» » Промышленное применение цинкования в порошковых смесях
11.02.2017

Диффузионное цинкование с применением порошковых смесей нашло широкое применение в мировой практике. Этим способом цинкуют втулки, фитинги, трубы, болты, гайки, различные крепежные изделия, детали насосов, приборов и др.
Высокий твердость диффузионных цинковых покрытий, полученных в порошковых смесях, обеспечивает им хорошую работоспособность в условиях истирания.
На оцинкованные этим способом изделия хорошо наносятся лакокрасочные покрытия без использования грунтовки.
В России на ряде заводов действуют участки цинкования труб. Этим способом обычно цинкуют стальные бесшовные горячекатаные, холоднокатаные и холоднотянутые труби из углеродистой стали.
Линия приготовления порошковой смеси

Порошковую смесь готовят на специальной линии (рис. 192). Цинковый порошок и инертный материал (разбавитель) загружают в бункера 1 и 2 соответственно. Из бункера I цинковый порошок самотеком поступает на ленточный транспортер 8, который подает его в сушильный барабан 9, откуда порошок поступает в шаровую мельницу 10, а после измельчения ковшовый элеватор 11 подает его на грохот 12 для просеивания.
Сухой (содержание влаги не более 0,5%) и мелкозернистый цинковый порошок может быть сразу направлен на ковшовый элеватор 11, а затем на грохот 12, с которого цинковый порошок поступает в бункер 3.
Промышленное применение цинкования в порошковых смесях

Инертный материал из бункера 2 с помощью ленточного транспортера 8 и ковшового элеватора 11 подают на грохот 12, а затем в бункер 4.
Из бункеров 3 и 4 цинковый порошок и разбавитель через дозатор 14 поступают на бегуны 15, служащие для измельчения и частичного перемешивания. Затем порошковую смесь с помощью ленточного транспортера 8 и другого ковшового элеватора 11 подают в бункер 5, а из него — в двухвальный шнековый смеситель 16 циркуляционной системы.
Перемешанную смесь с помощью элеватора 13 подают на ленточный транспортер 8, по которому она попадает в бункер готовой порошковой смеси 7, откуда ее берут для засыпки муфелей.
Порошковую смесь можно использовать многократно, поэтому в линии приготовления смеси имеется система для ее корректировки. В бывшую в употреблении смесь, которая поступает в смеситель 16 из бункера 6, добавляют 5—10 % (по массе) свежей порошковой смеси из бункера 5. Корректировку состава порошковой смеси проводят по результатам химического анализа на активный цинк (в смеси должно быть не менее 40—45 % активного цинка).
Технологический процесс цинкования

Процесс цинкования состоит из следующих основных технологических операций: 1) подготовки труб к покрытию; 2) упаковки труб в муфели и засыпки их диффузионной смесью; 3) химико-термической обработки: 4) распаковки муфелей; 5) извлечения оцинкованных труб, их очистки и контроля.
Трубы, предназначенные для диффузионного цинкования, подвергают тщательному осмотру. На поверхности труб не должно быть трещин, плен, расслоений, закатов, шлаковых включений и других дефектов. Следует отметить, что многие дефекты (например, закаты, трещины) можно удалить с помощью шлифования специальными устройствами.
Годные для покрытия трубы обезжиривают, промывают, травят и после промывки осматривают.
Для обезжиривания труб обычно применяют водные щелочные растворы, содержащие едкий натр, тринатрийфосфат и жидкое стекло, а для травления — водные растворы серной или соляной кислоты. Затем трубы осматривают, имеющиеся дефекты удаляют шлифованием, подвергают декапированию в слабом растворе соляной кислоты, тщательно промывают и направляют на флюсование.
Для защиты поверхности труб от окисления их подвергают флюсованию в 2 %-ном растворе смеси солей (70 % BaCl2+30% NaCl) при температуре 80—90°С в течение 5—10 мин. Флюсованные трубы сушат сжатым подогретым (80—100°С) воздухом до полного удаления влаги с поверхности труб.
Промышленное применение цинкования в порошковых смесях

Упаковку труб в муфели и засыпку их порошковой смесью производят на специальных установках. Трубы укладывают в муфели по определенной схеме от 1 до 12 шт. (в зависимости от сортамента), заполняют порошковой смесью, уплотняют вибрацией, закрывают крышкой и замазывают зазоры между муфелем и крышкой обмазкой, состоящей из шамота, асбеста и жидкого стекла.
Химико-термическую обработку проводят в газовых или электрических печах по специальному графику (рис. 193), характер которого зависит от требований к цинковому покрытию труб.
После химико-термической обработки муфели извлекают из печи, охлаждают на воздухе до 60—80°С и распаковывают.
Порошковую смесь, извлеченную из муфелей, направляют на повторное применение.
Оцинкованные трубы очищают от смеси, промывая их в горячей (80—90 °С) воде, а если необходимо — сжатым воздухом или металлическими щетками. Промытые трубы сушат, правят и отправляют в отделение контроля.
Цинковое покрытие на трубах должно быть сплошным, равномерным по толщине и прочно сцепленным с основным металлом. Толщина покрытия на трубах обычно составляет 80—100 мкм.
На рис. 194 представлена характерная структура диффузионного цинкового покрытия, полученного на трубах в порошковых смесях.
Промышленное применение цинкования в порошковых смесях