- •Литературный обзор
- •1.1Свойства и основные области применения цинкового покрытия
- •1.2 Свойства и основные области применения кадмиевого покрытия
- •1.3 Методы цинкования
- •1.4 Характеристика электролитов цинкования и кадмирования
- •1.4.1 Электролиты цинкования
- •Кислые электролиты
- •Щелочные цианистые электролиты
- •Щелочные нецианистые (цинкатные) электролиты
- •Пирофосфатные электролиты
- •Аммиакатные электролиты
- •Электролиты на основе аминокомплексных соединений цинка
- •Электролиты кадмирования
- •2 Технологическая часть
- •2.1 Технико-экономическое обоснование строительства отделения
- •2.2 Характеристика деталей, подлежащих электрохимической обработке
- •2.2.1Детали, подвергаемые цинкованию
- •2.2.2 Детали подвергаемые кадмированию
- •2.3 Требование к поверхности основного металла. Требования к покрытиям
- •2.4 Ведомости загрузки деталей на годовую программу по видам покрытия
- •2.5 Выбор и обоснование выбора электролита
- •2.5.1Выбор электролита для процесса цинкования
- •2.5.2 Выбор электролита для процесса кадмирования
- •Схемы технологических процессов
- •Описание операций технологической схемы
- •2.7.1 Описание операций технологической схемы цинкования Химическое обезжиривание
- •Промывка в теплой воде
- •Описание операций технологической схемы кадмирования
- •Промывка в теплой воде
- •3 Расчетная часть
- •3.1 Расчет фондов рабочего времени
- •3.2 Определение времени обработки поверхности деталей
- •3.3 Расчет производственной программы
- •3.4 Расчет автоматической линии
- •3.5 Расчет размеров ванн
- •3.6 Расчет барабана
- •3.7 Схема компоновки линии
- •3.8 Расчет количества автооператоров
- •3.9 Расчет габаритных размеров автоматической линии
- •3.10 Материальные расчеты
- •3.10.1 Расход химикатов
- •3.10.2 Расход анодов и других материалов
- •Расчет расхода воды
- •3.11 Энергетические расчеты
- •3.11.1 Расчет силы тока
- •3.11.2 Расчет среднего напряжения на ванне и составление баланса напряжений
- •3.12 Тепловой расчет
3.10.2 Расход анодов и других материалов
Расход растворимых анодов определяется расходом металла, идущего на покрытие деталей.
Расход анодов на первоначальный пуск
Расход анодов на первоначальный пуск рассчитывается по формуле (3.10.2.1)
(3.10.2.1)
где n – число электродов;
ρ – плотность металла анода, кг/м3;
hполн – полная высота анода;
b – ширина анода, м;
d – толщина анода, м.
Ширину анода b принимают равной 0,1 − 0,2 м, а толщину анода d – 0,01 м.
Полная высота анода рассчитывается по формуле (3.10.2.2)
(3.10.2.2)
где h1 − высота погруженной в электролит части электрода, м;
h2–выступающая часть анода над уровнем электролита (h2=0,1-0,2 м).
Высота погруженной в электролит части электрода рассчитывается по формуле (3.10.2.3)
(3.10.2.3)
Коэффициент
принимают равным 0,8.
Поверхность одного анода определяем по формуле (3.10.2.4)
(3.10.2.4)
Зная Sобщ анода и установив поверхность S1, рассчитываем число электродов по формуле (3.10.2.5)
Определяем полную высоту анода по формуле (3.10.2.6)
(3.10.2.6)
где - выступающая часть анода над уровнем электролита ( =0,1-0,2 м).
Определим массу растворимых анодов для процесса цинкования
Определим массу растворимых анодов для процесса кадмирования
Расход растворимых анодов на выполнение годовой программы
Расход растворимых анодов на выполнение годовой программы определяется по формуле (3.10.2.7)
где
-
годовая покрываемая поверхность изделий,
м2;
ρ- плотность металла, кг/м3;
δ- толщина покрытия, мм;
-
потери металла (при отливке анодов и
сверлении отверстий, за счет угара при
переплавке, за счет шламообразования
и т.д.), применяемые для всех металлов,
кроме серебра и золота, в количестве
5-8% от массы металла, требуемой на
покрытие.
Расход растворимых анодов на выполнение годовой программы на линию цинкования
Расход растворимых анодов на выполнение годовой программы на линию кадмирования
Расчет расхода воды
В цехе металлопокрытий вода расходуется на: приготовление и корректировку растворов для различных технологических операций, на промывку деталей после различных технологических операций, на охлаждение электролитов и выпрямителей тока, на промывку оборудования и на помыв пола, панелей и т.д.
В основном вода расходуется на промывку деталей, причем непрерывно. Вся вода после промывки поступает в соответствующие стоки. Непрерывно расходуется также вода, идущая на охлаждение электролитов и выпрямителей, причем эта вода может быть повторно использована при обратном водоснабжении.
Температурный режим промывки: холодная – температура не нормируется; теплая 40 ̶ 500С и горячая 70 ̶ 900С.
Расход воды при одноступенчатой промывке определяется по формуле (3.10.3.1)
где кn - поправочный коэффициент, учитывающий колебания расхода воды, равный 1 - 1,5;
g— удельный вынос электролита из ванны поверхностью деталей, л/м2 ,
К0 - критерий окончательной промывки деталей;
F- промываемая поверхность деталей, м2 /ч.
Критерий окончательной промывки К0, показывающий во сколько раз следует снизить концентрацию основного компонента электролита, выносимого поверхностью деталей, до предельно допустимого значения в последней ванне данной операции промывки, вычисляю по формуле (3.10.3.2)
где
– концентрация основного компонента
в электролите технологической ванны,
после которой производится промывка,
г/л;
– допустимая
концентрация того же компонента в
последней ванне промывной операции,
г/л. За основной компонент принимаю тот,
для которого критерий промывки является
наибольшим.
Расчет расхода воды на линию цинкования
Расход воды на теплую и холодную промывку после химического
обезжиривания
Расход воды на промывку после травления
Расход воды на промывку после активации
Расход воды после цинкования (для двух промывочных ванн)
Расход воды после осветления (для двух промывочных ванн)
Расход воды после хроматирования
Расчет расхода воды на линию кадмирования
Расход воды на теплую и холодную промывку после химического
обезжиривания
Расход воды на промывку после травления
Расход воды на промывку после активации
Расход воды после кадмирования (для двух промывочных ванн)
Расход воды после осветления (для двух промывочных ванн)
Расход воды после хроматирования
