Làm thế nào các mảnh kim loại rải rác và bùn dẫn điện gây ra hiện tượng rỗ điện phân cục bộ trên lò sưởi ngâm PTFE

Ăn mòn tế bào điện tích tập trung từ sự lắng đọng trầm tích dẫn điện

Bể mạ kim loại, bể mài mòn hóa học và bể tái chế kim loại liên tục tạo ra các mảnh kim loại nhỏ, bột hợp kim và bùn kim loại nặng dẫn điện. Các hạt dẫn điện này chìm xuống và bám vào bề mặt bên ngoài của lò sưởi ngâm PTFE, tạo thành các màng dẫn điện liên tục rải rác. Khi bộ chỉnh lưu bể tạo ra điện áp DC, dòng điện đi qua các lớp bùn dẫn điện tạo thành vô số tế bào ăn mòn điện cực nhỏ giữa trầm tích kim loại, ion lỏng và khung bể nối đất. Không giống như các bề mặt ống sạch không có cặn kim loại, các vùng-được bao phủ bởi bùn phải chịu sự ăn mòn điện phân có mục tiêu liên tục, tạo thành các hố vi mô-sâu dày đặc trở thành điểm hỏng hóc chính. Dữ liệu giám sát tại chỗ-dài hạn-cho thấy máy sưởi được làm sạch cặn kim loại hàng tuần duy trì tuổi thọ ổn định từ 18–24 tháng, trong khi máy sưởi có cặn dẫn điện tích tụ sẽ phát triển rỗ cục bộ nghiêm trọng trong vòng 10 tháng. Bài viết này phân tích các cơ chế phân hủy cơ học-điện phân kép do bùn kim loại gây ra, giải thích sự cân bằng kỹ thuật cốt lõi-giữa việc làm sạch bùn bể không thường xuyên và bảo vệ cách nhiệt bề mặt lò sưởi, đồng thời cung cấp các tiêu chuẩn phù hợp với lò sưởi bùn-chống dẫn điện{15}}đã được phân loại.

Kỹ thuật cốt lõi Đánh đổi-giữa khoảng thời gian làm sạch bùn kéo dài và bảo vệ chống điện phân-

Chu kỳ làm sạch bùn bể kéo dài giúp giảm thời gian ngừng sản xuất và chi phí lao động, tuy nhiên các mảnh kim loại dẫn điện tích tụ lại tạo thành các lớp tế bào điện làm tăng tốc độ ăn mòn điện phân trên lớp bọc PTFE. Việc thực hiện lọc bùn đáy hàng ngày và xả bề mặt bộ sưởi hàng tuần sẽ loại bỏ cặn dẫn điện kịp thời và cắt giảm cơ bản các rủi ro ăn mòn dòng điện lạc, nhưng làm tăng khối lượng công việc bảo trì định kỳ và tần suất tạm dừng sản xuất. Bộ gia nhiệt ngâm PTFE đúc trơn tiêu chuẩn mang lại khả năng cách nhiệt đáng tin cậy trong chất lỏng ion sạch mà không cần thay đổi kết cấu chống lắng đọng. Khi màng bùn dẫn điện liên tục hình thành trên thành ống, dòng điện một chiều đi lạc sẽ tập trung lực ăn mòn lên các khu vực được che phủ và nhanh chóng phá vỡ độ nén của bề mặt fluoropolymer.

Mức độ tích tụ bùn dẫn điện & Bảng rủi ro rỗ lò sưởi ngâm PTFE

Cơ chế phân hủy điện phân tổng hợp do bùn kim loại gây ra

Các mảnh kim loại rải rác và đống bùn dẫn điện tạo thành các lớp dẫn điện liên tục bao phủ một phần các phần ống PTFE. Dưới sự chênh lệch điện thế DC của bộ chỉnh lưu giữa đất bể và dung dịch mạ, các tế bào vi điện hình thành trên các vùng-bùn bùn. Các phản ứng oxy hóa cực dương liên tục ăn mòn chất nền fluoropolymer bên dưới trầm tích dẫn điện, tạo ra các hố vi- dày đặc. Mỗi chu trình làm nóng-làm mát sẽ mở rộng các hố điện phân: hoạt động nóng làm bay hơi chất lỏng để cô đặc cặn muối kim loại bên trong các hố; quá trình làm mát khi tắt máy sẽ hút thêm chất lỏng giàu ion-vào các kênh khiếm khuyết. Các ion kim loại ăn mòn thấm sâu vào các khe hở và xuyên qua bề mặt giữa lớp áo ngoài PTFE và sợi cách nhiệt bên trong. Qua nhiều ca, cặn kim loại dẫn điện tích tụ bên trong các lớp cách nhiệt, tạo thành các kênh rò rỉ cố định làm giảm đều đặn điện trở cách điện tổng thể. Các bề mặt gồ ghề bị rỗ sẽ thu được nhiều mảnh kim loại nổi hơn trong chất lỏng tuần hoàn, mở rộng vùng phủ sóng dẫn điện và tăng cường hoạt động của tế bào điện trong một chu trình tự xấu đi. Thiệt hại tập trung chủ yếu ở các đoạn ống đáy bể và các giao diện không khí{12}}lỏng, nơi cặn kim loại dễ lắng đọng nhất.

Mối nguy hiểm trong sản xuất do rỗ ​​điện phân bùn dẫn điện

Các hố vi điện phân- dày đặc dần dần làm suy giảm điện trở cách điện của bộ sưởi, gây ra tình trạng tắt nguồn bảo vệ rò rỉ thường xuyên- và làm gián đoạn lịch trình sản xuất lô mạ điện liên tục. Các vùng bị rỗ tạo thành các lớp cặn bùn cách nhiệt-nhiệt cố định, tạo ra các điểm nóng dai dẳng dẫn đến nhiệt độ bể không đồng đều và độ dày lớp mạ không nhất quán, đẩy tỷ lệ phế liệu phôi lên cao. Sự mỏng dần cục bộ của thành tại các vùng rỗ-có bùn bao phủ cuối cùng sẽ tạo ra các lỗ ống xuyên thấu, cho phép tiếp xúc trực tiếp giữa các dây dẫn nhiệt bên trong và chất lỏng mạ dẫn điện, đồng thời gây ra hiện tượng chập mạch-bộ phận sưởi ấm đột ngột. Làm rơi các mảnh PTFE giòn từ các hố bị ăn mòn trộn vào chất lỏng mạ, gây ra các khuyết tật lỗ kim và sương mù trên các bộ phận hoàn thiện bằng kim loại.

Giải pháp tối ưu hóa việc loại bỏ bùn dẫn điện và so khớp phân loại

Các bể mạ có ít tạp chất bằng kim loại-được làm sạch toàn bộ bùn hàng tuần có thể triển khai lò sưởi ngâm PTFE đúc được đánh bóng tiêu chuẩn; lắp đặt các vách ngăn trầm tích ở đáy để chặn các mảnh kim loại trước khi chúng trôi dạt vào bề mặt lò sưởi. Dây chuyền sản xuất mảnh vụn kim loại cỡ trung bình có bơm bùn hai tuần một lần, lò sưởi ngâm PTFE có tường dày vừa phải-rãnh chống{4}}có độ dày trung bình-. Kết cấu bề mặt không liên tục ngăn cản sự hình thành màng bùn dẫn điện liên tục và làm suy yếu cường độ phản ứng tế bào vi mô-. Các bể làm sạch hàng loạt dăm bào kim loại nặng có chức năng làm sạch bùn hiếm phải trang bị lò sưởi ngâm PTFE đúc điện phân-có tường dày{10}}liên kết chéo-không liền mạch. Hàng rào fluoropolymer liên kết chéo{13}}dày đặc ngăn chặn sự xâm nhập của ion và chống xói mòn rỗ điện lâu dài-dưới các lớp bùn dẫn điện dày. Quy tắc vận hành kiểm soát bùn phụ trợ: thêm hộp lọc từ tính trên đường ống tuần hoàn để bẫy các hạt kim loại; thực hiện xả toàn bộ ống với áp suất thấp{16}}trong mỗi lần bàn giao ca; điều chỉnh hướng dòng bơm để giảm cặn bùn xung quanh các vị trí lắp đặt lò sưởi.

Phần kết luận

Rỗ điện phân sâu cục bộ và làm mỏng thành có chủ đích của lò sưởi ngâm PTFE trong bùn kim loại tích tụ bắt nguồn từ sự ăn mòn tế bào điện-vi mô liên tục do dòng điện phân tán của bộ chỉnh lưu gây ra trên màng trầm tích dẫn điện, thay vì xói mòn hóa học dạng lỏng đồng nhất với số lượng lớn. PTFE mỏng mịn thông thường-không có{3}}liên kết chéo-PTFE thiếu kết cấu bề mặt chống lắng đọng-và cốt thép liên kết chéo-nhỏ gọn để chịu được các chu trình ăn mòn điện phân bùn dẫn điện lâu dài. Việc lắp đặt các thiết bị lọc hạt kim loại và triển khai các quy trình loại bỏ bùn thường xuyên, kết hợp với cấu trúc lò sưởi đúc điện phân-chống bám dính có kết cấu hoặc-liên kết chéo-tường dày chống{12}}điện phân dày phù hợp với mức độ nghiêm trọng tích tụ bùn, có thể hạn chế một cách hiệu quả sự lan truyền của hố-vi mô và sự suy giảm cách nhiệt. Các thông số về kết cấu bề mặt chống bùn và thành ống gia cố tùy chỉnh có thể được thiết kế dựa trên lượng mảnh vụn kim loại thải ra hàng ngày để duy trì hiệu suất gia nhiệt cách nhiệt ổn định cho hệ thống bể mạ điện gia công kim loại.