Агрегат для непрерывного горячего лужения жести

Агрегат для непрерывного горячего лужения жести

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республнк

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 241279 (21) 2857858/22-02 «б ) с присоединением заявки Но (23) Приоритет—

С 23 С 1/14

Государственный комитет

СССР по аелам изобретений я открытий

Опубликовано 230981. Бюллетень Н9 35

Дата опубликования описания 230981 (53) УДК 621. 793..5(088.8) (72) Авторы изобретения

В.И.Дунаевский, A.ß.Çàíèí, П.И.Ковале

Ю.И.Назаренко, Я.П.Заспенко, С.Д.Зозу и В.Г.Яцуба

4-у.р,ц-,ский

1 (Славянский филиал Всесоюзного ордена Ленина::: научно-исследовательского и проектно-кднструКторского. института металлургического машиностроения (71) Заявитель (54) АГРЕГАТ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ГОРЯЧЕГО

ЛУЖЕНИЯ ЖЕСТИ

Изобретение относится к оборудованию черной металлургии, в частности, к агрегатам для нанесения металлических покрытий на поверхность плоского проката

Известны агрегаты горячего лужения (лудильные автоматы) методом погружения жести в оловянный расплав, процесс обработки жести в которых включает подготовку поверхности жес,ти перед покрыТием, лужение, формирование оловянного покрытия в масляной среде и очистку поверхности жести от масла (1).

Основным недостатком известных конструкций является очистка луженой жести сухим способом-смесью отрубей и мела, что влечет за собой повреждение слоя полуды при очистке, повышает запыленность атмосферы, создает неблагоприятные условия для работы обслуживающего персонала, требует,установки дополнительных средств вентиляции (в некоторых случаях предусматривается установка отсека с березовыми опилками для поглощения пыли отрубей и мела).

Наиболее близким к предлагаемому является агрегат для непрерывного горячего лужения холоднокатаных лис- ЗО тов жести, содержащий, позиции элект-. ролитического травления черной жести, струйной промывки водой после травления, формирования горячего покрытия, включающего флюсование, лужение, жирование пальмовым или хлопковым маслом, охлаждение, удаление излишков масла в содовом растворе, протирку и полировку поверхности жести матерчатыми валками с применением . пшеничнь1х отрубей и обдув листов воздухом с отсосом пыли сухого очистите ля (2) .

Недостатками известного агрегата, предопределяющими высокий уровень. эксплуатационных затрат и низкое качество покрытия, а.значит и продукции являются а) использование в качестве очистителя отрубей, а это дефицитный и дброгостоящий пищевой продукт; б) жесть после мокрого очистителя несет на себе слой щелочного раствора, твердеющего перед сухим очистнтелем, кроме того, влажная жесть собирает на своей поверхности твердые частицы отрубей, которые впрессовываются валками чистильной машины в оловянное покрытие, в результате чего получается брак (пятна.от отрубеф "

865965 в) следы мучной пыли и отрубей нь белой жести вредно отражаются на адгезии лаковых и эмалевых покрытий;

r) твердые частицы отрубей наносят царапины или другие повреждения на поверхность оловянного слоя, что

Резко снижает корроэионную сто кость 5 жести, а также предопределяют повышенный износ штампов при изготовлении тарной или другой продукции; д) низкая абсорбирующая способность отрубей (отруби поглощают жир до 3-4% своего веса,. после чего они уже непригодны для работы); е) невозможность очистки (сепарации) сухого очистителя от масляной среды, 15 ж) по мере загрязнения отрубей падает сортность продукции) з) применение отрубей не обеспечи,вает достаточную степень очистки, кроме того, при добавлении свежего 3) масла или полной его замене в жировой машине возникает необходимость в повторной очистке луженой жести, что отрицательно сказывается на ритмичности работы всего агрегата; 25 и) невозможность регулирования степени очистки карточек от масляной средин к) процесс очистки отрубями предопределяет повышенный износ протирочного материала (фланели, овчины) вал- Зо ков чистильной машины; л) при очистке отрубями используется ручной труд, а возникающий при очистке высокий уровень запыленности атмосферы создает неблагоприятные условия для обслуживающего персонала.

Цель изооретения — достижение технико-экономической эффективности горячего лужения жести путем снижения эксплуатационных затрат и повышения 10 качества покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что s агрегате для непрерывного горячего лужения жести, содержащем узел подготовки поверхности, узел нанесения покрытия и узел очистки от формирующей среды с протирочным роликами, узел очистки выполнен в виде двухсекционного электролитно-кавитационного электролизера с диэлектрическими перфорированными проводками, камер струйной промывки и сушки, причем протирочные ролики установлены после камеры сушки.

Кроме того, электролизер выполнен в виде металлического короба с пер» ,>орацией, направленной в,.сторону иэделия, причем перфорация короба совпадает с перфорацией проводки, а ее элементы выполнены согласно соотношению d0

d Е: К = 1г 3: 5, где d — диаметр отверстия;

Е - шаг отверстий)

К вЂ” расстояние от короба д издали я. 65

На фиг. 1 изображена схема агрегата непрерывного горячего лужения жести; на фиг. 2 - продольный разрез по узлу очистки жести от формирующей среди, общий вид; на фиг. 3 — электролизер, общий вид, (нижняя часть электролизера не показана); на фиг. .4 - схема взаимного расположения элементов перфорации электролизера относительнс изделия.

Компоновка оборудования агрегата представляет собой пять взаимосвязанных участков, расположенных друг с другом по ходу движения иэделия.

Головная часть L< содержит задающее устройство, выполненное в виде вакуумного питания l с подъемным столом 2, предназначенное для поштучной подачи изделий в технологическую часть агрегата.

Средняя технологическая часть состоит из участка подготовки жести перед покрытием Ь, включающего ванну

3 электролитнческого травления и моечную машину 4, лудильного аппарата

5 (участок Ь ) и узла очистки луже=

Э ной жести от формирующей среды (участок L4). Лудильный аппарат 5 состоит из флюсовой коробки 6, оловянной ванны 7 и жирового отсека 8. В свою очередь, узел очистки содержит 2-секционный электролизер 9, камеру 10 струйной промывки и сушильное устройство 11. Кроме того, узел очистки снабжен источником 12 питания электролизера постоянным током, системой

13 циркуляции электролита и поддоном

14, служащим для сбора вытекающего из рабочей зоны электролита.

Хвостовая часть L содержит уборочное устройство в виде укладчика

15 с подвижной платформой 16. Для передачи листовой жести по ходу технологического цикла отдельные участки агрегата снабжены ленточными транспортерами 17.

С целью обеспечения возможности обработки в агрегате рулонной полосовой жести головная и хвостовая части снабжены соответственно разматывателем 18 и моталкой 19.

Электролизер 9 выполнен в виде секций 20 и 21, расположенных после-! довательно друг за другом по ходу движения полосы и снабженных индивидуальными включателями электрической цепи источника 12, Попарно на входе и выходе иэ электролиэера установлены токоподводящие ролики 22.

Камера 10 струйной промывки содержит мягкие волосяные щетки 23 с опор» ными барабана(яи,24 и коллекторы 25 подачи воды. На выходе из камеры 10 струйной промывки установлены отжимные гуммированные ролики 26. Для окончательной протирки и полировки луженой жести после сушильного устройства смонтированы обтянутые овчиной

865965 валки 27с металлическими опорными валками 28.

Транспортная схема агрегата снабжена проводками 29. Токоподводящие ,ролики 22, щетки 23, ролики 26, протирочные валки 27 и опорные валки

28 связаны общим приводом (не показан) . Секции электролизера выполне.ны в виде металлического короба 30 с -диэлектрической проводкой 31, изолированы друг от друга и имеют индивидуальные трубопроводы 32 подачи электролита от насоса.

1Цля душирования электролита в корпусе и проводке электролизера выполнены отверстия 33. Кроме того, предусматривается установка в секции электролизера электродов 34.

Агрегат работает, следующим образом.

Электроды 34 секций 20 и 21 электролизера и токоподводящие ролики 22 подключают соответственно к положительному и отрицательному полюсу источника 12 питания. В поддон 14 заливают электролит, включают насос системы 13 циркуляции и производят 25 подачу электролита в секции электролиэера, Включают приводы рабочих органов оборудования головной, средней и хвостовой частей-агрегата.

Пакеты листовой (карточной) жести ЗО краном или другим транспортным средством подаются на поъемный стол 2 задающего устройства, который осуществляет.центрирование пакета по оси агрегата и его поъем до зоны действия присосов вакуумного питателя 1, который с помощью ленточного транспортера 17 поштучно передает листы жести в ванну 3 электролитического травления, где происходит удаление с поверхности жести загрязнений и окисных пленок. иие постоянного электрического поля при действии на оловянный слой покрытия не должно превышать 66 В, в противном случае покрытие. темнеет.

Наилучшие результаты были достигнуты при обработке жести электрическим полем в виде факела (фиг. 4), при этом основания факелов р зоне

По выходе из травильной ванны 3 жесть подвергается струйной промыв- ке от остатков кислотного. раствора 4 водой в моечной машине 4, после чего поступает в лудильный апйарат 5. В последнем производятся технологические операции процесса горячего лужения, а именно : предварительная обработка листа флюсом в флюсовой коробке

6, собственно лужение в оловянной ванне 7 и окончательная обработка луженого листа в масляной среде в жировом отсеке 8.

В масляной среде жирового отсека

8 при помощи вращающихся валков происходит окончательное формирование чисТого оловянного слоя на листе с доводкой его до требуемой толщины при максимальной равномерности и j сплошности покрытия.

По выходе из лудильного аппарата

5 листы транспортером 17 переда1отся в узел очистки жести от формирующей среды, где осуществляется Ее обработ- д ка в электролитно-.кавитационном элек тролизере 9, промывка вращающимися щетками 23 с интенсивной подачей на них горячей воды через сопла Коллекторов 25, отжим водяного слоя с ппверхности жести отжимными роликами

26, сушка горячим воздухом в сушнль— ном устройстве 11 и протирка и полировка поверхности валками 27 (для лучшего протирания валками 27 и опорным валкам 28 придают различные скорости) .

После очистки жесть поступает в уборочное устройство, где укладчиком

15 поштучно укладывается в пакет на. подвижную платформу 16. По мере набпра пакета платформа опускается в нижнее положение и пакет передается на складирование.

Таким образом, процесс очистки луженой жести от формирующей среды ведут путем погружения изделия в roрячем состоянии под слой электролита, прикладывают к нему постоянный ток путем фокусировки через перфорированную диэлектрическую проводку, после чего последовательно подвергают струйной промывке, сушке, протирке и полировке. Наличие в секциях электролизера дополнительных электродов 34 интенсифицирует процесс очистки. В качестве электролита в узле очистки используется 2-7%-ный водный раствор тринатрийфосфата. Рекомендуемое рабочее напряжение источника питания 5066 В. Очистку ведут при температуре, изделия не менее 135О С в течение

О,4-0,8 с.

Механизм процесса электролитнокавитационной очистки луженой жести заключается в приложении к жести под слоем электролита отрицательного потенциала путем фокусировки постоянного электрического тока через диэлектрическую перфорированную проводку, вследствие чего в прикатодной области происходит обильное выделение водорода, сопротивление прикатодного слоя возрастает, ток проходит по перемычкам из электролита, находящимся, между пузырьками водорода. Под действием проходящего тока перемычки вэрывообраэно испаряются, отрывая при этом с поверхности иэделия масляную пленку, Таким образом, процесс очистки поверхности интенсифицируется за счет гидродинамических кавитационных явлений, имеющих место при микровзрывах перемычек -.электролита.

Исследования показали, что напряже865965 изделия частично перекрывают друг друга.

Конструктивной особенностью узла очистки является наличие в электролизере двух независимых .секций 20 и 21, что обеспечивает воэможность регулирования степени очистки изделия.

При стабильности технологического процесса в агрегате рабочий режим очистки реализуется включением одной из секций электролизера. При необходимости (например, при добавлении свежего масла или полной его замене в жировой машине) с целью интенсификации процесса очистки включаются одновременно обе секции.

Взаимное расположение элементов перфорации электролизера и их расстояние до изделия, удовлетворяющее соотношению 1:3:5, обеспечивает возможность съема масляной планки с поверхности изделия, за исключением микрообластей слоя полуды, где наличие масла регламентируется условиями предохранения оловянного слоя от потертостей Ри тарнспортировке изделий.

Из изложенного видно, что метод электролитно-кавитационной очистки является наиболее эффективным при обработке луженых изделий с последующим их покрытием лаком или эмалью, так как:позволяет заменить дорогостоящие сорта пищевого. масла на дешевые минеральные.

Технико-экономическая эффективность агрегата достигается за счет а) исключения использования в уз, ле очистки в качестве рабочего материала отрубей; б) снижения веса и габаритов агрегата благодаря применению компактного узла электролитно-кавитационной очистки без установки сухого очистителя; в) обеспечения возможности регулирования степени очистки луженой жести от масляной среды1 .

r) возможности сепарации электролита и повторного использования масла (возможно использование отработанного масла, например, в агрегатах

-свинцевания)у д) увеличения срока службы облицовочного материала протирочных валков, что обеспечивается протиркой . сухой поверхности жести (отсутствуют повышающие износ притирочного матетериала следы мокрого очистителя и отруби)у е) повышения качества готовой продукции за счет исключения повреждений полуды очистителем; ж) возможности (при последующем покрытии луженой жести лакокрасочными материалами) замены пищевых масел формирующей среды на минеральные; з) повышения эффективности использования агрегата эа счет исключения ручного труда и запыленности атмос,О феры на участке очистки луженой жести.

Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения агрегата составляет 165 тыс.руб (при годовом объеме производства луженой жести 10 тыс. 5 тонн) . формула изобретения щ 1. Агрегат для непрерывного горячего лужения жести, содержащий, узел ;юдготовки поверхности, узел нанесения покрытия и узел очистки от формирующей среды с протирочными роликами, 25,отличающийся тем, что, с целью снижения эксплуатационных затрат и повышения качества продукции, узел очистки выполнен .в виде двухсекционного электролитно-кавитационного электролизера, с диэлектрическими деофорированными проводниками, камер струйной промывки и сушки, причем протирочные ролики установлены после каме,ры сушки по ходу технологического процесса.

2. Агрегат по п. 1, о т л и ч а.ю шийся тем, что электролизер ,выполнен в виде металлического короба с перфорацией, направленной в сторону изделия, причем перфорация коро-.

4О ба совпадает с перфорацией проводки, а размеры элекментов перфорации выполнены согласно соотношению.

Й: Е: К = 1: 3 s 5у где и - диаметр отверстий1

45 Е - шаг отверстий;

К - расстояние от короба до изделия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Виткин А.И. Велая жесть. М., Металлургиздат, 1951, с. 123 — 127.

2. Механическое оборудование цехов холодной прокатки. Под ред. Г.Л.ХимиИ ча. M., Машиностороение, 1972, с. 218.