RU2411310C2 - Способ электрохимической очистки металлических изделий - Google Patents
Способ электрохимической очистки металлических изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2411310C2 RU2411310C2 RU2009106139/02A RU2009106139A RU2411310C2 RU 2411310 C2 RU2411310 C2 RU 2411310C2 RU 2009106139/02 A RU2009106139/02 A RU 2009106139/02A RU 2009106139 A RU2009106139 A RU 2009106139A RU 2411310 C2 RU2411310 C2 RU 2411310C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cleaning
- electrochemical
- working solution
- polarization
- compressed air
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 12
- 239000012224 working solution Substances 0.000 claims abstract description 12
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 19
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 abstract 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 8
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 102220411551 c.74G>T Human genes 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электрохимической обработки металлических изделий, а именно к способам электрохимической обработки (ЭХО) поверхности металлических изделий от загрязнений технологическими смазками, следов оксидной пленки, продуктов износа и других типов загрязнений. Способ включает электрохимическую обработку в водном рабочем растворе ортофосфорной кислоты с концентрацией 0,1÷2,8 мас.% в режиме анодной или импульсной поляризации постоянным током при соотношении τк:τа=2n:1, где n=0; 1,05 и плотности тока 0,1÷10 А/дм2 и промывку, при этом при проведении процесса очистки через рабочий раствор в зоне обработки пропускают сжатый воздух в количестве 5÷10% от объема рабочего раствора. Технический результат - повышение качества очистки поверхности и производительности процесса без дополнительных затрат энергии. 1 табл.
Description
Изобретение относится к электрохимической обработке металлических изделий, а именно к способам электрохимической очистки (ЭХО) поверхности металлических изделий от загрязнений технологическими смазками, следов оксидной пленки, продуктов износа и других типов загрязнений.
Известен способ электрохимического обезжиривания металлоизделий в щелочных растворах [Химическая и электрохимическая обработка стальных труб. Я.Н.Липкин, В.М.Штанько, М.: Металлургия, 1982 г., с.131] при катодной и анодной поляризации. Однако процесс щелочного электрохимического обезжиривания обладает рядом существенных недостатков:
- низкое качество очистки поверхности;
- значительная продолжительность процесса;
- высокие рабочие температуры растворов.
Наиболее близким решением, принятым за прототип, является способ электрохимического обезжиривания металлических изделий, при реализации которого изделие обрабатывают в водном растворе, содержащем 0,1÷2,8 мас.% ортофосфорной кислоты при поляризации постоянным током в режиме анодной или импульсной поляризации при соотношении τк:τa=2n:1, где τк - катодная поляризация, τа - анодная поляризация и плотности тока 0,1÷10 А/дм2 и затем промывают (патент РФ №1612645, C25F 1/00).
Недостатки способа - невысокое качество, недостаточная эффективность и невысокая производительность процесса очистки поверхности от трудноудаляемых технологических смазок.
Это связано с недостаточной интенсивностью газовыделения (пузырьков кислорода в анодных зонах и пузырьков водорода в катодных зонах обработки), за счет которого, в основном, и происходит удаление загрязнений с поверхности металла.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в безэнергозатратном повышении качества очистки от трудноудаляемых технологических смазок и интенсификации процесса электрохимической очистки.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что в способе электрохимической очистки металлических изделий от технологической смазки, при котором электрохимическую обработку проводят в водном растворе ортофосфорной кислоты концентрацией 0,1÷2,8 мас.% в режиме анодной или импульсной поляризации постоянным током при соотношении τк:τа=2n:1, где n=0; 1,05 и плотности тока 0,1÷10 А/дм2, согласно изобретению, одновременно через рабочий раствор в зоне обработки пропускают сжатый воздух в количестве 5÷10% от объема рабочего раствора.
При проведении процесса ЭХО в 0,1÷2,8 мас.% растворе ортофосфорной кислоты при поляризации постоянным током электрохимическая очистка поверхности происходит в основном за счет газовыделения: пузырьков водорода - в катодных и пузырьков кислорода - в анодных зонах обработки, которые отрываясь от поверхности металла, уносят за собой смазку.
При подаче в зону обработки дополнительно сжатого воздуха (в количестве 5÷10% от объема раствора) происходит его смешивание с рабочим раствором и возрастает интенсивность газоотделения пузырьков воздуха, а также кислорода и водорода с поверхности изделия в катодных и анодных зонах:
- во-первых, за счет наполнения раствора воздухом и образования газожидкостной смеси уменьшается давление столба электролита на зарождающиеся пузырьки водорода и кислорода, а также уменьшается концентрационная поляризация, все эти факторы приводят к значительному уменьшению размеров отрывающихся пузырьков Н2 и О2, т.е. при том же объеме газовыделения Н2 и O2 наблюдается выделение множества мельчайших пузырьков Н2 и O2, которые при отрыве уносят смазку.
- во-вторых, у такой газожидкостной смеси уменьшается гидростатическое сопротивление по сравнению с обычным раствором, что также облегчает отрыв мельчайших пузырьков H2 и O2.
Все это способствует повышению качества очистки поверхности и интенсификации процесса.
При пропускании сжатого воздуха в количестве менее 5% от объема раствора интенсивность газоотделения в сравнении с прототипом увеличивается незначительно, этого недостаточно для повышения качества и производительности процесса очистки от трудноудаляемых смазок.
При пропускании сжатого воздуха в количестве более 10% от объема раствора гидростатическое сопротивление газожидкостной смеси опять возрастает и условия газоотделения ухудшаются, что снижает качество очистки и интенсивность процесса.
Способ электрохимической очистки металлических изделий согласно изобретению подробно раскрывается ниже приведенным описанием.
Способ реализуется следующим образом.
В рабочую ванну с анодными и катодными зонами с помощью насоса поступает при постоянной циркуляции 0,1÷2,8 мас.% раствор H3PO4, с помощью блока управления осуществляют анодную или импульсную (анодно-катодную) поляризацию обрабатываемого изделия при соотношении τк:τa=2n:1, где n=0; 1,05 и плотности тока 0,1÷10 А/дм2, температуре 15÷35°С и времени обработки 0,1÷30 с, при этом одновременно через рабочий раствор в зоне обработки пропускают сжатый воздух в количестве 5÷10% от объема рабочего раствора. При поляризации обрабатываемого изделия за счет разряда катионов Н+ и диполей H2O из раствора на его поверхности в порах смазки начинают зарождаться газовые пузырьки, которые, вырастая до определенного размера, отрываются от поверхности и уносят за собой смазку.
При увеличении поляризации интенсивность газовыделения возрастает и по мере очищения поверхности газовыделение происходит равномерно по всей поверхности. При этом, если одновременно через рабочий раствор в зоне обработки пропустить сжатый воздух, возрастает интенсивность газоотделения, за счет чего в рабочем растворе создается турбулентность потока с возникновением эффектов, подобных кавитации. Все эти факторы способствуют интенсификации процесса и повышению качества очистки.
Способ был проверен в сравнении с прототипом при удалении следующих технологических смазок: хлорпарафин ХП-470 и сож Блазокут, смазка Блазомил, масляная сож Блазоформ, а также самой трудноудаляемой графитсодержащей смазки, с поверхности нержавеющих труб ⌀ 6,9×0,3 мм; ⌀ 12,0×0,6 мм; ⌀ 16,6×0,35 мм. Допустимый уровень остаточных загрязнений на трубах данного сортамента по нефтепродуктам и солевым загрязнениям - не более 0,05 г/м2. Результаты испытаний приведены в таблице.
Таким образом, из таблицы видно, что предполагаемый способ электрохимической очистки металлических изделий, согласно изобретению, обеспечивает очистку металлических изделий от любых трудноудаляемых загрязнений, при этом остаточные загрязнения по нефтепродуктам и солевым загрязнениям в 2÷3 раза меньше, чем при очистке по прототипу, а производительность процесса очистки в 1,3÷1,5 раза выше.
| № | Характеристика труб | Способ очистки труб | Скорость движения трубы V, м/мин | Остаточные загрязнения, г/м2 | |
| Нефтепродукты | Солевые загрязнения | ||||
| 1 | ⌀6,9×0,3 мм смазка ХП-470 и сож Блазокут ⌀12,0×0,6 мм смазка Блазомил и Блазоформ ⌀16,6×0,35 мм смазка ХП-470 и сож Блазокут | Электрохимическая очистка в 1-% H3PO4 при импульсной поляризации τк:τa=2,1:1; (прототип) | 20,0 | 0,06 | 0,06 |
| Электрохимическая очистка в 1-% H3PO4 при импульсной поляризации τк:τa=2,1:1; при пропускании сжатого воздуха 5% от объема раствора | 26,0 | 0,03 | 0,03 | ||
| 2 | ⌀16,6×0,35 мм графитсодержащая смазка | Электрохимическая очистка в 1-% H3PO4 при импульсной поляризации τк:τа=2,1:1; (прототип) | 10,0 | 0,09 | 0,1 |
| Электрохимическая очистка в 1-% H3PO4 при импульсной поляризации τк:τa=2,1:1; при пропускании сжатого воздуха 5% от объема раствора | 15,0 | 0,04 | 0,045 | ||
| Электрохимическая очистка в 1-% H3PO4 при импульсной поляризации τк:τa=2,1:1, при пропускании сжатого воздуха 10% от объема раствора | 15,0 | 0,03 | 0,04 | ||
| Электрохимическая очистка в 1-% H3PO4 при импульсной поляризации τк:τa=2,1:1; при пропускании сжатого воздуха 3% от объема раствора | 12,0 | 0,08 | 0,09 | ||
| Электрохимическая очистка в 1-% НэР04 при импульсной поляризации τк:τa=2,1:1; при пропускании сжатого воздуха 12% от объема раствора | 12,0 | 0,07 | 0,08 | ||
Claims (1)
- Способ электрохимической очистки металлических изделий от технологической смазки, при котором электрохимическую обработку проводят в водном рабочем растворе ортофосфорной кислоты с концентрацией 0,1÷2,8 мас.% в режиме анодной или импульсной поляризации постоянным током при соотношении τк:τа=2n:1, где n=0; 1,05, и плотности тока 0,1÷10 А/дм2 и промывают, отличающийся тем, что при проведении процесса очистки одновременно через рабочий раствор в зоне обработки пропускают сжатый воздух в количестве 5÷10% от объема рабочего раствора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009106139/02A RU2411310C2 (ru) | 2009-02-20 | 2009-02-20 | Способ электрохимической очистки металлических изделий |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009106139/02A RU2411310C2 (ru) | 2009-02-20 | 2009-02-20 | Способ электрохимической очистки металлических изделий |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009106139A RU2009106139A (ru) | 2010-08-27 |
| RU2411310C2 true RU2411310C2 (ru) | 2011-02-10 |
Family
ID=42798438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009106139/02A RU2411310C2 (ru) | 2009-02-20 | 2009-02-20 | Способ электрохимической очистки металлических изделий |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2411310C2 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU392145A1 (ru) * | 1969-09-19 | 1973-07-27 | Электролит для электрохимической размерной обработки металлов | |
| SU545658A1 (ru) * | 1975-11-17 | 1977-02-05 | Институт общей и неорганической химии АН Украинской ССР | Раствор дл электрохимической очистки сварочной проволоки |
| SU1178808A1 (ru) * | 1984-01-04 | 1985-09-15 | Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности | Раствор дл электрохимической обработки никелевых сплавов |
| SU1612645A1 (ru) * | 1988-05-06 | 1996-03-27 | Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности | Способ электрохимического обезжиривания металлических изделий |
| CN101225538A (zh) * | 2007-10-26 | 2008-07-23 | 李文志 | 交流电化学除油工艺技术 |
-
2009
- 2009-02-20 RU RU2009106139/02A patent/RU2411310C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU392145A1 (ru) * | 1969-09-19 | 1973-07-27 | Электролит для электрохимической размерной обработки металлов | |
| SU545658A1 (ru) * | 1975-11-17 | 1977-02-05 | Институт общей и неорганической химии АН Украинской ССР | Раствор дл электрохимической очистки сварочной проволоки |
| SU1178808A1 (ru) * | 1984-01-04 | 1985-09-15 | Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности | Раствор дл электрохимической обработки никелевых сплавов |
| SU1612645A1 (ru) * | 1988-05-06 | 1996-03-27 | Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности | Способ электрохимического обезжиривания металлических изделий |
| CN101225538A (zh) * | 2007-10-26 | 2008-07-23 | 李文志 | 交流电化学除油工艺技术 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009106139A (ru) | 2010-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201217016Y (zh) | 带钢表面清洗加工的超声波处理装置 | |
| JP2008506035A (ja) | クロム鍍金方法 | |
| CN105624764A (zh) | 一种镁合金微弧氧化陶瓷膜的制备方法 | |
| CN101781002B (zh) | 扩展阳极电解破氰废水处理设备 | |
| JP6869188B2 (ja) | 還元水の製造装置および還元水の製造方法 | |
| CN109440111A (zh) | 一种碱性蚀刻液循环再生系统及其方法 | |
| CN115449849A (zh) | 一种微蚀液在线电解提铜循环再生工艺 | |
| CN110422948A (zh) | 电镀硫酸铜废水回收金属铜处理工艺 | |
| RU2411310C2 (ru) | Способ электрохимической очистки металлических изделий | |
| CN1381616A (zh) | 电解磷酸盐化学处理方法 | |
| KR20200097401A (ko) | 습식 인발용 폐윤활유 금속이온 추출 장치 | |
| JP2014009370A (ja) | 銅或いは銅基合金を酸洗した後の酸洗液から銅或いは銅基合金金属を回収する方法 | |
| JP6236392B2 (ja) | 多硫化物製造用電解槽による連続電解方法及びそれを実施する電解装置 | |
| JP2001293474A (ja) | 海水の浄化方法及び海水の浄化装置 | |
| CN114875449B (zh) | 一种电积镍生产线萃余液除油工艺 | |
| Cabiguen Jr et al. | Reduction of water hardness from groundwater in Puerto Princesa City, Palawan, Philippines using electrocoagulation | |
| RU2340562C2 (ru) | Способ очистки сточных вод электрохимическими методами | |
| RU2750654C1 (ru) | Способ регенерации нитратно-аммонийного раствора снятия кадмиевых покрытий | |
| RU2099445C1 (ru) | Способ электрохимической очистки металлических изделий | |
| RU2515453C1 (ru) | Способ регенерации ионообменной мембраны | |
| RU2075448C1 (ru) | Установка для регенерации хромсодержащих растворов | |
| DE19820001C2 (de) | Verfahren zur Entfernung von Metallschichten auf Metall, Glas, Keramik und Kunststoffteilen | |
| US1360700A (en) | Process for the electrolytic production of permanganate | |
| RU65052U1 (ru) | Устройство для электрохимической регенерации растворов травления меди | |
| JP3179721B2 (ja) | 放電電解加熱による廃水処理方法及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180221 |