Способы нанесения неметаллических неорганических покрытий

Химический способ

Горячий способ

Диффузионный и металлизационный способы

Контактный способ

Способы нанесения неметаллических неорганических покрытий

Одним из постоянных источников производственного шума в гальванических цехах являются генераторы постоянного тока, выпрямители переменного тока, вентиляторы. Шлифовальные и полировальные станки могут генерировать шум, пре­вышающий предельно допустимый уровень. Работа камер струйной очистки приводит к образованию средне- и высокочастотного шума с уровнем звукового давления 84-92 дБ, в то время как допустимый уровень звука в гальванических цехах, зависящий от одновременной работы всех видов оборудо­вания, не должен превышать 85 дБ.

Основными мероприятиями обеспечивающими снижение влияния источников опасных и вредных производственных факторов являются - автоматизация и герметизация процессов - механизация и автоматизация производства с ручным трудом, замена токсичных и горю­чих веществ менее токсичными и негорючими веществами.

Примерная однотипность процессов к операций гальванического производства, их многократная повторяемость позволяют внедрить комплексную механизацию и автоматизацию с программным управле­нием, что дает возможность значительно снизить расходы химикатов и одновременно оздоровить производственную среду. При невозмож­ности автоматизации процесса должна быть обеспечена комплексная механизация отдельных операций - подготовительных, транспортных, финишных, в частности, загрузки подвесок и изделий в ванны и их вы­грузки.

Повышенное внимание с точки зрения безопасности должно уде­ляться операциям составления электролитов - отвешиванию, отмериванию, перемешиванию и корректировке электролитов. Категорически запрещается слиз кислот из бутылей их нагибанием. Эта операция должна осуществляться при помощи воздуха невысокого давления, на­гнетаемого в бутыль через трубку в пробке, либо при помощи сильфона.

Для операций очистки поверхности рекомендуется замена:

§ механического шлифования и других видов механической очистки химико-механическим методом подготовки поверхности;

§ бензина, керосина и других токсичных и огнеопасных углеводоро­дов другими растворителями (применение трихлорэтилена и тетрахлорэтилена возможно только в герметизированных установках при одно­временном их использовании и регенерации);

§ обезжиривания в органических растворителях химическим и элект­рохимическим обезжириванием в щелочном растворе;

§ хлорированных углеводородов при обезжиривании синтетическими моющими средствами;

§ хлорсодержащих полированных паст составами, в которых нет соединений хрома (вместо окиси хрома можно вводить в пасты без­вредный порошок электрокорунда;

§ вредный стеарин можно заменить жирными кислотами).

При травлении для уменьшения выделения водорода и паров кис­лот в травильный раствор кроме ингибиторов кислотной коррозии ре­комендуется вводить присадки ОП-7, ОП-10, «Уникод», «мыльный ко­рень» и другие, согласованные с органами санэпидемслужбы. Наряду с оздоровительным эффектом использование различных присадок сни­жает расходы на вентиляцию, Для процессов гальванопокрытий рекомендуется замена:

§ цианистого электролита меднения нецианистыми электролитами: этилендиаминовым, щавелевокислым, пирофосфатным, аммиакатным, борфтористоводородным;

§ цианистого электролита кадмирования нецианистым: судьфатноаммонийным, борфторноговодородным, фенолсульфоновым, аммиа­катным, уротропиновым. хлористоаммонийным;

§ цианистого электролита цинкования нецианистым: аммиакатным, борфтористоводородным, цинкатным, пирофосфатноаммониевым, этаноламиновым;

§ электролитов хромирования, содержащих шестивалентный хром, электролитами, содержащими трехвалентный хром (возможно приме­нение холодного тетрахроматного или саморегулирующего электроли­та);

§ горячего фосфатирования ускоренным холодным фосфатированием с применением струйного метода распыления раствора;

§ щелочных растворов для оксидирования черных металлов кислыми растворами.

Для уменьшения уноса электролитов с поверхности ванн в состав электролитов вводят различные добавки: ингибиторы кислотной кор­розии, присадки, поверхностно-активные вещества (ПАВ), хромин и другие вещества. Так, ингибиторы кислотной коррозии КПИ-1, КПИ-3, КПИ-4 и другие значительно уменьшают выделение паров кислоты с поверхности гальванических и травильных ванн. Использо­вание присадок в сернокислотных ваннах уменьшает выделения серни­стого ангидрида в 5 раз, паров серной кислоты в 3-4 раза. Примене­ние хромина при защитно-декоративном хромовом покрытии снижает концентрацию хромового ангидрида в воздухе рабочей зоны в сотни раз, что позволяет экономить электроэнер­гию в отдельных случаях до 40%.

Высокие технико-экономические показатели и оздоровительный эф­фект достигаются при применении блескообразующих добавок в галь­ванических ваннах (бутиндиол 1,4; сахарин; Б-72-11 и др.), что пол­ностью устраняет или резко сокращает (до 10-25%) операцию полирования. Большое значение с точки зрения загрязнения окружающей среды отводится соблюдению выбранных режимов работы ванн. При нарушении режима (повышения плотности тока, концентра­ции и температуры электролита, увеличении продолжительности обработки изделия и др.) происходит увеличение испарения и уноса электрлита из-за повышенных выделения газов с поверхности ванн. Предотвращение перегрева электролита достигается регулированием силовой мощности нагревателя при наладке ванны и систематическим контролем за температурой нагрева в процессе эксплуатации.

Гальванические цехи проектируют и строят, как правило, двухэтажными с размещением в нижнем этаже сборных вытяжных возду­ховодов, фильтров и другого вентиляционного оборудования. Здесь же располагают помещения для источников постоянного тока, участки, ультразвуковых генераторов, насосных, сборники сточных вод,

Укрытие зеркала испарения раствора пенообразующим слоем позволяет сократить объем воздуха, необходимый для yдaлeния через бортовые отсосы, на 50 %, плавающими телами (шариками, линзами) - на 25 %.

Вытяжку воздуха из гальванического цеха необходимо компенсиро­вать притоком наружного чистого воздуха в течение всего года. В холодное время года приточный воздух должен подогреваться до температуры не ниже 18^ОС. Объем приточного воздуха, осуществляемый приточной механической вентиляцией, должен быть на 10- 15 % меньше вытяжки для того, что воспрепятствовать проникновению в смежные похищения. При подаче воздуха через перфорированные воздуховоды прямоу­гольного и круглого сечении максимальную скорость и избыточную температуру воздуха на входе в рабочую зону определяют по форму­лам

где: v₀ - скорость воздуха на выходе из отверстия, м/с;

C_f - коэффи­циент живого сечения;

х - расчетное расстояние от плоскости выпуска воздуха до уровня рабочей зоны, м;

Δt₀ - разность температур при­точного и цехового воздуха,°С;

b - ширина перфорированной стенки, м.

Для воздуховода прямоугольного сечения m = 2,1 и m = 1,7 для воз­духовода круглого сечения.

Воздух, удаляемый местными отсосами от технологического обору­дования гальванических цехов, содержит большое количество вредных веществ в различных агрегатных состояниях: в капельно-жидком (брызги), в виде тонкодисперсного аэрозоля, а паро- и газообразном виде.

Загрязненный воздух из гальванического цеха должен выбрасывать­ся в атмосферу не менее чем на 2 м выше наиболее высокой части . крыши ине должен попадать в здания, расположенные вблизи цеха. При низких выбросах наибольшая концентрация будет на территории предприятия. Если количество вентиляционных выбросов превышает предельно допустимый выброс, обеспечивающий ПДК вредных веществ в приземном слое, то перед выбросом в ат­мосферу во»дух должен подвергатъся очистке.

Принципиальная схема отсасывающей остановки от пескоструйных aппаратов

Воздух, отсасываемый от шлифовальных и полировальных станков очищают с помощью циклонов, отстойников, про­мывных камер, а также мокрыми фильтрами с песком или гравием. Для очистки воздуха, отсасываемого от пескоструйных аппаратов, на­шла применение установка, принципиальная схема которой показана на рис. 1. Воздух проходит через циклон 1, где осаждаются крупные частицы пыли, и поступает в увлажнительную камеру 2. Далее, он на­прав-ляется в мокрый гравийный фильтр 3 и при помощи эксгаустера 4 выбрасывается наружу. В отстойном бассейне 5происходит отстаи­вание шлама, стекающего из увлажнителя гравийного фильтра.

При толщине слоя гравия 200-300 мм минимально необходимая площадь фильтрующей поверхности определяется из расчета 1500-2000 м³ воздуха в час на 1 м² фильтра. Расход воды на ороше­ние фильтра составляет 0,2-0,6 л на 1 кг воздуха. Иногда вместо оро­шаемых гравийных фильтров устанавливают барьеры или встряхиваю­щиеся матерчатые зигзагообразные или рукавные фильтры. Допусти­мая нагрузка на зигзагообразные фильтры 40-50 м³/ч. на 1 м² поверхности ткани, а для рукавных фильтров – 120 -150 м³/ч на 1 м² ткани.

В воздухе, отсасываемом от ванн, содержатся вещества в аэрозоль­ной фазе (хромовый ангидрид, серная кислота, щелочь, соли никеля) и в паровой или газовой фазе (цианистый водород, фтористый водо­род, окислы азота, соляная кислота). Для улавливания хромового ангидрида, серной, фосфорной и соляной кислот применяют воду или щелочной раствор Эффективное улавливание окислов азота достигают щелочным раствором пернганата калия, содержащего 4% (по массе) гидроокиси натрияили гидроокиси калия и 1 - 1,6 % перманганата калия. Газообразные цианистые соединения улавливают 5 %-ным раствором железного купороса. Очистку от фтористого водорода осуществляют раствором технической соды.

При выборе очистного оборудования учитывают aгpегатное состояние, физико-химические свойства улавливаемых веществ, эффективность очистки, капитальные затраты, эксплуатационные расходы, надежность работы, простоту обслуживания, занимаемую площадь, расход электроэнергии и воды.