3.7.3. Агрегаты для эмалирования проволоки диаметром 0,4–2,5 мм

Отечественные агрегаты первого поколения Б-30, Г-20 – агрегаты вертикального типа. Агрегаты типа Б-30 предназначены для эмалирования проволоки диаметром 0,4–1,56 мм, а Г-20 – 1,16–2,5 мм. Эмаль-печи агрегата Б-30 состоят из двух камер, в каждой из которых эмалируется 8-10 проволок. Приемные и отдающие устройства расположены по обе стороны печи. После отдатчика проволока через фетровые протиры и направляющие ролики поступает в печь отжига. Паровая среда в печи отжига предотвращает окисление проволоки.

Агрегат Г-20 конструктивно сходен с агрегатом Б-30, но имеет увеличенную длину и большую мощность эмаль-печи. Вертикальные эмаль-агрегаты второго поколения отличаются большей длиной печи, наличием устройства каталитического сжигания отходящих газов и рекуперации тепла.

Фирма «Сикме» выпускает целую серию вертикальных эмаль-агрегатов, рассчитанных на различное число эмалируемых проволок (80, 96, 112, 128, 14, 155, 160).

Основные узлы этих агрегатов идентичны, поэтому для примера рассмотрим эмаль-агрегат VRE-144. Агрегат типа VRE-144 предназначен для эмалирования медной проволоки диаметром 0,3–1,1 мм, имеет 24 хода, 6 проходов. Скорость эмалирования до 70 м/мин. Высота агрегата 11 м, длина 12,2 м. Используется циркуляционная система подачи лака. Метод наложения лака – неразъемные калибры. Камера печи выполнена из нержавеющей стали, нагреватели закрытые. Масса проволоки на отдающих катушках около 300 кг. В печи отжига осуществляется принудительная циркуляция пара, что обеспечивает равномерную температуру по ширине и длине камеры.

Эмаль-агрегаты типа ПГЗ 30/110 (венгерского производства) широко используются для эмалирования проволоки диаметром 0,3–1,1 мм (рассчитаны на 24 хода при эмалировании в 6 проходов), а эмаль-агрегаты ПГЗ 30/300 – для эмалирования проволоки диаметром 0,3–1,1 мм (12 ходов, 8 проходов). К числу наиболее совершенных эмаль-агрегатов относятся эмаль-агрегаты фирмы «MAG». Характерная их особенность – вертикальное расположение печей отжига и оригинальная конструкция эмальпечей. Эмаль-агрегаты рассчитаны на эмалирование проволоки диаметром 0,3–1,6 мм в 13 проходов, снабжены волочильной приставкой.

У агрегатов ВЕ печь отжига и эмаль-печь расположены параллельно, у агрегатов ВЗЭТ – последовательно. Отожженная проволока охлаждается водой и затем сушится воздухом. Советско-итальянская фирма «Camtek» выпускает вертикальные эмаль-агрегаты типа VE (например VE-1300/8). Число ходов 4–12, число проходов 8–14, скорость эмалирования 6–105 м/мин. Для эмалирования проволоки прямоугольного сечения от 3,1 до 62,5 мм² применяют агрегаты типа VREGP-36 фирмы «Сикме». Агрегат имеет 4 хода, 9 проходов. Скорость эмалирования от 3,6 до 12 м/мин. Лак накладывается на проволоку при помощи калибров. Масса проволоки на отдающей катушке 600 кг. Высота агрегата 12,3 м. Приемные катушки имеют индивидуальные тяговые устройства на каждый ход.

3.7.4. Устройство катализаторов

Так как используемые для эмалирования лаки содержат токсичные растворители, то особым способом очистки отходящих газов является каталитическое сжигание, в результате чего возникают СО₂ и Н₂О. В качестве катализаторов используются либо благородные металлы (платина, палладий), либо оксиды металлов (оксид меди, оксид хрома и другие). Обычно реакция сгорания органических веществ протекает при температуре порядка 400 ^оС. В катализаторах активный металл или его оксид наносится на металлическую или керамическую подложку с большей поверхностью. Каталитическому сжиганию не могут подвергаться отходящие газы, которые содержат агрессивные пары ртути и ее соединений (свинца, цинка), выводящие катализатор из строя.

Современные электронные агрегаты оснащены устройством каталитического сжигания газов. В эмаль-агрегатах первого поколения таких устройств нет. Наиболее часто применяются цельнометаллические катализаторы, представляющие собой пакеты плоских проволок из нихрома или жаростойких сплавов, на поверхность которых нанесено палладиевое или платиновое покрытие. Масса нанесенного палладия составляет 0,3–0,5 % массы катализатора. При прохождении катализатора температура отходящих газов должна быть не меньше 400 ^оС и не больше 600 ^оС. Важным параметром катализатора является его сопротивление потоку проходящих газов. Для отечественного каталитического элемента это сопротивление не должно быть больше 49 Па.

При сочетании углеводородов высвобождается большое количество тепла и температура газов, проходящих через катализатор, повышается. Ресурс работы катализатора примерно равен 12000–15000 ч.

Эмаль-агрегаты первого поколения, не имеющие циркуляции воздуха в эмаль-печи, снабжены установками дожигания газов. Их цель – максимально возможная очистка газов и последующий выброс их в атмосферу. В этих случаях повторное использование тепла не предусматривается.

В последние годы требования к предельно допустимым концентрациям вредных веществ в атмосфере резко ужесточены. Поэтому для достижения необходимой степени очистки эмаль-агрегаты дооборудованы специальными установками (вторая ступень дожигания). Эти установки представляют собой короба с дополнительно установленными элементами и электрическими нагревателями, через которые отсасывается смесь газов после первой ступени каталитического дожигания. Для дополнительного нагрева газов требуется значительный расход электроэнергии, так как обычно перед второй ступенью дожигания газы охлаждаются до температуры 300–500 ^оС.

Существует комбинированный адсорбционно-каталитический способ очистки отходящих газов, который обеспечивает степень очистки не менее 98 %. Он основан на адсорбции органических примесей гранулированным катализатором-адсорбентом и последующем каталитическом окислении адсорбента в псевдоожиженном слое. Катализатор-адсорбент отводится из зоны очистки в зону регенерации, где содержащиеся в нем примеси обезвреживаются и одновременно осуществляется регенерация сорбента в псевдоожиженном слое при температуре 250–450 ^оС. Регенерация производится воздухом – окислителем, который одновременно является и псевдоожижающим агентом.

Если возникает необходимость (например, эмаль-цех находится в городе, роза ветров неблагоприятна и др.), то используется третья ступень очистки, при которой все газы, отходящие из цеха, собираются в один газопровод и затем сжигаются или подвергаются специальной очистке.