Очистка сточных вод. 7



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

 Гальванический цех приборостроительного завода. Разработка технологического процесса нанесения  никелевого покрытия на медные детали в автоматической линии.

 

 

Кострецова Татьяна  Николаевна,    Киев: НТУУ «КПИ», ХТФ 

Дипломный проект, 2007 год,    количество страниц - 121,  таблиц - 35 , рисунков - 3 , схем – 3.

 

 

В дипломном проекте  предложена технология и проведены  расчеты технологических параметров и оборудования для нанесения никелевого покрытия на медные детали в автоматической линии производительностью 15000м2 в год. Подобраны оптимальные параметры процесса, которые обеспечивают качественное покрытие, надежно защищающее детали от коррозии. Рассчитаны технико-экономические показатели процесса никелирования, а также разработаны соответствующие мероприятия по охране труда.

Осаждение никеля проводится в кислом электролите  при катодной плотности тока 3 А/дм2.

 

         Ключевые слова: никелирование, деталь, автоматическая линия, гальваническая ванна, электролит никелирования, электроды, цех, охрана труда, очистка сточных  вод, экономика.

 

 

 

 

ABSTRACT

           

   Galvanic workshop of instrument building factory. Technological process development  of  copper details nickel-plating in an automatic transfer line.

 

 

 

     Kostretsova Tetyana Mykolaivna, Kyiv; NTUU “KPI”, ChTF.

Diploma project, 2007,  121 pages, 35  tables, 3  pictures, 3 schemes.

 

 

     In the diploma project a technology is offered and calculations of technological parameters and equipment are performed for putting nickel coverage on copper details in an automatic transfer line by the productivity of 15 000m2  per year. The process optimum parameters, which provide high-quality coverage that reliably protects details from corrosion, are chosen. The nickel-plating process technical and economic showing is calculated and the proper labor protection measures are developed.

      Depositing of the protective nickel coverage is made of a nickelite electrolyte under the influence of current cathode density 3 A/dm2 .

       

 

      Keywords: nickel-plating, detail, automatic transfer line, galvanic bath, nickelite electrolyte, electrodes, workshop, labor protection, plating wastes purification, economy.

 

 

 

 

сОДЕРЖАНИЕ

 

СТР.                                                   

ВВЕДЕНИЕ

9                                                                                                                                                                                                                     

1. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ  ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА                                             

10

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ                                                                                                 

12

   2.1. НАЗНАЧЕНИЕ ЦЕХА МЕТАЛЛОПОКРЫТИЙ                                                              

12

     2.2. ОПИСАНИЕ ТИПА И КОНСТРУКЦИИ  АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ.  АВТООПЕРАТОРЫ:  НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ                                                     

 

13

     2.3. ОПИСАНИЕ АВТООПЕРАТОРНОЙ ЛИНИИ

19

     2.4. ХАРАКТЕРИСТИКА НИКЕЛЕВОГО ПОКРЫТИЯ                                                           

20

     2.5.ТРЕБОВАНИЯ К ПОКРЫТИЮ 

23

    2.6. ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ НИКЕЛЕВОГО ПОКРЫТИЯ                                    

24

        2.6.1.ОБЗОР ЭЛЕКТРОЛИТОВ НИКЕЛИРОВАНИЯ                                                               

24

        2.6.2.ВЫБОР ЭЛЕКТРОЛИТА НИКЕЛИРОВАНИЯ                                                           

26

        2.6.3. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТА НИКЕЛИРОВАНИЯ                                                                                                                               

29

       2.6.4.АНОДЫ                                                                                                                             

30

        2.6.5.ВРЕДНЫЕ ПРИМЕСИ                                                                                                    

31

        2.6.6.КОРРЕКТИРОВКА ЭЛЕКТРОЛИТА                                                                            

34

2.7.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС НАНЕСЕНИЯ НИКЕЛЕВОГО ПОКРЫТИЯ                                                                                                                              

36

       2.7.1. МЕХАНИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА                                                                             

36

       2.7.2.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

38

           2.7.2.1. СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА                                            

38

           2.7.2.2. КАРТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА                                             

39

          2.7.2.3.ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА                                       

40

     2.7.3. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЙ                                                                       

45

           2.7.3.1. КОНТРОЛЬ ВНЕШНЕГО ВИДА ПОКРЫТИЯ                                                    

45

           2.7.3.2. КОНТРОЛЬ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЯ                                                                 

46

           2.7.3.3. КОНТРОЛЬ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ                                                            

47

           2.7.3.4. КОНТРОЛЬ ПОРИСТОСТИ ПОКРЫТИЯ      

48

           2.7.3.5. УДАЛЕНИЕ НЕДОБРОКАЧЕСТВЕННОГО ПОКРЫТИЯ      

48

       2.7.4. НЕПОЛАДКИ ПРИ РАБОТЕ НИКЕЛЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ, ПРИЧИНЫ ИХ ПОЯВЛЕНИЯ И СПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ 

 

49

     2.8. ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД                                                                                                      

51

     2.9. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ                                                                                          

56

        2.9.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОНДОВ РАБОЧЕГО  ВРЕМЕНИ ОБОРУДОВАНИЯ

57

        2.9.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ  ПРОГРАММЫ                                        

58

        2.9.3. ВЫБОР И РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА  ОБОРУДОВАНИЯ И ЕГО 

  ГАБАРИТНЫХ РАЗМЕРОВ                                                                                           

 

59

        2.9.4. БАЛАНС ТОКА                                                                                                               

64

        2.9.5. БАЛАНС НАПРЯЖЕНИЯ НА ВАННЕ                                                                         

65

       2.9.6.ВЫБОР ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ                                                                                 

68

        2.9.7. БАЛАНС ЭНЕРГИИ                                                                                                        

69

       2.9.8.ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС                                                                                                      

70

           2.9.8.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ТЕПЛОТЫ  НА РАЗОГРЕВ ВАННЫ

70

        2.9.8.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ТЕПЛОТЫ  НА ПОДДЕРЖАНИЕ РАБОЧЕЙ                                          ТЕМПЕРАТУРЫ

72

        2.9.8.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ЭНЕРГИИ НЕОБХОДИМОЙ ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ РАБОЧЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ В ВАННЕ

 

73

        2.9.9. МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС                                                                                         

74

           2.9.9.1. РАСЧЕТ РАСХОДА АНОДОВ                                                                          

74

           2.9.9.2. РАСЧЕТ РАСХОДА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКТИВОВ     

75

           2.9.9.3. РАСЧЕТ РАСХОДА ВОДЫ                                                                               

77

3. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА НИКЕЛИРОВАНИЯ  

80

4. ОХРАНА ТРУДА

84

     4.1.  ВЫЯВЛЕНИЕ И АНАЛИЗ ВРЕДНЫХ И ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ПРОЕКТИРУЕМОМ  ОБЪЕКТЕ. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА.

 

 

85

        4.1.1. ВОЗДУХ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ 

85

        4.1.2. ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

88

        4.1.3. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ШУМ

90

        4.1.4. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ

91

        4.1.5. БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО  ПРОЦЕССА И ОБСЛУЖИВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

93

        4.1.6. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

94

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

97

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

119

СПИСОК  ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

120


 

ВВЕДЕНИЕ

Металлические конструкции, оборудование заводов и фабрик, детали заводов и машин и другие металлические изделия должны быть долговечны. Для этого, помимо механической прочности, все изделия должны обладать химической стойкостью и в первую очередь должны быть защищены от атмосферной коррозии. Коррозия металлов причиняет огромный вред народному хозяйству. Ежегодно вследствие коррозии разрушается много тысяч готовых изделий. Особенно подвержены коррозии черные металлы, являющиеся основным материалом для изготовления различных конструкций, машин и многих предметов народного потребления.

Борьба с коррозией  начинается с подбора материала  для создаваемого изделия, а также  выбора защитного покрытия. Нанесение  гальванических покрытий является одним  из эффективных методов защиты металлов от коррозии, повышение износостойкости, и соответственно срока службы, надежности деталей машин и механизмов, приборов и радиоэлектронной аппаратуры, улучшение электрохимических характеристик многочисленных токопроводящих деталей. Гальванические покрытия значительно улучшают отделку различных металлических конструкций и изделий, придают им красивый вид. Требования к коррозионной стойкости материала могут меняться в широких пределах в зависимости от назначения изделия, условий эксплуатации и планируемого срока службы. Однако, наличие у материала высокой коррозионной стойкости при нужной комбинации других свойств является необходимым, но не достаточным критерием, которым должен руководствоваться инженер-конструктор. Его цель должна заключаться в выборе наиболее экономичной комбинации свойств.В данном проекте разработана технология и расчет оборудования для нанесения блестящего цинкового покрытия на стальные детали. Подобраны оптимальные параметры процесса, при которых получается качественное покрытие, надежно защищающее детали от коррозии. Проведена оптимизация размещения электродов в ванне с целью уменьшения затрат энергии на единицу продукции. Рассчитаны экономические показатели процесса, а также разработаны соответствующие мероприятия по охране труда 

         1. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ  ПРОЕКТА

 

Проектируемый цех по нанесению никелевых покрытий на медные изделия предполагается расположить  на промышленной площадке ВАТ «Меридиан».

Предприятие имеет возможность  использовать районную подстанцию для снабжения производства электричеством. Имеется достаточное количество артезианской воды, удовлетворяющей техническим требованиям, предъявленным к данному производству. Предприятие находится в непосредственной близости к сети автомобильных дорог и железнодорожных путей, поэтому не требуется значительных затрат на создание подъездных путей и коммуникаций.

Предусмотрена организация  очистки и возврата в производство, а также удаления условно чистых сточных вод при сохранении чистоты  окружающей среды. Имеются свободные трудовые ресурсы.

Рассматриваемая территория, согласно СНиП II – а 6 – 72 относится  ко II-ому климатическому району. Среднемесячная температура воздуха от –6ºС в  январе до +21ºС в июле. Относительная среднемесячная влажность воздуха довольно стабильна. Ее максимум в зимний период составляет – 88%, а в летний минимум 64%.

Преобладающими ветрами  в январе являются ветры западного  и северо-западного направления. Средняя скорость ветра по этим направлениям не превышает 4,3 м/сек.

Проектом предусматриваются эффективные мероприятия по снижению производственных шумов до нормативно-допустимых, установка фильтров очистки на вытяжных вентиляционных системах, не позволяющих выбрасывать в атмосферу производственные вредные вещества, превышающие предельно допустимые концентрации в приземном слое, строительство станции доочистки промышленных стоков, уменьшающей сброс загрязненных стоков в городскую канализационную сеть. Предусмотрено устройство санитарно–защитной зоны вокруг корпуса – мероприятия по озеленению, что улучшит санитарно-гигиенические условия на промышленной площадке и примыкающей к ней территории.

В процессе нанесения  никелевых покрытий предполагается применение современного зарубежного и отечественного оборудования, с внедрением механизации и автоматизации производства, что повышает такие технико–экономические показатели как годовой выпуск продукции, производительность труда и уменьшит себестоимость продукции, что сделает ее конкурентно способной.

     Дипломным  проектом обосновывается экономическая целесообразность данных мероприятий. Автоматическая линия АГ-42, предложенная для нанесения цинкового покрытия, обеспечивает максимальную экономическую эффективность процесса.

     Внедрение  автоматической линии позволяет  обеспечить высокий уровень гальванического производства, сократить удельный вес ручного труда, повысить прочность и коррозионную стойкость деталей. 

 

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

2.1. НАЗНАЧЕНИЕ  ЦЕХА МЕТАЛЛОПОКРЫТИЙ

 

 На каждом предприятия машиностроения, авиастроения, на предприятиях выпускающих радиоаппаратуру, есть гальванические цеха, так как многие из выпускаемых этими предприятиями изделий нуждаются в гальванической обработке.

Гальванопокрытиям подлежат стальные детали, детали из алюминиевых  и медных сплавов, а также из нержавеющей стали.

Все детали, в зависимости  от состояния поверхности, проходят специальную обработку.

Очистка деталей, содержащих на поверхности ржавчину или окалину,

осуществляется в кислотах (сталь, цветные металлы), либо в щелочи (алюминий или его сплавы) на участке травления. Очистка поверхности деталей от жировых пятен, загрязнения, масел происходит в щелочах; активация поверхности происходит непосредственно перед нанесением покрытий в пределах линии.

Детали, подлежащие покрытию, монтируются на подвески на монтажных столах, разложенных в зоне загрузки линий.

В плане цеха предусмотрены  участки приготовления электролитов. Для растворения щелочи предусмотрена специальная установка, позволяющая проводить процесс растворения без непосредственного контакта рабочего с продуктами растворения.

Выпрямительные агрегаты к гальваническим ваннам расположены  вне зоны действия агрессивных сред.

 

 

 

2.2. ОПИСАНИЕ ТИПА И КОНСТРУКЦИИ  АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ. АВТООПЕРАТОРЫ:  НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ

 

Автооператорные линии  получили наибольшее распространение во всех областях промышленности благодаря их широким функциональным свойствам. В линиях этого типа можно осуществлять:

  • различные технологические процессы (электрохимические, химические, анодно-оксидные);
  • как отдельные технологические процессы, так и несколько процессов одновременно или поочередно;
  • нанесение покрытий с производительностью от 1 до 200 м2/ч;
  • обработку изделий как мельчайших, так и крупногабаритных размеров;
  • обработку изделий на подвесках, в барабанах, корзинах или комбинировано.

Отличительными особенностями  автооператорных линий являются:

  • движение изделий в процессе обработки, как в прямом, так и в обратном направлениях;
  • расположение ванн и других позиций не в последовательности выполнения технологических операций;
  • возможность осуществления нескольких одноименных операций на одной технологической позиции;
  • наличие независимых транспортирующих органов с индивидуальными приводами перемещения и подъёма-опускания;
  • отсутствие необходимости в одновременном переносе обрабатываемых изделий;
  • отсутствие жесткой связи между грузовыми элементами транспортирующего органа и приспособлением для размещения обрабатываемых изделий;
  • наличие устройства программного управления.

Автооператорная линия  в общем виде содержит ванны, автооператоры (манипуляторы), сушильную камеру, загрузочно-разгрузочные стойки (устройства), систему вентиляции, металлоконструкцию, систему трубопроводов, площадку обслуживания, командоаппарат (или иную систему программного управления), вспомогательное оборудование (ёмкости для приготовления электролитов, запасные ёмкости, фильтровальные установки, насосы, теплообменники и т. п.).

В автооператорных линиях перенос обрабатываемых изделий  и длительность их пребывания на каждой позиции задаются технологическим процессом, однако перемещение самого автооператора не совпадает с последовательностью технологических операций и носит челночный характер. Например, автооператор может перенести одну партию изделий с позиции загрузки на позицию химического обезжиривания, затем выгрузить другую партию изделий из ванны покрытия в ванну промывки, после чего вернутся к первой партии изделий и перенести их на позицию электрохимического обезжиривания и т. д.

В зависимости от требуемой  производительности в линии может  быть несколько автооператоров. Они размещаются над ваннами или сбоку ванн.

Ванны с расположенными между ними вентиляционными отсосами расставляют длинной стороной перпендикулярно к оси линии. Расстояние между осями ванн переменное, реже – постоянное. Все коммуникации с запорной и регулирующей арматурой (трубопроводы воды, пара, сжатого воздуха, канализацию), как правило, размещают сбоку ванн под площадкой обслуживания линии.

В условиях многих электрохимических  производств требуется совмещать  загрузочно-разгрузочные операции, поэтому в большинстве автооператорных линий имеется одна позиция загрузки-разгрузки (устройство или стойка) в начале линии. В отдельных случаях, особенно когда линию встраивают в технологический поток изготовления изделий, позиции загрузки и выгрузки размещают на противоположных концах линии.

Различают линии с  подвесными автооператорами, портальными  и консольными.

Подвесные автооператоры  перемещаются по направляющим путям  над ваннами. В этом самом распространенном типе линий доступ к ваннам открыт с двух сторон, что очень удобно при их эксплуатации, а близость центра массы автооператора и переносимого груза к опорной поверхности рельсовых путей обеспечивает устойчивость как самого автооператора, так и груза в процессе его транспортировки. Крепление направляющих путей осуществляется к специальным вертикальным стойкам или элементам перекрытия цеха. Линии с креплением направляющих путей к перекрытию цеха наиболее предпочтительны. Они пригодны для обслуживания ванн практически любой длины и высоты. По сравнению с другими типами линий занимаемая ими площадь меньше на 20-30%, а металлоемкость – на 10-15%. В тех случаях, когда крепление направляющих путей к перекрытию цеха связано с определенными сложностями, их монтируют на вертикальных стойках, устанавливаемых на фундаменте или общей раме линии. Наиболее целесообразно использовать линии этого типа при массе транспортируемого груза в пределах от 200 до 2000кг.

Портальные автооператоры  применяют в линиях, расположенных  в низких производственных помещениях, и в линиях с большими размерами ванн и массой транспортируемого груза более 2000кг. Крепление путей для перемещения автооператоров в этих линиях может осуществляться к стойкам металлоконструкции (или специальным строительным железобетонным колоннам) или кронштейнам, монтируемым непосредственно к корпусам ванн.

Линии с портальными  автооператорами имеют ряд недостатков, ограничивающие их применение. Главными из них являются:

  • затрудненность обслуживания ванн;
  • необходимость частичного или полного демонтажа рельсовых путей при извлечении ванн для ремонта;
  • дополнительное усложнение конструкции линии из-за введения устройств, обеспечивающих безопасность обслуживающего персонала;
  • более быстрое коррозионное разрушение автооператоров вследствие близости их к зеркалу электролитов;
  • усложнение конструкции приводов горизонтального передвижения автооператоров.

Линии с консольными  автооператорами по предпочтительности их использования занимают промежуточное положение между линиями с подвесными автооператорами и портальными автооператорами. Потребителей привлекает их компактность, особенно при малых габаритах ванн и небольшой грузоподъемности автооператора.

В линиях этого типа автооператоры  перемещаются по направляющим путям, установленным на металлоконструкции сбоку ванн, а грузозахватный орган автооператоров выполнен в виде консоли, проходящей над поверхностью ванн.

Недостатки линии –  свободное обслуживание ванны только с одной стороны, нечеткая стабилизация груза при перемещении – ограничивают область их применения, грузоподъемность не должна превышать 200 кг, а ширина ванны – 1600мм.

Широкие функциональные возможности автооператоров (движение в прямом и обратном направлениях, передача обрабатываемого груза в поперечном направлении, перемещение по радиусу и др.) создали предпосылки для большого разнообразия компоновок автооператорных линий. Наибольшее распространение получили компоновки: однорядная прямолинейная, двухрядная овальная и двухрядная прямолинейная.

Однорядная прямолинейная  компоновка отличается от других компоновок экономичностью по занимаемой площади. Загрузку-выгрузку деталей можно производить как с одного конца линии, так и с противоположных концов. В последнем случае подвесочные устройства от позиции загрузки возвращаются к месту загрузки или автооператорами, или с помощью конвейерных устройств. Линии с однорядной компоновкой удобны при монтаже. Эта компоновка позволяет применять любой тип автооператоров – подвесной, портальный или консольный. Затруднения при использовании таких компоновок вызывают отдельные технологические процессы с большим числом операций и значительным временем экспозиции, что требует производственных площадей большой протяженности. Линии с однорядной компоновкой хорошо вписываются в общий технологический поток обработки изделий.

Недостаточная длина  производственных помещений диктует необходимость применять линии с двухрядной компоновкой ванн. Двухрядная овальная компоновка допускает использование только подвесных и консольных автооператоров, а двухрядная прямолинейная – автооператоров всех трех типов. При прямолинейной двухрядной компоновке груз передается с ряда на ряд автооператором (подвесным монорельсовым или консольным) или с помощью тележек, перемещающихся на конце линии поперек её оси в случаях применения автооператора портального или подвесного двух рельсового. В целях экономии производственных площадей иногда в зоне перемещения тележки располагается ванна (чаще всего промывочная), а тележка перемещается вдоль этой ванны. В этом случае перемещение груза с ряда на ряд совмещается по времени с какой-нибудь технологической операцией.

Другие компоновки линий  редко применяют в производстве. Их использование обусловлено сугубо локальными условиями.

Трех рядная прямолинейная  компоновка иногда встречается во много  процессных линиях для нанесения многослойных покрытий. В таких линиях передвижные тележки устанавливаются по обоим концам линии.

Выбор рациональной компоновки линии определяется конкретными  условиями, главными из которых являются размеры производственного участка, отводимого под линию, и направление потока обработки изделий. Окончательный выбор линии производится после определения загрузки одной ванны.

Автооператоры предназначены  для транспортировки изделий  по технологическим позициям автоматических и механизированных линий для химической и электрохимической обработки поверхности основного металла и получения металлических и неметаллических покрытий.

 Помимо основного  назначения – подъема, опускания  и переноса груза – автооператоры могут производить:

  • многократное окунание обрабатываемых изделий;
  • передачу силового тока к приводам барабанных электролизеров (барабанов) для их превращения в момент подъема и выстою над технологическими позициями;
  • изменение межкатодного расстояния при переносе двух катодных рам одновременно;
  • извлечение и транспортировку анодов для чистки;
  • встряхивание груза для удаления с его поверхности остатков раствора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. ОПИСАНИЕ АВТООПЕРАТОРНОЙ ЛИНИИ

 

Автооператорная линия  никелирования АГ-42 состоит из ванн электрохимической, химической обработки, промывных ванн, сушильной камеры, загрузочно-разгрузочной стойки систем вентиляции, трубопроводов, металлоконструкций, командооператора и других систем управления движения, вспомогательного оборудования и источников постоянного тока.

Линия однорядная, прямолинейная. Такая компоновка отличается более рациональным использованием площади, допускает выполнение загрузки и выгрузки как с одного конца линии, так и с другого, удобством обслуживания и возможностью применения любого типа автооператоров.

Линия АГ-42 имеет следующие  параметры:

-производительность  – 36-40 м2/ч;

-загрузка изделий  на подвеску 3-3,5м2;

-темп выхода подвесок 10 мин. 

В данной автоматической линии используется тельферный автооператор, представляющий собой тележку с  электромеханическим приводом горизонтального и вертикального перемещения. Основание тележки крепится на монорельсе, смонтированном на определенной высоте над ваннами. Монорельс крепится к потолку или устанавливается на специальные металлические конструкции, идущие от пола. Для стабилизации движения тельферного автооператора с подвескам в некоторых конструкциях параллельно монорельсу устанавливается боковой опорный монорельс. К тележке в качестве грузоподъемного механизма крепится таль, при помощи которой осуществляются вертикальные перемещения сборки с деталями. На тележке смонтированы два электродвигателя с редукторами. К недостаткам данного вида автооператора следует отнести недостаточную жесткость конструкции, громоздкость.

2.4. ХАРАКТЕРИСТИКА  НИКЕЛЕВОГО ПОКРЫТИЯ

            

Никелевые  покрытия  применяют  в  различных  отраслях .   промышленности.   Широкое  использование никеля в гальванотехнике объясняется его физико-химическими и химическими свойствами. Никель – серебристо-белый металл с сильным блеском, имеет атомную массу 58,7; его отражательная способность в видимой части спектра 58 – 62%, плотность – 8900кг/м3, температура плавления 1452˚С. Электрохимический эквивалент 1,095 Г/мм2 .Твердость матовых осадков никеля 150-250 кГ/мм2,блестящих-500-550 кГ/мм2. По отношению к воде и воздуху при обычной температуре, очень устойчив. При наличии в атмосфере различных газовых загрязнений, в частности SO2 и SO3, наблюдается быстрое потускнение, а затем и коррозия никеля. На никелевой жести при нагревании на воздухе появляются цвета побежалости вследствие образования тонкой твердой эластичной плёнки NiO. Никелевые покрытия наносят на Fe, Cu, Ti, Al, Be, W и другие металлы, и их сплавы.

Никель устойчив в  естественной, дистиллированной и движущейся воде. В      морской стоячей  воде никель быстро коррозирует. В разбавленных кислотах H2SO4 и НС1 он растворяется медленнее железа. Легко растворяется в разбавленной азотной кислоте, концентрированная HNO3 пассивирует никель. С азотом никель не реагирует даже при высоких температурах (до 1400 °С). В щелочных растворах  никель устойчив, органические кислоты действуют на него лишь при длительном соприкосновении.  Никель не разрушает витамины, не ядовит.

Недостатком никеля является способность поглощать большое  количество газов, что ухудшает его  механические свойства. Взаимодействие с кислородом начинается лишь при температуре 500 °С.

Стандартный потенциал никеля 0,25 В. Во всех средах никель является по отношению к железу катодным покрытием, поэтому основное условие для обеспечения защиты железа от воздействия внешней среды — беспористость никелевых покрытий. Чем меньше слой никеля, тем больше пористость. Толщина слоя никеля, при которой покрытие становится  практически беспористым, 25—30 мкм. Для уменьшения толщины слоя никеля, так как он относится к дорогостоящим и дефицитным металлам, его наносят на медный подслой. При отсутствии цианидных электролитов иногда наносят тонкий слой никеля, а затем — слой меди. Такая комбинация обеспечивает более надежную защиту стали от коррозии, чем покрытия из чистого никеля такой же толщины. Объясняется это также тем, что образование сквозных пор, доходящих до основного металла, в случае двухслойного покрытия менее вероятно.

Применение никелевых  покрытий ограничено его дефицитностью  в связи с использованием при  производстве многих коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных сплавов.

Заменой никелевым служат более тонкие покрытия белой бронзой  при защитно-декоративной отделке, сплавы никеля с цинком, фосфором, бором, а также износостойкие покрытия хромом, композиционные покрытия на основе никеля, железа с включениями корунда и других твердых материалов.

 Коррозионное воздействие среды, определяемое условиями эксплуатации изделий, является одним из важнейших факторов, обусловливающих выбор покрытий. Условия эксплуатации в соответствии с ГОСТ 14007-68 в зависимости от коррозионной агрессивности среды (степени загрязнения воздуха, коррозионно-активными агентами, температуры окружающей среды и других климатических факторов) классифицируют по группам: лёгкая – Л(1), средняя – С(2), жёсткая – Ж(3), очень жёсткая – ОЖ(4).

 

 

 

 

 

                    Таблица 2.1. Классификация деталей по группам сложности.

 

Группа сложности

Характеристика

Представители

1

Детали простой геометрической формы, плоские и кольцеобразные без резьбы

Пластины, накладки шайбы, упоры, кольца.

2

Детали сложной геометрической формы, не имеющие трудно промываемых участков.

Рельефные детали со сквозными отверстиями и резьбой, скобы, болты.

3

Детали, имеющие труднодоступные промывочные участки, в которых могут содержаться электролиты.

Детали с глухими отверстиями, стаканы, детали с глухой резьбой и т.д.


 

При никелировании деталей, изготовленных из меди и ее сплавов  и  эксплуатируемых в легких, средних  и жестких условиях, рекомендуется  толщина слоя никеля соответственно 3,6 и 9 мкм.  

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5.ТРЕБОВАНИЯ  К ПОКРЫТИЮ

 

К никелевым покрытиям  предъявляются следующие требования. По внешнему виду – цвет от белого до серебристо-серого. В результате хранения никелированных деталей допускается  потускнение поверхности.  Темно-желтый или коричневый цвет не допускается. 

Покрытие должно быть блестящим, гладким, равномерным по толщине в пределах допуска по всей поверхности. Не допускается наличие  дендритов, вздутий, отслаивания.

Покрытие должно быть равномерным по толщине, сплошным, не пористым. Эти параметры контролируются при контроле качества покрытия после его нанесения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.6.ЭЛЕКТРОЛИТ  ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ НИКЕЛЕВОГО ПОКРЫТИЯ

 

2.6.1.ОБЗОР ЭЛЕКТРОЛИТОВ  НИКЕЛИРОВАНИЯ

 

        Для никелирования применяют сульфатные, хлоридные, сульфаматные, борфторидные, кремнефторидные и другие электролиты.

       Электролиты  никелирования содержат три основных  компонента: соль никеля, являющуюся  источником ионов осаждающегося  на катоде металла; соли, способствующие повышению электропроводности растворов и депассивации никелевых анодов; буферные соединения, поддерживающие кислотность раствора на определенном уровне. В электролиты никелирования вводят специальные добавки, которые повышают растворимость анодов, предупреждают образование шлама, повышают твердость и уменьшают пористость осадков.

         Наибольшее распространение в  промышленности получили сульфатные  электролиты. Разработано большое количество составов и режимов осаждения, позволяющих получать осадки никеля с различными физико-химическими   свойствами. Катодный выход по току порядка 90-100%.

Применяемый за рубежом  хлористый никель у нас почти  не используется из-за дороговизны  и ограниченности его производства. Распространенная прежде ванна с  двойной сернокислой солью никеля и аммония в настоящее время  применяется очень редко, так как вследствие своей малой растворимости эта соль позволяет работать только со слабо концентрированными электролитами и соответственно при низкой плотности тока.

В зарубежной промышленной практике находят применение электролиты на основе бор фтористого никеля, отличающиеся повышенной рассеивающей способностью и высокой производительностью.

Очистка сточных вод. 7 📙 Реферат → 🆔 190898

Очистка сточных вод. 7 📙 Реферат → 🆔 190898