Рассказываю про насос

Доклад

Уважаемый председатель комиссии, уважаемые члены комиссии позвольте представить вашему вниманию дипломный проект на тему: реконструкция участка нанесения цинкового покрытия ОАО «Белкоммунмаш» с организацией локальной системы очистки сточных вод.

Цинкование является одним из самых распространенных и эффективных методов защиты стальных деталей от коррозии. Блестящее цинкование на ОАО «Белкоммунмаш» применяетсякак защитно-декоративное покрытие деталей машин, крепежа, ширпотреба и так далее.

Процесс нанесения цинкового покрытия с последующим радужным хроматированием осуществляется на механизированной линии стационарных ванн цинкования. Перемещение и выдержка обрабатываемых деталей с подвеской на соответствующих позициях реализуется тельферным манипулятором, запуск в работу которых осуществляется по типу «от кнопки на операцию» либо вручную. Общая производительность линии составляет 15500 м²/год.

В данном проекте я разработал автоматическую линию для нанесения композиционного цинкового покрытия с полным комплексом технологических мероприятий и заменой оборудования на новое.

На основании изучения научно-технической литературы, патентной проработки и технологической практики на ОАО “Белкоммунмаш” предлагаются следующие инженерные решения:

1) заменить цинковое покрытие на сплав Zn-Coс содержанием Со<1%, который существенно превышает коррозионную стойкость подобных цинковых покрытий той же толщины. Это позволит уменьшить толщину наносимого покрытия на 15%. Для нанесения покрытияприменяется слабокислый аммиакатно-хлоридный электролит следующего состава, г/л: ZnCl₂ 80-90; CoCl₂ 1-2; NH₄Cl50-150; H₃BO₃ 20-30 г/л. Рабочая плотность токаi = 0,5-3 А/дм².Осаждение проводится при температуре 20-40⁰C, что не требует дополнительных энергетических затрат на разогрев электролита.

2) заменить электролит хроматирования на менее концентрированный, что позволит уменьшить нагрузку на очистные сооружения, а также загрязнение окружающей среды.Состав раствора включает в себя, г/л:CrO₃ 8-25 г/л; Na₂SO₄ 6-10 г/л; H₂SO₄ 1-2 г/л; HNO₃ 2-3 г/л. Процесс проводится при комнатной температуре.

3) заменить растворы обезжиривания и травления на раствор совместного обезжиривания-травления, что в свою очередь сокращает количество межопе-рационных промывоки уменьшает длину линии. Состав раствора следующий:NaCl 85-95 г/л; H₂SO₄50-60 г/л; композиция "ЭКОМЕТ-С009" 45-50 мл/л.Температура раствора 60-70°С.

Подробный порядок технологических операций с последующей схемой очистки и регенерации электролитов представлен на технологической схеме (показываю плакат «Технологическая схема»).

Одновременное обезжиривание-травление → промывка → цинкование → промывка → хроматирование → промывка → горячая промывка → сушка.

Выход из строя раствора обезжиривания-травления обусловлен накоплением в нем маслопродуктов преимущественно в эмульгированном состоянии, продуктов омыления жиров, а также механических примесей.Предварительно очистив растворобезжиривания-травления от загрязнений на комбинированном фильтре, данный раствор подвергается ультрафильтрационной очистке, после чего насосом обратно подаётся в ванну обезжиривания-травления.

Описание УФ. УФ состоит из 7 секций в каждой из которых имеется мембрана, сепаратор, дренажная сетка и уплотнитель.Принцип действия заключается в том, что вода продавливается через полупроницаемую перегородку.Главное отличие мембраной фильтрации от обычного объемного фильтрования в том, что подавляющее большинство всех задерживаемых веществ накапливается на поверхности мембраны, образуя дополнительный фильтрующий слой осадка, который обладает своим сопротивлением.

Выход из строя электролита цинкования обусловлен накоплением в нем катионов электроположительных примесей таких как Fe³⁺ и Cu²⁺, что приводит к уменьшению выхода по току основного металла, ухудшению качества покрытия и появлению брака.Электролиты цинкования из ванн поступают в электролизер, где прорабатываются при малых плотностях тока для удаления электроположительных примесей (в основном меди) и накопившегося цинка. После раствор поступает на механический фильтр, а затем с помощью центробежного насосавозвращается в ванны цинкования.

Выход из строя раствора хроматирования связан с накоплением катионов Cr³⁺ в связи с восстановлением Cr⁶⁺ в ходе химической реакции, а также ионов Zn²⁺ и других нежелательных примесей.

Отработанный раствор из ванны хроматирования подаётся в анодное пространство мембранного электролизёра с катионитовой мембраной, в котором происходит окисление Cr (III) до Cr (VI), а в катодное – 5%-ную серную кислоту.

Это позволяет обеспечить практически полное удаление примесей Сr³⁺ и Zn²⁺ из анодного пространства мембранного электролизёра. Хромовая кислота поступает в ёмкость для корректировки, откуда насосом подаётся в ванну пассивации.

Рассказываю про насос.

Промывные воды регенерируют в связи с накоплением в них большого количества реагентов электролитов, что в дальнейшем приводит к ухудшению качества промывки и негативно влияет на последующие операции.

В начале воды с ванн промывок и улавливания сливаются в реактор, куда из электрокоагулятора подается ферроферригидрозоль (ФФГ) – нетоксичное коллоидное вещество, получаемое из отходов стали путем электролиза. Затем вода подается на механический фильтр и гиперфильтратор, после чего насосом подается обратно в ванны промывки. Данный метод позволяет обезвреживать Cr(IV).

Описываю линию. Для реализации техпроцессаспроектирована АГЛ. На линии имеется 10 полипропиленовых ванн, а также площадка обслуживания. Длинна линии – 11,33 м; ширина – 3,15 м; высота – 3,3 м.

4) с целью снижения потерь основных компонентов и уменьшения расхода воды предлагается после ванн химического обезжиривания-травления, цинкования и хроматированияиспользовать двух-каскадную промывку.

5) для уменьшения эксплуатационных расходов и коррозионного износа ванн предлагается заменить стальные ванны нанесения покрытия на полипропиленовые, толщиной 15 мм.

6) с целью обеспечения повышения производительности труда, уменьшения количества работающих в условиях выделения токсичных и агрессивных веществ, обеспечения четкой регламентации технологического процесса, необходимой для получения покрытий высокого качества, снижение расхода электроэнергии предлагается поставить подвесной тележечный автооператор.

Рассказываю про автооператор. Подвесной тележечный автооператор перемещается по двурельсовому пути, укрепленному на специальных вертикальных стойках, что обеспечивает свободный доступ к ваннам и трубопроводной арматуре.Тележ. Авт. Целесообразнее применять для прямолинейной линии, обладает большей устойчивостью.

Описываю циклограмму. На данной схеме предложена циклограмма процесса нанесения Zn покрытия с соответствующим временем выдержки деталей на позициях и ритмом выдачи.

При расчете и конструировании гальванической линии и вспомогательного оборудования было подобрано оборудование. При расчете материальных и энергетических балансов получены данные о необходимом годовом расходе сырья и энергии, произведен анализ помещения участка на категорию взрывоопасности и установлен класс опасности используемых компонентов, произведен расчет заземляющего устройства автооператора (4шт). Были подобраны средства автоматизации и произведен расчет регулятора температуры ванны обезжиривания-травления. На функциональной схеме автоматизации основными объектами управления являются ванна ДКП, улавливания и ваннагорячей промывки. Основными технологическими параметрами, подлежащими контролю являютсяt, Q, L.

Экономическую часть проекта отражают следующие данные: в результате реконструкции гальванического участка капитальные вложения составят 496,24млн. руб., а рентабельность капитальных вложений – 37 %, годовой экономический эффект от проведенной реконструкции составит 185,26 млн. руб. в год, срок окупаемости капитальных вложений составит 2,7 года.

Таким образом, исходя из полученных данных, реконструкция участка Znна ОАО «Белкоммунмаш» с организацией локальной системы очистки сточных является целесообразной.