[发明专利]不锈钢设备动态电解复合抛光方法

说明书

本发明属于一种电化学表面抛光处理技术，特别适用于大型设备及小口径管道内壁电解复合抛光。

长期以来，在石油化工、纺织、食品、制药等行业生产中，由于某些关键设备(如聚合釜、反应罐、物料管线等)内表面粗糙度较高，致使某些粘性物料、粉料等容易产生挂壁、结垢现象，影响设备传热效率，严重者使设备完全阻塞，被迫停止运行。对于某些易燃性物料，由于静电集中现象，存在易使物料产生火花爆炸的隐患，为了解决上述问题，要求对设备内表面进行抛光处理，提高表面光洁度。设备抛光处理后，随着光洁度的提高其耐腐蚀性也相应提高。

现有技术中对于大型不锈钢设备表面抛光，通常采用手工机械研磨方法，所用工具是电动或风动的砂轮或砂带，这种方法存在生产效率低、劳动强度大且抛光精度不高等缺点；国内对于小口径管道内壁的抛光，目前尚无有效措施。为了获得较高的光洁度，八十年代未，国内出现了“电解抛光”新工艺，即把工件作为阳极，电极作为阴极，电极与工件作相对移动，用泵将电解液不断地送到阴极和工件的间隙处，通电使工件表面发生电化学溶解，从而使工件表面获得较高的光洁度。但是现有技术中，要求工件原始表面具备较高的光洁度，一般在7(Ra1.6)以上，单纯通过电化学溶解，光洁度最多提高3级，且耗时较长。这样对于无法达到前处理光洁度要求的工件，如小口径管道内壁、设备内部死角等，单纯电解抛光就无法实施。另外，现有技术中所用电解液为HF、HCIO₄、亚硝酸、铬酸体系，这种电解液存在燃爆性和毒性等缺点。再者，现有技术操作温度较高，一般在70℃以上；操作电流密度也较高，一般在60A/dm²以上，致使现场抛光难度增大，且成本增高。

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的问题，提供一种有效的适用于大型不锈钢设备及小口径管道现场抛光方法，实现电解抛光与机械研磨同步同机进行，达到常温操作、无环境污染、无毒操作且耗能低的目的。

实现本发明目的的解决方案是通过直流电源(7)，把被抛光工件作为阳极(6)，电解液(1)通过循环用储槽(2)、输液泵(3)、输液管(4)，再通过阴极(5)到达阴、阳极(5)、(6)之间，阴、阳极(5)、(6)作相对运动，其特征是阴极(5)有吸液层(12)，工作时，阴、阳极(5)、(6)之间充满电解液。电流密度为5-45A/dm²，电解液(1)以重量百分含量配制，硫酸为11-33％，磷酸为10-30％，铁氰化钾为0.06-0.90％，羧甲基纤维素为0.2-0.6％，壬基酚聚氧乙烯醚为0.03-0.10％，其余为水。阴极(5)吸液层(12)为玻璃绒或石棉绒。阴极(5)与阳极(6)的接触面是平面、曲面、球面。阴极(5)与阳极(6)之间的间距为3-20mm，操作是在常温下进行。

本发明的优点是常温操作，电解液无毒、无燃爆性、成本低廉，工件前处理简单，电耗低，抛光精度高。

下面结合附图对本发明作进一步详细说明，图1为本发明的工作原理图，图2为图1的A局部放大图。

首先，将阴极(5)放置在被抛光件阳极(6)上，保证阴、阳极能够方便的移动，用输液泵(3)将储槽(2)中的电解液(1)通过输液管(4)使电解液循环起来，并通过阴、阳极的间隙，开启直流电源(7)，并调节到相应的电流、电压值，然后使阴、阳作相对运动，根据不同工件的几何形状选用不同的阴极形状，直至阴极移动覆盖所有的欲抛光面，此时抛光过程结束。

请看具体实施例：

例1：一台直径为2.8米，高6米的1Cr18Ni9Ti不锈钢粉末料斗，其中筒体高4米，锥体高2米，进行电解复合动态抛光处理。采用的电解液配方为(重量百分浓度)：硫酸11％，磷酸30％，羧甲基纤维素0.2％，铁氰化钾0.1％，壬基酚聚氧乙烯醚0.03％，余量为水。操作温度：常温。阴、阳极作螺旋线运动，阴、阳极相对移动速度30-35cm/min，输出电压12-20V，输出电流15-45A，阴极表面积为1.0dm²。结果：抛光前表面光洁度为7(Ra1.6)，抛光处理后为13(Ra0.020)。