專利名稱：低碳型交流電化學除油工藝方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及金屬表面處理技術(shù)領域中的由傳統(tǒng)的采用直流電進行除油工作的“直流電化學除油方法”向采用交流電進行除油工作的一種“低碳型交流電化學除油方法”，是在工藝理念和操作技術(shù)上全面進步的換代型工藝方法。
背景技術(shù)：
在本發(fā)明“低碳型交流電化學除油工藝方法”誕生之前，相關的生產(chǎn)廠家一直延續(xù)著對在加熱狀態(tài)中的除油溶液中，對金屬工件進行著化學除油或傳統(tǒng)的采用直流電進行的電化學除油作業(yè)。由于傳統(tǒng)觀念中的電化學除油工藝方法仍需對溶液在加熱中進行除油工藝操作，除此之外，上面陳述的一些相對陳舊的對金屬工件進行化學或直流電化學除油工藝方法，都還存在著在工藝實施過程中用于加熱工藝溶液的能耗大、工藝歷時長的缺點。傳統(tǒng)的直流電化學除油工藝方法在操作過程中也還存在著需要將零散工件逐個地人工接通電源的繁瑣，以及金屬工件在直流電化學除油過程中，會產(chǎn)生嚴重地降低金屬工件機械強度的"氫脆"問題的困擾。終使尚在幼稚階段的原傳統(tǒng)的直流電化學除油工藝方法，一直處于有其名而無其實的尷尬境地。在這樣的背景技術(shù)中，發(fā)明人在重新梳理和反思傳統(tǒng)的直流電化學除油工藝方法的優(yōu)勢方面和仍然存在的不足之處基礎上，拓展了在交流電控制下的新型電化學除油工藝進行時電解液中的電極界面在極化過程中的一些新理論。終于研發(fā)出一種由多項優(yōu)秀素質(zhì)堆砌成的在不需要加溫的自然溫度的工藝溶液中，就能出色地完成對金屬工件工藝界面除油任務的節(jié)約能源的"低碳型交流電化學除油工藝方法"，在科技進步和諧的社會環(huán)境中破繭而出了。發(fā)明內(nèi)容
低碳型交流電化學除油工藝方法是利導電狀態(tài)對偶電極在電解液中所形成的長程電場力，使處于電解液中相對獨立的金屬工件在“液導”和“電位分壓”原理作用下產(chǎn)生與對偶電極相對應的極性和電位關系，從而免除了傳統(tǒng)電化學除油工藝過程中對工件的聯(lián)接導線 的繁瑣。使低碳型交流電化學除油工藝方法適宜對金屬卷材工件的除油作業(yè)成為流水線式大、中型生產(chǎn)線的環(huán)節(jié)工程。與這種除油作業(yè)方法相配套的設施包括裝有能夠保證工藝所需的循環(huán)流量除油電解液的交流電化學除油工藝池，池內(nèi)設置有根據(jù)生產(chǎn)能力所安置的單相或三相對偶電極組及被除油的金屬工件和相應的可控制的工藝供電設備等設施， 構(gòu)成了低碳型交流電化學除油工藝方法實施的硬件體系。低碳型交流電化學除油是建立在采用交流電進行電化學除油的全新概念中的一種電化學除油工藝的進步型方法。小規(guī)模的低碳型交流電化學除油作業(yè)可采用2. 5 3. 5V的單相交流電進行工藝供電；作為與相應生產(chǎn)線相配套的較大規(guī)模的低碳型交流電化學除油作業(yè)，則采用相電壓為2. 5 3. 5V的三相交流電進行工藝供電。這種電化學除油工藝理論是建立在單相或三相交流電位控制中的對偶電極，在由除油溶液組成的電解液中形成了同步于交流電變化的"長程電場力"，并按電極與電解液中置入的在一定程度上具有相對獨立導體〈金屬工件〉間的"液導"和"電位分壓"原理，使除油電解液內(nèi)的金屬工件的相對界面電位，緊緊地跟隨著交流電源所輸出的電位變化規(guī)律，同步地顯示出與相應電極相對極性的電位變化。當一個電極界面上的電位為正時，距離該電極最近的金屬工件界面上的電位為負；當這個電極界面的電位為負時，距離該電極最近的金屬工件界面上的電位則為正。當金屬工件瞬間處于相對的陽極電位時，由工件界面離子雙電層形成了陽極極化過電位。當這個過電位的能量大到一定程度時，使蒞臨工件電極界面最貼近的一層極性水分子，首次被解體即被極化電離為氫氧根離子Off和氫尚子H+。
權(quán)利要求
1.一種低碳型的采用交流電進行電化學除油工藝方法，它包括裝有能夠保證工藝所需除油電解液循環(huán)流量的(I)交流電化學除油工藝池(8)電解液進液口(4)電解液溢流管 (12)溢流管皂化物濾網(wǎng)(13)電解液儲箱(14)電解液循環(huán)泵，池內(nèi)設置單相或三相對偶電極組及被除油的金屬卷材工件(6)和相應的可控制的工藝供電設備(3)A相電極(9)B相電極(Il)C相電極(10)絕緣節(jié)能擋板，其特征在于在自然溫度中依靠對用自來水和氫氧化鈉調(diào)配的除油電解液和除油電量的調(diào)整，完成對金屬工件表面油污清除任務的低碳型交流電化學除油的方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低碳型的采用交流電進行電化學除油工藝方法中的，裝有能夠保證工藝所需除油電解液循環(huán)流量的電解液池，其特征在于用厚度18 20mm的聚丙烯PP-R工程塑料板，或厚度為5 6mm的低碳鋼板焊制工藝池體,金屬池體內(nèi)壁必須裱糊不少于兩層玻璃纖維布和環(huán)氧基玻璃鋼為合體的敷涂物，電解液儲箱用PVC-U工程塑料或低碳鋼板焊制，電解液循環(huán)泵流量Q為8 10m3/h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低碳型的采用交流電進行電化學除油工藝方法中的，在自然溫度中依靠對用自來水與氫氧化鈉調(diào)配的除油電解液和除油電量的調(diào)整，完成對金屬卷材工件表面油污清除任務的低碳型交流電化學除油方法，其特征在于夏季除油電解液是由氫氧化鈉60 65g/自來水I調(diào)配而成；春季和秋季除油電解液是由氫氧化鈉70 80g/自來水I調(diào)配而成；冬季除油電解液是由氫氧化鈉85 95g/自來水I調(diào)配而成,低碳型交流電化學除油工藝溫度和工藝電量的調(diào)整特征是15°C時工藝界面電量280C/dm2、 非工藝界面電量140C/dm2 ;20°C時工藝界面電量240C/dm2、非工藝界面電量120C/dm2 ；25°C 時工藝界面電量180C/dm2、非工藝界面電量90C/dm2 ;30°C時工藝界面電量120C/dm2、非工藝界面電量60C/dm2 ；35°C時工藝界面電量20C/dm2，非工藝界面電量35C/dm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低碳型的采用交流電進行電化學除油工藝方法中的，池內(nèi)設置單相或三相交流電位控制對偶電極，其特征在于小規(guī)模的低碳型交流電化學除油作業(yè)可采用2. 5 3. 5V的單相交流電進行工藝供電；較大規(guī)模的低碳型交流電化學除油作業(yè)則采用相電壓為2. 5 3. 5V的三相交流電進行工藝供電，在上電極B、C電極組間安置一塊底貼工件，上出電解液面的用厚度8 IOmm的PP-R或PPC工程塑料板制作的絕緣擋板， 除油變壓器初次級變比380 400V/4. 5 6. 5V，采用三相交流電供電時組別為Y/Y 12的三相油浸或干式變壓器，變壓器的輸入端配置相應可控硅調(diào)壓裝置，除油電極用厚度6 8mm,寬度150 200mm的低碳鋼板或不銹鋼板制作，電極工作界面電流密度控制在35 45A/dm2，每塊上電極均勻地鉆有總孔洞面積不小于1/4該電極面積的Φ 10 12mm孔洞， 下電極A電極的來去料的兩頭各安裝一塊高度低于工件2 3mm的條形絕緣板，低碳型交流電化學除油生產(chǎn)線運行速度與變壓器配置功率是生產(chǎn)線運行速度為8m/min時，變壓器功率為6KW ;生產(chǎn)線運行速度為10m/min時，變壓器功率為8KW ;生產(chǎn)線運行速度為20m/min 時變壓器功率為16KW ;產(chǎn)線運行速度為30m/min時，變壓器功率為24KW ;產(chǎn)線運行速度為 40m/min時，變壓器功率為32KW。
全文摘要
發(fā)明名稱“低碳型交流電化學除油工藝方法”，是金屬表面處理技術(shù)領域中首例采用交流電進行電化學除油的新工藝方法，這種方法采用電壓僅為2.5～3.5伏特的單相或三相交流電，對金屬工件界面用交流電進行電化學除油的工藝方法。這項發(fā)明解決了金屬工件經(jīng)直流電化學除油工藝后容易發(fā)生的″氫脆″頑癥。這項新技術(shù)還實現(xiàn)了在自然液溫中不需加溫的理想作業(yè)模式，工藝歷時也從老工藝所要求的20～30秒鐘降至新工藝僅需要6～8秒鐘，因此節(jié)約了60～70％的工藝能耗。
文檔編號C25F7/00GK103014824SQ20111028056
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者李文志 申請人:李文志