科技的飛速發展,化學鍍鎳在多方面的應用有報道,但幾乎都是局限于一些小型工件,對于20立方的不銹鋼反應釜的處理卻沒有報道。
對于大型反應釜工件的處理,主要有以下困難:
⑴與大型工件配套的前處理槽及鍍槽等投資較大,而且由于這些大型工件不是批量產品,一旦處理完后,大槽閑置時間太長;
⑵要有配套靈活的起吊設備;
⑶要有適宜的裝卸場地。因此,承接一臺6立方的不銹鋼反應釜的處理任務,只能充分利用現有條件,突破傳統的化學鍍鎳將工件入槽浸鍍的工藝方法,將反應釜固定,用泵來完成釜內的前處理和化學鍍鎳。
該反應釜是一臺聚苯乙烯攪拌釜,采用碳鋼制造化學鍍鎳內表面處理與用18-8不銹鋼制造相比可節省投資40%以上,利用化學鍍鎳磷合金鍍層在釜內起到防腐、耐沖刷和阻擋鐵離子污染產品的作用。
2反應釜內表面的化學鍍鎳處理
2.1現有化學鍍鎳條件
現有6.4m3鐵槽1個,5.6m3水槽1個,4.8m3酸槽1個,3.0m3堿槽2,槽上有跨度4m起重3t的行車,整個生產線占地6m×30m。這些條件無法滿足6m3反應釜浸鍍工藝要求。反應釜自重5.4t,內部體積6m3,如裝滿鍍液,總重量超過12t,為安全起見,將釜體在廠房外露天平地固定直立,釜與鍍槽之間相距35m。
根據上述情況,配備液下泵和管道泵各一臺,出口流量均為15m3/h,軟管若干。針對反應釜的特點,制定化學鍍鎳處理工藝。
2.2反應釜內表面化學鍍鎳處理工藝
將槽、泵和反應釜用軟管連接,首先用泵打水試運行、檢漏。液下泵將釜內打滿水需用50min,用管道泵將釜內水排盡需用40min,也就是說釜底和釜頂部接觸溶液的時間相差90min,如果用全浸法執行酸洗工藝,可能會造成釜上部還沒有酸洗完全,而釜底部卻被過腐蝕,因此酸洗只能采用噴淋法。由于每一道工序的性質、目的和時間都不一樣,不可能在一個工作班內完成**的工藝,只能根據具體情況,采取分段施工的方法來完成每一道工序,事先制定了嚴格的施工程序。
⑴檢查--→手工除渣--→除銹--→水沖洗。
⑵將已加熱好的堿洗液裝滿釜內,夾套通蒸汽1h,過夜。
⑶水洗、噴淋10min。
⑷噴淋酸洗40min,從人孔入釜檢查,再噴淋30min,液下泵連續工作,而管道泵間歇工作,將釜內酸打回酸槽。
⑸冷水淋洗5min。
⑹熱水淋洗5min。
⑺打入已加熱至工作溫度88±2℃的化學鍍鎳磷溶液,待釜內裝滿后,將釜下回液管出口端放入釜頂人孔,打開管道泵使鍍液上下循環,在釜內不同高度掛片,定時測厚,打開蒸汽閥門,在釜夾套內用蒸汽加熱控溫。
⑻噴淋水洗10min。
⑼熱水淋洗10min。
2.3釜內表面化學鍍鎳的結果及討論
將釜內水洗吹干后,用測厚儀沿垂直方向多點測量,底部最厚達103μm,從下往上鍍層厚度作逐漸減小,在釜的人孔以上有一圈半徑約40cm面積大小的圓環基本上沒有鍍上鍍層。配置孔隙率試劑:
鐵氰化鉀15g/L
氰化鈉50g/L
對人孔以下部位不同高度多點孔隙率試劑試驗,保持濾紙濕潤5min,沒有出現藍點,證明無孔隙。
由于前處理完后,用泵將鍍液打滿需50min,鍍完后鍍液從釜底管道泵排出需40min,這樣就是使釜底部與上部接觸時間相差90min,底部與上部表面鍍層厚度不一致是不可避免的。為減少上、下厚度差別,應盡量加大液下泵和釜底管道泵的功率,縮短裝、排鍍液的時間,但又要考慮其他輔助設備和安全因素的限制,因為泵與釜之間是由增強塑料軟管連接,這類軟管口徑規格有限,而且大口徑的軟管與金屬管連接密封緊固困難,隨著泵的功率增大,軟管所承受的壓力增加,這些轄接處被沖開的可能性加大,無論是酸還是鍍液從這些接口沖出對操作人員都是危險的。因此,選擇泵、軟管必需盡可能滿足工藝要求,又要考慮安全因素。
釜頂部沒鍍上是由于化學鍍鎳時,釜內表面會產生大量的H2,這些H2大部分從人孔排出,但有相當部分聚集在釜的頂部無法排出,從而形成氣腔,將鍍液與頂部表面隔離,以至這一部分沒有鍍層沉積。對此,采取刷鍍補救辦法,但由于用戶要求供貨時間太短,只刷鍍了30μm,孔隙率實驗仍出現藍點,估計這部分耐腐蝕性不會太好。用刷鍍層作為耐蝕性鍍層來修補化學鍍鎳的缺陷還有許多工作要做,特別是大面積刷鍍。
釜頂部沒有鍍上的情況是可以避免的,其辦法是頂部留出排氣孔,對于這類6m3反應釜,應事先將頂部的攪拌軸拆除待處理完后再安裝。
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大型磁力不銹鋼反應釜化學鍍鎳處理方法
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