Основы лужения жести

ЛужениеЛужением называется процесс нанесения на поверхность металла слоя олова, который характеризуется хорошей коррозионной стойкостью к агрессивному воздействию различных сред. Луженая жесть широко используется в консервной промышленности.

Лужение жести осуществляют горячим или электролитическим способом.

Технология горячего лужения основана на погружении стального листа или рулонной полосы во флюс, а затем в ванну с расплавленным оловом .

В настоящее время более распространенна технология электролитического лужения жести, при котором наносится очень тонкий слой олова.

Электролитическое лужение оловом характеризуется высокой производительностью, и дешевле горячего  лужения металла. Но при этом слой наносимого олова тоньше, и коррозионная стойкость получаемой белой жести ниже.

Процесс лужения жести осуществляется в следующей последовательности: размотка, сварка полос, обезжиривание, травление, покрытие, оплавление, пассивация и смотка.

Обезжиривание

Операция обезжиривания предназначена для удаления с поверхности жести жировых и механических загрязнений. Метод обезжиривания может быть катодный, анодный или  бесконтактный анодно-катодный.

При обезжиривании анодно-катодным методом ток подают на электроды из нержавеющей стали. Полоса попеременно в одном проходе каждой ванны является анодом, в другом – катодом. Между проходами в ваннах установлены гуммированные стальные изолирующие перегородки.

При пропускании постоянного электрического тока через раствор обезжиривания на отрицательно заряженном участке полосы (катоде) выделяется водород, на положительно заряженном (аноде) – кислород. 

Катод (-): H2O + 2ē ® H2­+ 2OH-

Анод (+): 2ОН-  — 4ē ® О2­+ 2H+

Жировая  пленка и загрязнения на поверхности полосы отрываются за счет выделения пузырьков газа. Вследствие того, что поверхностная энергия на границе раствор- газ больше чем  на границе масло-раствор, каждый пузырек всасывается каплей масла. Пузырьки по мере роста отрываются с поверхности раствора вместе с маслом.

После обезжиривания проводится промывка металла водой для  удаления с поверхности полосы остатков обезжиривающего раствора.

Травление (декапирование)

После обезжиривания проводят травление полосы черной жести для удаления окислов железа. Травление осуществляется катодным, анодным или бесконтактным анодно-катодным способом. Ток подают на электроды, выполненные из свинца или свинцово-сурьмянистого сплава. При травлении анодно-катодным способом полоса в первой ванне заряжена положительно, во второй – отрицательно.

При пропускании постоянного электрического тока через раствор декапирования на отрицательно заряженном участке полосы выделяется водород и восстанавливаются окислы железа, на положительно заряженном – окисляется кислород воды и железо основы. Схема реакций:

Катод (-):       2H+  + 2ē  ® H2­,

                       FeO + 2H+ + 2ē  ® Fe + H2O,

                       Fe2O3 + 2H+ + 2ē  ® 2FeO + H2O,

                       Fe2O3 + 6H+ + 6ē  ® 2Fe + 3H2O

Анод (+):      2H2O — 4ē ® O2­+ 4H+,

                      Fe0 — 2ē  ® Fe2+

При катодном декапировании происходит отделение окислов железа от основы выделяющимся водородом и их частичное восстановление, при анодном – отрыв окислов железа пузырьками кислорода.

После операции травления проводится промывка металла водой для  удаления с поверхности полосы остатков декапирующего раствора.

Лужение жести

Основная часть процесса на агрегатах электролитического лужения жести  это нанесение оловянного покрытия. Электролитическое лужение стали выполняется путем осаждения олова на стальную полосу из  электролита лужения под действием тока.

При пропускании постоянного электрического тока через раствор лужения на отрицательно заряженной полосе осаждается металлическое олово из раствора лужения, анодный процесс сводится к растворению оловянных анодов и переходу олова в раствор лужения. Схема реакций:

Катод (-):      Sn2+  + 2ē  ® Sn0

Анод (+):       Sn0  — 2ē  ® Sn2+   

После лужения жести полоса промывается водой для удаления с поверхности остатков раствора лужения.

Флюсование

Для улучшения растекаемости олова при оплавлении оловянного покрытия проводится флюсование, то есть обработка полосы методом погружения в ванну с раствором флюсования. Из ванны флюсования полоса поступает в сушильную установку.

Маркировка

При производстве жести электролитического лужения с дифференцированным покрытием на верхнюю сторону полосы наносят  непрерывные продольные линии раствором бихромата натрия роликами маркировочной машины

Оплавление

Для получения блестящего оловянного покрытия с высокими эксплуатационными свойствами жесть подвергают оплавлению. Для оплавления покрытия применяют индукционную установку или установку контактного оплавления.

Процесс оплавления состоит из стадий:

  • нагрева полосы с оловянным покрытием до температуры выше 232 0С (температура плавления олова);
  • быстрого охлаждения (закалки) глянцевого оловянного покрытия в воде, что позволяет получить блестящую поверхность.

В ванне оплавления уменьшается пористость оловянного покрытия и увеличивается химическая стойкость жести.

Пассивация

Назначение операции пассивации белой жести это повышение коррозионной стойкости электролуженой жести, обеспечение адгезии к лаковому покрытию.

Пассивация осуществляется электрохимическим катодным или химическим способом в ваннах с раствором бихромата натрия.

При пропускании постоянного электрического тока через раствор пассивации на отрицательно заряженном участке полосы выделяется водород, восстанавливаются бихромат-ионы до трехвалентного и металлического хрома, на положительно заряженных свинцовых анодах пассивации – окисляется кислород воды с выделением газообразного кислорода.  Схема реакций:

Катод (-):       H2О  + 2ē  ® H2­+ 2ОН-,

                       Cr2O72- + 14H++ 6ē  ® 2Cr3+ + 7H2O,

                       Cr2O72- + 14H++ 12ē  ® 2Cr0 + 7H2O

Анод (+):       H2O — 4ē ® O2­+ 4H+

Для удаления с полосы остатков пассивирующего раствора проводят промывку водой.

После промывки полоса сушится горячим воздухом.

Электростатическое промасливание

Для предохранения поверхности оловянного покрытия от истирания при порезке, транспортировке и переработке проводят промасливание поверхности белой жести. Известны два способа промасливания: электростатический и нанесение масляной эмульсии. При нанесении масляной эмульсии полоса проходит через ванну с эмлуьсией, затем подвергается струйной обработке этой же эмульсией и проходит через отжимные полоки. Процесс электростатического промасливания осуществляют в электростатическом поле при наличии масляного тумана в ионизирующей кабине промасливания. В качестве промасливающего вещества применяют обычно диоктилсебацинат.

Выходной участок

Качество белой жести оценивают осмотром ее на инспекционных зеркалах. При достижении требуемого количества металла на моталке производится разрез полосы барабанными разделительными ножницами. С целью непрерывной работы агрегата смотка полосы в рулоны производится на двух моталках. На одной моталке полосу наматывают, на другой – снимают готовый рулон белой жести. Смотанный рулон сталкивают на разгрузочную тележку, взвешивают и укладывают в магазин уборочного устройства. И далее рулонная жесть упаковывается и отгружается потребителю, а для получения листовый продукции рулоны жести поступают на агрегаты резки.

Рекомендуем ознакомиться со статьями:

  1. Оборудование агрегата лужения жести
  2. Технический анализ олова для лужения жести
  3. Дефект покрытия на белой жести «мазки олова»
  4. Дефект покрытия при лужении жести «капли олова»
  5. Причины коррозии жести электролитического лужения

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*