Trước khi mạ, các bộ phận phải được làm sạch tỉ mỉ trong dung dịch kiềm nóng để loại bỏ dầu và đất. Những chất tẩy rửa này, thường dựa trên natri hydroxit hoặc kali hydroxit, có tính ăn mòn cao đối với nhiều kim loại. Một lò sưởi có thể tồn tại qua sự thay đổi môi trường ăn mòn này sau ca làm việc này là điều cần thiết để quá trình sản xuất không bị gián đoạn. Bộ gia nhiệt ngâm PTFE đã được chứng minh là giải pháp đáng tin cậy trong các dây chuyền-xử lý trước có tính kiềm mạnh như vậy, mang lại tuổi thọ lâu dài mà không bị ăn mòn hoặc làm nhiễm bẩn bể làm sạch.
Quy trình làm sạch bằng kiềm và nhu cầu của nó
Làm sạch bằng kiềm là bước-tiêu chuẩn trước khi mạ được dùng để tẩy dầu mỡ các bộ phận kim loại. Các điều kiện hoạt động điển hình bao gồm phạm vi pH từ 12 đến 14, nhiệt độ từ 60°C đến 80°C và sự hiện diện của chất hoạt động bề mặt, chất chelat và chất làm ướt. Nồng độ xút cao là cần thiết để xà phòng hóa dầu và nhũ hóa đất. Tuy nhiên, những điều kiện tương tự này có thể phá hủy nhiều vật liệu vỏ bọc lò sưởi thông thường. Ví dụ, thép không gỉ dễ bị nứt do ăn mòn do ứng suất ăn da, đặc biệt ở nhiệt độ trên 60°C và khi có clorua dư. Titan, mặc dù có khả năng kháng nhiều loại axit, nhưng có thể bị giòn do hydro hoặc bị tấn công bề mặt trong dung dịch kiềm nóng và mạnh. Các vật liệu nhỏ hơn như đồng hoặc thép cacbon bị hòa tan nhanh chóng.
Những thách thức đối với máy sưởi thông thường trong giải pháp ăn da
Kiểu hư hỏng chính của lò sưởi có vỏ bọc bằng kim loại-trong chất tẩy rửa có tính kiềm là ăn mòn rỗ, sau đó là thủng vỏ bọc. Khi dây điện trở bên trong tiếp xúc với chất điện phân, hiện tượng đoản mạch-sẽ xảy ra và bộ sưởi bị hỏng. Ngoài ra, các ion kim loại thoát ra từ lò sưởi bị ăn mòn có thể làm nhiễm bẩn bể làm sạch. Các ion này có thể bám vào các bộ phận trong các bước quy trình tiếp theo hoặc cản trở hoạt động hóa học của chất hoạt động bề mặt, làm giảm hiệu quả làm sạch. Kinh nghiệm thực tế cho thấy rằng bộ gia nhiệt bằng thép không gỉ trong dung dịch natri hydroxit nóng ở 80°C có thể phát triển các vết gỉ hoặc vết nứt có màu sắc rõ ràng trong vòng vài tháng, cần phải thay thế thường xuyên và ngừng hoạt động ngoài kế hoạch.
Tại sao máy sưởi PTFE hoạt động đáng tin cậy trong chất tẩy rửa kiềm
PTFE (polytetrafluoroethylene) có khả năng kháng hóa học với hầu như tất cả các bazơ mạnh, bao gồm natri hydroxit (NaOH) và kali hydroxit (KOH), với nhiệt độ hoạt động liên tục tối đa là 110°C. Vì chất tẩy rửa có tính kiềm thường được vận hành ở nhiệt độ 80°C nên nhiệt độ này nằm trong phạm vi nhiệt độ an toàn của PTFE. Vật liệu không bị thủy phân, trương nở hoặc nứt khi tiếp xúc với dung dịch có độ pH cao. Ưu điểm thực tế là bộ gia nhiệt PTFE không giải phóng ion kim loại vào bể. Dung dịch tẩy rửa vẫn nguyên chất, không bị nhiễm bẩn ngoài ý muốn ảnh hưởng đến các bước mạ điện tiếp theo.
Khi đánh giá ứng dụng chất tẩy rửa kiềm cho bộ gia nhiệt PTFE, cần lưu ý rằng tính chất trơ của PTFE cũng ngăn cản sự bám dính của muối ăn da hoặc các sản phẩm phản ứng với bề mặt bộ gia nhiệt. Lò sưởi bằng kim loại thường tạo ra một lớp vỏ natri cacbonat hoặc silicat kết tủa, giúp cách nhiệt bộ phận và giảm sự truyền nhiệt. Bề mặt chống dính-của PTFE giảm thiểu sự tích tụ như vậy, mặc dù cặn nước cứng vẫn có thể hình thành.
Mật độ watt và khuyến nghị vận hành
Bộ gia nhiệt PTFE tiêu chuẩn được thiết kế cho mật độ watt tối đa là 1,5 W/cm2. Trong các chất tẩy rửa có tính kiềm hoạt động ở 80°C với sự khuấy trộn thích hợp, mật độ watt này có thể chấp nhận được. Nên khuấy trộn (từ chuyển động của dung dịch, phun không khí hoặc tuần hoàn bơm) để cải thiện khả năng truyền nhiệt và ngăn ngừa quá nhiệt cục bộ của vỏ bọc PTFE. Không khuấy trộn, nên giảm mật độ watt xuống khoảng 1,0 W/cm2 để tránh màng sôi ở bề mặt gia nhiệt.
Vị trí đặt thiết bị sưởi thích hợp bao gồm việc đặt thiết bị sưởi PTFE cách xa thành bể và khu vực chất hàng vào giỏ. Đối với bể sâu hơn 60 cm, nên sử dụng máy sưởi thẳng đứng. Đối với bể làm sạch kiềm nông, bộ gia nhiệt hình chữ L{3}}có chân ngang gần đáy đảm bảo phân bổ nhiệt đều. Việc lắp qua-bên- là phổ biến để trang bị thêm các dây chuyền hiện có.
Mẹo bảo trì
Nên kiểm tra định kỳ sự tích tụ cặn. Ngay cả trong bể kiềm, muối nước cứng (canxi và magie cacbonat hoặc hydroxit) có thể kết tủa trên bề mặt PTFE khi xảy ra hiện tượng gia nhiệt cục bộ. Cân này hoạt động như một chất cách điện, làm giảm hiệu suất truyền nhiệt và khiến nhiệt độ vỏ bọc PTFE tăng lên. Bạn nên kiểm tra đơn giản mỗi tháng một lần-để phát hiện cặn thô trên bề mặt lò sưởi-. Nếu có cặn, hãy làm sạch nhẹ nhàng bằng bàn chải mềm và dung dịch axit nhẹ (chẳng hạn như axit citric hoặc axetic 5%), sau đó rửa kỹ sẽ khôi phục hiệu suất. Không nên sử dụng các dụng cụ mài mòn hoặc dụng cụ cạo sắc nhọn vì chúng có thể làm hỏng lớp phủ PTFE.
Phần kết luận
Bộ gia nhiệt PTFE cung cấp khả năng hoạt động bền bỉ,-lâu dài trong các dây chuyền xử lý trước{1}}có tính kiềm khắc nghiệt. Khả năng kháng natri hydroxit và kali hydroxit ở nhiệt độ lên tới 80°C, kết hợp với khả năng giải phóng ion kim loại bằng 0, khiến PTFE trở thành vật liệu vỏ bọc được ưu tiên làm chất tẩy rửa kiềm trước khi mạ. Khả năng tương thích của vật liệu trên toàn bộ phổ pH-từ axit mạnh đến bazơ mạnh-là đặc điểm nổi bật của các bộ phận làm nóng PTFE. Với khả năng quản lý mật độ watt thích hợp (1,5 W/cm2 khi có khuấy trộn) và kiểm tra cân định kỳ, bộ gia nhiệt PTFE có thể hoạt động nhiều năm trong bể làm sạch bằng xút nóng mà không gặp sự cố, đảm bảo độ sạch các bộ phận nhất quán và lịch trình sản xuất không bị gián đoạn.
