CC BY
18
№2, 2008 г.
77
УДК 621. 92
ФЛОТАЦИОННАЯ ОЧИСТКА ЭЛЕКТРОЛИТОВ И СОЖ ПОСЛЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
А.П. Шнырев,
Московский государственный университет " ■ природообустройства,
А.Ф. Казимирчук, С.К. Тойгамбаев
Московский государственный агроинженерный университет им. В. П. Горячкина
В процессе абразивного шлифования, алмазно-абразивной электрохимической заточки твердосплавного инструмента, восстановления деталей методом ФАБО происходит растворение металлов с образованием большого количества шлама, представляющего из себя смесь гидратов и оксидов металлов. Постепенно накапливаясь в СОЖ и в электролите частицы шлама затрудняют и, в конечном счете, делают невозможным дальнейшую обработку шлифования, заточки, восстановления деталей, так как ухудшается качество, точность и шероховатость обработанной поверхности.
В настоящее время применяют следующие методы очистки СОЖ и электролитов: отстой (3 ... 12 час), центрифугирование, различные фильтры, разбавление жидкости специальными ПВА и порошками и др. Эти методы обладают существенными недостатками: низкая степень очистки, энергоемкость, большие производственные площади, загрязнение окружающей среды и т.п.
Метод флотационной очистки СОЖ и электролитов позволяет производить высококачественную очистку от продуктов шлама и механизировать процесс его удаления. Флотация - процесс разделения мелких твердых частиц (минералов: сода, бура, карбиды СИ, С\У, Си и др.), основанный на различной их всмачиваемости водой Б^О.
Шлам в виде соединений нитрата натрия (Na.NO,), нитрита натрия и калия КМО?), вольфрамита натрия ( №2\\Ю4), фтористого на-
трия (№Р), окислов меди (СиО) и др.
При длительной работе СОЖ и электролиты подвергаются местному нагреву до 50 ... 80°С, что приводит к гидролизу соединений в шламе: 2МаР + НОН = КаОН + МаНБ2
Фтористый водород вызывает токсичность, расщепляется на МаБ и № с содержанием 0,0005 мг/л.
Бура подвергается гидролизу и растворяет окисную пленку при шлифовании и ФАБО.
Ма2В407 + 7НОН = 4Н3В03 + 2К'аОН
Управление диссоциации в ионной форме электролитов производит растворение кобальта и окисление карбидов вольфрама и титана, а также растворение солей и окислов.
\¥С + 4Н20 - 8е > \¥0, + СО + 4Н,;
ПС + ЗН20 - бе > ПО, + СО - ЗН2;
Со + 2ОН" - 2е > Со(ОН)2;
Со + ЗОН -Зе>Со(ОН)3;
МаНС03 + НОН = НаОН + Н2 + СО,А;
2 Н20 - ОН + Н30+;
20Н - 2е > Н20 + О;
2 Н30 + 2е > Н2 + 2 Н20.
Флотационная очистка шлама основана на использовании выделяющего на катоде водорода и введения в электролит флотационного собирателя (поверхностно-активного вещества), который изменяет физико-химические свойства поверхностей извлекаемых частиц шлама, поверхности этих частиц становятся гидрофобными, т.е. способными прилипать к пузырькам водорода. Пузырьки, обладающие большой подъемной силой, используются для извлечения продуктов анодного растворения на поверхности СОЖ -электролита. На поверхности жидкости образуется пенный слой, постепенно нагружаемый шламом, который периодически удаляется. Условия флотации происходит по схеме:
№2, 2008 г.
79
цввяаые шлопа
ШЛАМ
о о о4оо о
°0° '°П°
о о флотаци^о о о °°о о 00
6 систему охлаждения
О О О
О
о
- ~За5ор сож- (£т)
Рис.1 Бак - флотатор
Непрерывная очистка СОЖ - электролита происходит при таком режиме:
У=10... ЗОВ; 1 = ОД ... 1А; ,] = 50 А/см2 Интенсивность очистки прямо-пропорционально количеству пропущенного через СОЖ тока, т.е. она является саморегулируемым процессом. При осуществлении флотационной очистки в объем СОЖ периодически добавляется флотореагент, т.к. он уносится вместе со шламом. Добавка флотореагента в количестве 0,08 ... 0,1 г/л после прохождения через СОЖ 3 ... 4 аг/л электричества, при этом РН = 5 ... 10.
Выводы:
Флотационная очистка предназначена для:
а) очистки и сбережения природы;
б) улучшения технологических характеристик и стабильности процессов шлифования и ФАБО;
в) высокой степени очистки;
г) снижения энергозатрат;
д) сокращения производственных площадей;
е) ликвидации ручного труда.
Conclusions: Flotation clearing is intended for:
a) Clearing and the savings of the nature;
b) Improvements of technical characteristics and stability of processes of grinding and FWAP;
v) High degree of clearing; g) Decrease in power inputs; e) Reductions of floor spaces;
Туйшдеме
Мак,алада (ЖСС) тазартуды зерттеуд1ц нэтижеы мен табигицорларды сацтау тургысындагы электрометтерт, тег1стеудщ турл( gdicmepinde К,оршаган ортаны жинактаудын, АЩЗО (мэрелх цалыпсыз вцдеу) мен калыптаскан детальдар мен машиналардыц механикалъщ жене элгктрохимиялъщ вцдеудщ бвлгмдж adicmepm келт1рген.
Resume
In clause results of researches of clearing СОЖ (a greasing cooling liquid) and electrolits from the point of view ofpreservation природоресурсов, savings of an environment are resulted at various methods of grinding, (finishing processing) and finishing methods of mechanical and electrochemical processing of the restored details and machines.
