Файл: Чупахин, В. М. Производство жестяной консервной тары учебник.pdf

Э л е к т р о л и т н а я в а н н а . В корзину емкостью 0,6 м3 вмещается 100 кг отходов жести. Продолжительность загрузки и разгрузки одной корзины составляет 20 мин, а общая продол­ жительность одного цикла снятия олова равна примерно 2 ч Для переработки 2200 кг отходов жести в сутки число циклов

Таким образом, необходимо установить две электролитные ванны. При габаритах ванн 1200X1200X1000 мм для заполнения ванн потребуется около 3 м3 электролита. На такое количество электролита должен быть рассчитан бак для слива электролита. Ванны указанного размера устанавливают также для промывки отходов жести перед обработкой и после обработки в электро­ литной ванне.

Р а с х о д э л е к т р о э н е р г и и . На электролиз 1 т олова потребность в электроэнергии (в А-ч) определится по формуле

Расход электроэнергии для получения с помощью электроли­ за 1 т олова

903 000-3

= 4170 кВт-ч.

0,65-1000

Для обеспечения непрерывной циркуляции электролита уста­ новлены две мешалки с электродвигателями по 0,2 кВт. Расход электроэнергии для привода мешалок при выработке 1 т олова

413

где 0,5 — мощность электродвигателя, кВт; 4 — продолжительность работы тельфера в течение суток, ч.

Расход электроэнергии на непрерывную работу вытяжного вентилятора

Ц74 = 0,5-24-1000 = 364 кВт-ч,

33

где 0,5 — мощность электропривода, кВт.

Расход электроэнергии (в кВт-ч) на расплавление 1 т олова можно определить по следующей формуле:

гдеМ0— масса олова, кг;

t„— температура плавления олова; tu = 232° С; t — начальная температура олова; <=10° С;

Со— удельная теплоемкость олова; с= 0,234 кДж/(кг-К); г — скрытая теплота плавления олова; г= 60,3 кДж/кг;

Т] — к. п. д. печи; п = 0,5.

После подстановки числовых данных получим

Расход электроэнергии на привод пропеллерных мешалок двух промывных ванн, работающих по 2 ч в сутки, при производ­ стве 1 т олова

0, 2 - 2 , 2-1000

= 24 кВт/ч.

33

где 0,2 — мощность электродвигателя мешалок, кВт.

Общий расход электроэнергии для получения 1 т олова

W = 4 170 + 290 + 61 + 364 + 63 + 24 = 4972 кВт-ч.

Нагревательный элемент изготовлен из нихромовой проволо­ ки диаметром 2 мм. Сопротивление этой проволоки

Длину проволоки рассчитываем по следующей формуле:

Р1,1

где s — площадь сечения проволоки; s = 3,14 мм2;

Р— удельное сопротивление нихромовой проволоки; р= 1,1 Ом-ммг/м.

414

Количество тепла, выделяемого нагревательным элементом печи в час

где числовые значения указанных величин те же, что в форму­ ле (X—4).

Печь, выполненная по данному расчету, обеспечит расплав­ ление 33 кг олова, получаемого в электролитном цехе за сутки, примерно за 30 мин.

Для производства 1 т олова на данной установке в среднем расходуется:

2. АВТОКЛАВНЫЙ СПОСОБ П. И. ГУБЕНКО И М. К. ГУБЕНКО .

На рис. 235 показано расположение оборудования и общая ком­ муникация электролитного цеха для обработки 2—2,3 т скрапа

всутки с получением 30—33 кг металлического олова.

Вкомплект оборудования данного цеха входят низковольт­

ный генератор 1 постоянного тока типа ЯЗМЗ (6 кВт, 6/12 В,

Рис. 235. Расположение оборудования в электролитном цехе.

415

1000/500 А), две ванны 2 для электролита, бак 3 для промывки отходов до их обработки, автоклав двухкорзиночный 4, бак 5 для промывки обработанного скрапа, фильтр 6, центробежный на­ сос 7 производительностью 6 м3/ч в комплекте с электродвига­ телем 8 мощностью 1 кВт, сборный бак 9. Дополнительно для оснащения такого цеха требуется монорельс с ручным тельфером

1060 мм и длина 760 мм. Рабочая емкость ванны 0,5 м3. Ванна сплошными перегородками 12 разделена на пять отсеков. Сна­ ружи она покрыта асбестовой теплоизоляцией. Катодные ши­ ны 10 расположены на деревянных прямоугольных брусьях, уло­ женных на ваннах. Каждая катодная шина снабжена пятью зажимами 11, в которые вставляются кронштейны катодов. В каж­ дой ванне устанавливают по пять катодов, представляющих со­ бой стальные листы толщиной 0,5 мм. Площадь каждого из них с двух сторон равна 1 м2.

Ширина катода 600 мм, высота 1000 мм. Как видно из рисун­ ка, минусовую шину генератора подключают к шинам катодных пластин, а плюсовую — к электролитным ваннам. Электролит из автоклава 4 подается в ванну 2 по трубопроводу 13 через кол­ лектор, расположенный в верхней части ванны.

По трубопроводу 14 через коллектор, расположенный в зоне днища ванны, электролит подается в автоклав центробежным на­ сосом 7. Таким образом, центробежный насос обеспечивает не­ прерывную циркуляцию электролита в обеих ваннах. При очист­ ке ванн электролит из них выкачивают центробежным насосом по вспомогательной трубопроводной коммуникации в сборный бак 9 емкостью 1 м3, из которого также с помощью насоса элек­ тролит подают в ванны после их очистки. Бак 3, предназначен­ ный для промывки скрапа перед загрузкой в автоклав, и бак 5, предназначенный для промывки обработанного скрапа, изготов­ лены из листовой стали толщиной 5 мм. Длина ванны 1120 мм, ширина 1120 мм и высота 1000 мм. Емкость каждой ванны 1,1 м3. Для подогрева воды бак 3 снабжен паровым глухим змее­ виком 15. Снаружи бак покрыт асбестовой теплоизоляцией.

Автоклав 4 стандартного размера: диаметр 1000 мм, высота 1500 мм. Диаметр корзины 900 мм, высота 1100 мм.

Для фильтрации электролита имеется фильтр 6, представ­ ляющий собой герметический вертикальный цилиндр диаметром 200 мм и высотой 600 мм. Фильтрующей средой являются сталь­ ные стружки.

Работа в электролитном цехе протекает в следующей после­ довательности: отходы сортируют, взвешивают и обезжиривают; в автоклавах химическим путем растворяют олово; отходы пос­

416

ле снятия с них олова промывают; металлическое олово из рас­ твора электролита осаждают на катодах в электролитных ван­ нах; выплавляют олово с катодных пластин.

Рассортированный скрап вручную загружают в автоклавные корзины. Отходы белой жести, крышки консервных банок сле­ дует загружать в корзины возможно менее плотно, чтобы обес­ печить нормальную циркуляцию электролита при обработке скрапа в автоклаве. Поэтому в автоклавную корзину диаметром 900 мм, высотой 1100 мм загружают не более ПО кг скрапа.

Корзину, загруженную скрапом, с помощью электротельфера подают в бак 3. В течение 1 мин скрап обезжиривается, после чего тельфером по монорельсу его подают в автоклав 4.

Х и м и ч е с к о е р а с т в о р е н и е о л о в а и е г о э л е к т ­ р о л и з . Электролитом для снятия олова с отходов белой же­ сти служит 5%-ный раствор едкого натра с постоянным содер­ жанием в воде 2,5% окислителя (ж-нитробензойная кислота).

При загрузке корзин со скрапом в автоклав необходимо вы­ ключить центробежный насос. После загрузки скрапа автоклав закрывают и включают насос, который обеспечивает непрерыв­ ную циркуляцию электролита в ваннах и автоклаве. При хими­ ческом растворении олова в растворе каустической соды в при­ сутствии окислителя электролитные ванны не следует включать

вэлектрическую сеть. Содержание олова в электролите к мо­ менту включения ванн в сеть постоянного тока должно быть не менее 20—30 г на 1 л раствора.

Осаждение металлического олова из электролита происходит

вдвух ваннах 2 (см. рис. 235), соединенных между собой после­ довательно. Олово осаждается на подвешенных катодах, изго­ товленных из листов жести. Нерастворимыми анодами служат перегородки 12, приваренные к корпусам ванн. Таким образом, корпус электролитной ванны служит нерастворимым анодом. Электролиз следует вести при напряжении на клеммах ванн 3,5—4,5 В при плотности тока 200—500 А на 1 м2 площади ка­ тода. Оптимальная температура при растворении олова в элек­

в час. Расстояние между анодами и катодами в электролитных ваннах 65—70 мм, расстояние между стенками, дном ванны и катодами около 100 мм. Ванны следует заполнять электроли­ том на 125 мм ниже их верхнего края. При утолщении катодов за счет осаждения олова на 30—40 мм их вынимают из электро­ литных ванн, на их место устанавливают другие и процесс про­ должается.

По окончании электролиза автоклавную корзину со скрапом вынимают тельфером и по монорельсу подают в бак 5 для про­ мывки в чистой воде. После промывки скрап направляют из це­ ха для дальнейшего использования по назначению. Содержание олова на обработанном скрапе не должно быть более 0,03—