Titananwendungen in der Galvanotechnik
Relevanz
Dasgalvanische Verfahren der Metallbeschichtung ist am weitesten verbreitet. Um die Intensität und Effizienz der Produktions- und Galvanisierungsprozesse zu erhöhen, werden neue Elektrolyte, höhere Temperaturen und höhere Stromdichten eingesetzt. Dies erfordert Konstruktionsmaterialien und Anlagen, die die höheren Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit erfüllen. Neben der Verbesserung der technischen Leistung ist es entscheidend, die Lebensdauer der Anlagen zu maximieren, was von der Qualität der Auskleidungs- und Konstruktionsmaterialien abhängt. Obwohl eine ganze Reihe von Materialien für den sicheren Betrieb von Anlagen zur Verfügung stehen, gibt es immer noch Probleme mit der Langlebigkeit und Haltbarkeit. Blei in Chrom und anderen sauren Elektrolyten ist zwar chemisch beständig, wird aber mechanisch leicht zerstört. Wenn die Bleiverkleidung beschädigt wird, ist das Badgehäuse starker Korrosion ausgesetzt.
Alternative Werkstoffe
Stahlbäder, die mit Vinylkunststoff ausgekleidet sind, der gegen saure Elektrolyte beständig ist, können zum Vernickeln, Verkupfern, Verzinken
Korrosionsbeständigkeit von Titan
Von allen Werkstoffen, die in den meisten Elektrolyten ein hohes Maß an Korrosionsbeständigkeit aufweisen, gelten Titanlegierungen als die am besten geeigneten für den Einsatz. Titan ist bekannt für seine Korrosionsbeständigkeit in praktisch allen alkalischen, schwach sauren und sauren Elektrolyten. Es ist in Beizlösungen mit 10 % H2 SO4 bei 75 °C beständig, korrodiert jedoch schnell, wenn die Konzentration auf 18-20 % ansteigt. Werden dem Elektrolyten Salpetersäure oder deren Salze als inhibierende Zusätze zugesetzt, kann die korrosive Zerstörung des Titans verhindert werden. In diesem Fall bildet sich auf der Oberfläche des Metalls ein Oxidfilm, der dessen Auflösung verhindert. Auch in Elektrolyten, die Flusssäure oder Fluorwasserstoffsäure enthalten, korrodiert Titan schnell. In allen anderen Fällen scheint die Verwendung von Titan als Schutzschicht in der Galvanotechnik äußerst vielversprechend zu sein.
Galvanische Ausrüstung
Zu den Vorbehandlungs- und Beschichtungsanlagen für die Galvanotechnik gehören Bäder, Anodenkörbe, Kathodentrommeln, Heizschlangen, Aufhänger, Wärmetauscher, Leitungen, Filter, Pumpen usw.
Bäder
Titanbäder für die Verchromung werden aus der Legierung BT1-0 hergestellt. Diese Technologie wird seit langem im Automobilwerk Kommunar und im Werk für Messgeräte in Zaporozhye eingesetzt. Die Verwendung von Titan in Verchromungsbädern erhöht deren Lebensdauer um das Fünf- bis Siebenfache. Als im Motorenwerk Melitopol anstelle der traditionellen Stahl- und Bleibäder drei Bäder aus der Legierung BT1-0 eingesetzt wurden, erhöhte sich durch die Verlängerung der Lebensdauer der Bäder auch die Lebensdauer der Bleche.Neben einer Verringerung der Abschreibungskosten, niedrigeren Elektrolytkosten, Arbeits- und Energiekosten stieg die Jahresproduktion erheblich.
In den Elektrolyten, die bei der Verkupferung, Vernickelung, Kadmierung, Vermessingung, Verzinkung und Versilberung verwendet werden, ist Titan, abgesehen von Flusssäure- und Borflusssäurelösungen, praktisch nicht von Korrosion bedroht. Darüber hinaus ist es nicht wünschenswert, Titan in Verbindung mit fluoridionenhaltigen Medien zu verwenden, da die Korrosionsrate bei Verwendung des anodischen Kreislaufs und der Stromunterbrechung unterschiedlich ist.
Der Ersatz von Bädern aus Kohlenstoffstahl, die mit Vinylkunststoff oder Blei ausgekleidet sind, durch Titanbäder ist ratsam, um den Produktionsprozess zu stabilisieren: Verringerung der Häufigkeit von Stromreparaturen, Reinhaltung des Elektrolyten, Verbesserung der Qualität der Beschichtung und vor allem die Möglichkeit, die Temperatur oder das Säuregleichgewicht des Elektrolyten einzustellen. Die Korrosionsbeständigkeit von Titanlegierungen in den oben genannten Elektrolyten ermöglicht es, die Wandstärke um mehr als die Hälfte zu reduzieren. Dadurch sind Titanbäder und mit Vinyl ausgekleidete Stahlbäder in ihren Kosten praktisch identisch.
Anodenkörbe
In Bädern zum Vernickeln, Verzinken und Verkupfern werden drei Arten von Anoden verwendet: elektrolytische, gegossene und gewalzte Anoden. Letztere werden am häufigsten verwendet, da sie sich am gleichmäßigsten auflösen, während elektrolytische Anoden durch eine intensivere Auflösung und Schlammbildung gekennzeichnet sind.
Um die schädlichen Auswirkungen des Schlamms zu minimieren, werden die Anoden in spezielle "Gürtel" oder "Chlorid"-Säcke gelegt, die zuvor mit Salzsäure behandelt wurden. In diesem Fall erreicht der Abfall nur zwanzig bis dreißig Prozent des Gesamtgewichts der Anoden. Die Verwendung von Anodenkörben aus Titan ist äußerst vielversprechend. Bereits 1959 wurden bei Ford die ersten Anodenkörbe aus Titan entwickelt und in Betrieb genommen. Dadurch konnten die Wartungskosten deutlich gesenkt und die tägliche Betriebszeit um vier Stunden erhöht werden.
Die Anodenbehälter sind so konzipiert, dass sie die Gesamtkapazität der Betriebsanlage erhöhen. Außerdem muss die restliche Tankflüssigkeit nicht abgelassen werden, um Anodenmaterial in den Tank zu füllen. Das Anodenmaterial wird praktisch vollständig verbraucht, wodurch die Dichte konstant bleibt und eine maximale Effizienz gewährleistet wird. Seit 1959 werden sie für die cyanidische und saure Verkupferung, die cyanidische Weißmessingbeschichtung und die Glanzvernickelung eingesetzt. Mit der Einführung von Titankörben in den heimischen Produktionsprozess wurde eine vollständig lösliche Anode geschaffen.
BT1-0
Durch den Einsatz von Anodenkörben aus der Titanlegierung BT1-0 im Motorenwerk Melitopol konnte der jährliche Wirtschaftsindex bei der Produktion von vernickelten Teilen für Kraftwerke erheblich gesteigert werden. Der Hauptindikator für die wirtschaftliche Effizienz dieser Innovation ist die 100%ige Verwendung von Nickelanoden, während vor der Einführung dieser Technologie nur 70% aller Anoden verwendet wurden. Außerdem ist es nicht mehr notwendig, Kupferhaken zu verwenden, die früher für die Installation neuer Anoden verwendet wurden, und die Arbeitskosten für den Anodenwechsel werden reduziert.
Dem Werk Kommunar in Zaporozhye ist es gelungen, den Anteil der Einnahmen am Gesamtverbrauch von Nickelanoden, die anschließend nicht mehr verwendet wurden, auf einer automatischen Beschichtungslinie um 30 % zu senken. Die Titankörbe aus der Legierung BT1-0 ermöglichten es, den Verbrauch von Nickelanoden erheblich zu reduzieren und die Wartung des Bades durch Anpassung des Elektrolytstandes zu vereinfachen.
Die Anodenkörbe mit speziellen Haken zum Aufhängen werden aus 0,8-1 Millimeter dicken Titanblechen hergestellt. Der Querschnitt der Haken wird auf der Grundlage einer geringen Wärmekapazität und einer Stromdichte von weniger als 1 A/dm berechnet.
Biegen
Für den Hochgeschwindigkeitsverzinnungsprozess werden Titankörbe verwendet, die mit granuliertem Zinn als Anode gefüllt sind. Dieses Anodenmaterial erhöht die Effizienz der elektrolytischen Verzinnung erheblich, indem es die aktive Stromdichte erhöht, die sich über die gesamte Fläche der Anode im Korb verteilt.
Wirtschaftlicher Effekt
Diese Titankörbe in verschiedenen Ausführungen haben in Vernickelungs-, Verzinnungs-, Verkupferungs- und Galvanisierungsprozessen große Beliebtheit erlangt, da sie eine vollständige Ausnutzung des Anodenmaterials ermöglichen, wodurch teure Einsatzstoffe wie Nickel, Zinn, Kupfer usw. eingespart werden. Darüber hinaus ist es möglich, Barren, Pellets und Rohmaterial zu verwenden, die viel weniger kosten als ihre gewalzten Anodenäquivalente.
Wärmetauscher
Um eine gute Ausscheidung des Ausgangsmetalls zu erreichen, muss während des Beschichtungsprozesses ein stabiles Temperaturgleichgewicht aufrechterhalten werden. Heutzutage werden immer noch häufig Wärmetauscher und Spulen aus Blei, bleibeschichtetem Kohlenstoffstahl oder Edelstahl verwendet. Das Problem ist, dass sie bereits nach zwei oder drei Monaten aufgrund der aggressiven chemischen Umgebung des Elektrolyten und der hohen Temperatur versagen. Bei notwendigen ständigen Reparaturen und dem Austausch von Heizern kommt es zu solchen unerwünschten Temperaturungleichgewichten, wodurch sich auch die Betriebskosten erhöhen.
Die Verwendung von Titan in Wärmetauschern ist im Vergleich zu den oben genannten Materialien günstiger. Dies erklärt die zunehmende Beliebtheit von Titan in der westlichen Produktion. So stellt beispielsweise das britische Unternehmen Dean Products Incorporated selbst entwickelte Ganztitanplatten her, die für die Elektrolyterwärmung verwendet werden. Das US-amerikanische Unternehmen Imperial Chemical Industrial stellt Titanspulen her, und das US-amerikanische Unternehmen Contimet produziert Titanwärmetauscher für die Erwärmung verschiedener Arten von Elektrolyten (auch von Chrom). Dank des Fehlens von Korrosionsprodukten auf der Außenfläche des Wärmetauschers können die erforderlichen Wärmeübertragungsraten mit einer Verringerung der Heizfläche um bis zu 45 % erreicht werden, was ein unbestreitbarer Vorteil ist.
Kosteneffizienz
Trotz der halb so hohen Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu Blei oder Stahl bietet Titan die Möglichkeit, Heizrohre mit wesentlich dünneren Wänden zu bauen, da es sich durch eine hohe Korrosions- und mechanische Beständigkeit auszeichnet. Daraus folgt die Preisgleichheit von Spulen aus bleihaltigem Kohlenstoffstahl sowie Edelstahl und Geräten aus Titan der Güteklasse BT1-00 und BT1-0. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung von Titanlegierungen eine erhebliche Senkung der Betriebskosten von Geräten, da die Betriebszeit um das Vier- bis Sechsfache verlängert wird.
Selbst in konventionellen Verchromungsbädern werden die Titanspulen viele Jahre lang eingesetzt. Das Werk "Kommunar" in Zaporozhye verwendet für die Erwärmung des Elektrolyts beim Verchromen Titanspulen mit einer Länge von 3 m und einem Ø von 2,5 mm, die die veralteten Bleispulen mit einer Länge von 7 m und einem Ø von 6 mm ersetzt haben. Während des vierjährigen Betriebs hat diese Art von Ausrüstung unschätzbare wirtschaftliche Vorteile gebracht. Titanvorwärmer werden auch in Dutzenden von automatischen Linien im Mechanischen Werk Tambow eingesetzt.
Aufhängungen und Befestigungen
Titan wird auch häufig für die Herstellung von Aufhängungen für die Eloxierung von Teilen aus Aluminium und Aluminiumlegierungen verwendet. Einfache Aluminiumrahmen zum Beispiel unterliegen schnell der Oxidation und beginnen zu altern. Um ihre durchschnittliche Lebensdauer über vier bis sechs Wochen hinaus zu verlängern, müssen die Rahmen einer alkalischen Umgebung ausgesetzt werden. Im Gegensatz dazu zeigen Titanrahmen unter ähnlichen Betriebsbedingungen auch nach Jahren keine Anzeichen von Verschleiß. Auch bei der Verzinnung und Verzinkung haben Titanbügel ihre besten Eigenschaften gezeigt. Sie sind nicht korrosionsanfällig, was den Verlust von wertvollem Material vermeidet, die Lebensdauer des Teils verlängert und die Reparaturkosten reduziert.
Schweißen
Die Herstellung von Aufhängungen und Rahmen aus Titan ist relativ einfach. Die einzige Einschränkung besteht darin, dass Lötverbindungen mit Hart- und Weichloten verboten sind. Es ist auch nicht wünschenswert, Teile mit Schrauben und Nieten zu verbinden, da diese Verbindungen bei der Übertragung von elektrischem Strom versagen können. Das Schweißen weist die höchste Zuverlässigkeit auf.
Werkzeuge
Ein britisches Unternehmen, das auf Waschmaschinen spezialisiert ist, verwendet über sechzig Werkzeuge aus Titan für die Eloxierung von Aluminiumteilen sowie über vierhundert Aluminiumvorrichtungen mit Titanspitzen in seinem technischen Arsenal. Die Reparatur von galvanisierten Anhängern ist teuer, zeitaufwendig und arbeitsintensiv. Durch die Verwendung von Titan-Produktionselementen können solche Reparaturen auf ein Minimum reduziert werden. Außerdem bleibt die elektrische Leitfähigkeit von Titan über einen langen Zeitraum auf einem relativ hohen Niveau.
Erfahrungen aus dem Einsatz
In Zaporozhye, im Werk für elektrische Apparate sowie im Werk Kommunar, wurden früher Aluminiumgehänge in den Prozessen des Eloxierens und Elektropolierens von Aluminiumteilen verwendet. Zu dieser Zeit betrug die Lebensdauer der Gehänge nur einen Monat. Nach der Einführung von Titangehängen in die Produktion konnte diese Zeit auf mehr als ein Jahr verlängert werden. Dies lässt sich an dem Verhältnis von 15 Titanhängern zu 816 Aluminiumhängern, die in einem Betriebsjahr eingesetzt werden müssen, ablesen.
Die britische Firma Aizi entwickelt neue Designs und stellt Titanbügel unterschiedlicher Komplexität her. Nach Tausenden von Zyklen beträgt die Korrosion der Titanausrüstung aus ihrer Produktion nur 0,025 des Querschnitts des gesamten Bügels.
Die deutschen Firmen Riedel, Blasberg und andere verwenden Bügel verschiedener Bauart intensiv in Elektrolyten auf Schwefelsäurebasis (hauptsächlich beim Eloxieren). Am häufigsten werden Anhänger aus Titan oder Aluminium mit Kontakten aus Titan verwendet. Erfolgreicher in der Anwendung sind jedoch Ganztitankonstruktionen.
Titanausrüstungen in Lüftungsanlagen tragen auch zur Senkung der Wartungs- und Reparaturkosten bei, verbessern die Leistung und verlängern die Lebensdauer der Anlagen. Zwar sind die Anfangsinvestitionen für die Installation eines Titan-Lüftungssystems zwei- bis dreimal höher als die Kosten für eine Standardlüftung aus Stahl, doch erfüllt das Titan-Lüftungssystem seine Funktionen qualitativ fünf- bis sechsmal länger. Das Automobilwerk Zaporozhye setzt seit über einem Jahr erfolgreich ein Titan-Lüftungssystem ein.
Probleme bei der Reinigung
Wenn die Produktionskapazität von Metallbeschichtungsbetrieben steigt, muss der Reinigung des Abwassers, das große Mengen an toxischen Bestandteilen (Säuren und ihre Salze) enthält, die beim Beizen von Metallen und ihren Hydroxiden bei der Anodenreinigung entstehen, mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden. In Verzinkungs-, Verkupferungs- und Kadmiumbädern sind große Mengen an Metallalkaloiden und giftigen Cyaniden enthalten, deren Konzentration weniger als 0,1 mg/l betragen sollte, während der Chromgehalt in Chromoxid- und Chrombädern 0,5 mg/l nicht überschreiten sollte.
Spezielle Neutralisationsanlagen werden eingesetzt, um Schlacken und Giftstoffe aus dem Abwasser zu entfernen. Neben den oben genannten Schadstoffen enthalten Abwässer auch eine Vielzahl chemischer Verbindungen, die den Zustand der Kläranlage selbst und des Abwassersystems aggressiv beeinflussen. Beim Bau oder bei der Renovierung von Kläranlagen empfiehlt es sich, die Abwassersammelbehälter, Abflussrohre, Pumpen und Absperrventile aus Titan zu fertigen. Die Verwendung dieses Metalls erhöht die Betriebsfestigkeit und verlängert die Lebensdauer des gesamten Systems.
Ein solches System mit einem Fassungsvermögen von 10 Kubikmetern, das für die Reinigung von Abwässern mit einem hohen Gehalt an Chrom und verwandten Verbindungen ausgelegt ist, wurde im Transformatorenwerk in Zaporozhye gebaut und wird dort seit mehreren Jahren erfolgreich betrieben. So wurde während der gesamten Betriebszeit in einem Auffangbecken und der Abflussleitung kein Fall von Korrosionszerstörung festgestellt.
Schlussfolgerungen
Zahlreiche Erfahrungen mit der Verwendung von Titan in galvanischen Konstruktionen belegen die Sinnhaftigkeit von Titanelementen. Dies gilt für die Zuverlässigkeit, Qualität, Haltbarkeit und Wirtschaftlichkeit des Materials. Die Verwendung von Titan im Produktionsprozess ist ein Indikator für die Fortschrittlichkeit des Unternehmens, das modernen Trends folgt und sich um Leistungsindikatoren kümmert, den Arbeitsaufwand verringert, schwere Wartungsarbeiten für das Personal reduziert, die Qualität der Beschichtung erhöht, Elektrolyt, Wasser, Strom und Dampf spart, die Produktionszykluszeiten verkürzt, die Haltbarkeit der Ausrüstung erhöht, die Arbeitsbedingungen verbessert und die Produktionskultur steigert.
Kauf, Preis
Evek GmbH verkauft gewalzte Stahlprodukte zum besten Preis. Er wird unter Berücksichtigung der LME-Kurse (Londoner Metallbörse) gebildet und hängt von den technologischen Eigenschaften der Produktion ab, ohne zusätzliche Kosten einzubeziehen. Wir liefern eine breite Palette von Produkten aus Titan und Titanlegierungen. Alle Chargen sind qualitätszertifiziert, um den Standardanforderungen zu entsprechen. Bei uns können Sie eine Vielzahl von Produkten in großen Mengen für die Großserienproduktion kaufen. Eine große Auswahl, umfassende Beratung durch unsere Manager, günstige Preise und prompte Lieferung bestimmen das Gesicht unseres Unternehmens. Ein Rabattsystem ist für Großhandelskäufe verfügbar.
Relevanz
Das galvanische Verfahren der Metallbeschichtung ist am weitesten verbreitet. Um die Intensität und Effizienz der Produktions- und Galvanisierungsprozesse zu steigern, werden neue Elektrolyte, höhere Temperaturen und höhere Stromdichten eingesetzt. Dies erfordert Konstruktionsmaterialien und Ausrüstungen, die die höheren Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit erfüllen. Neben der Verbesserung der technischen Leistung ist es entscheidend, die Lebensdauer der Anlagen zu maximieren, was von der Qualität der Auskleidungs- und Konstruktionsmaterialien abhängt. Obwohl eine ganze Reihe von Materialien für den sicheren Betrieb von Anlagen zur Verfügung stehen, gibt es immer noch Probleme mit der Langlebigkeit und Haltbarkeit. Blei in Chrom und anderen sauren Elektrolyten ist zwar chemisch beständig, wird aber mechanisch leicht zerstört. Wenn die Bleiverkleidung beschädigt wird, ist das Badgehäuse starker Korrosion ausgesetzt.
Alternative Werkstoffe
Stahlbäder, die mit Vinylkunststoff ausgekleidet sind, der gegen saure Elektrolyte beständig ist, können zum Vernickeln, Verkupfern, Verzinken
Korrosionsbeständigkeit von Titan
Von allen Werkstoffen, die in den meisten Elektrolyten ein hohes Maß an Korrosionsbeständigkeit aufweisen, gelten Titanlegierungen als die am besten geeigneten für den Einsatz. Titan ist bekannt für seine Korrosionsbeständigkeit in praktisch allen alkalischen, schwach sauren und sauren Elektrolyten. Es ist in Beizlösungen mit 10 % H2 SO4 bei 75 °C beständig, korrodiert jedoch schnell, wenn die Konzentration auf 18-20 % ansteigt. Werden dem Elektrolyten Salpetersäure oder deren Salze als inhibierende Zusätze zugesetzt, kann die korrosive Zerstörung des Titans verhindert werden. In diesem Fall bildet sich auf der Oberfläche des Metalls ein Oxidfilm, der dessen Auflösung verhindert. Auch in Elektrolyten, die Flusssäure oder Fluorwasserstoffsäure enthalten, korrodiert Titan schnell. In allen anderen Fällen scheint die Verwendung von Titan als Schutzschicht in der Galvanotechnik äußerst vielversprechend zu sein.
Galvanische Ausrüstung
Zu den Vorbehandlungs- und Beschichtungsanlagen für die Galvanotechnik gehören Bäder, Anodenkörbe, Kathodentrommeln, Heizschlangen, Aufhänger, Wärmetauscher, Leitungen, Filter, Pumpen usw.
Bäder
Titanbäder für die Verchromung werden aus der Legierung BT1-0 hergestellt. Diese Technologie wird seit langem im Automobilwerk Kommunar und im Werk für Messgeräte in Zaporozhye eingesetzt. Die Verwendung von Titan in Verchromungsbädern erhöht deren Lebensdauer um das Fünf- bis Siebenfache. Als im Motorenwerk Melitopol anstelle der traditionellen Stahl- und Bleibäder drei Bäder aus der Legierung BT1-0 eingesetzt wurden, erhöhte sich die Lebensdauer dieser Bäder um das Fünffache.Aufgrund der längeren Lebensdauer und der geringeren Abschreibungskosten, der niedrigeren Elektrolytkosten und der geringeren Arbeits- und Energiekosten konnte der jährliche Produktionsgewinn erheblich gesteigert werden.
In den Elektrolyten, die bei der Verkupferung, Vernickelung, Kadmierung, Vermessingung, Verzinkung und Versilberung verwendet werden, ist Titan mit Ausnahme von Flusssäure- und Borflusssäurelösungen praktisch nicht von Korrosion betroffen. Darüber hinaus ist es nicht wünschenswert, Titan in Verbindung mit fluoridionenhaltigen Medien zu verwenden, da die Korrosionsrate bei Verwendung des anodischen Kreislaufs und der Stromunterbrechung unterschiedlich ist.
Der Ersatz von Bädern aus Kohlenstoffstahl, die mit Vinylkunststoff oder Blei ausgekleidet sind, durch Titanbäder ist ratsam, um den Produktionsprozess zu stabilisieren: Verringerung der Häufigkeit von Stromreparaturen, Reinhaltung des Elektrolyten, Verbesserung der Qualität der Beschichtung und vor allem die Möglichkeit, die Temperatur oder das Säuregleichgewicht des Elektrolyten einzustellen. Die Korrosionsbeständigkeit von Titanlegierungen in den oben genannten Elektrolyten ermöglicht es, die Wandstärke um mehr als die Hälfte zu reduzieren. Dadurch sind Titanbäder und mit Vinyl ausgekleidete Stahlbäder in ihren Kosten praktisch identisch.
Anodenkörbe
In Bädern zum Vernickeln, Verzinken und Verkupfern werden drei Arten von Anoden verwendet: elektrolytische, gegossene und gewalzte Anoden. Letztere werden am häufigsten verwendet, da sie sich am gleichmäßigsten auflösen, während elektrolytische Anoden durch eine intensivere Auflösung und Schlammbildung gekennzeichnet sind.
Um die schädlichen Auswirkungen des Schlamms zu minimieren, werden die Anoden in spezielle "Gürtel" oder "Chlorid"-Säcke gelegt, die zuvor mit Salzsäure behandelt wurden. In diesem Fall erreicht der Abfall nur zwanzig bis dreißig Prozent des Gesamtgewichts der Anoden. Die Verwendung von Anodenkörben aus Titan ist äußerst vielversprechend. Bereits 1959 wurden bei Ford die ersten Anodenkörbe aus Titan entwickelt und in Betrieb genommen. Dadurch konnten die Wartungskosten deutlich gesenkt und die tägliche Betriebszeit um vier Stunden erhöht werden.
Die Anodenbehälter sind so konzipiert, dass sie die Gesamtkapazität der Betriebsanlage erhöhen. Außerdem muss die restliche Tankflüssigkeit nicht abgelassen werden, um Anodenmaterial in den Tank zu füllen. Das Anodenmaterial wird praktisch vollständig verbraucht, wodurch die Dichte konstant bleibt und eine maximale Effizienz gewährleistet wird. Seit 1959 werden sie für die cyanidische und saure Verkupferung, die cyanidische Weißmessingbeschichtung und die Glanzvernickelung eingesetzt. Mit der Einführung von Titankörben in den heimischen Produktionsprozess wurde eine vollständig lösliche Anode geschaffen.
BT1-0
Der Einsatz von Anodenkörben aus der Titanlegierung VT1-0 in den Melitopol-Motorenwerken ermöglichte es, den jährlichen Wirtschaftsindex bei der Produktion von vernickelten Teilen, die in Kraftwerken verwendet werden, erheblich zu erhöhen. Der Hauptindikator für die wirtschaftliche Effizienz dieser Innovation ist die 100%ige Verwendung von Nickelanoden, während vor der Einführung der Technologie nur 70% aller Anoden verwendet wurden. Außerdem ist es nicht mehr notwendig, Kupferhaken zu verwenden, die früher für die Installation neuer Anoden verwendet wurden, und die Arbeitskosten für den Anodenwechsel werden reduziert.
Dem Werk Kommunar in Zaporozhye ist es gelungen, den Anteil der Einnahmen am Gesamtverbrauch von Nickelanoden, die anschließend nicht mehr verwendet wurden, auf einer automatischen Beschichtungslinie um 30 % zu senken. Die Titankörbe aus der Legierung BT1-0 ermöglichten es, den Verbrauch von Nickelanoden erheblich zu reduzieren und die Wartung des Bades durch Anpassung des Elektrolytstandes zu vereinfachen.
Die Anodenkörbe mit speziellen Haken zum Aufhängen werden aus 0,8-1 Millimeter dicken Titanblechen hergestellt. Der Querschnitt der Haken wird auf der Grundlage einer geringen Wärmekapazität und einer Stromdichte von weniger als 1 A/dm berechnet.
Biegen
Für den Hochgeschwindigkeitsverzinnungsprozess werden Titankörbe verwendet, die mit granuliertem Zinn als Anode gefüllt sind. Dieses Anodenmaterial erhöht die Effizienz der elektrolytischen Verzinnung erheblich, indem es die aktive Stromdichte erhöht, die sich über die gesamte Fläche der Anode im Korb verteilt.
Wirtschaftlicher Effekt
Diese Titankörbe in verschiedenen Ausführungen haben in Vernickelungs-, Verzinnungs-, Verkupferungs- und Galvanisierungsprozessen große Beliebtheit erlangt, da sie eine vollständige Ausnutzung des Anodenmaterials ermöglichen, wodurch teure Einsatzstoffe wie Nickel, Zinn, Kupfer usw. eingespart werden. Darüber hinaus ist es möglich, Barren, Pellets und Rohmaterial zu verwenden, die viel weniger kosten als ihre gewalzten Anodenäquivalente.
Wärmetauscher
Um eine gute Ausscheidung des Ausgangsmetalls zu erreichen, muss während des Beschichtungsprozesses ein stabiles Temperaturgleichgewicht aufrechterhalten werden. Heutzutage werden immer noch häufig Wärmetauscher und Spulen aus Blei, bleibeschichtetem Kohlenstoffstahl oder Edelstahl verwendet. Das Problem ist, dass sie bereits nach zwei oder drei Monaten aufgrund der aggressiven chemischen Umgebung des Elektrolyten und der hohen Temperatur versagen. Bei notwendigen ständigen Reparaturen und dem Austausch von Heizern kommt es zu solchen unerwünschten Temperaturungleichgewichten, wodurch sich auch die Betriebskosten erhöhen.
Die Verwendung von Titan in Wärmetauschern ist im Vergleich zu den oben genannten Materialien günstiger. Dies erklärt die zunehmende Beliebtheit von Titan in der westlichen Produktion. So stellt beispielsweise das britische Unternehmen Dean Products Incorporated selbst entwickelte Ganztitanplatten her, die für die Elektrolyterwärmung verwendet werden. Das US-amerikanische Unternehmen Imperial Chemical Industrial stellt Titanspulen her, und das US-amerikanische Unternehmen Contimet produziert Titanwärmetauscher für die Erwärmung verschiedener Arten von Elektrolyten (auch von Chrom). Dank des Fehlens von Korrosionsprodukten auf der Außenfläche des Wärmetauschers können die erforderlichen Wärmeübertragungsraten mit einer Verringerung der Heizfläche um bis zu 45 % erreicht werden, was ein unbestreitbarer Vorteil ist.
Kosteneffizienz
Trotz der halb so hohen Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu Blei oder Stahl bietet Titan die Möglichkeit, Heizrohre mit wesentlich dünneren Wänden zu bauen, da es sich durch eine hohe Korrosions- und mechanische Beständigkeit auszeichnet. Daraus folgt die Preisgleichheit von Spulen aus bleihaltigem Kohlenstoffstahl sowie Edelstahl und Geräten aus Titan der Güteklasse BT1-00 und BT1-0. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung von Titanlegierungen eine erhebliche Senkung der Betriebskosten von Geräten, da die Betriebszeit um das Vier- bis Sechsfache verlängert wird.
Selbst in konventionellen Verchromungsbädern werden die Titanspulen viele Jahre lang eingesetzt. Das Werk "Kommunar" in Zaporozhye verwendet für die Erwärmung des Elektrolyts beim Verchromen Titanspulen mit einer Länge von 3 m und einem Ø von 2,5 mm, die die veralteten Bleispulen mit einer Länge von 7 m und einem Ø von 6 mm ersetzt haben. Während der vierjährigen Betriebszeit hat diese Art von Ausrüstung unschätzbare wirtschaftliche Vorteile gebracht. Titanvorwärmer werden auch in Dutzenden von automatischen Linien im Mechanischen Werk Tambow eingesetzt.
Aufhängungen und Befestigungen
Titan wird auch häufig für die Herstellung von Aufhängungen für die Eloxierung von Teilen aus Aluminium und Aluminiumlegierungen verwendet. Einfache Aluminiumrahmen zum Beispiel unterliegen schnell der Oxidation und beginnen zu altern. Um ihre durchschnittliche Lebensdauer über vier bis sechs Wochen hinaus zu verlängern, müssen die Rahmen einer alkalischen Umgebung ausgesetzt werden. Titanrahmen hingegen zeigen auch nach Jahren unter ähnlichen Betriebsbedingungen keine Anzeichen für einen beginnenden Verfall. Auch bei der Verzinnung und Verzinkung haben Titanbügel ihre besten Eigenschaften bewiesen. Sie sind nicht korrosionsanfällig, was den Verlust von wertvollem Material vermeidet, die Lebensdauer des Teils verlängert und die Reparaturkosten verringert.
Schweißen
Die Herstellung von Aufhängungen und Rahmen aus Titan ist relativ einfach. Die einzige Einschränkung besteht darin, dass Lötverbindungen mit Hart- und Weichloten verboten sind. Es ist auch nicht wünschenswert, Teile mit Schrauben und Nieten zu verbinden, da diese Verbindungen bei der Übertragung von elektrischem Strom versagen können. Das Schweißen weist die höchste Zuverlässigkeit auf.
Werkzeuge
Ein britisches Unternehmen, das auf Waschmaschinen spezialisiert ist, verwendet über sechzig Werkzeuge aus Titan für die Eloxierung von Aluminiumteilen sowie über vierhundert Aluminiumvorrichtungen mit Titanspitzen in seinem technischen Arsenal. Die Reparatur von galvanisierten Anhängern ist teuer, zeitaufwendig und arbeitsintensiv. Durch die Verwendung von Titan-Produktionselementen können solche Reparaturen auf ein Minimum reduziert werden. Außerdem bleibt die elektrische Leitfähigkeit von Titan über einen langen Zeitraum auf einem relativ hohen Niveau.
Erfahrungen aus dem Einsatz
In Zaporozhye, im Werk für elektrische Apparate sowie im Werk Kommunar, wurden früher Aluminiumgehänge in den Prozessen des Eloxierens und Elektropolierens von Aluminiumteilen verwendet. Zu dieser Zeit betrug die Lebensdauer der Gehänge nur einen Monat. Nach der Einführung von Titangehängen in die Produktion konnte diese Zeit auf mehr als ein Jahr verlängert werden. Dies lässt sich an dem Verhältnis von 15 Titanhängern zu 816 Aluminiumhängern, die in einem Betriebsjahr eingesetzt werden müssen, ablesen.
Die britische Firma Aizi entwickelt neue Designs und stellt Titanbügel unterschiedlicher Komplexität her. Nach Tausenden von Zyklen beträgt die Korrosion der Titanausrüstung aus ihrer Produktion nur 0,025 des Querschnitts des gesamten Bügels.
Die deutschen Firmen Riedel, Blasberg und andere verwenden Bügel verschiedener Bauart intensiv in Elektrolyten auf Schwefelsäurebasis (hauptsächlich beim Eloxieren). Am häufigsten werden Anhänger aus Titan oder Aluminium mit Kontakten aus Titan verwendet. Erfolgreicher in der Anwendung sind jedoch Ganztitankonstruktionen.
Titanausrüstungen in Lüftungsanlagen tragen auch zur Verringerung der Wartungs- und Reparaturkosten bei, verbessern die Leistung und verlängern die Lebensdauer der Anlagen. Zwar sind die Anfangsinvestitionen für die Installation eines Titan-Lüftungssystems zwei- bis dreimal höher als die Kosten für eine Standardlüftung aus Stahl, doch erfüllt das Titan-Lüftungssystem seine Funktionen qualitativ fünf- bis sechsmal länger. Das Automobilwerk Zaporozhye setzt seit mehr als einem Jahr erfolgreich ein Titan-Lüftungssystem ein.
Probleme bei der Reinigung
Wenn die Produktionskapazität von Metallbeschichtungsbetrieben steigt, muss der Reinigung des Abwassers, das große Mengen giftiger Bestandteile (Säuren und ihre Salze) enthält, die beim Beizen von Metallen und ihren Hydroxiden bei der Anodenreinigung entstehen, mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden. In Verzinkungs-, Verkupferungs- und Kadmiumbädern sind große Mengen an Metallalkaloiden und giftigen Cyaniden enthalten, deren Konzentration weniger als 0,1 mg/l betragen sollte, während der Chromgehalt in Chromoxid- und Chrombädern 0,5 mg/l nicht überschreiten sollte.
Spezielle Neutralisationsanlagen werden eingesetzt, um Schlacken und Giftstoffe aus dem Abwasser zu entfernen. Neben den oben genannten Schadstoffen enthalten Abwässer auch eine Vielzahl chemischer Verbindungen, die den Zustand der Kläranlage selbst und des Abwassersystems aggressiv beeinflussen. Beim Bau oder der Renovierung von Kläranlagen wird empfohlen, die Abwassersammelbehälter, Abflussrohre, Pumpen und Absperrventile aus Titan zu fertigen. Die Verwendung dieses Metalls erhöht die Betriebsfestigkeit und verlängert die Lebensdauer des gesamten Systems.
Ein solches System mit einem Fassungsvermögen von 10 Kubikmetern, das für die Reinigung von Abwässern mit einem hohen Gehalt an Chrom und verwandten Verbindungen ausgelegt ist, wurde im Transformatorenwerk in Zaporozhye gebaut und ist seit mehreren Jahren erfolgreich in Betrieb. So wurde während der gesamten Betriebszeit in einem Auffangbecken und der Abflussleitung kein Fall von Korrosionszerstörung festgestellt.
Schlussfolgerungen
Zahlreiche Erfahrungen mit dem Einsatz von Titan in galvanischen Konstruktionen belegen die Sinnhaftigkeit von Titanelementen. Dies gilt für die Zuverlässigkeit, Qualität, Haltbarkeit und Wirtschaftlichkeit des Materials. Die Verwendung von Titan im Produktionsprozess ist ein Indikator für die Fortschrittlichkeit des Unternehmens, das mit den aktuellen Trends Schritt hält und sich um die Leistungsindikatoren kümmert, den Arbeitsaufwand reduziert, schwere Wartungsarbeiten für das Personal verringert, die Qualität der Beschichtung erhöht, Elektrolyt, Wasser, Elektrizität und Dampf spart, die Produktionszykluszeiten verkürzt, die Haltbarkeit der Ausrüstung erhöht, die Arbeitsbedingungen verbessert und die Produktionskultur steigert.
Kauf, Preis
Evek GmbH verkauft gewalzte Stahlprodukte zum besten Preis. Er wird unter Berücksichtigung der LME-Kurse (Londoner Metallbörse) gebildet und hängt von den technologischen Eigenschaften der Produktion ab, ohne zusätzliche Kosten einzubeziehen. Wir liefern eine breite Palette von Produkten aus Titan und Titanlegierungen. Alle Chargen sind qualitätszertifiziert und erfüllen die Standardanforderungen. Bei uns können Sie eine Vielzahl von Produkten in großen Mengen für die Großserienproduktion kaufen. Eine große Auswahl, umfassende Beratung durch unsere Manager, günstige Preise und prompte Lieferung bestimmen das Gesicht unseres Unternehmens. Ein Rabattsystem ist für Großhandelskäufe verfügbar.
Relevanz
Das galvanische Verfahren der Metallbeschichtung ist am weitesten verbreitet. Um die Intensität und Effizienz der Produktions- und Galvanisierungsprozesse zu steigern, werden neue Elektrolyte, höhere Temperaturen und höhere Stromdichten eingesetzt. Dies erfordert Konstruktionsmaterialien und Ausrüstungen, die die höheren Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit erfüllen. Neben der Verbesserung der technischen Leistung ist es entscheidend, die Lebensdauer der Anlagen zu maximieren, was von der Qualität der Auskleidungs- und Konstruktionsmaterialien abhängt. Obwohl eine ganze Reihe von Materialien für den sicheren Betrieb von Anlagen zur Verfügung stehen, gibt es immer noch Probleme mit der Langlebigkeit und Haltbarkeit. Blei in Chrom und anderen sauren Elektrolyten ist zwar chemisch beständig, wird aber mechanisch leicht zerstört. Wenn die Bleiverkleidung beschädigt wird, ist das Badgehäuse starker Korrosion ausgesetzt.
Alternative Werkstoffe
Stahlbäder, die mit Vinylkunststoff ausgekleidet sind, der gegen saure Elektrolyte beständig ist, können zum Vernickeln, Verkupfern, Verzinken
Korrosionsbeständigkeit von Titan
Von allen Werkstoffen, die in den meisten Elektrolyten ein hohes Maß an Korrosionsbeständigkeit aufweisen, gelten Titanlegierungen als die am besten geeigneten für den Einsatz. Titan ist bekannt für seine Korrosionsbeständigkeit in praktisch allen alkalischen, schwach sauren und sauren Elektrolyten. Es ist in Beizlösungen mit 10 % H2 SO4 bei 75 °C beständig, korrodiert jedoch schnell, wenn die Konzentration auf 18-20 % ansteigt. Werden dem Elektrolyten Salpetersäure oder deren Salze als inhibierende Zusätze zugesetzt, kann die korrosive Zerstörung des Titans verhindert werden. In diesem Fall bildet sich auf der Oberfläche des Metalls ein Oxidfilm, der dessen Auflösung verhindert. Auch in Elektrolyten, die Flusssäure oder Fluorwasserstoffsäure enthalten, korrodiert Titan schnell. In allen anderen Fällen scheint die Verwendung von Titan als Schutzschicht in der Galvanotechnik äußerst vielversprechend zu sein.
Galvanische Ausrüstung
Zu den Vorbehandlungs- und Beschichtungsanlagen für die Galvanotechnik gehören Bäder, Anodenkörbe, Kathodentrommeln, Heizschlangen, Aufhänger, Wärmetauscher, Leitungen, Filter, Pumpen usw.
Bäder
Titanbäder für die Verchromung werden aus der Legierung BT1-0 hergestellt. Diese Technologie wird seit langem im Automobilwerk Kommunar und im Werk für Messgeräte in Zaporozhye eingesetzt. Die Verwendung von Titan in Verchromungsbädern erhöht deren Lebensdauer um das Fünf- bis Siebenfache. Als im Motorenwerk Melitopol anstelle der traditionellen Stahl- und Bleibäder drei Bäder aus der Legierung BT1-0 eingesetzt wurden, erhöhte sich die Lebensdauer dieser Bäder um das Fünffache.Aufgrund der längeren Lebensdauer und der geringeren Abschreibungskosten, der niedrigeren Elektrolytkosten und der geringeren Arbeits- und Energiekosten konnte der jährliche Produktionsgewinn erheblich gesteigert werden.
In den Elektrolyten, die bei der Verkupferung, Vernickelung, Kadmierung, Vermessingung, Verzinkung und Versilberung verwendet werden, ist Titan mit Ausnahme von Flusssäure- und Borflusssäurelösungen praktisch nicht von Korrosion betroffen. Darüber hinaus ist es nicht wünschenswert, Titan in Verbindung mit fluoridionenhaltigen Medien zu verwenden, da die Korrosionsrate bei Verwendung des anodischen Kreislaufs und der Stromunterbrechung unterschiedlich ist.
Der Ersatz von Bädern aus Kohlenstoffstahl, die mit Vinylkunststoff oder Blei ausgekleidet sind, durch Titanbäder ist ratsam, um den Produktionsprozess zu stabilisieren: Verringerung der Häufigkeit von Stromreparaturen, Reinhaltung des Elektrolyten, Verbesserung der Qualität der Beschichtung und vor allem die Möglichkeit, die Temperatur oder das Säuregleichgewicht des Elektrolyten einzustellen. Die Korrosionsbeständigkeit von Titanlegierungen in den oben genannten Elektrolyten ermöglicht es, die Wandstärke um mehr als die Hälfte zu reduzieren. Dadurch sind Titanbäder und mit Vinyl ausgekleidete Stahlbäder in ihren Kosten praktisch identisch.
Anodenkörbe
In Bädern zum Vernickeln, Verzinken und Verkupfern werden drei Arten von Anoden verwendet: elektrolytische, gegossene und gewalzte Anoden. Letztere werden am häufigsten verwendet, da sie sich am gleichmäßigsten auflösen, während elektrolytische Anoden durch eine intensivere Auflösung und Schlammbildung gekennzeichnet sind.
Um die schädlichen Auswirkungen des Schlamms zu minimieren, werden die Anoden in spezielle "Gürtel" oder "Chlorid"-Säcke gelegt, die zuvor mit Salzsäure behandelt wurden. In diesem Fall erreicht der Abfall nur zwanzig bis dreißig Prozent des Gesamtgewichts der Anoden. Die Verwendung von Anodenkörben aus Titan ist äußerst vielversprechend. Bereits 1959 wurden bei Ford die ersten Anodenkörbe aus Titan entwickelt und in Betrieb genommen. Dadurch konnten die Wartungskosten deutlich gesenkt und die tägliche Betriebszeit um vier Stunden erhöht werden.
Die Anodenbehälter sind so konzipiert, dass sie die Gesamtkapazität der Betriebsanlage erhöhen. Außerdem muss die restliche Tankflüssigkeit nicht abgelassen werden, um Anodenmaterial in den Tank zu füllen. Das Anodenmaterial wird praktisch vollständig verbraucht, wodurch die Dichte konstant bleibt und eine maximale Effizienz gewährleistet wird. Seit 1959 werden sie für die cyanidische und saure Verkupferung, die cyanidische Weißmessingbeschichtung und die Glanzvernickelung eingesetzt. Mit der Einführung von Titankörben in den heimischen Produktionsprozess wurde eine vollständig lösliche Anode geschaffen.
BT1-0
Durch den Einsatz von Anodenkörben aus der Titanlegierung BT1-0 im Motorenwerk Melitopol konnte der jährliche Wirtschaftsindex bei der Produktion von vernickelten Teilen für Kraftwerke erheblich gesteigert werden. Der Hauptindikator für die wirtschaftliche Effizienz dieser Innovation ist die 100%ige Verwendung von Nickelanoden, während vor der Einführung dieser Technologie nur 70% aller Anoden verwendet wurden. Außerdem ist es nicht mehr notwendig, Kupferhaken zu verwenden, die früher für die Installation neuer Anoden verwendet wurden, und die Arbeitskosten für den Anodenwechsel werden reduziert.
Dem Werk Kommunar in Zaporozhye ist es gelungen, den Anteil der Einnahmen am Gesamtverbrauch von Nickelanoden, die anschließend nicht mehr verwendet wurden, auf einer automatischen Beschichtungslinie um 30 % zu senken. Die Titankörbe aus der Legierung BT1-0 ermöglichten es, den Verbrauch von Nickelanoden erheblich zu reduzieren und die Wartung des Bades durch Anpassung des Elektrolytstandes zu vereinfachen.
Die Anodenkörbe mit speziellen Haken zum Aufhängen werden aus 0,8-1 Millimeter dicken Titanblechen hergestellt. Der Querschnitt der Haken wird auf der Grundlage einer geringen Wärmekapazität und einer Stromdichte von weniger als 1 A/dm berechnet.
Biegen
Für den Hochgeschwindigkeitsverzinnungsprozess werden Titankörbe verwendet, die mit granuliertem Zinn als Anode gefüllt sind. Dieses Anodenmaterial erhöht die Effizienz der elektrolytischen Verzinnung erheblich, indem es die aktive Stromdichte erhöht, die sich über die gesamte Fläche der Anode im Korb verteilt.
Wirtschaftlicher Effekt
Diese Titankörbe in verschiedenen Ausführungen haben in Vernickelungs-, Verzinnungs-, Verkupferungs- und Galvanisierungsprozessen große Beliebtheit erlangt, da sie eine vollständige Ausnutzung des Anodenmaterials ermöglichen, wodurch teure Einsatzstoffe wie Nickel, Zinn, Kupfer usw. eingespart werden. Darüber hinaus ist es möglich, Barren, Pellets und Rohmaterial zu verwenden, die viel weniger kosten als ihre gewalzten Anodenäquivalente.
Wärmetauscher
Um eine gute Ausscheidung des Ausgangsmetalls zu erreichen, muss während des Beschichtungsprozesses ein stabiles Temperaturgleichgewicht aufrechterhalten werden. Heutzutage werden immer noch häufig Wärmetauscher und Spulen aus Blei, bleibeschichtetem Kohlenstoffstahl oder Edelstahl verwendet. Das Problem ist, dass sie bereits nach zwei oder drei Monaten aufgrund der aggressiven chemischen Umgebung des Elektrolyten und der hohen Temperatur versagen. Im Falle notwendiger ständiger Reparaturen und des Austauschs von Heizkörpern kommt es zu solchen unerwünschten Temperaturungleichgewichten, wodurch sich auch die Betriebskosten erhöhen.
Die Verwendung von Titan in Wärmetauschern ist im Vergleich zu den oben genannten Materialien günstiger. Dies erklärt die zunehmende Beliebtheit von Titan in der westlichen Produktion. So stellt beispielsweise das britische Unternehmen Dean Products Incorporated selbst entwickelte Ganztitanplatten her, die für die Elektrolyterwärmung verwendet werden. Das US-amerikanische Unternehmen Imperial Chemical Industrial stellt Titanspulen her, und das US-amerikanische Unternehmen Contimet produziert Titanwärmetauscher für die Erwärmung verschiedener Arten von Elektrolyten (auch von Chrom). Dank des Fehlens von Korrosionsprodukten auf der Außenfläche des Wärmetauschers können die erforderlichen Wärmeübertragungsraten mit einer Verringerung der Heizfläche um bis zu 45 % erreicht werden, was ein unbestreitbarer Vorteil ist.
Kosteneffizienz
Trotz der halb so hohen Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu Blei oder Stahl bietet Titan die Möglichkeit, Heizrohre mit wesentlich dünneren Wänden zu bauen, da es sich durch eine hohe Korrosions- und mechanische Beständigkeit auszeichnet. Daraus folgt die Preisgleichheit von Spulen aus bleihaltigem Kohlenstoffstahl sowie Edelstahl und Geräten aus Titan der Güteklasse BT1-00 und BT1-0. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung von Titanlegierungen eine erhebliche Senkung der Betriebskosten der Geräte, indem die Betriebszeit um das Vier- bis Sechsfache verlängert wird.
Selbst in konventionellen Verchromungsbädern werden die Titanspulen viele Jahre lang eingesetzt. Das Werk "Kommunar" in Zaporozhye verwendet für die Erwärmung des Elektrolyts beim Verchromen Titanspulen mit einer Länge von 3 m und einem Ø von 2,5 mm, die die veralteten Bleispulen mit einer Länge von 7 m und einem Ø von 6 mm ersetzt haben. Während der vierjährigen Betriebszeit hat diese Art von Ausrüstung unschätzbare wirtschaftliche Vorteile gebracht. Titanvorwärmer werden auch in Dutzenden von automatischen Linien im Mechanischen Werk Tambow eingesetzt.
Aufhängungen und Befestigungen
Titan wird auch häufig für die Herstellung von Aufhängungen für die Eloxierung von Teilen aus Aluminium und Aluminiumlegierungen verwendet. Einfache Aluminiumrahmen zum Beispiel unterliegen schnell der Oxidation und beginnen zu altern. Um ihre durchschnittliche Lebensdauer über vier bis sechs Wochen hinaus zu verlängern, müssen die Rahmen einer alkalischen Umgebung ausgesetzt werden. Im Gegensatz dazu zeigen Titanrahmen unter ähnlichen Betriebsbedingungen auch nach Jahren keine Anzeichen von Verschleiß. Auch bei der Verzinnung und Verzinkung haben Titanbügel ihre besten Eigenschaften gezeigt. Sie sind nicht korrosionsanfällig, was den Verlust von wertvollem Material vermeidet, die Lebensdauer des Teils verlängert und die Reparaturkosten reduziert.
Schweißen
Die Herstellung von Aufhängungen und Rahmen aus Titan ist relativ einfach. Die einzige Einschränkung besteht darin, dass Lötverbindungen mit Hart- und Weichloten verboten sind. Es ist auch nicht wünschenswert, Teile mit Schrauben und Nieten zu verbinden, da diese Verbindungen bei der Übertragung von elektrischem Strom versagen können. Das Schweißen weist die höchste Zuverlässigkeit auf.
Werkzeuge
Ein britisches Unternehmen, das auf Waschmaschinen spezialisiert ist, verwendet über sechzig Werkzeuge aus Titan für die Eloxierung von Aluminiumteilen sowie über vierhundert Aluminiumvorrichtungen mit Titanspitzen in seinem technischen Arsenal. Die Reparatur von galvanisierten Anhängern ist teuer, zeitaufwendig und arbeitsintensiv. Durch die Verwendung von Titan-Produktionselementen können solche Reparaturen auf ein Minimum reduziert werden. Außerdem bleibt die elektrische Leitfähigkeit von Titan über einen langen Zeitraum auf einem relativ hohen Niveau erhalten.
Erfahrungen aus dem Einsatz
In Zaporozhye, im Elektrizitätswerk und bei Kommunar, wurden früher Aluminiumgehänge im Eloxal- und Elektropolierverfahren für Aluminiumteile verwendet. Zu dieser Zeit betrug die Lebensdauer der Gehänge nur einen Monat. Nach der Einführung von Titangehängen in die Produktion konnte diese Zeit auf mehr als ein Jahr verlängert werden. Dies lässt sich in dem Verhältnis von 15 Titanhängern zu 816 Aluminiumhängern, die in einem Betriebsjahr eingesetzt werden müssen, beziffern.
Die britische Firma Aizi entwickelt neue Designs und stellt Titanbügel unterschiedlicher Komplexität her. Nach Tausenden von Zyklen beträgt die Korrosion der Titanausrüstung aus ihrer Produktion nur 0,025 des Querschnitts des gesamten Bügels.
Die deutschen Firmen Riedel, Blasberg und andere verwenden Bügel verschiedener Bauart intensiv in Elektrolyten auf Schwefelsäurebasis (hauptsächlich beim Eloxieren). Am häufigsten werden Anhänger aus Titan oder Aluminium mit Kontakten aus Titan verwendet. Erfolgreicher in der Anwendung sind jedoch Ganztitankonstruktionen.
Titanausrüstungen in Lüftungsanlagen tragen auch zur Senkung der Wartungs- und Reparaturkosten bei, verbessern die Leistung und verlängern die Lebensdauer der Anlagen. Zwar sind die Anfangsinvestitionen für die Installation eines Titan-Lüftungssystems zwei- bis dreimal höher als die Kosten für eine Standardlüftung aus Stahl, doch erfüllt das Titan-Lüftungssystem seine Funktionen qualitativ fünf- bis sechsmal länger. Das Automobilwerk Zaporozhye setzt seit über einem Jahr erfolgreich ein Titan-Lüftungssystem ein.
Probleme bei der Reinigung
Wenn die Produktionskapazität von Metallbeschichtungsbetrieben steigt, muss der Reinigung des Abwassers, das große Mengen an toxischen Bestandteilen (Säuren und ihre Salze) enthält, die beim Beizen von Metallen und ihren Hydroxiden bei der Anodenreinigung entstehen, mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden. In Verzinkungs-, Verkupferungs- und Kadmiumbädern sind große Mengen an Metallalkaloiden und giftigen Cyaniden enthalten, deren Konzentration weniger als 0,1 mg/l betragen sollte, während der Chromgehalt in Chromoxid- und Chrombädern 0,5 mg/l nicht überschreiten sollte.
Spezielle Neutralisationsanlagen werden eingesetzt, um Schlacken und Giftstoffe aus dem Abwasser zu entfernen. Neben den oben genannten Schadstoffen enthalten Abwässer auch eine Vielzahl chemischer Verbindungen, die den Zustand der Kläranlage selbst und des Abwassersystems aggressiv beeinflussen. Beim Bau oder bei der Renovierung von Kläranlagen empfiehlt es sich, die Abwassersammelbehälter, Abflussrohre, Pumpen und Absperrventile aus Titan zu fertigen. Die Verwendung dieses Metalls erhöht die Betriebsfestigkeit und verlängert die Lebensdauer des gesamten Systems.
Ein solches System mit einem Fassungsvermögen von 10 Kubikmetern, das für die Reinigung von Abwässern mit einem hohen Gehalt an Chrom und verwandten Verbindungen ausgelegt ist, wurde im Transformatorenwerk in Zaporozhye gebaut und wird dort seit mehreren Jahren erfolgreich betrieben. So wurde während der gesamten Betriebszeit in einem Auffangbecken und der Abflussleitung kein Fall von Korrosionszerstörung festgestellt.
Schlussfolgerungen
Zahlreiche Erfahrungen mit der Verwendung von Titan in galvanischen Konstruktionen belegen die Sinnhaftigkeit von Titanelementen. Dies gilt für die Zuverlässigkeit, Qualität, Haltbarkeit und Wirtschaftlichkeit des Materials. Die Verwendung von Titan im Produktionsprozess ist ein Indikator für die Fortschrittlichkeit des Unternehmens, das modernen Trends folgt und sich um Leistungsindikatoren kümmert, den Arbeitsaufwand verringert, schwere Wartungsarbeiten für das Personal reduziert, die Qualität der Beschichtung erhöht, Elektrolyt, Wasser, Strom und Dampf spart, die Produktionszykluszeiten verkürzt, die Haltbarkeit der Ausrüstung erhöht, die Arbeitsbedingungen verbessert und die Produktionskultur steigert.
Kauf, Preis
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