Хімічне лудіння металу
Лудить жерсті здійснюють гарячим або електролітичним способом.
Технологія гарячого лудіння заснована на зануренні сталевого листа або рулонної смуги у флюс, а потім в ванну з розплавленим оловом.
В даний час більш поширена технологія електролітичного лудіння жерсті, при якому наноситься дуже тонкий шар олова.
Електролітичне лудіння оловом характеризується високою продуктивністю, і дешевше гарячого лудіння металу. Але при цьому шар наноситься олова тонше, і корозійна стійкість одержуваної білої жерсті нижче.
Процес лудіння жерсті здійснюється в наступній послідовності: розмотування, зварювання смуг, знежирення, травлення, покриття, оплавлення, пасивація і смотка.
Операція знежирення призначена для видалення з поверхні жерсті жирових і механічних забруднень. Метод знежирення може бути катодний, анодний або безконтактний анодно-катодний.
Під час знежирювання анодно-катодних методом струм подають на електроди з нержавіючої сталі. Смуга поперемінно в одному проході кожної ванни є анодом, в іншому - катодом. Між проходами в ваннах встановлені гумована сталеві ізолюючі перегородки.
При пропущенні постійного електричного струму через розчин знежирення на негативно зарядженому ділянці смуги (катоді) виділяється водень, на позитивно зарядженому (аноді) - кисень.
Анод (+): 2ОН - - 4ē ® О 2 - + 2H +
Жирова плівка і забруднення на поверхні смуги відриваються за рахунок виділення бульбашок газу. Внаслідок того, що поверхнева енергія на кордоні раствор- газ більше ніж на кордоні масло-розчин, кожен пухирець всмоктується краплею олії. Бульбашки в міру зростання відриваються з поверхні розчину разом з маслом.
Після знежирення проводиться промивка металу водою для видалення з поверхні смуги залишків знежирюючого розчину.
Після знежирення проводять травлення смуги чорної жерсті для видалення оксидів заліза. Травлення здійснюється катодних, анодним або безконтактним анодно-катодних способом. Струм подають на електроди, виконані зі свинцю або свинцево-сурм'янистого сплаву. При травленні анодно-катодних способом смуга в першій ванні заряджена позитивно, в другій - негативно.
При пропущенні постійного електричного струму через розчин декапірованія на негативно зарядженому ділянці смуги виділяється водень і відновлюються оксиди заліза, на позитивно зарядженому - окислюється кисень води і залізо основи. Схема реакцій:
FeO + 2H + + 2ē ® Fe + H 2 O,
Fe 0 - 2ē ® Fe 2+
При катодному декапирование відбувається відділення оксидів заліза від основи виділяється воднем і їх часткове відновлення, при анодному - відрив оксидів заліза бульбашками кисню.
Після операції травлення проводиться промивка металу водою для видалення з поверхні смуги залишків декапируют розчину.
Основна частина процесу на агрегатах електролітичного лудіння жерсті це нанесення олов'яного покриття. Електролітичне лудіння стали виконується шляхом осадження олова на сталеву смугу з електроліту лудіння під дією струму.
При пропущенні постійного електричного струму через розчин лудіння на негативно зарядженої смузі осідає металеве олово з розчину лудіння, анодний процес зводиться до розчинення олов'яних анодів і переходу олова в розчин лудіння. Схема реакцій:
Катод (-): Sn 2+ + 2ē ® Sn 0
Анод (+): Sn 0 - 2ē ® Sn 2+
Після лудіння жерсті смуга промивається водою для видалення з поверхні залишків розчину лудіння.
Для поліпшення растекаемости олова при оплавленні олов'яного покриття проводиться флюсування, тобто обробка смуги методом занурення в ванну з розчином флюсування. З ванни флюсування смуга надходить в сушильну установку.
При виробництві жерсті електролітичного лудіння з диференційованим покриттям на верхню сторону смуги наносять безперервні поздовжні лінії розчином біхромату натрію роликами маркувальної машини
Для отримання блискучого олов'яного покриття з високими експлуатаційними властивостями жерсть піддають оплавлення. Для оплавлення покриття застосовують індукційну установку або установку контактного оплавлення.
Процес оплавлення складається з стадій:
- нагріву смуги з олов'яним покриттям до температури вище 232 0 С (температура плавлення олова);
- швидкого охолодження (гарту) глянцевого олов'яного покриття в воді, що дозволяє отримати блискучу поверхню.
У ванні оплавлення зменшується пористість олов'яного покриття і збільшується хімічна стійкість жерсті.
Призначення операції пассивации білої жерсті це підвищення корозійної стійкості електролуженой жерсті, забезпечення адгезії до лакового покриття.
Пассивация здійснюється електрохімічним катодних або хімічним способом в ваннах з розчином біхромату натрію.
При пропущенні постійного електричного струму через розчин пассивации на негативно зарядженому ділянці смуги виділяється водень, відновлюються біхромат-іони до тривалентного і металевого хрому, на позитивно заряджених свинцевих анодах пассивации - окислюється кисень води з виділенням газоподібного кисню. Схема реакцій:
Для видалення зі смуги залишків пасивуючого розчину проводять промивання водою.
Після промивання смуга сушиться гарячим повітрям.
Для запобігання поверхні олов'яного покриття від стирання при різанні, транспортуванні і переробці проводять промаслювання поверхні білої жерсті. Відомі два способи промаслювання: електростатичний і нанесення масляної емульсії. При нанесенні масляної емульсії смуга проходить через ванну з емлуьсіей, потім піддається струменевого обробці цієї ж емульсією і проходить через віджимні полоки. Процес електростатичного промаслення здійснюють в електростатичному полі при наявності масляного туману в іонізуючої кабіні промаслювання. Як промаслюється речовини застосовують зазвичай діоктілсебацінат.
Якість білої жерсті оцінюють оглядом її на інспекційних дзеркалах. При досягненні необхідної кількості металу на моталці проводиться розріз смуги барабанними розділовими ножицями. З метою безперервної роботи агрегату смотка смуги в рулони проводиться на двох моталках. На одній моталці смугу намотують, на інший - знімають готовий рулон білої жерсті. Змотаний рулон зіштовхують на розвантажувальну візок, зважують і укладають в магазин прибирального пристрою. І далі рулонний жесть упаковується і відвантажується споживачеві, а для отримання листовий продукції рулони жерсті надходять на агрегати різання.