Пневматическая угловая щетка с нереверсивным ротационным двигателем, которой в течение часа можно очистить до 5—6 м2 металлической поверхности. Сжатый воздух из заводской сети поступает через шланг внутрь рукоятки. При нажатии пальцем на нижнюю головку цилиндрического золотника кольцевая проточка его совмещается с воздушным каналом, имеющимся в корпусе, сжатый воздух устремляется в рабочую полость пневмодвигателя, действует на лопатки ротора, заставляет его вращаться. На конце вала ротора закреплено коническое зубчатое колесо, которое передает вращение находящемуся с ним в зацеплении зубчатому коническому колесу, насаженному на шпиндель угловой головки. На нижнем конце шпинделя смонтированы две чаши, в которых закреплены два сменных вкладыша, представляющих собой щетки, выполненные из стальной проволоки. Беспрерывная работа стальной щетки рассчитана на 1—3 рабочие смены, после чего ее заменяют новой.
К ручному электрическому инструменту, применяемому для очистки металлических поверхностей, принадлежат шлифовальные машины моделей С-499А, И-65, И-82 и др., на которые вместо шлифовального круга закрепляют стальные проволочные щетки.
Электросверлильные машины как прямые, так и угловые, используют для очистки труднодоступных мест, например, для выполнения этой операции у электросверлилки И-38А вместо сверла в патроне закрепляют металлическую проволочную щетку.
Пескоструйная и дробеструйная очистка металлической поверхности от окалины, ржавчины и старой краски металлическим песком или дробью является эффективным способом струйной подготовки поверхности к окрашиванию. Металлический песок (представляет собой рубленую проволоку, длина частиц которой равна диаметру , т. е. 0,4—2,7 мм) или дробь диаметром 0,2—8,0 мм, направляемые сжатым воздухом через сопло специального аппарата, с силой ударяются об очищаемую поверхность; в результате на последней образуется равномерная шероховатость, обеспечивающая хорошую прилипаемость лакокрасочного материала.
Обработка поверхности изделия сухим кварцевым песком в закрытых помещениях запрещена из-за вредного действия на здоровье работающих образующейся кварцевой пыли, она применяется только на открытом воздухе для очистки мостов, бензохранилищ и других крупногабаритных сооружений.
Металлический песок и дробь должны быть из того же материала или материала, близкого по электрохимической характеристике к материалу очищаемой поверхности. В этом случае частицы металла, остающиеся на поверхности, не могут быть причиной преждевременного появления под слоем покрытия очагов коррозии. В качестве материала для изготовления песка и дроби применяют сталь, чугун, алюминий, медь, бронзу и другие материалы; песок и дробь можно применять многократно.
Очистка пескоструйными и дробеструйными аппаратами сопровождается образованием металлической пыли, поэтому очистку этими аппаратами поверхности изделий осуществляют в специальных кабинах, камерах, металло-пескоструйных и дробеструйных барабанах или используются установки, оснащенные этими аппаратами.
Очистку крупногабаритных размером 1,8x1,5x1,5 м изделий, отливок, поковок осуществляют в полуавтоматической установке типа 361.
Применение передвижных и переносных дробеструйных аппаратов с обеспыливанием исключает загрязнение рабочего места продуктами очистки и обеспечивает высокое качество подготовки поверхности изделия к окрашиванию.
Схема передвижного аппарата БДУ-Э2 для беспыльной очистки. Давлением сжатого воздуха открывается клапан и дробь или металлический песок из резервуара через шланг направляется к сопловой головке и выбрасывается из ее сопла на очищаемую поверхность. Нижняя часть сопловой головки снабжена металлической полой щеткой. В процессе очистки щетку слегка прижимают к очищаемой поверхности, предотвращая разбрасывание отработавшей дроби (или песка) и продуктов очистки, которые эжектором отсасываются из сопловой головки через кольцевой зазор, имеющийся между соплом и внутренней поверхностью конусной части сопловой головки, и направляются по шлангу в сепаратор, где дробь или песок отделяются от продуктов очистки и пыли и через перепускной клапан попадают снова в резервуар.
Загрязненный воздух из сепаратора поступает в циклон, крупные и средние частицы окалины, ржавчины и пыли оседают в его пылесборнике. Затем воздух проходит через матерчатый фильтр сборника пыли, очищается от мелких пылевидных частичек и выбрасывается в атмосферу.
Техническая характеристика передвижного аппарата БДУ-Э2: давление сжатого воздуха 0,5—0,7 МПа, расход сжатого воздуха 400 м3/ч, диаметр отверстия дробеструйного сопла 7 мм, производительность очистки от ржавчины 4—8 м2/ч, масса загружаемой дроби 100 кг, масса аппарата 260 кг, габаритные размеры 800X1100Х Х2000 мм.
Ручной беспыльный аппарат работает по тому же принципу, что и БДУ-Э2. Аппарат снабжен комплектом сменных головок-щеток, которые используют для очистки поверхностей различного профиля, и рукояткой для его перемещения.
Гидроабразивный способ очистки состоит в том, что из резервуара установки на очищаемую поверхность изделия через сопло под давлением сжатого воздуха направляется струя смеси кварцевого песка и воды (пульпа). Абразивным материалом может служить не только кварцевый песок, но и молотый гранит и шлак. В абразивную смесь вводят ингибиторы — вещества, предотвращающие быстрое появление коррозии на очищенных влажных поверхностях. Кроме того, поверхности изделия после очистки промывают в холодной и горячей воде, а затем в растворе пассиваторов — хромпика или нитрита натрия—для предотвращения коррозии.
Существуют несколько конструкций гидроабразивных установок, отличающихся системами смешения абразивного материала с водой и подачи рабочей смеси к соплу: давлением сжатого воздуха, давлением, создаваемым насосом на быстровращающийся ротор, который рабочую смесь отбрасывает на очищаемую поверхность; раздельная подача песка и воды сжатым воздухом и др.
Основное преимущество гидроабразивной очистки — почти полное отсутствие пыли, а к недостаткам относятся большой расход песка, необходимость затраты времени на очистку от песка не подлежащих обработке поверхностей изделий, на промывку и сушку, неблагоприятное действие на кожу рук некоторых антикоррозионных составов.
Дробеметная очистка осуществляется также металлической дробью, но кинетическую энергию дробь приобретает не за счет сжатого воздуха, а за счет действия центробежной силы, возникающей при быстром вращении лопаточного двухдискового дробеметного колеса, являющегося рабочим органом дробеметного аппарата. Этим способом очищают поверхности отливок, поковок, проката, а также листовой материал толщиной не менее 5 мм.
Очистку крупных изделий осуществляют в проходных дробеметных камерах непрерывного действия, например, типа 9984-878.
Существуют и другие способы механической очистки, например, на специальных станках металлическими щетками различной формы, в галтовочных барабанах и колоколах.
Глава 4 АБРАЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
ИЗ ОТРАБОТАННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ
В последние несколько десятилетий наблюдается резкий рост в промышленном использовании гетерогенных каталитических процессов. Резкое увеличение использования нефти-сырца и продуктов ее переработки, которые необходимо десульфурировать с целью защиты окружающей среды, привело к значительному увеличению использования катализаторов этих реакций. В одном из наиболее распространенных процессов десульфурации исходный углеводородный материал подают на Мо—Сокатализатор, нанесенный на оксид алюминия (А1а03), в результате чего выделяется сероводород. В других случаях используются Mo—Ni- и W—Ni-катализаторы или комбинации других металлов.
В ходе каталитической реакции катализатор адсорбирует или абсорбирует различные химические элементы или соединения из реакционной массы и постепенно теряет активность. Хотя катализатор и может быть регенерирован, но в ходе процесса он постепенно расходуется и со временем должен быть заменен новым. С экономической точки зрения важно утилизировать хотя бы часть использованных катализаторов.
Различные процессы были предложены для переработки отработанных катализаторов гидродесульфирования. Один из них включает обжиг катализаторов с хлоридом натрия (NaCl) после предварительного кальцинирования с последующей экстракцией соединений молибдена, ванадия, алюминия, никеля и (или) кобальта с получением аммонийных солей молибдена и ванадия и гидроксида алюминия Al(OH)s. Кобальт и никель, содержащиеся в остатке после экстракции, выделяют в дополнительных стадиях экстракции.
Другой процесс осуществляется с использованием соды (карбоната натрия) вместо хлорида натрия. Все известные процессы дорогостоящи и сложны как с химической точки зрения, так и в техническом отношении. Кроме того, достаточно трудно отделить соединения молибдена от ванадия и кобальта от никеля.
Носитель катализатора — оксид алюминия — является абразивным материалом, а металлические компоненты катализатора используют для получения сплавов, которые могут быть использованы (непосредственно или после очистки) в сталелитейной промышленности, или легко могут быть подвергнуты химическому разделению на исходные элементы.
Абразивный материал получают из исходного продукта — отработанного металлического катализатора на оксиде алюминия — путем плавления исходного материала с восстанавливающими агентами с целью получения расплава, содержащего оксид алюминия, охлаждения расплава со скоростью, определяемой требованиями к размерам кристаллов получаемого абразивного материала, и последующим механическим отделением расплавленных компонентов от остатков сплава до или после отверждения; при этом в расплаве содержится абразивный материал.