Электролитная обработка полосы (стр. 4 из 6)

С декабря 1985 г. на Ашинском металлургическом заводе впервые в стране внедрен и успешно эксплуатируется промышленный агрегат элект­ролитной обработки полос, на котором была реализована рассматриваемая технология. На этом агрегате используется универсальная конструкция, обеспечивающая возможность двухсторонней очистки полос толщиной от нескольких десятков до нескольких сот микрон. Данная схема может быть применена и для обработки более толстых полос. Применение специальной конструкции позволило обеспечить равномерное распределение потока электролита, а также плотности тока по ширине полосы, что дает возможность проводить качественную очистку обеих поверхностей и избежать локального перегрева отдельных участков, в том числе и кромок,

Оптимальные параметры и расположение рабочего электрода по отно­шению к полосе дали возможность снизить падение напряжения в электро лите и увеличить выделение энергии в парогазовом слое около обрабатыва­емой поверхности. По результатам испытаний рекомендованы оптимальные режимы обработки, обеспечивающие количество остаточных загрязнений менее 20 мг/м , при этом время очистки сокращено до 0,1 с.

Электробезопасность работы агрегата обеспечивается конструкцией ус­тановки, заземлением полосы, системами ограждений и блокировок, уста­новленных на агрегате.

На заводе фирмы "Ниппон кокан" одна из установок электролитической очистки переоборудована для работы в режиме высокой плотности тока (не менее 1 А/см ), при этом длительность очистки не превышает 0,1 с. Сведения о других технологических параметрах, напряжении, составе и температуре электролита, а также о применяемой конструкции, отсутствуют. В то же время приведенные выше данные весьма сходны с теми, которые применяются при электролитной очистке.

В целом можно отметить, что наиболее технологически отработанной и подготовленной к внедрению следует считать очистку поверхности полосы от технологических смазок, механических частиц и других загрязнений после холодной прокатки. Малая продолжительность обработки (0,1...0,2 с) дает возможность проводить качественную подготовку поверхности в узлах малой протяженности. Это позволяет вводить узлы очистки в состав дейст­вующих агрегатов при их реконструкции и увеличить их производительность в том случае, если лимитирующим параметром является скорость подготов­ки поверхности.

Как правило, агрегаты непрерывной обработки, на которые рулоны полосы поступают после холодной прокатки, имеют комплекс устройств, где осуществляется многоступенчатая очистка поверхности (химическое обезжиривание, щеточно-моечная обработка, низковольтная электрохими­ческая или ультразвуковая очистка). Узел электролитного обезжиривания

может быть установлен вместо любой ванны, где выполняются вышеуказан­ные операции, а освободившиеся площади можно использовать для уста­новки дополнительного технологического оборудования, обеспечивающего повышение скорости последующей обработки.

Применение электролитной очистки поверхности полос после холодной прокатки может сократить количество углерода, перешедшего из прокатной смазки, оставшейся на по поверхности, в металл в процессе отжига.

Для электролитного обезжиривания применяются технологические рас­творы примерно такого же состава, как при химической и низковольтной электрохимической очистке (водные растворы кальцинированной соды с добавками тринатрийфосфата, а также слабые растворы щелочей).Это позволяет использовать существующие системы циркуляции при предвари­тельном охлаждении электролита, который будет нагреваться при обработке. Обезжиривание проверено при скоростях перемещения полос до 120 м/мин, возможна обработка при больших скоростях.

Электролитная очистка поверхности металлов и сплавов от окислов испытана и может быть рекомендована к внедрению на агрегатах, где проводится обработка полос малой ширины, прутков, проволоки и т. д. Рекомендуемые скорости перемещения до 20...30 м/мин. В настоящее время технология не разработана настолько, чтобы ее можно было рекомендовать для использования в агрегатах, предназначенных для травления широких полос, перемещающихся с большими скоростями.

5. Очистка поверхности сварочной проволоки в электролите

Особенности очистки сварочной (и любой другой) проволоки, связанные с протягиванием ее через рабочий узел, накладывают определенный отпе­чаток на ведение технологического процесса и конструкцию установки.

Сразу отметим, что варианты ванной обработки значительно уступают камерным (и даже спреерным) по эффективности и производительности. Это объясняется невозможностью обеспечения хорошей сменности элект­ролита в прикатодной зоне и, как следствие, невозможностью поддержания прикатодной области в наиболее оптимальном состоянии. В отличие от химического травления об очистке ванным способом всей бухты проволоки одновременно (например, полным или частичным погружением) не может быть и речи из-за невозможности течения процесса в межвитковом про­странстве и проблем, возникающих с ее хранением в неперемотанном виде.

Вышеизложенные соображения, существующий опыт и наши предвари­тельные исследования привели к созданию промышленной установки "ЭП-10" , устройство которой показано на рис. 3.3.

Установка представляет собой раму, на которой смонтированы разматы­вающее, направляющее и приемное устройства, бак с электролитом и

насосом для его подачи, рабочая камера. Отдельно расположен специали­зированный источник питания с блоком управления и контрольными приборами. Механическая часть оборудования выполнена на базе известных опробованных инженерных решений, которые в каждом конкретном случае, согласно требованиям заказчика, могут быть различными.

Рабочий узел установки (рис. 3.4а) представляет собой цилиндрическую конструкцию, состоящую из двух электрически не связанных друг с другом элементов: рабочей камеры 1 и "холодильника" 2. Положительный полюс источника питания подается только на первую камеру. Для удобства заправ­ки проволоки в верхней части камер вблизи перегородки 3 и крышки 5 вырезаны прямоугольные окна, которые закрываются крышками или пово­ротными кольцами.

При работе установки электролит последовательно протекает через ра­бочую камеру и холодильник. Соотношение линейных размеров камер» , сечений патрубков и некоторых других элементов рассчитано и подобрано таким образом, чтобы электрический потенциал, попадающий во вторую камеру по электролиту, создавал на корпусе второй камеры, также являю- щейся анодом, определенное напряжение. В этом случае напряжение на 1 первой камере можно повысить и довести до такого значения, при котором 1 очистка в ней будет идти более эффективно, но с некоторым нагревом проволоки. Во второй камере при этом будет также идти процесс очистки, уже без нагрева проволоки, с ее охлаждением и защитой от вторичного окисления при контакте нагретой поверхности с окружающей средой.

Таким образом, автоматически поддерживаемое соотношение потенци­алов на камерах позволяет интенсифицировать процесс очистки.

Опыт эксплуатации установок типа "ЭП-10" выявил определенные не­достатки в конструкции ее отдельных узлов и в последующем некоторым изменениям помимо механики подвергся и узел очистки.

В первом варианте (рис. 3.4а) электролит в рабочую камеру подавался через три патрубка, расположенных в одной плоскости и смещенных относительно друг друга на 120 градусов, а выводился через патрубок большего диаметра, вваренный вертикально в верхней ее части. В холодиль­ник электролит подавался через два патрубка, расположенных на образую­щей цилиндра-корпуса снизу, а сливался через два аналогичных смещенных относительно осей нижних патрубка в верхней части. Часто в холодильнике задействовалось два патрубка (один на вход, другой на выход), чтобы обеспечить встречное по отношению к перемещению проволоки движение электролита.

В модернизированном узле очистки (рис. 3.46) подача электролита осуществляется через специальные пластмассовые распылители - улитки. В рабочей камере и холодильнике расположено по два распылителя таким образом, что вытекающий из них электролит омывает изнутри только стенки

камер,а наобрабатываемую проволоку отдельные струи не попадают. Положительную роль в этом случае играет также взаимодействие двух потоков, закрученных распылителями в противоположные стороны. Необ­ходимо отметить, что преимущества модернизированного узла очистки реализуются только при полном и постоянном заполнении электролитом камер и достаточной его сменности, что и происходит при работе установки.

Для небольших предприятий и производств, использующих полуавтома­тическую сварку эпизодически или с перерывами в технологическом цикле разработано устройство электролитной очистки сварочной проволоки, встраиваемое непосредственно в полуавтомат без ограничения его типа и модели и с минимальной его переделкой.

Устройство состоит из узла очистки, расположенного между подающим механизмом и устройством для размотки бухты проволоки, и специализи­рованного источника питания с пультом управления.

Основные технические характеристики устройства:

Напряжение питания, В 380

Рабочее напряжение на камере, В 80-200 Максимальный рабочий ток. А 100 Скорость протяжки, м/ч до 500 Продолжительность включения, % 40-80* Вес, кг 50-100*

ФОРМИРОВАНИЕ ПОКРЫТИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ ЭЛЕКТРОДОВ ПРИ ПОВЫШЕННЫХ НАПРЯЖЕНИЯХ

1. Нанесение покрытий при катодной обработке

Наличие электрических разрядов между обрабатываемой поверхностью и электролитом способствует переходу элементов электролита в парогазовую оболочку, где они находятся в химически активном состоянии. При этом ионы металлов и других легирующих элементов, таких как бор, углерод, азот, устремляются к катоду. В результате обрабатываемая поверхность обогащается этими элементами. При этом на поверхности могут произойти химические реакции, в результате которых либо образуется окисная плёнка, либо нарастает поверхностный слой. Последнее ускоряется за счёт микро­капель электролита, движущихся через парогазовый слой к поверхности металла. Одновременно происходит эрозия поверхности. В итоге состояние поверхности определяется как результат взаимодействия противоположно


ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ  [можно без регистрации]
перед публикацией все комментарии рассматриваются модератором сайта - спам опубликован не будет

Ваше имя:

Комментарий

Хотите опубликовать свою статью или создать цикл из статей и лекций?
Это очень просто – нужна только регистрация на сайте.

Copyright © MirZnanii.com 2015-2018. All rigths reserved.