Способ анодной защиты от коррозии травильных ванн

 

Т.М. Бершадская, Б.Г. Дубровский, В.Я. Заблудовский, Я;Н.Липкин, В.А.Макаров, .D.Я. Найденов» В;.Ф» Пикельйи;

И.С. Раскин, В.А. Сержантов, В.П. Фйшман, И.А. Фрисман ..и И.Г. Овчаров (72) Авторы нэобретення

1 1

» (71) Заявнтель (54) СПОСОБ АНОДНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ

ТРАВИЛЬНЫХ ВАНН

Изобретение относится к анодной защите металлических емкостей и использовано для анодной защиты от кор» розни травильных ванн с прокатываемыми длинномерными изделиями.

При травлении проката используют сернокислотные и солянокислые растворы при повышенных температурах.

Для защиты конструкций травильных ванн от коррозии внутреннюю поверхность их гуммируют резинами и футеруют кислотостойкими материалами.

При этом каждые три года травильные. ванны полностью обновляются из-за коррозионного разрушения.

В связи с увеличением скорости проката процесс непрерывного травления предлагается проводить в более агрессивных средах, например в 14Фной НС6 при 90 С. Увеличение агрессивности среды для травления проката приводит к тому, что даже гуммированные и футерованные травильные

2 ванны невозможно эксплуатировать иэза быстрого коррозионного разрушения.

Для снижения коррозии целого ряда аппаратов, содержащих электропроводную агрессивную среду, изготовленных из различных видов конструкционных металлов и сталей, используют способы анодной защиты. Эти способы позволяют значительно снизить скорость коррозии аппаратов. Так, например, применение анодной защиты хранилища 25>-ной аммиачной воды, выполненной из углеродистой стали, снижает скорость коррозии аппарата в 300 раз (от 0»3 до

0,001 мм в год). Для промышленных сборников гидроксиламинсульфата, выполненных из нержавеющей стали

Х18Н10Т, также осуществлена анодная защита. При этом применение анодной защиты приводит к уменьшению скорости гокоррозии в 7500 раэ (с 3 до

0,0004 г/м -ч) (1).

Одним из недостатков этих способов является необходимость исполъэования

969785 специальных вспомогательных электродов - катодов (эффективная поверхность которых должна составлять 1/70 - 1/100 от защищаемой), контактирующих с агрессивной средой и приводящих к удорожанию анодной защиты, уменьшению использования полезного объема защищаемой конструкции и возможному загрязнению электролита продуктами ее растворения. В устройствах анодной за- 0 щиты широко применяются платинированные катоды. Стоимость такого катода может составить до .30 стоимости устройства анодной защиты.

Известен способ анодной защиты ем- >5 костей с агрессивными срецами,,когда в качестве катода используют не специально вводимые в емкость электроды (катоды), а тот элемент, который в ней присутствует, например мешалку (21.

В данном случае происходит изменение тока защиты в процессе эксплуатации, что связано с уменьшением поверхности электрода, падает эффектив- 5 ность защиты. Дополнительный элемент уменьшает полезный обьем, вносит загрязнения в электролит. Кроме того, при анодной защите ванны с непрерывным травлением прокатываемых длинно- мерных изделий не исключена возможность их механического повреждения, а ввод их в травильную ванну требует создания -специальных устройств, снижающих экономико-эксплуатационные

35 характеристики ванны.

Цель изобретения - упрощение и повышение эффективности аноцной защиты, а также снижение потерь металла изделия.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу анодной защиты от коррозии травильных ванн, включающему по дачу на корпус ванны анодного потенциала и поддержание его на оптимальном уровне с помощью регулятора, электрода сравнения и катода, в качестве анода используют обрабатываемое длинномерное изделие.

Будучи подключенным к катоду, обрабатываемое изделие по существу ставится под катодную защиту, при этом обеспечивается ускорение удаления окалины с него, снижение потерь металла при катодной обработке проката до55 стигает 40-553. Выделяющийся при катодной поляризации водород интенсифицирует восстановление окалины. Обрабатываемое изделие является электродом с непрерывно обновляемой поверхностью.

В этом случае ток электрохимиеской защиты является практически постоянным (при одном и том же приложенном напряжении) . Это значительно упрощает электронную схему системы защиты и повышает надежность работы непрерывных травильных агрегатов.

На чертеже приведена схема устройства, предназначенного для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит травильную ванну 1 (анод)., заполненную электролитом 2, и движущееся в ней длинномерное изделие 3 (катод), подсоединенные к выходным клеммам 4 и 5 регулятора 6 потенциала, на вход 7 которого подсоединен электрод 8 сравнения. При этом само длинномерное изделие (катод) подсоединено к регу лятору потенциала с помощью скользящего контакта 9.

Работа устройства реализуется с помощью регулятора потенциала. В этом случае пассивное состояние травильной ванны поддерживается за счет протекания поляризующего тока между прокатываемым длинномерным изделием и корпусом травильной ванны, Потенциал оптимальной запассивированности между электродом сравнения и корпусом ванны устанавливается задатчиком регулятора потенциала и поддерживается за счет протекания поляризующего ансдного тока. Включение и выключение поляризации осуществляется автоматически регулятором потенциала при достижении некоторых граничных потенциалов, находящихся в пределах пассивной области металла защищаемой травильной ванны.

Предлагаемый способ опробован в лабораторных условиях при анодной защите лабораторных травильных ванн размером 300 х 250 х 200 мм, изготовленных из сплавов ВТ1-0, ЭИ-943 и

Х18Н10Т, в которых подвергали травлению ленту из Ст 3.

В качестве регулятора потенциала используют потенциостат ПБ-10, к выходным клеммам которого подключается защищаемая травильная ванна (анод) и движущаяся обрабатываемая лента (катод), а хлорсеребряный электрод сравнения связан с травильным раствором через электрический ключ. помощью миллиамперметра определяют ток коррозии и пересчитывают на скорость коррозии в миллиметрах в

5 969785 d год. По величине скорости коррозии гуммирования внутренней поверхности оценивают эффективность анодной защи- травильной ванны; улучшить эксплуататы травильной ванны. ционные хврактеристики травильной

Составы травильных растворов при- ванны (увеличение рабочего обьема ведены в таблице. ванны, упрощение .ее конструкции).

Срок службы травильной ванны увеличивается с 3 до 15 лет по сравнению с используемой в промышленности, а также расширяются возможности применения .анодной защиты для травильРасТ8ор

Концентрация, о

Температура, ОС

1О

50 ных агрегатов с прокатываемыми длинномерными изделиями.

70 Экономический эффект от внедрения изобретения на агрегатах для не!

З прерывного травления стальной полосы составит 350 тыс.руб. в год только

50 за счет сокращения простоев на ремонт травильных ванн.

HCE

20 нро, ча С i

0 3

50

Формула изобретения

HF . 4

Посколвку степень защиты от корро-д зии сохраняется на высоком уровне (1-10 4 - 5 10 мм/год), то это позволит снизить коррозионное разрушение травильных ванн проката без применения гуммирования и футеровки кис-зв лотостойкими материалами ее внутренней поверхности, которые значительно удорожают стоимость травильной ванны.

Таким образом предлагаемое изобретение позволит упростить анодную защиту травильной ванны, так как в качестве катода используется прокатываемое изделие и не требуется использование специальных коррозионностойких или вспомогательных электродов; отка-4 заться от дорогостоящих футеровки и

Способ анодной защиты от коррозии травильных ванн при обработке длинномерных изделий, включающий подачу на корпус ванны анодного потенциала и поддержание его на оптимальном уровне с помощью регулятора, электрода сравнения и катода, о т л и ч а юt шийся тем, что, с целью упрощения и повышения эффективности, а также снижения потерь металла изделия, в качестве катода используют обрабатываемое длинномерное изделие.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Томашов Н.Ц. и др. Пассивность и защита металлов от коррозии. М., "Наука", 1965, с. 150-151, 2. Ashby W. А. и др. "Eurocor" 77, ;London, 1977, с. 85-88.

969785

Тираж 1053 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8321/31 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Пятибратов

Редактор В. Петраш Техред Л.Пекарь Корректор Г. Огар