Способ анодной защиты от коррозии травильных ванн Советский патент 1982 года по МПК C23F13/00 

СПОСОБ АНОДНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ТРАВИЛЬНЫХ ВАНН

1

Изобретение относится к анодной защите металлических емкостей и использовано для анодной защиты от кор- розии 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 нее при 90°С. Увеличение агрессивности среды для травления проката приводит к тому, что даже гуммированные и футерованные травильные

ванны невозможно эксплуатировать изза 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, применеtoние 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 5 сборников гидроксиламинсульфата, выполненных из нержавеющей стали Х18Н10Т, также осуществлена анодная защита. При этом применение анодной защиты приводит к уменьшению скорости

20 коррозии в 7500 раз (с 3 до 0,0004 ) tl.

Одним из недостатков этих способов является необходимость использования 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 зано щиты широко применяются платинирован ные катоды. Стоимость такого катода может составить до .30 стоимости уст ройства анодной защиты. Известен способ анодной защиты ем костей с агрессивными средами,.когда в качестве катода используют не специ ально 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 суменьшением по верхности электрода, падает эффектив ность защиты. Дополнительный элемент уменьшает полезный объем, вносит загрязнения в электролит. Кроме того, при анодной защите ванны с непрерывным травлением прокатываемых длинномерных изделий не исключена возможность их механического повреждения, а ввод их в травильную ванну требует создания специальных устройств, снижающих экономико-эксплуатационные характеристики ванны. Цель изобретения - упрощение и по вышение эффективности анодной защиты, а также снижение потерь металла изделия. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу анодной защиты от коррозии травильных ванн,включающему п 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 метал ла при катодной обработке проката достигает АО-55%. Выделяющийся при катодной поляризации водород интенсифицирует восстановление окалины. Обраба тываемое изделие является электродом 969 5 с непрерывно обновляемой поверхностью. В этом случае ток электрохимической защиты является практически постоянным (при одном и том же приложенном напряжении)„ Это значительно упрощает электронную схему системы защиты и повыигает 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 регулятору 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 анодного 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 ВТГ-0, ЭИ-9+3 и Х18Н10Т, в которых подвергали травлению ленту из Ст 3. В качестве регулятора потенциала используют потенциостат ПБ-10, к выходным клеммам которого поднслючается защищаемая травильная ванна (анод) и движущаяся обрабатываемая лента (катод), а хлорсеребряный электрод сравнения связан с травильным раствором через электрический ключ, С помощью миллиамперметра определяют ток коррозии и пересчитывают на скорость коррозии в миллиметрах в год. По величине скорости коррозии оценивают эффективность анодной защи ты травильной ванны, . Составы травильных растворов приведены в таблице. Посколеку степень защиты от корро зии сохраняется на высоком уровне ( 5-10 мм/год), то это позволит снизить коррозионное разрушение травильных ванн проката без применения гуммировайия и футеровки кис лотостойкими. материалами ее внутренней поверхности, которые значительно удорожают стоимость травильной ванны Таким образом предлагаемое изобре тение позволит упростить анодную защиту травильной ванны, так как в качестве катода используется прокатыва емое изделие и не требуется использо вание специальных коррозионностойких или вспомогательных электродов; отка заться от дорогостоящих футеровки и гуммирования внутренней поверхности травильной ванны; улучшить эксплуатационные характеристики травильной ванны (увеличение рабочего объема 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 травильных агрегатов с прокатываемыми длинномерными изделиями, Экономический эффект от внедрения изобретения на агрегатах для непрерывного травления стальной полосы составит 350 тыс.руб. в год только за счет сокращения простоев на ремонт травильных ванн. Формула изобретения 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, отличающийся 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 1.Томашов H./J. и др. Пассивность и защита металлов от коррозии. М., Наука, 1965, с. 150-151. 2.Ashby W. А. и др. Еигосог 77, ;London, 1977, с. 85-88.

€

/

/ / /

4 L

е