» » «Сухой» способ» цинкования труб
10.02.2017

Рассмотрим так называемый cyxoй способ цинкования труб, который наиболее широко применяется в настоящее время в мировой практике.
Технологическая схема цинкования труб «сухим» способом состоит в следующем (рис. 85). После изготовления и контроля трубы поступают в отделение цинкования На поверхности трубы не должно быть дефектов (например, значительных рисок, вмятин, следов маркировки), ухудшающих их товарный вид. Концы труб должны быть обрезаны под прямым углом и не иметь заусенцев.
Обработку труб в процессе подготовительных операций (обезжиривание, травление, декапирование, промывку, флюсование) проводят поштучно или пакетом, в зависимости от вида и размера труб, а также необходимой производительности участка цинкования. Для труб небольшого диаметра чаще применяют пакетную обработку.
«Сухой» способ» цинкования труб

Трубы, поступившие на цинкование, промывают в воде. Для этого пакет труб (массой около 5 т) погружают в ванну с горячей (70—90°С) проточной водой, где выдерживают в течение 5 мин. В процессе промывки с поверхности труб удаляются различные загрязнения (например, металлическая пыль, стружка, рыхлая окалина). При этом трубы нагреваются, что облегчает их последующее обезжиривание.
Удаление жировых и других загрязнений с поверхности труб осуществляют путем химической обработки их в щелочных растворах. Широко применяют водные щелочные растворы следующего состава, г/л:
1) 150—200 едкого натра; 70—60 жидкого стекла;
2) 30—100 тринатрийфосфата; 0,2-0,6 эмульгатора ОП-7 (ОП-10) или 3—5 синтапола ДС-10.
Обработку труб проводят при температуре раствора 70— 90°C в течение 10—15 мин.
Следует отметить, что, в основном, обезжиривают холоднодеформированные трубы; для водогазопроводных труб, изготовленных печной сваркой, а также горячекатаных труб эта операция не обязательна.
После обезжиривания пакет труб промывают в горячей (70—90°С) проточной воде в течение 5 мин для удаления с поверхности труб остатков обезжиривающего раствора и других загрязнении.
Удаление с поверхности труб ржавчины и окалины обычно производят химическим методом (травлением). Для этого применяют 18—22%-ные водные растворы серной кислоты или 20—25%-ные водные растворы соляной кислоты.
Иногда используют травильные растворы, содержащие серную и соляную кислоту. Для исключения «перетрава» поверхности труб в травильные растворы вводят ингибиторы (ЧМ, ПКУ-М, КПИ-3 и др.). Например, для травления труб перед цинкованием применяют раствор следующего состава, г/л: 140—160 серной кислоты: 40—60 соляной кислоты; 0,5—1,0 ингибитора ПКУ-М.
Ванны обезжиривания и травления можно оборудовать специальными устройствами для покачивания труб в процессе их обработки в ванне; это сокращает время обработки и улучшает качество подготовки поверхности труб.
После травления пакет труб промывают в воде, чтобы удалить с их поверхности остатки травильного раствора и солен железа. После травления в растворе соляной кислоты пли в смеси соляной и серной кислот трубы промывают в холодной (15—30°С) проточной воде в течение 3—5 мин. При травлении труб в растворе серной кислоты их промывают вначале в горячей (70—90°С), а затем в холодной (15—30°С) проточной воде в течение 5—6 мин.
Перед флюсованием поверхность активируют. Эту операцию, называемую декапированием (подтравливанием), осуществляют в водном растворе соляной кислоты (80—150 г/л) при 15—30°C в течение 3—4 мин. В процессе активации происходит дополнительное подтравливание труб, а также переход сернокислых солей железа в солянокислые, которые легче смываются холодной проточной водой с поверхности труб.
После декапирования пакет труб промывают в холодной (15—30°С) проточной воде в течение 1—3 мни.
При цинковании «сухим» способом операцию флюсования труб проводят в отдельной ванне с водным раствором флюса определенного заданного состава. После флюсования трубы поштучно направляют в сушильную печь, где происходит предварительный их нагрев и высушивание флюса.
Таким образом, при «сухом» способе цинкования поверхность труб, поступающих в ванну с расплавом цинка, покрыта слоем подсушенного флюса определенного состава.
Флюсование труб чаще всего осуществляют в водных растворах, содержащих хлорид цинка (500—800 г/л) и хлорид аммония (70—150 г/л). В раствор добавляют эмульгатор (1—2 г/л). Флюсование проводят при температуре раствора 50—60°C в течение 1—3 мин.
Сушку офлюсованных труб проводят в проходных сушильных печах при температуре 150—200°С. В процессе высушивания слоя флюса трубы нагреваются, что благоприятно сказывается на тепловом режиме ванны цинкования.
Из сушильной печи трубы с помощью питателей поштучно погружают в ванну с расплавленным цинком, где их перемещают специальными шнеками.
При «сухом» цинковании в расплав цинка добавляют примерно 0,1—0,2% Al, что уменьшает окисление цинка,, вследствие образования на поверхности расплава защитной оксидной пленки из Al2O3, Кроме того, добавка алюминия способствует получению более пластичных цинковых покрытий хорошего внешнего вида.
Цинкование труб ведут при температуре расплава цинка 450—470°С. Время пребывания труб в расплаве устанавливают в зависимости от сортамента, марки стали труб и необходимой толщины слоя цинкового покрытия.
После цинкования трубы извлекают из ванны, удаляют с их наружной I внутренней поверхности излишки цинка с помощью обдувки и продувки сжатым воздухом, охлаждают в ванне с водой или на охладительном рольганге, правят на правильной машине и после контроля отправляют на склад готовой продукции.
Обычно цинкование труб «сухим» способом осуществляют на автоматизированных агрегатах горизонтального типа с машиной цинкования, работающей без применения ручного труда. На таких агрегатах цинкуют трубы диаметром 9,52—165,1 мм с толщиной стенки 3—4 мм. Трубы автоматически загружают в ванну с расплавленным цинком, где поштучно перемещают с помощью шнековых устройств.
Существуют агрегаты, в которых трубы автоматически перемещают с момента подачи их в сушильную печь до выдачи с ванны охлаждения или пассивации. Операции продувки и обдувки труб после цинкования полностью автоматизированы.
Производительность современных агрегатов цинкования труб «сухим» способом довольно высока и составляет от 100 до 150 тыс. т оцинкованных труб в год.
Линии цинкования труб по «сухому» способу работают в России, ПНР, НРБ, ФРГ, Италии, Франции, Великобритании, США, Японии и других странах.
В работах рассмотрены основные типы агрегатов цинкования труб «сухим» способом, показаны их преимущества и недостатки.