CS271002B1 - Feeding device - Google Patents

Description

Vynález ee týká způsobu vytváření ochranných funkčních vrstev z niklu nebo jeho slitin, na pracovních plochách krystalizátorů.

V současné sobě nevykazují krystalizátory pro plynulé odlévání oceli, vyráběné z mědi nebo jejich slitin, přijatelnou životnost. Proto je nezbytné opatřit funkční povrch krystalizátorů ochranným povlakem. Nevýhodou měděných krystalizátorů je rovněž ta skutečnost, že při průchodu odlévané oceli krystalizátorem dochází к nežádoucí difúzi mědi do povrchové vrstvy bramy, což způsobuje defekty při následném válcování materiálu. V zahraničí jsou v současné době používány jak krystalizátory nechráněné, tak i krystalizátory opatřené ochrannou funkční vrstvou, vytvořenou jejich úpravou tvrdým chromováním. Chrom sice vykazuje vynikající vlastnosti z hlediska odolnosti proti opotřebení, ale vlastní zhotovování chromové vrstvy je velmi problematické. Technologie katodického vylučování chrómu je spojena a řadou nevýhod, spočívajících ve velmi nízké katodické proudové účinnosti procesu. Z uvedených skutečností plyne malá rychlost vylučování. Současně dochází v důsledku strhávání elektrolytu silně se vyvíjejícím vodíkem i к nežádoucímu znečišťování pracovního prostředí toxickým elektrolytem. V neposlední řadě je nevýhodou i velmi nízká hloubková účinnost procesu. Tyto nevýhody naznačují, že opatřit funkční plochu krystalizátoru ochrannou chromovou vrstvou o tloušťce dostačující na všech místech jejího povrchu, je velmi obtížné. V zahraničí byly dále pokusně použity kombinované ochranné vrstvy z elektrolytického niklu, bezproudové vyloučené slitiny nikl-fosfor a elektrolytického chrómu. Praktické použití uvedené vrstvy ee však z důvodů vysokých nákladů na jejich úpravu a nízkého efektu při jejich využití neosvědčilo a od uvažované úpravy bylo upuštěno. Ze zahraničních literárních pramenů je známa rovněž možnost užití kompozitu křemík - uhlík в niklovou matricí. U žádných uvedených úprav vsak nejsou uvedeny zprávy o tom, jakým způsobem lze uvedené vrstvy vytvářet. Jedná ее o nejpodstatnější nedostatek, protože při smykovém namáhání ochranné vrstvy při teplotách do 45o °C je třeba zajistit nejen dobré vlastnosti vyloučené elektrolytické vrstvy, ale i její dostatečnou adhezi ke korpusu krystalizátoru.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob vytváření ochranných funkčních vrstev z niklu nebo jeho slitin na pracovních plochách krystalizátorů. Opracovaný povrch krystalizátoru, zhotoveného z mědi nebo jejích slitin, se nejprve povrchově upraví, poté odmastí, opláchne a po následném moření a po opětovném oplachu se podrobí katodické elektrokrystalizaci v elektrolyzéru к vyloučení nejméně jedné kovové funkční vrstvy na bázi niklu nebo jeho slitin o tloušťce od 1 do lo mm. Za účelem zvýšení přilnavosti se dodatečné mechanické opracování povrchu krystalizátoru provede čištěním, leptáním a podobně. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se funkční povrch krystalizátoru před elektrokrystalizací opatří průběžným drážkováním s negativními úhly.

Způsob podle vynálezu umožňuje vytvoření ochranné vrstvy na bázi niklu, s možností využití legur i dispergovaných, keramických částic, vykazujících vysokou odolnost proti opotřebení i dobrou přilnavost к podkladu v podmínkách vyskytujících se v provozu krystalizátorů. Možnost použití samotné niklové vrstvy znamená výrazné zlepšení odolnosti povrchu krystalizátoru proti opotřebení pouze při normální teplotě, nebo při teplotách dosahujících nejvýše 2oo °C. Teploty o 2oo až 25o °C vyšší, které se v některých místech povrchu krystalizátoru vyskytují, však výhody dané použitím niklu značně omezují. Proto je výhodou způsobu podle vynálezu, že vytvářená niklová vrstva Je podstatně méně citlivá к teplotní expozici. Způsob podle vynálezu zajišťuje v důsledku drážkování s negativními úhly velmi dobrou přilnavost vylučované vrstvy i v daných podmínkách, což je velmi významné pro použitelnost galvanoplastické technologie.

Podrobné znaky způsobu podle vynálezu jsou uvedeny v níže uvedených příkladech, jimiž však není předmět vynálezu jednoznačně determinován ani limitován.

Způsob zpracování povrchu měděného krystalizátoru po mechanickém opracování probíhá tak, že po hrubém i konečném odmaštění jsou mořením v minerální kyselině odstraněny

CS 271002 Bl případné zbytky odmašťovacích substancí a oxidy, načež je po oplachu vzorek aktivován v kyselém roztoku, který nekontaminuje elektrolyt, v němž následuje proces růstu ochranné vrstvy. Potom je krystalizátor bez oplachu ponořen do elektrolytu. Ochranná vrstva má za základ nikl, který může být podle potřeby legován kovovými i nekovovými elementy, například fosforem, nebo manganem. Jako heterogenní složka mohou být užity jemně dispergované kysličníky, karbidy, sirníky, případně další kovové sloučeniny e vysokou odolností proti opotřebení za podmínek vyskytujících se na funkčním povrchu krystalizátorů. Příklad 1

Povrch vzorku krystalizátoru, určeného к nanesení ochranné funkční vrstvy, byl opatI řen průběžným obvodovým drážkováním s negativním úhlem к vodorovné ose 6o° a hloubce drážky 1 mn. Poté byl krystalizátor vyčištěn a zhruba odmaštěn perchloretylenem. Odmaštění bylo ukončeno suspenzí vídenského vápna ve vodě. Po následujícím oplachu tekoucí ⁴ vodou byl vzorek mořen po dobu 2 minut v 15% kyselině chlorovodíkové, která odstranila případné zbytky vídeňského vápna a oxidickou vrstvu na povrchu vzorku. Poté byl vzorek opláchnut destilovanou vodou a dále podroben moření v roztoku lo% kyseliny amidosulfonové a to po dobu 5 minut. Poté byl vzorek oplachu přenesen do elektrolytu na bázi kyseliny amidosulfonové pro vylučování kompozitu karbidu křemíku s niklovou matricí. Vyloučená niklová ochranná funkční vrstva vykazovala velmi dobrou přilnavost i odolnost proti adhezivnímu opotřebení.

Příklad 2

Povrch vzorku krystalizátoru byl nejprve mechanicky opracován a to průběžnou obvodovou drážkou в negativním úhlem к vodorovné ose 75° a hloubce drážky 1,5 mm. Horní konec zářezu byl opatřen rádiem o,l mm a byl posunut směrem к pokovovanému předmětu o o,5 mm. Poté byl povrch krystalizátoru odmaštěn v chloroformu a poté katodicky pokoven při teplotě 8o °C v elektrolytu obsahujícím 15 g/1 hydroxydu sodného, 4o g/1 fosforečnanu sodného a lo g/1 sulfosalicylanu sodného. Poté následoval oplach v tekoucí vodě a po dobu 1 minuty v lo° kyselině sírové. Po následném oplachu v destilované vodě následovala konečná aktivace povrchu v 8% kyselině eulfosalicylové, po níž byl vzorek přenesen do elektrolytu pro vylučování niklu s přísadou manganu, jehož nosnými anionty byla kyselina amidosulfonová a kyselina sulfoaalicylová. Vyloučená ochranná vrstva na funkční ploše krystalizátoru vykazovala velmi dobrou přilnavost i odolnost proti opotřebení za vyšších teplot.

Příklad 3

Povrch vzorku krystalizátoru byl opatřen drážkováním o hloubce 1,2 mm a s negativními úhly 65°. Po naleptání byl krystalizátor zhruba odmaštěn technickým benzinem, dáp le v reversovaném režimu elektrolyticky odmaštěn při proudové hustotě lo A/dm v cyklu * 1:8 (anod : katod) v elektrolytu obsahujícím 4o g/1 hydroxidu sodného, 4o g/1 křemiČitanu sodného, lo g/1 aminosulfananu sodného, a to při teplotě 7o °C. Po následujícím oplachu v destilované vodě byl vzorek dále po dobu 2 minut vnořen v 8% roztoku kyseliny amidosulfonové. Poté byl vzorek bez oplachu podroben pokovení v elektrolytu pro vylučování disperzní pseudoslitiny kysličníku hlinitého s niklovou matricí v sulfonátovém elektrolytu. Tímto způsobem byl funkční povrch vzorku opatřen dobře přilnavou ochrannou vrstvou, odolnou proti opotřebení, která byla poté obroušena.

Claims (1)

1. Způsob vytváření ochranných funkčních vrstev z niklu nebo jeho slitin na pracovních plochách krystalizátorů, při kterém ee opracovaný povrch krystalizátorů, zhotoveného z mědi nebo jejích slitin, nejprve povrchově upraví, poté odmastí, opláchne ae a po následném moření a opětovném oplachu se podrobí katodické elektrokrystalizacl v elektrolyzéru к vyloučení nejméně jedné kovové funkční vrstvy na bázi niklu nebo jeho slitin o tloušťce od 1 do lo mm, načež ве pokovený povrch mechanicky opracuje, vyznačený tím, že se funkční povrch krystalizátoru před elektrokrystalizací opatří průběžným drážkováním s negativními uhly.