Очистка сточных вод

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.