- •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
2.5.2. Вибір електроліту цинкування
Основними компонентами цинкатних електролітів є комплексна
сіль цинку Na2Zn(OH)4 або K2Zn(OH)4 і вільний луг NaOH і KOH. У цинкатному розчині цинк перебуває у вигляді комплексних іонів Zn(OH)42-, а на катоді відновлюються переважно частки Zn(OH)2 і Zn(OH)33-. Дисоціація комплексів відбувається ступінчасто, і процес осадження протікає ступінчасто при досить високій поляризації:
Zn + 2NaOH = Na2Zn2;
Na2Zn2 ↔ 2Na+ + Zn22-;
Zn22- + 2H2O ↔ Zn2+ + 4OH -.
Під час відсутності спеціальних добавок із цих електролітів виділяються губчаті осади цинку навіть при малих густинах струму, нижче граничного струму дифузії іонів цинку. Додавання до цинкатного електроліту 1-3 г/л поліетилен-поліаміну (ПЕПА) або поліетиленіміну (ПЕІ) дозволяє отримувати при досить високих густинах катодного струму компактні осади цинку.
Катодна поляризація в цинкатних електролітах (без додавання органічних добавок) має характер переважно концентраційної поляризації, тому припустима верхня межа густини струму зростає з підвищенням концентрації Zn, температури й швидкості розчину.
Найбільший вплив на рівномірність розподілу металу на катоді створює концентрація Zn в електроліті, при підвищенні якої розсіювальна здатність погіршується.
Концентрація вільного лугу, необхідна для стійкості комплексної солі цинку й нормального розчинення цинкових анодів, повинна бути тим більше, чим вище концентрація цинку. Відношення загальної концентрації лугу до концентрації цинку (у г-екв/л) становить приблизно 9-10. Гідроксид натрію перебуває в електроліті не тільки у зв'язаному, але й у вільному вигляді. Надлишок необхідний для стійкості комплексної сполуки. При його нестачі знижується електропровідність розчину і стає можливим випадання гідроксиду цинку в осад. Надмірна концентрація NaOH знижує вихід за струмом, покриття стають губчатими, а аноди починають хімічно розчиняться.
Шкідливий вплив на катодний процес у цинкатному електроліті створюють нітрати, біхромати, Н2О2, у присутності яких знижується вихід за струмом металу й погіршується рівномірність його розподілу по поверхні деталі.
Анодна поляризація в цинкатних електролітах до певної щільності струму порівняно невелика й мало змінюється при зміні сполук електроліту. Перевищення певної густини струму викликає пасивацію аноду - його потенціал різко зміщується убік позитивних значень.
Аноди для цинкування в цинкатних електролітах можна виготовляти з технічного цинку, що містить до 1% домішок олова й до 0,5-1% свинцю. Не рекомендується застосування анодів, що містять алюміній.
У цинкатних електролітах можливе утворення губчатих осадів, які з'являються внаслідок переносу дрібних часток цинку з анодного шламу на катод. Наявність в електроліті іонів більш електропозитивних металів (наприклад, олова) обумовлює розчинення цих часток за рахунок реакції контактного витиснення.
2.5.3. Готування електроліту цинкування з добавкою лв-4584
Для нанесення цинкового покриття на сталеві деталі був запропонований електроліт наступного складу:
Гідроксид натрію 200 г/л
Оксид цинку 20 г/л
Добавка ЛВ-4584 2 г/л
Температура процесу 20ºС
Катодна густина струму 2 А/дм2
Вихід за струмом 92%
У ємності для приготування електроліту розчиняють необхідну кількість лугу (співвідношення луг:вода - 1:1), і підтримуючи температуру 80-100ºС, додають суспензію оксиду цинку (співвідношення оксид цинку:вода - 1:1), перемішуючи до повного розчинення. Після готування електроліт перекачують насосом у робочу ванну, де доводять його об'єм до необхідного рівню водою і перемішують. Потім у ванну цинкування вводять необхідну кількість добавки ЛВ-4584 і перемішують. Після приготування ванни роблять аналіз на вміст гидроксиду натрію й оксиду цинку.