- •2.6.2.1. Схема технологічного процесу
- •Перелік скорочень, умовних позначень і термінів.
- •1. Техніко-економічне обґрунтування проекту
- •2. Технологічна частина
- •2.1. Призначення цеху металопокриттів
- •2.2. Опис типу й конструкції автоматичної лінії. Автооператори: призначення й загальний опис
- •2.3. Характеристика цинкового покриття
- •2.4. Вимоги до покриття
- •2.5. Електроліт для нанесення цинкового покриття
- •2.5.1.Огляд електролітів цинкування
- •2.5.2. Вибір електроліту цинкування
- •2.5.3. Готування електроліту цинкування з добавкою лв-4584
- •2.5.4.Аноди
- •2.5.5.Шкідливі домішки
- •2.5.6.Коректування електроліту
- •2.7. Технологічний процес нанесення цинкового покриття
- •2.7.1. Механічна підготовка
- •2.7.2. Технологічна карта процесу цинкування на автооператорній лінії
- •2.7.2.1. Схема технологічного процесу
- •Малюнок 2.1. Схема технологічного процесу цинкування
- •2.7.2.2. Карта технологічного процесу
- •2.7.2.3.Опис технологічного процесу
- •2.7.3. Контроль якості покриттів
- •2.7.3.1. Контроль зовнішнього вигляду покриття
- •2.7.3.2. Контроль товщини покриття
- •2.7.3.3. Контроль міцності зчеплення
- •2.7.4. Видалення недоброякісного покриття
- •2.7.5. Неполадки при роботі цинкатних електролітів, причини їхньої появи і способи усунення
- •2.8. Очистка стічних вод
- •2.9. Технологічні розрахунки
- •2.9.1. Визначення фондів робочого часу устаткування
- •2.9.2. Визначення виробничої програми
- •2.9.3. Вибір і розрахунок кількості устаткування і його габаритних розмірів
- •2.9.4. Баланс струму
- •2.9.5. Баланс напруги на ванні
- •2.9.6. Вибір джерела живлення
- •2.9.7. Баланс енергії
- •2.9.8.Тепловий баланс
- •2.9.9. Матеріальний баланс
- •2.9.9.1. Розрахунок витрат розчинних анодів на виконання річної виробничої програми
- •2.9.9.2. Розрахунок витрат хімічних реактивів
- •2.9.9.3 Розрахунок витрати води
- •2.10. Опис автооператорной лінії
- •3. Охорона праці
- •3.1. Виявлення і аналіз шкідливих і небезпечних виробничих факторів на проектованому об'єкті. Заходи з охорони праці
- •3.1.1. Повітря робочої зони
- •Нормалізація повітря робочої зони.
- •Розрахунок місцевої витяжної вентиляції.
- •3.1.2. Виробниче освітлення
- •3.1.3. Виробничий шум
- •Захист від виробничого шуму й вібрацій
- •Електробезпека
- •3.1.5. Небезпека технологічного процесу і обслуговування устаткування
- •Заходи щодо охорони праці
- •3.2. Пожежна безпека
- •4. Економічна частина
- •4.1. Техніко-кономічне обгрутування проекту
- •Примітка: 1-1 - коефіцієнт попиту для електроустаткування працюючого періодично перебуває в межах 0.6 – 0.8.
- •Коефіцієнт збільшення потужності за рахунок втрат енергії в електроустаткуванні й кабельних мережах приймається рівним 1.1.
- •Заводська собівартість електроенергії
- •Розрахунок цехових витрат
- •Розрахунок собівартості продукції
- •Розрахунок основних техніко-економічних показників
- •5. Автоматизаційна частина
- •5.1. Технологічна схема
- •5.2. Процес цинкування , як об'єкт автоматизації
- •5.3. Опис розробленої схеми автоматизації нанесення цинкового покриття
- •Висновки
- •Список використаної літератури
- •45 Хе1113.1450.01.Пз Зм. Арк. No докум. Підпис Дата
2.7.3.3. Контроль міцності зчеплення
Для контролю пористості покриття відбирають для кожної партії від 0,1 до 10% деталей, але не менш 3 шт.
Метод нанесення сітки подряпин застосовується для визначення міцності зчеплення покриттів товщиною не більше 20 мкм. На поверхню наносять 4 - 6 паралельних ліній сталевим вістрям до основного металу на відстані 2 - 3 мм один від одного й 4 - 6 перпендикулярних їм паралельних ліній. На поверхні не повинне спостерігатися відшаровування.
При застосуванні методу опиловки зразок з покриттям затискають у лещата й обпилюють по зрізі напилком з набором дрібних зубів. Обпилювання роблять у напрямку основного металу до покриття під кутом 450. При цьому не повинне спостерігатися відшаровування покриття. Метод застосовується для деталей з покриттям товщиною більше 5 мкм.
2.7.4. Видалення недоброякісного покриття
Для видалення цинкового покриття використовують розчин:
Хромовий ангідрид ГОСТ 2548-77 200-250 г/л
Сірчана кислота ГОСТ 4204-76 5-15 г/л
Температура 18-250С. Час 3-5 секунд.
Для видалення пасивної плівки застосовують розчин:
Сірчана кислота ГОСТ 4204-76 30-50 г/л
Процес ведуть без підігріву 3-5 секунд.
2.7.5. Неполадки при роботі цинкатних електролітів, причини їхньої появи і способи усунення
Таблиця 2.7.5.1. Неполадки при роботі цинкатних електролітів
Характер дефекту |
Причина дефекту |
Спосіб усунення |
Темний губчатий осад |
1. Низька концентрація цинку. |
1. Додати оксид цинку. |
2. Підвищена катодна густина струму. |
2. Знизити катодну густину струму. |
|
3. Низька температура електроліту. |
3. Збільшити температуру електроліту |
|
4. Електроліт не пророблений. |
4. Проробити електроліт струмом. |
|
Темні непокриті ділянки у вигляді плям |
Екранування деталей при неправильному розташуванні їх на пристосуванні |
Змінити конструкцію пристосувань |
Відсутність покриття на всій поверхні виробу при низьких густинах струму |
1. Коротке замикання на ванні. |
1. Усунути коротке замикання. |
2. Наявність окислювачів в електроліті (солі азотної кислоти й ін.) |
2. Проробити електроліт струмом. |
|
Пасивація анодів, супроводжується виділенням кисню |
1. Нестача гідроксиду натрію. |
1. Додати гідроксид натрію в електроліт. |
2. Високе значення анодної густини струму. |
2. Знизити анодну густину струму. |
2.8. Очистка стічних вод
Реагентний метод очистки стічних вод дозволяє знижувати концентрацію домішок до рівня їх ПДК.
Хімічна нейтралізація кислих і лужних вод відбувається по реакції:
Нейтралізація вільних мінеральних кислот досягається добавками розчинних у воді лужних компонентів. Іони важких металів при нейтралізації перетворюються у важкорозчинні гідроокиси, що випадають в осад:
Реагентна очистка стічних вод від іонів важких металів складається із двох процесів:
1. Утворення важкорозчинних сполук;
2. Виділення їх в осад (для кращої й більш швидкої коагуляції гідроокисів, що осаджуються, використовують флокулянт - поліакриламід).
Переваги методу полягають в простоті експлуатації й можливості автоматизації безперервного очищення стічних вод до ПДК.
Очистка від хромовмісних стічних вод відбувається також реагентним методом, і вона здійснюється у два етапи. 1-й етап – відновлення Cr6+ у тривалентну форму; 2-й етап - осадження Cr3+ у вигляді гідроксиду.
На 1-ому етапі відновлення Cr6+ в Cr3+ відбувається по реакції:
Cr2O72- + 3SO32- + 8H+ = 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O.
Реакція відновлення протікає в кислому середовищі, для чого стічні води підкислюють 10-15%-им розчином сірчаної кислоти. Найбільша швидкість і повнота реакцій відновлення має місце при оптимальному рн 2-2,5 з інтенсивним перемішуванням реагентів.
На 2-ому етапі осадження Cr3+ відбувається в лужному середовищі. Для нейтралізації використовують вапняне молоко, у деяких випадках соду й гідроксид натрію. Утворення Cr(ОН)3 відбувається по реакції:
Cr3+ + 3ОН- = Cr(ОН)3↓.
Оптимальні для осадження Cr(ОН)3 значення рН 8,5-9,0; при виході за ці межі розчинність Cr(ОН)3 збільшується й, як наслідок, погіршується повнота її витягу зі стічних вод. При рН≥12 амфотерний гідроксид Cr3+ у надлишку лугу утворить розчинні хромати:
Cr(OH)3 + NaOH = NaCr2 + 3H2O.
Таблиця.2.8.1. Нейтралізація і очищення використаної води.
№ |
Найменування і зміст операції |
Устаткування
|
Матеріал |
Режим роботи, час витримки, хв. |
|||||||||
Найменування, марка |
Кількість |
||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||||||||
|
|||||||||||||
005 |
Нейтралізація |
Інструкція №260 по охороні праці для коректирувальників гальванічного цеху |
|||||||||||
Нейтралізація поданих з баку накопичувача стоків розчином сухого натрію в реакторі |
10%-ий розчин NaOHтехн. ГОСТ 2263-79 |
|
|
15 |
|||||||||
010 |
Контрольна |
Інструкція №262 по охороні праці для контролерів гальванічного цеху |
|||||||||||
Перевірити повноту нейтралізації за значенням рН, що повинне бути 7-8. |
Іонометр ЕВ-74 |
|
|
|
|||||||||
015 |
Нейтралізація |
Інструкція №260 по охороні праці для коректирувальників гальванічного цеху |
|||||||||||
При необхідності підкислення розчину в реакторі додають розчин сірчаної кислоти. Подати стоки в бак відстійник, попередньо повторивши операцію 010. |
10%-ий розчин сірчаної кислоти технічної ГОСТ 2184-77 |
|
|
15 |
|||||||||
|
|||||||||||||
020 |
Відновлення шестивалентного хрому до тривалентного |
Інструкція №260 по охороні праці для коректирувальників гальванічного цеху |
|||||||||||
Відновлення проводити в реакторі розчином сульфіту натрію при перемішуванні |
Сульфіт натрію 10%-ий розчин |
|
|
20-30 |
|||||||||
Продовження таблиці 2.8.1.
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||||||
025 |
Контрольна
|
Інструкція №262 по охороні праці для контролерів гальванічного цеху |
|||||||||
Зробити лабораторний аналіз повноти відновлення за допомогою індикатора дефікарбізиду |
Дефікарбізид |
|
|
|
|||||||
030 |
Перехідд тривалентного хрому в осад |
Інструкція №260 по охороні праці для коректирувальників гальванічного цеху |
|||||||||
Перехідд зробити додаванням у реактор розчину їдкого натрію |
Їдкий натрій технічний ГОСТ 2263-79 10%-ий розчин |
|
|
15 |
|||||||
035 |
Контрольна |
Інструкція №262 по охороні праці для контролерів гальванічного цеху |
|||||||||
Перевірка повноти осадження проводиться шляхом виміру рН розчину, значення якого повинне бути 7-8. Потім водні стоки подаються в бак відстійник |
Іонометр ЕВ-74 |
|
|
|
|||||||
040 |
Відстоювання |
Інструкція №260 по охороні праці для коректирувальниківгальванічного цеху |
|||||||||
У баку відстійнику виробляється відстоювання осадів |
|
|
|
60 |
|||||||
045 |
Контрольна |
Інструкція №262 по охороні праці для контролерів гальванічного цеху |
|||||||||
Зробити контроль значення рн, що повинне бути 7-8. Потім стоки направити в друк фільтр |
|
|
|
|
|||||||
Продовження таблиці 2.8.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|||||||
050 |
Фільтрація
|
Інструкція № 241 по охороні праці й техніці безпеки при контролі й випробуванні посудин працюючих під тиском |
||||||||||
Проводити на друк фільтрі, у якому обов'язкова наявність сита з латунної сітки й фільтра з бязі |
Фільтр сталевий емальований 221.722.00.00 СЕ 11-12-01 |
Бязь бавовняна ГОСТ 11680-76 Сітка латунна 045 |
1,5м
|
|
||||||||
055 |
Вивантаження |
Інструкція №268 по охороні праці при охороні, транспортування й утилізації хімічних речовин |
||||||||||
Вивантажується осад у спеціально приготовлений ящик |
Ящик власного готування |
|
|
|
||||||||
060 |
Сушіння |
Інструкція №261 по охороні праці для працівників експлуатуючих сушильні шафи |
||||||||||
Сушити осад у сушильній шафі |
|
|
|
|
||||||||
Технологічний процес нейтралізації й очищення стічних вод
Очищення кислото-лужних стоків
У міру нагромадження кислото-лужних стоків з бака наповнювача стоки перекачуються насосом у реактор поз.2.
Нейтралізуються кислото-лужні стоки 10%-им розчином їдкого лугу (NaOH) до значення p=7-8 (для переходу катіонів важких металів в осад). Розчин у реактор подають вручну через люк, потім включають мішалку. Час контакту стоків з лугом 15хв.
Перевірити повноту нейтралізації, що здійснюється перевіркою величини p на іономірі універсальному ЕВ-74. Значення p повинні бути 7-8. При необхідності підкислення розчину в нього додають 10%-ий розчин H2SO4. Кислота зберігається в бутлі, одягненому в пластиковий кожух.
Подати стоки насосом у бак відстійник.
Очищення хромових стоків
Хромові стоки надходять у бак накопичувач із ванни промивання після пасивації й з ванни пасивування (у міру забруднення). Ці стоки знешкоджуються на 2 стадії.
1 стадія знешкодження проводиться в реакторі поз.2 і полягає у відновленні Cr6+ у Сr3+ у кислому середовищі 10%-им розчином сульфіту Na (Na2SO3).Розчин сульфіту Na зберігається в скляному бутлі, одягненому в пластиковий кожух. У реактор розчин подають вручну через люк. Потім включають мішалку. Контакт стоків із сульфітом Na триває 20-30 хвилин.
Зробити лабораторний аналіз повноти знешкодження за допомогою індикатору дефікарбіду. Розчин повинен змінити забарвлення від жовтого до безбарвного.
2 стадія – перехід розчинного Cr3+ в осад проводиться додаванням 10%-ого розчину NaOH. Розчин подається в реактор через люк вручну.
Перевірка осадження Cr3+ проводиться виміром значення p на лабораторному p-метрі, що повинне бути 7-8.
Потім стічні води подаються насосом у бак відстійник.
Робота бака відстійника
Із всіх реакторів нейтралізаторів рідини подаються в реактор-відстійник поз.3.
У міру необхідності у відстійник для коректування p розчину додають 10%-ий розчин їдкого Na і H2SO4. Час контакту стоків з лугом 15 хв. Час нейтралізації прийнятий 1 година. Для поліпшення процесу відстоювання в станції нейтралізації передбачене готування 0,5%-го розчину поліакриламіду, що додається в бак-відстійник з розрахунку 0,2% л/дм3 стоків.
Одержання 0,5%-го розчину поліакриламіду здійснюється в мішалці шляхом тривалого перемішування з гарячею водою.
З відстійника стоки направляються на друк-фільтр поз.4.
На друк-фільтрі відбувається відділення шламу від очищеної води. Остання направляється в каналізацію поз.5. Осад вивантажується в ящики, просушується й надходить на утилізацію або на місце зберігання відходів.
