Магнитогидродинамическое цинкование модернизирует защиту от коррозии при производстве стали.

Jul 29, 2023

Магнитогидродинамическая установка цинкования в выключенном состоянии демонстрирует распространенную проблему при цинковании: избыточный сток цинка (вверху слева). Когда внутренний дворник включен, система работает эффективно, исключая избыточное потребление цинка (внизу справа).

Время от времени исследователь объявляет о странном открытии, которое приводит в восторг членов научного сообщества, а остальных оставляет в легком недоумении. Например, концепция относительности времени кажется немного странной: часы, которые движутся быстрее, чем эталонные часы, идут медленнее, чем эталонные часы. Другой — огромная гравитация черных дыр, которая настолько велика, что ничто не ускользает, даже свет. Это непросто доказать, поскольку на черную дыру особо не на что смотреть, но доказательства ее существования накапливались десятилетиями.

Третий касается магнетизма. Хотя магнетизм обычно считается силой притяжения, он отталкивает некоторые элементы и соединения, включая висмут, медь, свинец, серебро, ртуть, цинк и воду.

Когда о таких открытиях объявляют, они обычно представляют собой не более чем научный курьёз, и для большинства из нас на этом всё и заканчивается. Вряд ли кого-то из нас действительно волнует относительность времени или гравитационное поле, настолько сильное, что его невозможно измерить, но третий фактор, известный как диамагнетизм, имеет практическое применение.

Ключом к применению новой или необычной концепции в физике для решения реальной проблемы является поиск подходящего оборудования, позволяющего заставить ее работать. Диамагнетизм не является сильной силой, поэтому ему необходимо мощное магнитное поле, чтобы превратить его в полезную силу.

Особый электромагнит, соленоид Биттера, очень мощный. Этот тип соленоида, изобретенный в 1933 году Фрэнсисом Биттером, создает чрезвычайно сильные непрерывные магнитные поля. Поскольку его форма представляет собой катушку, он оказывает магнитное воздействие, сосредоточенное в центре обмоток. Диамагнитный предмет, такой как отрезок медной проволоки, помещенный в центр находящегося под напряжением соленоида Биттера, будет отталкиваться со всех направлений по окружности соленоида, по сути, захватывая его.

Магнитное поле соленоида Биттера более чем достаточно сильное, чтобы захватывать и удерживать некоторое количество воды, удерживая ее во взвешенном состоянии. Сотрудники Неймегенской лаборатории сильнополевых магнитов, Неймеген, Нидерланды, продемонстрировали это свойство – и свое коллективное чувство юмора – левитируя лягушку в соленоиде Биттера. Лягушки в основном состоят из воды, а вода диамагнитна, и одно влечет за собой другое.

Для практического применения команда SunWyre Inc. создала систему, которая таким же образом улавливает и удерживает расплавленный цинк. Далее компания разработала необходимое оборудование и процесс нанесения цинка на поверхность стальных предметов, которые проходят через взвешенный цинк. В цинковании нет ничего нового, но этот процесс, называемый магнитогидродинамическим (МГД) цинкованием, обеспечивает обновленный способ нанесения цинка и контроля его толщины. МГД была разработана почти 30 лет назад, поэтому это не новая технология, но она является новой для трубной промышленности.

«SunWyre разработала технологию гальванизации прутков и проволоки в 1996 году», — сказал президент Виктор Дорстен. «В 1995 году я поехал во Францию, чтобы увидеть, как MHD работает с арматурой, а в 1996 году компания разработала систему для цинкования катанки». Применение катанки существенно не отличалось от первоначального применения, но система катанки была разработана для работы с диаметрами от 7/32 до ½ дюйма, а система арматуры — размеров и более.

«Система разматывает катанку, подготавливает поверхность, гальванизирует ее и сматывает катанку, чтобы она была готова к отправке или дальнейшей обработке», — сказал он.

Компания установила системы по всей Америке и на Ближнем Востоке, продолжая расширять присутствие этой технологии по всему миру.

Катушка Sweet, разработанная SunWyre для процесса магнитогидродинамического цинкования, эффективно удаляет излишки цинка с наружного диаметра трубки.

Несколько лет спустя производитель трубок поинтересовался этой технологией.