Автор: Щур (Чиж) В.И., Волков С.А., Беломеря Н.И.
Источник:Материалы IX Международной научной конференции аспирантов и студентов
«Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов». — Донецк, ДонНТУ — 2015
Переработка зерна при получении мучнистой продукции весьма сложный технологический процесс. Особое место при этом принадлежит транспортировке по технологической цепочке зерна и продуктов его переработки. Из-за взрывоопасности мучной пыли транспортирование продуктов осуществляется пневмотранспортом, в том числе все подвижные механизмы работают не на электричестве, а с использованием пневматики.
Для транспортировки продуктов в технологической цепочке используются трубопроводы, задвижки и другие механизмы изготовленные из стали. Узким местом являются поворотники и задвижки из-за того, что на них чаще всего конденсируется влага из воздуха, давление которого поддерживается до 10 атм. Для защиты от коррозии поверхность стальных деталей (цилиндры, штоки) покрывают никелевым покрытием. Однако, со временем, из-за механического и химического воздействия покрытия корродируют, а в продукты коррозии попадают в мучнистую продукцию и ухудшают ее качество. Поэтому приходиться периодически производить замену этих деталей.
Целью данной работы было подобрать покрытие предотвращающее коррозию выше названных деталей механизмов.
Известно [1-2], что одним из наиболее антикоррозионных покрытий для защиты металлических поверхностей является стеклоэмаль.
Стеклоэмалевые покрытия представляют собой стекла, наплавленные на металл с образованием прочного сцепленного твердого слоя, устойчивого ко многим амбразивным и агрессивным средам.
Для получения стеклоэмалевого покрытия нами были опробованы несколько видов эмалей, которые применяются для защиты от коррозии металлических изделий различного назначения: хозяйственно-бытовой посуды, бытовых приборов и технических аппаратов, которые соприкасаются непосредственно с пищевыми продуктами.
Как показали предварительные испытания, для решения данной задачи, лучшей является по химической стойкости и амбразивной устойчивости стеклоэмаль №R-9209 (производитель Словакия), которая применяется для защиты внутренней поверхности стальных труб предназначенных для транспортировки воды, в том числе и питьевой.
Исследования проводили в лабораторных условиях с использованием деталей поворотника, который используется на хлебокомбинате при получении муки.
Для этого нами предварительно проводилась подготовка поверхности металлических деталей. Данное изделие в процессе удаления ржавчины и масел подвергали «черновому» обжигу при температуре 600 градусов Цельсия. Для облегчения окалинообразования поверхность изделия обрабатывали 5 % раствором соляной кислоты. Для удаления окалины с поверхности, изделий их подвергали травлению. Изделия помещали в 20 % раствор соляной кислоты, подогретой до температуры 30 - 40 градусов Цельсия. В зависимости от растворения окалины, продолжительность травления составляла 15 - 20 мин. Следующим этапом подготовки является промывка в теплой воде. После чего, стальную поверхность для защиты от окисления при сушке и хранении, подвергали нейтрализации, в течении 5 - 10 мин в растворе содержащем из Na2CO3 – 5 дм3 , Na3PO4 – 3 дм3, нагретым до температуры 50 - 60 градусов Цельсия. После нейтрализации поверхность изделий высушивали до полного удаления влаги.
На изделие с подготовленной поверхностью наносился слой приготовленного стеклоэмалевого шликера. Нанесение осуществлялось методом окунания. Эмалевый шликер готовился по рецепту, вес.ч.: эмалевая фритта – 100, глина огнеупорная – 5, электролиты – 0.5, вода – 40.
Стеклоэмалевые покрытия на изделиях высушивались и закреплялись на поверхности деталей путем обжига в электрической муфельной печи при температуре 880 градусов Цельсия до полного оплавления. Продолжительность обжига в зависимости от массы изделия от 10 – 15 мин, с выдержкой при максимальной температуры 2 - 3 мин.
Стеклоэмалевые покрытия подвергались исследованию на механическую прочность, химическую стойкость и истираемость. Результат испытаний показал, что данное покрытие обладает вышеуказанными свойствами соответствующие требованиям предъявляемым к стеклоэмалевым покрытиям, предназначенных для изделий химической аппаратуры для пищевых продуктов.
1. Эмалирование металлических изделий / Под ред. В.В. Варгина. – Л.:Машиностроение, 1972. – 494 с.
2. Технология эмали и защитных покрытий: Учеб. пособие / Под ред. Л.Л.Брагиной, А.П. Зубехина. – Харьков: НТУ «ХПИ»; Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2003. – 484 с.