon található felületi hibák alapján százalékos kiértékelés készül, mely az SAP-rendszerbe átkerülve alapul szolgál a termék korrekt minősítéséhez – adott termék szerződésre való megfelelőségének automatikus meghatározása az alsó és felső felület összesített mátrixának minősítéséből adódik.

74

A leminősült termékek további sorsának meghatározása érdekében lehetőség lesz külön a felső és az alsó felületi mátrix megtekintésére is. (5. ábra) %

Int.

3

10

2

5

4

48

5

25%

20

4

38%

33%

13

3

43%

13%

5%

19

2

28%

68%

5. ábra: Összesített felületi mátrix Természetesen minden keletkező felületi hiba nem szüntethető meg azonnal, hiszen sok esetben még a keletkezési okok sem ismertek. A rendszer által biztosított részletes információk, a hibatérképek, a hibák méretei, elhelyezkedésük és gyakoriságuk olyan segítséget nyújthat a szakemberek számára, mely eddig nem volt biztosítva. A megnövekedett adatmennyiség, az információk nagymértékben megkönnyítik a hibák gyökér-okainak feltárását, és ez által lehetségessé válik technológiai beavatkozás is. Tudjuk, hogy a cég technológiai adottságai miatt továbbra is keletkezni fognak felülethiba miatt leminősült termékek – de ezekből a veszteségek csökkentése érdekében meg kell próbálni a lehető legtöbb, I. osztályú készárut készíteni. Ebben a folyamatban is rendkívül nagy segítséget jelent majd a felületellenőrző rendszer megfelelő használata, hiszen a hibák elhelyezkedésének pontos ismerete lehetővé teszi a programozás, javítás során a leggazdaságosabb megoldás megkeresését. A Cognex SmartView felületellenőrző berendezéstől tehát nem csak minőségi javulást várunk el, hanem jelentős megtakarítást is!



75

76



77

78



79

Gyimesi Zoltán *

Ködösítés vagy felhő?

Felhő-informatika alkalmazhatósága az ISD Dunaferr Zrt.-nél Mi is az a felhő számítástechnika? Mit nevezünk felhőszolgáltatásnak? Mire használható a felhő? Ezekre a kérdésekre próbálok választ találni, habár nincs egyértelmű recept, de néhány példán keresztül megpróbálom megvilágítani, hogyan használhatjuk okosan a felhő adta lehetőségeket.

Ez a kérdés manapság sokakban fogalmazódhat meg, mikor az informatikában nagyon divatos „felhő” kifejezéssel találkoznak. A felhő kifejezés beleivódott a köztudatba, része lett mindennapjainknak, ám nem biztos, hogy mindenki – aki nap mint nap használja ezt a kifejezést – tisztában van vele, mi is az a felhő voltaképpen. A felhő tulajdonképpen egy nagyon találó marketingkifejezés, mely alapvetően bizonyos típusú szolgáltatások gyűjtő elnevezése. Ahhoz, hogy megértsük, egy kicsit vissza kell nyúlni a történelembe, hogyan is alakult ki ez a ma oly népszerű kifejezés. Kezdetben a számítástechnika hajnalán – avagy régesrégen még a „fatengelyes” világban – a számítógépek használata többnyire az adatok tárolására, feldolgozására korlátozódott. Ekkor számítógépeket még csak vállalatok, illetve az államigazgatás használt, mivel ezeket a berendezéseket magánszemélyek még nem tudták megfizetni. Ahogy a technológia és az igények fejlődtek, egyre jobban előtérbe kerültek olyan elvárások, melyek szerint a meglévő – nagyon drága – berendezéseket több féle célra is lehetne használni, nem kell minden egyes új megoldás használatához másik számítógépet vásárolni. Ezen – egyébként teljesen jogos igény – kielégítésére megjelent az informatikában a virtualizáció. A virtualizáció tulajdonképpen annyit jelent, hogy egy számítógép képes egy – vagy több – számítógépet szimulálni. Ez elsőre egy kicsit vadul hangzik, de tulajdonképpen arról van szó, hogy egy adott számítógépen a gép alapvető működését vezérlő operációs rendszert több példányban is lehet működtetni, egymástól független módon. Így egy számítógépen több féle üzleti folyamatot kiszolgáló programrendszer is futhat egy időben, anélkül, hogy zavarnák egymás működését. (Az 1. ábra egy Vmware felügyeleti konzol képe, amelyen sok virtuális számítógép látszik. A Vmware az egyik virtualizációs megoldást készítő gyártó.) Ez a virtualizációs dolog már többeknek ismerős lehet, de ez az irányvonal még jó ideig nem került a felszínre, ugyanis mikorra igazán kiforrott volna, megjelentek a személyi számítógépek. Ezek ára annyira alacsony volt, hogy egy ilyen eszköz beszerzését már tulajdonképpen bárki megengedhette magának, és az alacsony ár nem csak a magánfelhasználást lendítette fel, de a vállalatok is nagy mennyiségben vásároltak ilyen számítógépeket. Az adatok feldolgozása a szövegszerkesztő, táblázatkezelő

What does the cloud computing mean? What do we call cloud service? What can be a cloud used for? I try to get answer to these questions. Though there exists no unambiguous receipt, I try through some examples to elucidate how can we use cleverly the possibilities given by the cloud.

– és még sok más alkalmazás – a nagy vállalati számítógépekről átkerült az személyi számítógépekre. Ebből a révületből jó néhány évbe telt felébredni, de az idők ugye változnak, és megjelent néhány nagyon fontos új igény. A vállalatok rájöttek arra, hogy az üzleti folyamataikat támogató informatikai megoldásokat integrálniuk kell, mert a szigetrendszerekkel nem képesek tovább növelni a versenyképességüket. Integrált megoldásokat pedig csak akkor lehet igazán jól létrehozni, ha az egyes vállalati folyamatokat támogató programok lehetőleg közös adatbázist használnak. Az informatika tehát visszaköltözött a számítógéptermekbe. Százas nagyságrenden jelentek meg a személyi számítógépek technológiájára épülő kiszolgáló számítógépek a szervertermekben. Ismét felszöktek az üzemeltetési és karbantartási költségek, valamit tenni kellett. A fejlesztők és üzemeltetők rájöttek arra, hogy a technikai technológiai fejlődés következtében a kiszolgáló számítógépek teljesítménye jelentősen megnőtt, és egyegy ilyen berendezés kihasználtsága nem éri el átlagosan az 5%-ot. Ekkor visszanéztek a régi fatengelyes világba, és újra felfedezték a virtualizációt. Az első virtualizációs megoldások megszületése óta azonban a világban történt egy és más. Hogy csak a legfontosabbat említsük létrejött és elterjedt az Internet. Ez a földet behálózó számítógépes hálózat új lehetőségeket nyitott az informatika területén. Megjelentek olyan szolgáltatások, melyek – a virtualizációs technológiáknak köszönhetően – már lehetőséget adtak arra, hogy egy-egy alkalmazáshoz ne kelljen új kiszolgáló számítógépet vásárolni, hanem elég legyen egy virtuális számítógépet bérelni. Ha jól emlékszem az Amazon volt az első nagyobb szolgáltató, akinél percek alatt lehetett új webkiszolgálót bérelni, nem kellet hozzá más, csak egy hitelkártya, melynek segítségével ki lehetett egyenlíteni a számlát. Ha egy vállalkozás az ilyen módon létrehozott virtuális kiszolgálójára mondjuk egy webáruházat telepített, és ebben az áruházban éppen nagy akciót tervezett, a kampány idejére ki lehetett bővíteni a kiszolgálót, hogy állja a vásárlók rohamát. Ez a fajta megoldás nagyon kedvező volt a vállatok számára, mert csak akkora teljesítményért kellett fizetni, amekkorát ténylegesen használtak is. Nagyjából ezen a ponton léptek a történetbe a marketing-szakemberek, hogy ennek a szolgáltatás típusnak keressenek egy frappáns elnevezést, mellyel még jobban

* Gyimesi Zoltán főosztályvezető, IT igazgatóság, ISD Dunaferr Zrt.

80


1. ábra: Virtuális gépek Vmware környezetben eladhatóvá válik. Mivel az informatikai szakemberek a sematikus ábrákon gyakran ábrázolták az ismeretlen hálózatokat, szolgáltatásokat – leggyakrabban az internetet – felhőszimbólummal, kézenfekvőnek tűnt, hogy ezt a típusú szolgáltatást így kellene nevezni. A virtuális világban tulajdonképpen nem tudjuk, hogy pontosan hol is van a webáruházunk, csak azt tudjuk, hogy hogyan lehet elérni. Azaz valahol az ismeretlenben, a felhőben van. Később a felhő fogalomkörbe egyre több féle szolgáltatást építettek, értettek bele, és a kör a mai napig is folyamatosan bővül. Az Informatikai szakmában lassan külön „vallássá” növi ki magát. A fentiek alapján tehát kimondhatjuk, hogy a felhő tulajdonképpen az informatikai szolgáltatók által a virtualizációs technológiák segítségével létrehozott – és emiatt olcsó – informatikai szolgáltatások összessége. A felhőszolgáltatások többféleképpen is csoportosíthatóak. Elsőként a szolgáltatott informatikai technológiai rétegek szerint. (2. ábra) A legegyszerűbb eset az infrastruktúra mint szolgáltatás (IaaS – Infrastructure as a Service) típus, mely tulajdonképpen az Amazon által elkezdett virtuális számítógép. Erre az ügyfél telepítheti az operációs rendszert, és minden egyebet, amire szüksége van. A következő szint a platform mint szolgáltatás (PaaS – Platform as a Sevice) típus, mely tartalmazza operációs

rendszer réteget is, így az ügyfélnek már csak az alkalmazás telepítésével, üzemeltetésével kell foglalkoznia. Ilyen például az Google App engine, vagy a Microsft Azure A következő lehetőség az alkalmazás mint szolgáltatás (SaaS – Software as a Service) mely esetben az ügyfélnek csak használni kell az alkalmazást, ilyenek például a Google docs, vagy Microsoft O365 szolgáltatásai Létezik még az egységes kommunikáció mint szolgáltatás (UCaaS - Unified Communication as a Service), mely esetben a telefon-, videokonferencia- és chat-alkalmazások integrált halmazát használhatjuk. Ilyenek a Skype, a Microsoft Lync vagy a Firefox Hallo. A sor azonban nem zárul le az informatikai szakmánál, a „felhő” kifejezéssel egyre gyakrabban találkozunk más területeken is, például az Üzleti folyamat mint szolgáltatás (BPaaS – Business Process as a Service) megoldás, mely üzleti folyamatok szolgáltatásként történő megvásárlását jelenti. Ez tulajdonképpen az üzleti folyamatok kiszervezése. Még számos példát lehetne itt felsorolni. A lényeg, hogy manapság egyre inkább „felhő” névvel illetünk minden olyan erőforrást, melyet szolgáltatásként veszünk igénybe. Második csoportosítási lehetőség azon alapul, hogy alapvetően a felhő működését biztosító erőforrások hol helyezkednek el. Így megkülönböztethetünk publikus, közösségi, privát és a vegyes felhőket. (3. ábra)


81

2. ábra: Alapvető felhőszolgáltatás-típusok

(forrás: https://cloudcelebrity.wordpress.com/)

A publikus felhő minden eleme egy a szolgáltatást biztosító szolgáltatónál, vagy annak alvállalkozóinál található. Ezeken az erőforrásokon a felhasználó osztozik a szolgáltató más ügyfeleivel. A közösségi felhő esetében kettő vagy több társaság (cég, intézmény, magánszemély…) alkothat egy zárt közösséget, és egymás számára nyújthatnak felhő erőforrásokat, ezzel növelve a hatékonyságot. A privát felhő esetében a felhő minden eleme a felhasználó saját tulajdonában van, kizárólagosan ő férhet hozzá, az erőforrásokon nem kell más előfizetőkkel osztoznia. A vegyes felhő az előző két megoldás elegye, melyben az erőforrások egy része privát jellegű, míg más része publikus jellegű. De mire és miért jó ez nekünk? Hogyan lehet használni? Milyen problémák merülhetek fel? Jogos kérdések, melyek megválaszolásához mindig ismerni kell a pontos helyzetet. A publikus felhők alapvető ismérve, hogy az erőforrások a szolgáltató tulajdonában vannak. A publikus felhőben működtetett szolgáltatások azért tudnak olcsóbbak lenni az egyszerű szerver vásárlásnál, mert a szolgáltató a hardver és az emberi erőforrásokat hatékonyabban használja, így

3. ábra: Felhőtípusok

az egy ügyfélre jutó fajlagos költsége sokkal alacsonyabb tud lenni. Ez azonban csak bizonyos méretig igaz. Ugyanis, ha az ügyfél nagy mennyiségű szolgáltatást vesz igénybe, akkor a szolgáltató nyeresége már megszüntetheti ezt az előnyt. Nézzünk erre az esetre egy példát. Ha egy induló vállalkozás szeretne egy e-mail-rendszert, illetve egy web-oldalt üzemeltetni, akkor ehhez kellene bérelnie egy légkondícionált helyiséget, internet-kapcsolatot (üzleti fix IP címmel, ide a lakossági nem felel meg). Vásárolnia kell 2 db szerver számítógépet, és alkalmaznia kell legalább egy embert, aki üzemelteti a két szervert. Induláskor tegyük fel, hogy erre napi 1 órát kell szánni. A felhőben nincs szükség szerverszobára, nem kell üzleti internet kapcsolatot vásárolni, mint ahogy szerver számítógépet sem. Ha SaaS konstrukciót választ a vállalkozás, akkor embert sem kell felvennie az üzemeltetésre. Ezek a tényezők egyértelműen mutatják, hogy a példában szereplő vállalkozásnak a felhő alapú megoldást kell választania a következők miatt: — nincs szükség beruházásra (szerverszoba, szerver) — nincs szükség drága internet-kapcsolódásra — nincs szükség dedikált alkalmazottra, alacsony leterheltséggel.

(forrás: Cornelia Nussbaum, PHD: Cloud Deployment Models http://www.atomrain.com/it/technology/cloud-deployment-models)

82


Ha a példabeli vállalkozásunk tovább növekedik, eljön az a pont, amikor már az informatikára fordítandó idő meghaladja a napi 8 órát. ezen a ponton a szolgáltató is kénytelen egy teljes embert dedikálni az ügyfél számára, itt már a humán erőforráson elérhető megtakarítás elfogy. Ha a vállalkozás még tovább növekedik, és több hardver erőforrást igényel az informatikai kiszolgálása, akkor a szolgáltató elveszíti a hardvererőforrások megosztásából származó költségelőnyöket is. Mi a helyzet a már működő vállalkozásokkal? Nézzünk egy közeli példát, az ISD Dunaferr Zrt.-t. A cégnél évtizedek óta működik informatika, nagy felhasználó számmal, és erőforrás igényekkel. Saját tulajdonú szerverteremmel rendelkezik, emiatt a szerverterem kialakításának költségei nem terhelik. Ezen a ponton egy nagymértékű költségmegtakarítás már nem realizálható. Az internetkapcsolat szintén adottság, hiszen a több ezer felhasználó kiszolgálásához mindenképpen szükséges. Itt sincs nagy lehetőség megtakarításra. Indok gyanánt tehát nem marad más, mint a szerverszámítógépek kihasználtságának növelése. Erre a feladatra a legjobb megoldás, ha vállalat elkezd privát felhőt építeni. Miért? Egyszerű az ok, a hardvererőforrások kihasználtságának javítását a virtualizációs technológiák alkalmazásával saját maga is növelheti, így az itt megvalósítható költségmegtakarítást a szolgáltató nyereségének megtakarításával is ki tudja használni. A többi szempont szerint – pont a méretek miatt – már nem lehet jelentős megtakarítást elérni. Léteznek további vizsgálati szempontok is. A cég legjelentősebb alkalmazása az SAP R/3. Mivel a termelésirányítási megoldás is ebben a rendszerben van, ezért az SAP rendszer kiesése konkrét termeléskiesést okoz. Ez azt jelenti, hogy az SAP-rendszerrel kapcsolatos rendelkezésre állási elvárások extrém módon magasak. A publikus felhőszolgáltatások alapvetően nagyon magas rendelkezésre állást biztosítanak, de van egy gyenge pont. Nevezetesen a felhőszolgáltató és az ügyfél között van egy harmadik fél, egy távközlési szolgáltató, aki az internet-, vagy egyéb adatátviteli kapcsolatot szolgáltatja. Ezen szolgáltató bármilyen kiesése meghiúsítja a publikus felhőben működő szolgáltatás – jelen esetben az SAP R/3 – elérhetőségét. Ilyen módon az SAP-rendszer hiába működik, ha nem érhető el, szintén termeléskiesést okoz. Léteznek olyan esetek, amikor egy-egy alkalmazás felhőbe való költöztetése okoz technikai problémát, vagy olyan költséget, mely miatt már nem gazdaságos a felhőbe való költözés. Technikai problémát jelenthet olyan alkalmazások költözése, melyek valamilyen különleges hardverkörnyezetben működnek, melyeket a felhőben nem tud a szolgáltató biztosítani. Ezekben az esetekben az alkalmazás átalakítása lenne szükséges, ami szintén olyan mértékű költségekkel járhat, melyek miatt a megoldás már nem kifizetődő.


Általában nem kerül terítékre az a kérdés, hogy mi történik, ha az ügyfél valamilyen okból nem elégedett a szolgáltatásokkal? Ilyenkor – főleg a különleges, vagy kifejezetten a felhőre optimalizált alkalmazások esetén – problémát jelenthet, hogy a felhőből “kiköltözzön” az ügyfél, vagy az alkalmazását más szolgáltatóhoz, másik felhőbe költöztesse. Itt már kötöttségeket okozhat, mondjuk az első szolgáltató által a költözéshez felhasznált know-how, szellemi termék átadása. Ezt általában nem lehet ingyen megoldani, és sok esetben ez megakadályozza a változtatásokat. így a felhő egyirányú utcává válik, és hosszú távon megemelheti az ügyfél költségeit. A fentiekből látszik, hogy nagyobb méretű vállalatok esetében már teljesen egyértelmű, hogy a felhőbe való költözés nem feltétlenül kifizetődő, sőt esetenként kifejezetten hátrányos lehet. Vannak azonban esetek amikor előnyt jelenthet a felhőben működő alkalmazás, például egy informatikai katasztrófa elhárítási forgatókönyveket tartalmazó rendszer esetében, amelyre leginkább akkor van szükség, mikor a vállalat saját rendszerei valamilyen okból nem működőképesek. Az ISD Dunaferr Zrt. esetében alapvetően a felhőalapú infrastruktúra privát jellegű kiépítésében van racionális lehetőség. Ilyen módon a felhő előnyei közül ki tudja használni a vállalat az egyetlen olyan elemet, melyen megtakarítás érhető el. Jelenleg az ISD Dunaferr Zrt. IT Igazgatósága éppen a privát felhő kialakításában alkalmazásában kötelezte el magát. Fontos rendszerek működnek már manapság is virtualizált környezetben, melyek a vállalat napi munkáját támogatják. A megoldás egyértelműen helyet kapott a folyamatirányítási területen is, hiszen már néhány éve a Meleghengermű folyamatirányítási és mérésadatgyűjtő rendszerei is nagyrészt ilyen környezetben működnek. Hasonló megoldás található a vállalat levelezőrendszere, és az internet/intranet szolgáltatások területén is. Ezeken kívül sok apró alkalmazás is ilyen környezetben működik, a beléptető rendszer központi kiszolgálójától kezdve a munkaidő nyilvántartó elektronikus műszaknaplón át a műszaki szótár alkalmazásig bezáróan.

83

Horváth Ákos, Antal Árpád *

Tűzi-mártó horganyzás – a korrózióvédelem legelterjedtebb módszere A korrózió elleni felületvédelem gyakorlatilag egyidős a vas- és acélgyártással. Az évszázadok alatt többféle módszer, technológia is kifejlődött. Ezek között a legjelentősebb a vas és acél alkatrészek felületbevonása olyan fémekkel, melyeknek a vasnál negatívabb az elektródpotenciálja, és a fémeknek a korróziós terméke eltömíti a védőrétegen keletkező kisebb sérüléseket. A korrózióvédő fémek között a legjelentősebbek a cink és ötvözetei. A külső szemlélő számára viszonylag egyszerűnek látszó technológia a tűzihorganyzás, mely a kezdetektől jelentős fejlődésen ment keresztül, még a mai napig is változik, folyamatosan megújul, fejlődik a szerkezetgyártás követelményeinek megfelelően. A horganyzás minőségét az alapanyag minősége – acél kémiai összetétele, szennyezők, felületi minőség – is meghatározza.

Surface protection against corrosion is practically even-aged with the iron- and steel-making. Several methods and technologies have been developed during the centuries. Among these the most significant it is the surface coating of iron and steel parts with such metals that have a more negative electrode potential than iron and the corrosion product of these metals seals and proofs the smaller damages arising on the protection layer. The zinc and its alloys are the most significant among the corrosion protection metals. Hot dip galvanizing looks for outsiders as a relatively simple technology that has undergone significant development from the beginnings, and it is changing even nowadays, continuously renewing and developing according to the demands of steel structure manufacturing. Quality of galvanization is determined also by the base material – chemical composition of steel, impurities and surface quality.

1. Vas és acél korróziója Az acélok kiváló mechanikai és fizikai tulajdonságai várhatóan még nagyon hosszú időre biztosítják nélkülözhetetlenségüket. A különféle acéltípusokat egyre szélesebb körben alkalmazzuk a háztartási gépek gyártásától a különféle szerkezetek, hidak építéséig, mert újabb és újabb, nagyobb használati értékű acélminőségeket fejlesztenek ki. Például a járműiparban újabban alkalmazott TWIP-acélok melyek a nagy szilárdság (Rm > 1000 MPa) mellett, kiváló alakíthatósági tulajdonsággal is rendelkeznek (A5 > 65%). A vas és acélok felhasználhatóságának gyenge pontja a korrózióra való erős hajlamuk. A vas/acél felületén a légköri korróziós vagy termikus hatásra – oxigén jelenlétében – az alapanyag kémiai összetételétől függő minőségű és szerkezetű vas-oxidokból álló rétegek keletkeznek. A légköri vagy atmoszférikus korrózió hatására létrejövő korróziótermék – köznapi néven a rozsda – elektrokémiai természetű, kialakulásában döntő része van a levegő nedvességtartalmának. Korróziójának sebessége különféle ötvöző anyagokkal lecsökkenthető, de ezek az acélok csak speciális helyeken alkalmazhatók. Ilyenek például a légköri korróziónak ellenálló acélok (Cu-ötvözés) és a saválló acélok (Cr-, Ni-ötvözéssel). Erre kézenfekvő példánk a Dunaferr konvertercsarnoka, mely légköri korróziónak ellenálló acéllemezekkel van borítva. Az ilyen acéloknál viszonylag gyorsan kialakul egy tömör oxidréteg (nemes rozsda), melynek térfogata rendkívül lassan nő és hosszú évtizedekig védi az alapfémet. Az vasfelület elektrokémiai korrózióját az 1. ábra szemlélteti. Az elektrokémiai korrózió folyamata a fém felületén lévő nedvességhártyában indul meg, nagyszámú helyi

1. ábra: Helyi elem képződése a vízcsepp alatt [1] korróziós cella létrejöttével. A közismert modell szerint, a nedvességcsepp külső rétegében nagyobb az oldott oxigéntartalom, mint a csepp belsejében. Az oxigénben dúsabb folyadékréteggel érintkező fémfelület lesz a korróziós cella katódja és a csepp belsejében, az oxigénben szegényebb felületen, anódosan oldódik a vas (Fe) és lerakódik a rozsda. A folyadékban és a vason korróziós áram folyik (ion-, illetve elektronvándorlás). Az atmoszférikus korrózió hatására keletkező elsődleges oxidációs fázis, mely finomkristályos magnetit és a vas részlegesen oxidált hidroxidja, képlete Fe3O4 + Fe(OH)2, de a környezettől függően más vegyületeket is tartalmazhat. A légköri rozsdát alkotó vas-oxidok a magnetit és hematit (Fe2O3), míg a termikus hatás következtében (hőkezelés, izzítás) létrejövő oxidokat revének nevezzük. Ez viszont már tartalmaz egy wüstit nevű oxidot (FeO) is,

* Dr. Horváth Ákos nyugalmazott főmérnök • Antal Árpád, a Magyar Tűzihorganyzók Szervezetének tagja

84


így a háromrétegű reve mindhárom oxid típust mutatja (FeO+Fe3O4+Fe2O3), az oxidokban a felület felé haladva csökken a vas részaránya.

2. Az acélból gyártott termékek korrózió elleni védelme Az acélból/vasból készített felhasználási tárgyak, berendezések korrózió elleni védelmét az esetek döntő többségében megfelelő védőbevonattal érik el. Ezek lehetnek fémes vagy nemfémes bevonatok, amelyek saját tulajdonságaiknál fogva, illetve a klimatikus viszonyoktól függően akár 40-50 évig tartó korrózió elleni védelmet nyújthatnak. A legegyszerűbb védelem a festés, azonban egy horganyzott (cinkkel bevont) szerkezethez viszonyítva, annak 40-50 éves élettartamával szemben, legalább ötször kell háromrétegű festéssel védeni a szerkezetet a korrózió ellen. A tűzi-mártó fémbevonások alkalmazásánál több fém és technológia ismert, ilyenek pl.: Al-, Pb-, Sn-, Zn-bevonatok, vagy ötvözetek. Ezek közül a korrózió elleni védelemre – legnagyobb tömegben – a tűzi-mártó horganyzási eljárást alkalmazzák, melynek két csoportja van. Az egyedi darabok, alkatrészek tűzi-mártó horganyzása és a folytatólagos tűzi-mártó horganyzás, a széles-, vagy keskenyszalag horganyzás. A folytatólagos tűzi-mártó horganyzás részletes ismertetésétől eltekintünk, mert a Dunaferr szalaghorganyzójával kapcsolatban számos tudományos igényű publikáció jelent meg. A hidegen hengerelt szalagok horgannyal történő bevonásának egy másik módszere az elektrolitikus eljárás, amelyet a járműipar igényelt, de a tűzi-mártó horganyzási technológia fejlődése már erősen kiszorította. Elektrolitikus fémbevonási eljárással bevont ónozott lemezeket a konzervipar ma is igényel. A Dunai Vasműben korábban alkalmazott, tűzi-mártó eljárással ónozott lemez gyártását a ’80-as évek végén megszüntették. Egyéb eljárások: — termikus fémszórás horgannyal, — sherardizálás – diffúziós bevonat (az alkatrészt Zn porba helyezik és 600 °C-ig hevítik), — plattírozás.

[2], cink-hidroxidból (Zn(OH)2 ) és cink-oxidból áll (ZnO). Amennyiben ez a passzív védőréteg folyamatosan megmarad a horganybevonaton, úgy igen hosszú élettartamot – akár 35-40 éves védelmet – tud biztosítani a bevonat vastagságtól és a légkörtípustól függően. A cink korróziós vesztesége légkörtípusonként más és más. A cinkbevonat kopása korróziós közegtől függően 0,1–25 µm/év (ISO 9223:2012 és ISO 9224:2012). Frissen horganyzott termékek nedves környezetben tárolása, vagy szállítása következtében jön létre a fehérrozsda, ha a cinkpatina védőréteg nem alakult ki. A megfelelő raktározás mellett létrejövő cinkpatina a későbbi, a fehérrozsdát létrehozó körülmények ellen már kellő védelmet nyújt. Ha a horganyréteg vastagsága 30 µm alá csökken az alkatrész újra horganyzásáról vagy festéséről kell intézkedni. Az egyes mérnöki acélszerkezetek alkalmazása során fellépő körülmények nem teszik lehetővé, vagy igen költséges az utólagos horganyzás vagy festés. A korrózióvédelem idejének meghosszabbítására – akár háromszor hosszabb időszakra – nagy korróziós ellenálló képességgel rendelkező plusz bevonatokat, vagy vastagabb tűzihorgany rétegeket kell alkalmazni. Kiegészítő bevonatok lehetnek: — fémes bevonat – az alapfémet két különböző réteggel vonják be (cink+szórt alumínium bevonat), — műanyaggal történő bevonás – szalaghorganyzásnál alkalmazzák, — akár a frissen tűzihorganyzott felületre több rétegben festékbevonatot hordanak fel a felület előkészítése után – ez a DUPLEX bevonat. A fényes, sima horganyzott felületet festékmegtartó bevonattal (tapadó híddal) vagy érdesítéssel teszik festésre alkalmassá. Ez a már cinkpatinával borított felületre is használható. 3.2. A horganyzott felületen lejátszódó korróziós folyamatok a bevonat sérülése esetén Ha a horganyréteget olyan kisebb sérülés éri, amely az alapfémig hatol – kivételes körülményektől eltekintve – a cink fog korrodálódni és korróziós termékei eltömítik a kisebb sérüléseket, ezáltal megvédik az acélt a korróziótól.

3. Miért a cink a legelterjedtebb bevonófém a korrózió ellen? 3.1. A cink korróziója A cink jó korróziós ellenállását az okozza, hogy a legtöbb környezeti igénybevétel hatására egy kezdeti, rövid időn át tartó intenzívebb oxidáció után a felületén egy vékony és tömör oxidréteg – cinkpatina – alakul ki, mely általános használati körülmények között csak lassan fogy, de közben a horganyalapból újratermelődik. A cinkpatina kialakulásának mechanizmusa: — a horganyzott szerkezetet a horganyfürdőből kiemelve a fémcink felületén cink-oxid (ZnO) védőréteg alakul ki, — a levegő nedvességtartalmának és a levegő széndioxid tartalmának eredményeként jön létre a cinkpatina, mely cink-karbonátból (Zn5(OH)6(CO3)2)


2. ábra: Az elektrokémiai védelem működése

85

A Zn (-763 mV)-nak lényegesen negatívabb elektródpotenciálja a vasnál [Fe (-440 mV)]. Így sérülés keletkezésekor a cink katódos védőhatást fejt ki az acélfelületre, a sérülés feletti folyadékfilmben (elektrolit) megindul a cink korróziója. Ez mindaddig folytatódik, ameddig a sérülés környezetében a cink jelen van. A cink elektrokémiai védelmét a 2. ábra, a cink katódos védőhatását a 3. ábra szemlélteti.

4. Acélszerkezetek, darabáruk tűzi-mártó horganyzása 4.1. A bevonat kialakulása és tulajdonságai A tűzihorganyzást megelőző technológiai lépéseket követően a horganyzandó munkadarab teljes felülete kémiailag és fizikailag „aktív” állapotba kerül, majd bemerítik a 450 °C-os cinkfürdőbe, amely általában célszerűen ötvözött. A folyékony fémben játszódnak le azok a folyamatok, amelyek eredményeként az acélfelületen többfázisú, nagyon kemény, intermetallikus ötvözetekből álló diffúziós fémbevonat épül fel. Ennek lényege, hogy az aktív vas/ acélfelület és a cinkfürdő között kétirányú diffúzió indul meg, amely során a fémfelületről részecskék (Fe-atomok és Zn-Fe kristályok) válnak le a cinkfürdőbe (a vas „leoldódik”), és cinkrészecskék (cinkatomok) diffúziója zajlik a munkadarab felületi rétegeibe. A kettős reakció eredményeként a vasfelületen kialakul az a szépen strukturált, többfázisú fémbevonat, amelyre a fémolvadékból történő kiemeléskor még egy tiszta cinkfázis rakódik. A 4. és az 5. ábra a horganybevonat szerkezetét mutatja.

3. ábra: A cink katódos védőhatása A tűzihorganyzott acélok környezettől függő korróziós igénybevételét tudományos módszerekkel vizsgálták, és korróziós osztályokat képeztek a horganybevonatok rétegvastagságának évenkénti csökkenése alapján (ISO 9223:2012 és ISO 9224:2012). Ezek segítségével – a felhasználási helytől függően – könnyen és gyorsan számítható a horganybevonat szükséges legkisebb vastagsága.

5. ábra: Ötvözetfázisok a horganybevonat szerkezetében

4. ábra: A horganybevonat szerkezete

86


6. ábra: A tűzihorgany réteg szerkezete garantálja a kopásállóságot A horganybevonat szerkezetében a következő ötvözetfázisok léteznek: — éta- (η) fázis, amelyik mint tiszta cink, az olvadáspont hőmérsékletén maximum 0,02%, szobahőmérsékleten 0,08% vasat tartalmaz. Ez a fázis felel meg a tiszta cinkrétegnek, szoros illeszkedésű hexagonális kristályforma; — zéta- (ξ) fázis 5,8–6,2% vastartalmú romboéderes cink-vas vegyületkristály. Ezek a kristályok a felületi kéregből le is úszhatnak a cinkolvadékba, ezért ezt leúszó rétegnek is nevezik; (η-fázis + Fe → ξ-fázis) Hosszú pálcikaszerű szemcsékből áll. — delta- (δ) fázis 7,0–12% vastartalmú, szoros illeszkedésű hexagonális cink-vas vegyületkristály; (ξ-fázis + Fe → δ-fázis) — gamma1 (Ґ1) fázis 21–28% vastartalmú, szoros illeszkedésű köbös cink-vas krisztallitok; (δ-fázis + Fe → Ґ1-fázis) — gamma2 (Ґ2) fázis, a cinkkel telített vas, szoros illeszkedésű köbös krisztallitokat alkot. Szerkezetileg a vas kristályrácsához hasonló, vastagsága alig néhány mikron. (δ + Fe → Ґ2-fázis). A gamma 2 rétegfázis vasban telített, közvetlenül a bevonandó tárgy felületén van, kémiailag kötődik a vasalaphoz. Az egyes rétegek vastagsága nagymértékben függ a horganyzási technológia paramétereitől. A tűzi-mártó eljárással (darabáru) előállított rétegnek kb. 1/3-1/2 része a diffúziós zóna (ötvözetek). A bevonat minősége az alapanyag kémiai összetételétől, a cinkolvadék ötvöző komponenseinek koncentrációjától és az alkalmazott eljárástól függ. A tiszta cink (éta-fázis) fémfázis alatti ötvözetfázisok az alapacél keménységét is meghaladó keménységgel rendelkeznek (6. ábra). 4.2. A darabáruk tűzi-mártó horganyzási technológiája és alapanyagai A darabárú horganyzásnál az optimális felépítésű horganybevonat 60–70%-a ötvözeti fázisokat tartalmaz, a legfelső (éta-fázis) réteg tiszta cink. (4. és 5. ábra) Szokásos bevonati vastagság 80–150 mikron közötti. A cinkfürdőben lejátszódó reakciókat döntő mértékben befolyásolják – a technológiai jellemzői (fürdőhőfok, fürdőösszetétel, bemártási idő, kiemelési sebesség), de leginkább az acél


kémiai összetétele, kisebb mértékben felületi minősége (pl.: érdessége, feszültségállapota). Az előírt technológiák korrekt betartása a bevonó művek feladata, míg a fémbevonási technológiára alkalmas konstrukció kialakítása és a helyes acélminőségek kiválasztása a tervezők feladata. Az optimális tulajdonságú fémbevonat képződésének alapfeltétele megfelelő tisztaságú vas/ acélfelület elérése. A felület előkészítés célja, hogy majd a szilárd-folyékony fázis határán ne legyen semmiféle szen�nyeződés, mert akadályozná a termodiffúziót. A felület előkészítés fázisai: 1. Zsírtalanítás (alkalikus, vagy savas). 2. Öblítés (meleg, vagy hideg vizes). 3. Pácolás (sósavas, kénsavas). 4. Öblítés (hideg vizes). 5. Fluxolás (nagyrészt ammónium- és cink-klorid sók keveréke). 6. Szárítás (80-100 °C-os levegőáramban). A pácolást követő öblítés után a termodiffúziós folyamatok „minőségének” a javítása érdekében fluxolást végeznek. A tűzi-mártó horganyzási technológiák között alapvetően kétféle eljárást különböztetnek meg. A nedves eljárást alkalmazó technológiánál a savas pácolást követően a munkadarabot a folyékony cink tetején úszó flux(só)habon keresztül vezetik a fémfürdőbe, ez elősegíti a vas-cink reakciót, majd egy elválasztó gát alatt áthúzva a „fémtükrön” keresztül kézzel emelik ki, és ezzel befejeződött a tényleges tűzihorganyzás művelete (1. kép). A száraz eljárást alkalmazó technológiánál a pácolást követő öblítés után 40-60 °C-os fluxfürdőbe kerül a munkadarab, ezt követi egy szárítókemencében történő szárítás, előmelegítés, majd a horganyzókádba bemerítés – és végül a tűzihorganyzás (2. kép). Egyes horganyzóművek alkalmasak huzalok, csövek, valamint apró termékek bevonására. Az apró termékeket (pl. csavarok, fittingek) perforált kosárba ömlesztik, a megfelelő felület előkészítés után bemártják a horganyolvadékba, majd egy centrifugába helyezik, ahol a még folyékony fémrészeket eltávolítják. Az optimális vastagságú, jól tapadó és ezüstösen fényes horganyréteg kialakulását a horganyozandó alapanyag kémiai összetétele jelentősen befolyásolja, elsősorban az acél szilícium, foszfor tartalma határozza meg a horgany-

87

1. kép: Kézi horganyzás

3. kép: Technigalva eljárással bevont acélcsövek

2. kép: Kiemelés a horganyolvadékból bevonat vastagságát, a vas/cink ötvözetet és a horganyréteg tapadását. A horganyzás minősége szempontjából lényeges még az acél hidrogéntartalma. Az acél Si-tartalma alapján az alábbi acélminőségeket különböztetik meg a horganyozhatóság szempontjából: — Si-szegény acélok Si% ≤ 0,03, — Sandelin-acélok Si% = 0,04–0,12, — Sebisty-acélok Si% = 0,12–0,28, — Si-ban gazdag acélok Si% ≥ 0,28.

7. ábra: A szilícium hatása a horganyréteg vastagságára és a Technigalva-módszer

A 7. ábra szemlélteti a különböző Si-tartalmú acélok bevonásánál, a várható horganyréteg vastagságot. A Sandelin-acélok horganyzásakor vastag, szürke, foltos, rideg és rosszul tapadó fémréteg alakul ki. A konstruktőrök más acélösszetétel megválasztásával igyekeznek elkerülni az ilyen acélminőségek alkalmazását. A Technigalvaeljárás bevezetésével megoldották a Sandelin-tipusú acélok jó minőségű horganyozhatóságát. A horganyolvadékba adagolt nikkel fém hatására jelentősen csökken a vas-cink kétirányú diffúzió intenzitása. Így vékonyabb horganybevonat képződik és a legfelső fázist (éta-fázis) tiszta, magasfényű cinkréteg alkotja (3. kép). Az eljárásnak nagy a jelentősége a mikroötvözött nagyszilárdságú acélokból gyártott szerkezetek tűzi-mártó horganyzásánál. A szilícium mellett a foszfor is meghatározó kémiai elem a horganyréteg kialakulásában. A magas foszfortartalom hatására a munkadarab felületén pácoláskor fekete, lemoshatatlan lepedék keletkezik. A Si hatását a horganyozhatóságra a 7. ábra, a P hatását a 8. ábra, a Si és a P együttes hatását a 9. ábra mutatja be. A szabványok (EN ISO:14713-2:2009; EN 10025:2005) a jól horganyozható acélokat – fémtani folyamatok alapján – három osztályba sorolják a Si, a Si+2,5 P és a P tartalom

8. ábra: A P hatása a horganyréteg vastagságára [3]

88


4.3. A jó minőségű bevonat érdekében mit tehetnek az alapanyaggyártó kohászok, és mit tehetnek a tűzihorganyzók? A bevonatok képződését az acélok kémiai összetétele, metallurgiai és hengerléstechnológiai tulajdonságai mellett, a tűzihorganyzásnál alkalmazott technológiai paraméterek befolyásolják: • a horganyolvadék kémiai összetétele, esetleges szennyezettsége, • hőmérséklete, • a fémfürdőben való tartózkodás időtartama, • bemerítési és kiemelési sebesség.

9. ábra: Si és a P együttes hatása (Si + 2,5 P) [3] függvényében. Az 1. táblázat az EN 10025-2: 2005 szabvány előírásait tartalmazza. 1. táblázat: Az EN 10025-2:2005 szabvány előírásai a Si- és P-tartalomra a tűzi-mártó horganyzás alapanyagainál Ötvözők (%) Si (%) Si + 2,5 P (%) P (%)

I. osztály ≤ 0,030 ≤ 0,090 -

2. osztály ≤ 0,35 -

3. osztály 0,14 ≤ Si ≤0,25 ≤ 0,035

A legújabb kutatások bizonyítják, hogy az acélba záródott gázok – elsősorban a pácolás során a felületbe került hidrogén – jelenléte és viselkedése nagymértékben befolyásolja a horganybevonatok kialakulását. A fémolvadékba merítéskor az eltérő szilíciumtartalmú acélok felületéből eltérő módon és mennyiségben távozik a vasfelületbe diffundált hidrogén és így hat a horganyréteg képződésére is. Attól függően, hogy kialakul-e a vasfelület és a bevonat között egy nagyon vékony, mikroszkopikus rés, ami akadályozza a vas- és a cinkolvadék reakciót, vagy sem. Alacsony szilícium tartalmú acéloknál (Si > 0,035%) a vas-cink határfelületen nagyon gyorsan egy tömör, kompakt delta1-ötvözetfázis képződik, mely alatt az említett rés kialakul. Ez erősen gátolja az anyagtranszportot és a hidrogén kiáramlást, a bevonat vékonyabb lesz. A Sandelin-zóna acéljainál viszont (0,035–0,12% Si) nem alakul ki ez a folyamat, így a hidrogén diffúzió (kiszökés) is akadálytalanul zajlik a vas/horganyréteg határfelületről az ötvözeti fázisba, majd az olvadékba és ennek következtében nagyon vastag, ötvözetekből álló bevonat jön létre. A Sebisty-acéloknál (0,12–0,28% Si) az olvadék hőmérsékletének is döntő szerepe van a rétegképződésben és részben a szilíciumszegény acéloknál tárgyaltaknak megfelelő folyamatok figyelhetők meg. Magas szilíciumtartalmú acéloknál (≥ 0,28% Si), növekvő Si-tartalom mellett, a hidrogén kiszökési hajlandósága csökken, ezért a rétegképződés folyamatára is csökken a hatása, a bevonat kialakulását már más tényezők befolyásolják [4].


Az olvadékban lebegő keményhorgany szemcsék (Fe-Zn ötvözetkristályok) beépülhetnek a bevonat felső rétegébe, amelyet az olvadék munkakeresztmetszetének szükség szerinti tisztításával korlátozni kell. Alumíniummal ötvözött fürdők esetén az Fe-Al zárványok a fürdő tetején összegyűlve felrakódásokat okoznak. Olvadékba merítéskor horganyzandó darab felületén először egy Fe-Al ötvözeti réteg képződik, mely bizonyos ideig (inkubációs idő) korlátozza a Fe-Zn ötvözeti fázis képződését. Mint az előzőekben láttuk, a tűzihorganyzás sikeressége, azaz a horganyzott termék felületén kialakuló bevonat fénye, tömörsége, vastagsága, minősége függ a kezelendő felület eredeti állapotától, a tűzihorganyzási művelet előtt alkalmazott felületkezelés (zsírtalanítás, oxid-mentesítés stb.) alaposságától, az olvadék jellemzőitől és a bemerítés módszerétől valamint az acél Si és P tartalmától. Ám a jó minőségű védőréteg függ még a megrendelőtől is, ezért a horganyzóművek részletesen egyeztetnek a megrendelőkkel, hogy elkerüljék az acélszerkezet tervezés és gyártás tűzihorganyzást befolyásoló hibáit (nem megfelelően tömör, zárványokat tartalmazó hegesztési varratok, a hegesztés során a felületre égetett olaj-, festék- és zsírszennyeződés elkerülése, megfelelő technológiai nyílások kialakítása a szerkezetek belső részeinek horganyzásához stb.). A fémréteg további lényeges tulajdonsága még a kiváló kopás és dörzsállóság, mely többszöröse a szokásos festék-, és egyéb a szerves bevonatokénak. Metallurgiai és hengerléstechnológiai tulajdonságok, amelyek a horganyréteg képződést befolyásolják: • az 1. táblázatban ismertetett kémiai összetétel - ez azonban alapvetően a konstruktőrök és az anyagrendelők feladata, • az acél szennyezettsége, inhomogenitása, magasabb hidrogéntartalma, • a melegen hengerelt lemezek, szelvények metallurgiai hibái (pl.: felszakadás, 4. kép), • a melegen hengerelt lemez vagy egyéb szelvény revés hibái, melyeket a horganyzó a pácoláskor nem tud eltávolítani (behengerelt primer vagy szekunder revesáv, pontszerű reve), • ha a melegen hengerelt lemez rugalmas belső feszültséggel terhelt, mely esetleg összeadódik a horganyzáskor az acélszerkezetben keletkező hőtágulási feszültséggel, vagy az acélszerkezet felépítéséből, gyártásából eredő feszültséggel. A tűzihorgany bevonat termodiffúzió eredményeként alakul ki. Ahol a diffúzió intenzívebb, ott vastagabb,

89

ahol gyengébb, ott vékonyabb ötvözeti fázisból fog állni a bevonat és a teljes réteg is vékonyabb lesz (5. kép). Ha az acélfelület kémiai összetétele, vagy a feszültségviszonyai inhomogenitást mutatnak, csíkokban, foltokban eltérő vastagságú bevonatok jönnek létre. 4.4. Tendenciák a darabáruk tűzi-mártó horganyzási technológiájának fejlesztésében A 10. ábra mutatja a horganyzási technológia fejlődésének egyes lépéseit, a különféle horganyzási technikáknál a horgany ötvözeteinek változását. A darabáruk tűzi mártó horganyzósorainak technológiai elrendezésére korábban két fő vonalvezetés létezett, mint az egyenes-vonalú (11. ábra) és az U-elrendezésű üzemek (12. ábra). Az egyenes vonalú technológiai elrendezésű üzemnél a horganyzásra bekerülő termék végighalad az üzemen, a kezelő kádak keresztirányban vannak elhelyezve. A vegyi előkezelő kádak alkotta egységet egy teljesen zárt térben helyezik el a munkahelyi légtér megóvása érdekében. Az U-elrendezésű bevonóművek jellemzője, hogy a horganyzásra váró áruk beáramlása és a már bevonatos termékek csarnokból történő kiáramlása azonos oldalon van. A csarnok hosszirányában beépített tűzihorganyzó kádra helyezik a füstgázelszívó kámzsát. A 13. ábra a legkorszerűbb, automata technológiai sort mutatja be, mely főleg nagysorozatú termékek horganyzására kiváló adottságú. A tűzihorganyzó üzemek „szíve” a horganyzókád. Az itt felolvasztott horganyt – a termodiffúziós folyamatok biztosítása érdekében – legtöbbször kb. 450 °C hőmérsékleten kell tartani. A horganyfürdőbe merített legfeljebb 80-90 °C-ra felmelegített termékek „hűtik” az olvadékot, miközben átveszik a fürdő hőmérsékletét. Kiemeléskor ezt a hőmennyiséget leadják egy hűtőközegnek. Ugyanakkor a darabokkal eltávozott hőt a kád fűtésével pótolják. A

4. kép: Hengerlési hiba, szürke bevonaton

5. kép: Balra az erős termodiffúzió eredménye látható

10. ábra: A tűzihorganyzási technológia fejlődési irányai

90


11. ábra: Egyenes vonalú tűzihorganyzó sor

12. ábra: U-elrendezésű üzem hosszában elhelyezett tűzihorganyzó káddal és rögzített elszívó kámzsával

13. ábra: Korszerű automatikus darabáru-tűzihorganyzó berendezés modellje


91

fűtésre többféle technológiát is kifejlesztettek. A ma legkorszerűbb két módszer az alábbi: • Felületfűtési rendszer esetében a gázégők a kád oldalfelülete mellett vannak elhelyezve, sugárzással adják át a hőt a horgany acélkád falának. • Nagysebességű fűtési rendszernél a kádak falának fűtését biztosító égésgáz kb. 150 m/másodperc sebességgel áramlik a kád körül fűtőtérben, ezzel biztosítva a gyors, egyenletes hőátadást. A gázégők a kád egyik végén vagy átlósan a kád rövid sarkainál vannak elhelyezve. A felfűtésnél keletkező égésgáz melegét a szárítókemencébe vezetik vissza, a horganyzott termékkel eltávozott hőmennyiséget sokszor egy hűtővizes kádba „fogják fel” és hasznosítják az előkezelő kádakban (páckád, fluxkád, öblítőkád, zsírtalanító kád). A darab horganyzó kádba történő merítése a füstképződéssel jár. Ennek elszívására elszívóburát alkalmaznak, mely teljesen lefedi a kádat. A korszerű berendezéseknél a sósavas pácolás zárt térben történik, teljes légelszívással. A modern tűzihorganyzó létesítmények már teljesen zárt folyamatokkal rendelkeznek és a technológiai körből kikerülő anyagok tökéletesen megfelelnek a környezetvédelmi előírásoknak. A horganyzott hulladékról a horgany visszanyerhető.

5. A szalaghorganyzásról röviden 5.1. Szalag-tűzihorganyzása és alapanyagai A szalag-tűzihorganyzás témakörének irodalmát mellékeljük, melyek a téma aktualitására és fontosságára tekintettel kiváló szakemberek írásai. A acélszalag tűzihorganyzásakor az alapanyag általában hidegen hengerelt lágyacél, de miután a technológiából adódóan csak nagyon vékony Fe-Zn ötvözetréteg alakul ki, ezért az alapanyag összetételnek nincs szigorú szabálya. A szalag-tűzihorganyzást elsősorban a járműipar igénye alapján fejlesztették ki, de a tűzi-mártó horganyzási technológia fejlődése alkalmas tette a járműipari kiszolgálására is. 5.2. Szalag elektrolitikus horganyzása Elektrolitikus (galvanikus) ónozás elterjedt módszer, a konzervipar használja fel az alapanyagot. Elektrolitikus horganyzás is a járműipar igényei szerint fejlődött ki, de a környezetünkben nem tudunk az alkalmazásról. Az elektrolitikusan horganyzott felületet is kromátos fürdőben passziválják. A bevonat differenciál vastagságú is lehet, azaz a lemez két oldalán eltérőek a rétegvastagságok. Alkalmazott bevonatok az elektrolit oldat fémsójából kiváló fémből keletkeznek, például • ZE → Zn-bevonat, • ZN → Zn-Ni bevonat, 10–12% Ni. Az elektrolitikusan horganyzott lemezek fontosabb bevonatvastagságait a 2. táblázat mutatja be.

92

2. táblázat Elektrolitikusan horganyzott szalagok bevonatvastagságai Minőség ZE 25/25 ZE 75/75 ZE 50/25 ZE 75/25 ZE 100/00

Bevonatvastagság µm 2,5/2,5 7,5/7,5 5,0/2,5 7,5/2,5 10/0

Bevonattömeg g/m2 18/18 54/54 36/18 54/18 72/0

6. Röviden a magyar tűzihorganyzás lassan 135 éves történetéről A tűzi-mártó horganyzás alapelvét 1742-ben Franciaországban Malouin francia mérnök szabadalmaztatta, majd az iparszerű alkalmazás feltételeit (ásványi savakban történő pácolás) a lengyel származású S. Sorel mérnök dolgozta ki 1837-ben. Először csak kisméretű termékeket kezeltek, majd a XX. század elejétől jöttek létre a nagy tömegű folyamatos és szakaszos tűzihorganyzási kapacitások Európában és az Egyesült Államokban egyaránt. Magyarországon az első tűzi-mártó horganyzó üzemet az akkori Nádasdon (ma Borsodnádasd) a lemezgyárban – a Rimamurány-Salgótarjáni Vasmű Rt. részeként – 1881-ben alapították, ahol különféle méretű acéllemez táblákat horganyoztak és ónoztak, vagy ólomréteggel vonták be. A tűzihorganyzási technológiát 1991-ig alkalmazták, egészen a borsodnádasdi gyár megszűnéséig. A technológia alapítója a porosz nemzetiségű id. Hammerstein Péter volt (1845-1920, Borsodnádasdon van eltemetve), aki hazájában, egy ottani tűzihorganyzóban tanulta ki a mesterséget és az 1880-as év elején érkezett Nádasdra, az új technológia bevezetésére. Ma már a Borsodnádasdon alkalmazott pakettáló hengerlési technológiát és tűzi felületbevonási technológiákat nem alkalmazzák. A ’70-es években a Dunai Vasmű saválló minőségű platinát (táblalemezt) szállított Borsodnádasdra továbbhengerlésre. A cikk szerzői több alkalommal is személyesen tanulmányozták az ottani technológiát. További fontos technológiai mérföldkövek: Az első hazai huzal-tűzihorganyzómű üzembe helyezése 1904-ben a Rimamurány-Salgótarján Vasmű Rt. Salgótarjáni Acélgyárban. Az első hazai csőhorganyzó mű létesítése 1922-ben a Weiss Manfréd Acél-és Fémművek Rt.-nál. Az első hazai száraz technológiával működő acélszerkezeti tűzihorganyzó üzembe helyezése 1966-ban a Hajdúsági Iparművekben Tégláson, a forróvíztárolók bevonására. A Dunai Vasmű nedves technológiával működő tűzimártó horganyzójának az üzembe helyezése 1968-ban. Üzemelése 1973-ba szűnt meg a száraz technológiával működő és nagyméretű acélszerkezetek nagyteljesítményű bevonására alkalmas, új üzem elindításával, amely ma is üzemel (ma DAK Acélszerkezeti Kft). Szintén egy nagyméretű acélszerkezetek tűzi-mártó horganyzására alkalmas művet telepítettek 1977-ben a Mosonmagyaróvári Mezőgazdasági Gépgyárban. Az első és egyetlen hazai félautomata csőhorganyzó létesítése 1970-ben a Csepel Művekben (megszűnt). Első hazai magas hőmérsékletű (550-560 °C) tűzihorganyzó technológiai indítása 1986-ban Segesden (Fittinggyártó Gt.)(megszűnt).


1994 ben kezdte meg a termelést a széles acélszalag Sendzimir-rendszerű folyamatos tűzihorganyzója a Dunaferrnél (METAB Fémfeldolgozó Kft.). Kerámiakádas magas hőmérsékletű centrifugás horganyzás az apró termékek bevonására (1996 Segesd Ferrokov Kft.). Az első, már kámzsával lefedett tűzihorganyzó kád üzembe állítása 1998-ban (NAGÉV Kft. Tiszacsege). Automatikus, számítógépes programmal vezérelt, automata tűzihorganyzó sor beüzemelése nagyméretű acélszerkezetek horganyzására 2011-ben, a NAGÉV Cink Kft.-nél Ócsán.

Irodalomjegyzék

(az elkészítés sorrendjében) 1. P. Maas - P. Peissker: Handbuch Feuerverzinken , Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig 1970. 2. Gecsei Gábor - Kaczander Károly: Acélfelületek kémiai felülettisztítása. Ipari szakkönyvtár Műszaki Könyvkiadó 1984. 3. Gecsei Gábor - Kaczander Károly: Acélok tűzihorganyzása. Műszaki Könyvkiadó 1985. 4. Dr. Horváth Ákos: Felületbevonó eljárások és a DV-beni alkalmazás lehetőségei. A különböző eljárással bevont lemezek felhasználási területei. Az előállításukhoz szükséges technológiai változtatások a DV-ben. Mérnöktovábbképző előadás 1990. 5. Antal Árpád: Az általános tűzihorganyzó - ipar, és gyors térhódítása Európában. DMGK 2002/2. szám. 6. Dr Török Tamás - Bencze Levente: Vas-cink ötvözetfázisok (intermetallikus vegyületek) a tűzihorganyzott acélszerkezetek felületén. Tűzihorganyzás 2003/3. szám. 7. Antal Árpád: Korszerű tűzihorganyzó létesítmények I. Tűzihorganyzás 2004/3. szám. 8. Antal Árpád: Korszerű tűzihorganyzó létesítmények II. Tűzihorganyzás 2004/4. szám. 9. Dr. Megyeri Sándor - Dr Roger Pankert: Technigalva - új eljárások a tűzihorganyzásban. Tűzihorganyzás 2004/4. szám. 10. Antal Árpád: A horganyfürdőben lévő alumínium hatása a bevonat képződésére és tulajdonságaira. Tűzihorganyzás 2005/3. szám. 11. Dr Horváth Ákos: Acélminőségek tűzihorganyzott szerkezetekhez. Tűzihorganyzás 2005/3. szám. 12. Antal Árpád: Az acélötvözők és egyéb kísérőelemek hatása a horganyréteg kialakulására. Acélszerkezetek 2005/3. szám. 13. Antal Árpád: A vas-beoldódás hatása a tűzihorganyzásra. Tűzihorganyzás 2007/1. szám. 14. Dr. Horváth Ákos - Antal Árpád: Gyártási feszültségek és a tűzihorganyzás. Tűzihorganyzás 2008/1. szám. 15. Farkas Attila: Tűzihorganyzás nedves eljárással. Tűzihorganyzás 2008/1. szám. 16. Antal Árpád: A bevonatképződés mechanizmusa, a hidrogén lehetséges szerepe a folyamatokban. Tűzihorganyzás 2008/4. szám. 17. P. Maas, P. Peissker: Handbuch Feuerverzinken Wilev - VCH Verlag GmbH Co, KGaA weinheim 2008. 18. W. D. Schulz, Marc Thiele: Feuerverzinken von Stückgut. Die Schichtbildung in Theorie und Praxis, Eugen G. Leuze Verlg KG. Bad Saulgan. 2008. 19. Antal Árpád: A tűzihorganyzott beonatok tapadása. Tűzihorganyzás 2009/2. szám. 20. Antal Árpád: Acélszerkezetek védelme Technigalva-eljárással a NAGÉV-nél. Acélszerkezetek 2009/4. szám. 21. W. Warnecke - G. Angeli - T. Koll - E. Nabbefeld Arnold: Újfajta cink-magnézium tűzi bevonatok tulajdonságai. Stahl und Eisen 2009/6.


22. Antal Árpád: Hidak tűzihorganyzott acélszerkezetekkel. Tűzihorganyzás 2009/2. szám. 23. Dr. Horváth Ákos: Korszerű acélminőségek az MSZ EN 10336: 2007 alapján a tűzi mártó és elektrolitikus horganyzáshoz. előadás 2013. 24. Antal Árpád: A bevonatképződés új elmélete. - előadás 2013. A horganyzással kapcsolatos egyéb publikációk a) Magyarországon a tűzi-mártó horganyzás története és jelenlegi színvonala 1. Antal Árpád: Az első magyar tűzihorganyzó Borsodnádasdon Tűzihorganyzás 2004/3. 2. NAGÉV: Csúcstechnológiájú tűzihorganyzás Magyarországon. Tűzihorganyzás 2008/3. szám. 3. Antal Árpád: A magyar tűzihorganyzás 130 éve. Acélszerkezetek 2011/1. szám. b) Szalag tűzi és elektrolitikus horganyzásának irodalma: 1. Antlinger, K.-Presslinger, H.-Jandl, k.-Weiss, K.-Stianszny, P.: Ultrakis C-tartalmú (ULC) acélfajták előállítása tűzihorganyzású finomlemezekhez. BKL 125. évf. 1992/9. szám. 2. Antal Árpád: Acéllemezek és szalagok tűzihorganyzása. Tűzihorganyzás 2004/3 szám. 3. Bucsi Tamás: A horganyzósor teljesítménynövelése. DMGK 2006/3. szám. 4. Dr. Dénes Éva - Török Péter: Folyamatos tűzi mártó horganyzási technológiák, bevonattípusok és fejlesztési irányok. DMGK 2005/2. szám. 5. Kopasz László: Tűzi-mártó eljárással horganyzott szélesszalag gyártás Magyarországon. Tűzihorganyzás 2007/1. szám. 6. Dr. Dénes Éva: Merre tart a folyamatos szalaghorganyzás napjainkban? BKL 141. évf. 2008/2. szám; ISD DMGK 2008/2.szám, 7. Dr. Török Tamás - Dr Dénes Éva - Fajger János: Fejlesztések a folyamatos tűzi-mártó szalaghorganyzásban. BKL. 145. évf. 2012/3. szám. 8. Dr.Török Tamás - Barta Emil: Fémes és szervetlen bevonattechnikák. Kohászati tananyagok 2014. Digitális tankönyv.

93

Possibility of decoppering in the process of hydrochloric acid regeneration. Planning of Hot Dip Galvanized Coatings

Recommend Documents