CS252647B1

CS252647B1 - A preparation for chromating the inner surface of components, in particular pipes

Info

Publication number: CS252647B1
Application number: CS864818A
Authority: CS
Inventors: Eduard Stasko; Zdenek Jasinsky
Original assignee: Eduard Stasko; Zdenek Jasinsky
Priority date: 1986-06-27
Filing date: 1986-06-27
Publication date: 1987-09-17
Also published as: CS481886A1

Abstract

Účelem řešení je chromování součástí bez jejich ponoření do nádoby s elektrolytem při podstatné jeho úspoře a zvýšení výrobní kapacity chromovny při současném zajištění požadovaných mechanických vlastností, vysoké otěruvzdornosti a zvýšené životnosti. Uvedeného účelu se dosáhne přípravkem podle řešení, kde v izolačních zátkách jsou vytvořeny okružní kanály, propojené jednak nejméně jedním otvorem s vnitřním prostorem trubky a jednak kanálem se sběrači chromovacího elektrolytu, kde horní sběrač je odváděcím potrubím napojen na zásobník chtomovacího elektrolytu, který je sacím potrubím propojen s čerpadlem, jehož výtlačné potrubí je napojeno na dolní sběrač .The purpose of the solution is to chrome-plate components without immersing them in a container with electrolyte, while significantly saving it and increasing the production capacity of the chrome plant while ensuring the required mechanical properties, high abrasion resistance and increased service life. The stated purpose is achieved by a device according to the solution, where circular channels are created in the insulating plugs, connected on the one hand by at least one hole with the inner space of the pipe and on the other hand by a channel with collectors of the chrome-plating electrolyte, where the upper collector is connected by a discharge pipe to the tank of the chrome-plating electrolyte, which is connected by a suction pipe to a pump, the discharge pipe of which is connected to the lower collector.

Description

(54) Přípravek ke chromováni vnitřního povrchu součástí, zejména trubek(54) Tool for chromating the inner surface of components, especially pipes

Účelem řešení je chromování součástí bez jejich ponoření do nádoby s elektrolytem při podstatné jeho úspoře a zvýšení výrobní kapacity chromovny při současném zajištění požadovaných mechanických vlastností, vysoké otěruvzdornosti a zvýšené životnosti.The purpose of the solution is chrome plating of parts without their immersion in an electrolyte container with substantial savings and increasing the production capacity of the chromium while ensuring the required mechanical properties, high abrasion resistance and increased service life.

Uvedeného účelu se dosáhne přípravkem podle řešení, kde v izolačních zátkách jsou vytvořeny okružní kanály, propojené jednak nejméně jedním otvorem s vnitřním prostorem trubky a jednak kanálem se sběrači chromovacího elektrolytu, kde horní sběrač je odváděcím potrubím napojen na zásobník chtomovacího elektrolytu, který je sacím potrubím propojen s čerpadlem, jehož výtlačné potrubí je napojeno na dolní sběrač .This is achieved by a jig according to the invention, wherein the insulating plugs are provided with circular ducts interconnected by at least one opening with the inner space of the pipe and by a duct with chromium electrolyte collectors, where the upper collector is connected via a discharge line to a suction pipe connected to a pump whose discharge line is connected to the lower header.

Vynález se týká přípravku ke chromováni vnitřního povrchu různých součásti, zejména trubek a trub různých průměrů a délek, v nichž se dopravuje agresivní a vysoce abrazívni materiál, jako například tekutiny, pevné částice, případně vzájemné směsi, a řeěí chromování těchto součástí bez jejich ponoření do nádoby s chromovacím elektrolytem, čímž dochází k jeho úspoře a zvýěení výrobní kapacity chromovny při současném zajištění požadovaných mechanických vlastností a vysoké otěruvzdornosti součástí s možností jejich použití pro kyslíkové zkujňovací zařízení, čímž se podstatně zvyšuje jeho životnost.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composition for chromating the inner surface of various components, in particular pipes and tubes of different diameters and lengths, in which aggressive and highly abrasive material such as liquids, solids or mixtures are conveyed. the container with chrome electrolyte, thereby saving and increasing the production capacity of the chromium, while providing the required mechanical properties and high abrasion resistance of the components with the possibility of their use for oxygen refining equipment, thereby significantly increasing its service life.

Dosud se vnitřní povrch dlouhých trubek nebo trub pro zlepšení mechanických vlastností upravuje mechanickým zpevňováním, válečkováním, protahováním za studená pomocí kalibrovaciho trnu, případně výběrem vhodného materiálu, který odpovídá mechanickým požadavkům.Up to now, the inner surface of long tubes or tubes for improving mechanical properties has been treated by mechanical consolidation, rolling, cold stretching by means of a calibration mandrel, or by selecting a suitable material that meets mechanical requirements.

Pro zajištění požadovaných vlastností, vysokou otěruvzdornost a možnost použití pro kyslíkové zkujňovací zařízení jsou však stávající technologie stále nevyhovující. Tak ku příkladu u trubic kyslíkových zkujňovacích trysek nízká otěruvzdornost vnitřní stěny způsobuje značné ztráty abrazí na drahém, vysoce legovaném materiálu a dále i nízkou životnost složitého zařízení, ve kterém jsou zabudovány tyto součásti.However, existing technologies are still unsatisfactory to provide the required properties, high abrasion resistance and the ability to use for oxygen refining equipment. Thus, for example, with oxygen refining nozzle tubes, the low abrasion resistance of the inner wall causes considerable losses of abrasion on expensive, high-alloy material, as well as a low lifetime of the complex device in which these components are incorporated.

Dále je nám znám přípravek ke chromování vnitřního povrchu dýz hlavic trysek a hořáků ocelářských pecí, sestávající z podložky pro uložení čela hlavice trysky a víka k uzavření hlavice trysky, zhotovených z elektricky izolačního materiálu, a dále z anod ve tvaru svorníků pro vzájemné spojení podložky a víka, které procházejí otvory dýz, kde anody jsou opatřeny jednak perforovanými víčky pro průchod elektrolytu a jednak přívody kladného pólu elektrického proudu, přičemž záporný pól je napojen na válcovou část hlavice trysky. Nevýhodou tohoto přípravku je, že je pouze určen k výše uvedenému účelu a tím se ho nedá použít pro chromování vnitřního povrchu jednotlivých dlouhých trubek nebo trub, zejména trubic kyslíkových zkujňovacích trysek.Further, we are known for chrome plating the inner surface of nozzles of nozzle heads and steel furnace burners, consisting of a washer for receiving the nozzle head face and a nozzle head closure made of electrically insulating material, and further anode-shaped anodes for connecting the washer and the anodes are provided with perforated caps for the electrolyte passage and a positive pole for the electric current, the negative pole being connected to the cylindrical part of the nozzle head. The disadvantage of this preparation is that it is only intended for the above-mentioned purpose and thus cannot be used for chromium plating of the inner surface of individual long tubes or tubes, especially oxygen reflow nozzle tubes.

Uvedené nevýhody odstraňuje přípravek ke chromování vnitřního povrchu součástí, zejména trubek, podle vynálezu, sestávající z nosiče s nejméně jednou pružnou vložkou, v níž jsou uchyceny dělené čelisti pro upevněni horního konce trubky ke chromování, která je svým dolním koncem uchycena ve svěrce, upevněné s nosičem na sloupu, na který je napojen přívod záporného pólu elektrického proudu, kde přívod kladného pólu elektrického proudu je napojen přes sběrač na anodu ve tvaru svorníku, umístěnou v dutině trubky, na jejíž oba konce doléhají izolační zátky s otvory pro průchod chromovacího elektrolytu a kde na dolní konec anody je napojen spodní rozváděč, který je pevně spojen svislou vodivou tyčí se sběračem.The above-mentioned disadvantages are eliminated by a device for chroming the inner surface of components, in particular tubes, according to the invention, consisting of a carrier with at least one elastic insert in which split jaws are fastened to secure the upper end of the chrome tube. a support on the pole to which the negative-pole power supply is connected, wherein the positive-pole power supply is connected via a header to an anode-like anode located in a cavity of the tube, both ends of which are insulated with insulating plugs for chromium electrolyte passage; a lower distributor is connected to the lower end of the anode, which is fixedly connected by a vertical conductive bar to the collector.

Podstatou vynálezu je, že v izolačních zátkách jsou vytvořeny okružní kanály, propojené jednak nejméně jedním otvorem s vnitřním prostorem trubky ke chromování a jednak kanálem s horním a dolním sběračem chromovacího elektrolytu, kde horní sběrač je odváděcím potrubím napojen na zásobník chromovacího elektrolytu, který je sacím potrubím propojen s čerpadlem, jehož výtlačné potrubí je napojeno na dolní sběrač. ,It is an object of the invention that circular ducts are formed in the insulating plugs connected by at least one opening to the inner space of the chromium plating tube and by a duct with the upper and lower chromium electrolyte collectors, where the upper collector is connected to the chrome electrolyte container. piping connected to a pump whose discharge piping is connected to the lower header. ,

Výhodou přípravku podle vynálezu je, že umožňuje chromování vnitřního povrchu různých součástí, například trubek a trub různých průměrů a délek bez jejich ponořování do nádoby s chromovacím elektrolytem čímž dochází k jeho úspoře až o 70 % a k zvýšení výrobní kapacity chromovny až o 100 % a dále, že do ovzduší neunikají zdraví škodlivé výpary, které je jinak nutno odsávat, dochází tak k zvýšení bezpečnosti a hygieny práce.The advantage of the composition according to the invention is that it allows chrome plating of the internal surface of various components, for example tubes and pipes of different diameters and lengths, without immersion in the chrome electrolyte container, saving up to 70% and increasing the production capacity of the chromium by up to 100%. that no harmful fumes escape into the atmosphere, which must otherwise be exhausted, thus increasing safety and hygiene at work.

Další výhodou je, že zaručuje souvislou, po celé délce vnitřního povrchu stejně silnou vrstvu chrómu s vysokou povrchovou tvrdostí, otěruvzdornosti a chemickou odolností vůči slabým kyselinám a louhům s tepelnou odolností až do 600 °C, čímž se podstatně zvyšuje životnost zařízení, do něhož jsou budovány tyto chromované součásti.Another advantage is that it ensures a continuous, uniformly thick chrome layer with a high surface hardness, abrasion resistance and chemical resistance to weak acids and alkalis with a heat resistance up to 600 ° C along the entire inner surface, which significantly increases the service life of the equipment these chromium-plated parts.

Na přiloženém výkresu je příkladné znázorněn řez přípravkem pro chromování vnitřního povrchu dlouhé trubky podle vynálezu.The attached drawing shows, by way of example, a cross-section of a device for chromating the inner surface of a long tube according to the invention.

Přípravek ke chromování vnitřního povrchu součásti, zejména trubek podle příkladného provedení sestává z víceramenného nosiče _1 a víceramenné svěrky 2, suvně uložených a upevněných na svislém sloupu 3, na který je shora napojen přívod záporného pólu 2 elektrického proudu. Každé rameno nosiče _1 je na svém konci opatřeno nátrubkem s pružnou vložkou 5, ve které jsou uchyceny pomocí šroubu 2 dělené čelisti 2 pro upevnění horního konce trubky J3, která svým dolním koncem je pomocí šroubu 9 uchycena v jednom z ramen svěrky 2.The device for chroming the inner surface of a component, in particular of the tubes according to the exemplary embodiment, consists of a multi-arm carrier 1 and a multi-arm clamp 2, slidably mounted and fixed on a vertical column 3 to which the negative current supply 2 is connected. Each arm of the carrier 1 is at its end provided with a sleeve with a flexible insert 5, in which they are fixed by means of a screw 2 of the split jaw 2 for fastening the upper end of the tube 13.

V trubce fi je umístěna anoda lj), vytvořená z ocelového jádra 11 ve tvaru svorníku, opatřeného olověným povrchem 12, kde horní část ocelového jádra 11 prochází izolační zátkouAnode 11 is formed in the tube fi, formed of a bolt-shaped steel core 11 provided with a lead surface 12, where the upper part of the steel core 11 passes through an insulating plug

13, která shora doléhá na horní konec trubky _8 a na dělené čelistí 7_, dále prochází distančním členem 14 a je upevněna maticí 15 ke sběrači 16, na nějž je napojen přívod kladného pólu elektrického proudu. Dolní část ocelového jádra 11 anody 10 prochází izolační zátkou 18, která zdola doléhá na dolní konec trubky ji a na svěrku 2_ a je vodivě spojena izolovanou maticí 19 se spodním rozváděčem 20, který je svislou vodivou tyčí 21 spojen se sběračem13, which abuts the upper end of the pipe 8 and the split jaw 7 from above, further extends through the spacer 14 and is fastened by a nut 15 to the collector 16 to which the positive current supply is connected. The lower part of the steel core 11 of the anode 10 passes through an insulating plug 18 which abuts the lower end of the tube and the clamp 2 from below and is conductively connected by an insulated nut 19 to the lower distributor 20 which is connected by a vertical conductive rod 21 to the collector.

16.16.

V izolačních zátkách 13 a 18 jsou vytvořeny okružní kanálky 22 a 23, propojené jednak otvory 24 a 25 s vnitřním prostorem trubky 2 a jednak kanálem 26 a 27 se sběrači 28 aIn the insulating plugs 13 and 18 circular channels 22 and 23 are formed, connected on the one hand through the openings 24 and 25 with the inner space of the pipe 2 and on the other hand through the channels 26 and 27 with the collectors 28 and

29, kde horní sběrač 28 je opatřen odvzdušňovacím šroubem 32 a průchodkou 33 k doplňování chromovacího elektrolytu a dolní sběrač 29 je opatřen vypouštěcim šroubem 34. Horní sběrač 28 je odváděcím potrubím 30 napojen na nenaznačený zásobník chromovacího elektrolytu, který je sacím potrubím 35 propojen s čerpadlem 31, jehož výtlačné potrubí 36 je napojeno na dolní sběrač 29.29, wherein the upper collector 28 is provided with a vent screw 32 and a chrome electrolyte replenishment bushing 33 and the lower collector 29 is provided with a drain screw 34. The upper collector 28 is connected via a discharge line 30 to an unmarked chrome electrolyte reservoir which is connected to a pump by suction line 35. 31, whose discharge line 36 is connected to the lower header 29.

Při chromování vnitřního povrchu trubek 8 pomocí přípravku podle vynálezu musí mít každá tato trubka kovově čistý a odmaštěný povrch, zbavený všech nečistot a oxidů s minimální drsností po opracování. V podélné ose každé trubky ji, jejíž horní konec je upevněn v dělených čelistech 7_ a dolní konec ve svěrce 2, se umístí a upevní pomocí matice 15 a izolované matice 19 ocelové jádro 11 anody 22, jejíž část s olověným povrchem 12 se vystředí a upevní pomocí dvou speciálních izolačních zátek 13 a 18, vyrobených z teflonu, které zajištují dokonalý průtok elektrolytu uvnitř trubky 2 při procesu chromování, izolovaně polohují anodu 10 do osy ohromované trubky 2 ^a zajištují přívod kladného napětí elektrického proudu, dokonale těsní a izolují ocelové jádro 11 anody 10 před elektrolytickým rozpouštěním a agresivními účinky chromovacího elektrolytu.When chroming the inner surface of the tubes 8 with the preparation according to the invention, each tube must have a metallic clean and degreased surface, free of all impurities and oxides with minimal roughness after machining. In the longitudinal axis of each tube, whose upper end is fixed in the split jaws 7 and the lower end in the clamp 2, the steel core 11 of the anode 22 is positioned and fixed by means of nut 15 and insulated nut 19, the lead surface 12 being centered and fixed by means of two special insulating plugs 13 and 18 made of teflon, which ensure perfect electrolyte flow inside the tube 2 during the chrome plating process, position the anode 10 in isolation to the axis of the stunned tube 2 ^and ensure positive voltage supply, tightly seal and insulate the anode 10 before the electrolytic dissolution and aggressive effects of the chromating electrolyte.

Průtok tohoto elektrolytu mezi chromovanou trubkou 2 ^a anodou 10 je zajištován čerpadlem 31 z nenaznačeného zásobníku chromovacího elektrolytu přes sací potrubí 35 a dále přes výtlačné potrubí 36, sběrač 29, kanál 27, okružní kanál 23 a otvory 25 v izolační zátce 18, vyústujíci do vnitřního prostoru této trubky, z níž elektrolyt proudí přes otvory 24 a okružní kanál 22 izolační zátky 13 a dále přes kanál 26, sběrač 28 a odváděči potrubí 30 zpět do zásobníku chromovacího elektrolytu.The flow of this electrolyte between the chrome tube 2 ^{and the} anode 10 is provided by a pump 31 from an unmarked chrome electrolyte reservoir through the suction line 35 and through the discharge line 36, collector 29, channel 27, orbital channel 23 and openings 25 in the insulating plug 18 the electrolyte flows through the openings 24 and the circular channel 22 of the insulating plug 13 and further through the channel 26, the collector 28 and the drain pipe 30 back to the chrome electrolyte container.

Aby se dosáhlo rovnoměrné vrstvy chrómu po celé délce vnitřního povrchu trubky 2 jako protipólu chromovaného předmětu (-katody), je v chromovacím přípravku použito jako anody poloolověné ocelové tyče o chemickém složení 2,5 % hmot. stříbra, 2,5 % hmot. cínu a 95 % hmot. olova, přičemž tuto tyč však může nahradit kterýkoliv vodivý, v kyselině chromové a fluorokřemičité se nepasivující a tím v anodickém procesu nerozpustný materiál.In order to achieve a uniform layer of chromium over the entire length of the inner surface of the tube 2 as a counterpart of the chromium object (s), a semi-lead steel rod with a chemical composition of 2.5% by weight is used as the anode in the chromium preparation. % silver, 2.5 wt. % tin and 95 wt. However, this rod can be replaced by any conductive, non-passivating, chromosilicosilicic acid and hence insoluble material in the anodic process.

Chromovací elektrolyt je použit na bázi kyseliny chromové s katalyzátorem fluorokřemičitanů, zvyšujících proti klasickému elektrolytu, obsahujícímu kyselinu chromovou a jako katalyzátor kyselinu sírovou, proudový výtěžek s hloubkovou účinností a tím omezujících limitující vliv plošné vodivosti pomocné anody na rovnoměrnost vyloučené vrstvy chromového povlaku po obvodu i délce chromovaného předmětu.The chromating electrolyte is used on the basis of chromic acid with a fluorosilicate catalyst, increasing the current yield with depth efficiency and thus limiting the influence of the surface conductivity of the auxiliary anode on the uniformity of the deposited chromium coating over the circumference and length. chromed object.

V případě chromování pouze jedné trubky 2 j^{e m}°žno kanály 26 a 27 napojit přímo na odváděči potrubí 30 a výtlačné potrubí 36, a to bez použití sběračů 28 a 29 chromovacího elektrolytu.In the case of plating only one pipe 2 j ^em ° Jewish Community ducts 26 and 27 connected directly to the discharge line 30 and discharge line 36, without the use of headers 28 and 29 chromovacího electrolyte.

Přípravku podle vynálezu je možno použít nejen ke chromování vnitřního povrchu trubek a trub, ale i trubic zkujňovacích trysek spodem dmýohaných konvertorů, různých přívodů pro dopravu prachových látek v proudu kyslíku a podobných součástí nejen kruhového, ale i čtvercového, obdélníkového a jiného průřezu. Rovněž je ho možno použít i ke chromování austenitické oceli s vysokým obsahem niklu, tj. 10 až 18 % hmot., s předřazenou technologií chemického moření ve směsi kyselin chlorovodíkové, fluorovodíkové a dusičné.The composition according to the invention can be used not only for chrome plating of the inner surface of tubes and pipes, but also of the nozzle tubes from the bottom-down converters, various inlets for transporting dusts in the oxygen stream and similar parts of not only circular but also square, rectangular and other cross sections. It can also be used for the chromium plating of austenitic steel with a high nickel content, i.e. 10 to 18 wt.%, With a pre-existing chemical pickling technology in a mixture of hydrochloric, hydrofluoric and nitric acids.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Tool for chrome plating of the inner surface of components, in particular tubes, consisting of a carrier with at least one flexible liner in which split jaws are attached to fix the upper end of the tube to chrome plating which is retained at its lower end in a clamp a negative electric power supply is connected, wherein the positive electric power supply is connected via a pantograph to a bolt-shaped anode located in a cavity of the tube at both ends of which are insulated plugs with holes for chrome electrolyte passage and where the lower anode is connected a lower distributor which is fixedly connected by a vertical conductive bar to the collector, characterized in that circular ducts (22, 23) are formed in the insulating plugs (13, 18) and connected by at least one opening (24, 25) to the inner space of the pipe ( 8) and on the other hand through a channel (26, 27) with collectors (28, 29) of chrome plating The top collector (28) is connected via a discharge line (30) to a chrome electrolyte reservoir, which is connected to a suction line (35) with a pump (31) whose discharge line (36) is connected to a bottom collector (29).