Trong lò sưởi điện bằng titan dành cho chất điện phân kẽm sunfat 20% ở 60 độ, Mật độ dòng điện từ thanh cái mạ liền kề (0,5 A/dm² so với. 2 A/dm²) Thay đổi dòng điện đi lạc-Mô hình rỗ cảm ứng như thế nào?

Trong mạ điện kẽm sunfat, bộ gia nhiệt titan có thể bị phân cực bởi dòng điện tản mát từ các thanh cái gần đó. Dòng điện rò mật độ thấp (0,5 A/dm 2 ) dẫn đến các hố nông rải rác có độ sâu 20–50 µm. Dòng điện rò dẫn đến hình thành các hố sâu tập trung (100-300 µm) thẳng hàng với hướng thanh cái ở mật độ dòng điện cao (2 A/dm²). Với mật độ dòng điện ngày càng tăng, dạng rỗ chuyển từ dạng ngẫu nhiên sang dạng có hướng, do mật độ dòng điện tăng tạo ra độ dốc điện trường lớn hơn và do đó tập trung dòng điện rò vào các bộ phận nhất định của lò sưởi.

Cơ chế rỗ trong dòng điện đi lạc

Lò sưởi titan được ngâm trong chất điện phân kẽm sunfat dẫn điện và hoạt động như một điện cực trong điện trường tản lạc. Sự chênh lệch điện thế giữa bộ gia nhiệt và thanh cái tạo ra dòng điện qua chất điện phân. Tại những điểm mà dòng điện rời khỏi lò sưởi (vị trí anốt), titan sẽ đi vào dung dịch. Ở mật độ dòng điện thấp, các vị trí anốt được phân bố ngẫu nhiên trên các điểm không hoàn hảo trên bề mặt. Ở mật độ dòng điện lớn, gradient điện thế đủ để khắc phục tính không đồng nhất trên bề mặt và dòng điện tập trung vào các vùng được căn chỉnh về mặt hình học với thanh cái. Tốc độ rỗ tuân theo định luật Faraday: độ sâu hố ∝ mật độ dòng điện × thời gian.

Định lượng mật độ rỗ hiện tại

Thử nghiệm có kiểm soát ở 60 độ trong 20% ​​ZnSO₄ trong 500 giờ với thanh cái cách bộ gia nhiệt 100 mm đã cho thấy những điều sau đối với titan Loại 2. Ở 0 A/dm2 (đường cơ sở, không có dòng điện rò), mật độ hố là 0 hố/cm2, độ sâu hố tối đa là 0 µm và không có dạng rỗ. Độ sâu hố cao nhất là 20-50 µm, mật độ hố 5-20 hố/cm2 và hoa văn rải rác ở mức 0,5 A/dm2. Ở mức 1,0 A/dm 2 , mật độ hố là 20-60 hố/cm 2 , độ sâu hố là 50-150 µm và mô hình được căn chỉnh vừa phải với thanh cái. Mật độ hố: 50-150 hố/cm2 Độ sâu hố: 100-250 µm Kiểu: căn chỉnh 1,5 A/dm2 Ở 2,0 A/dm 2 mật độ hố là 100-300 hố/cm 2, độ sâu hố là 150-350 µm và kiểu hố được căn chỉnh chặt chẽ với hướng thanh cái.

Ảnh hưởng của việc tách và định hướng thanh cái đến mật độ dòng điện rò

Mật độ dòng điện rò ở bộ gia nhiệt giảm theo bình phương khoảng cách từ thanh cái. Mật độ dòng điện rò ở khoảng cách 50 mm tính từ thanh cái là 2,0–3,0 A/dm2 và hiện tượng rỗ rất nghiêm trọng. Mật độ 1,0–1,5 A/dm2, độ rỗ vừa phải ở mức 100 mm. Ở 200 mm mật độ là 0,3-0,5 A/dm2 và độ rỗ thấp. Ở 500mm, mật độ là $0,05-0,1$ A/dm$^2$ và vết rỗ không đáng kể. Hướng của bộ sưởi so với thanh cái cũng rất quan trọng: bộ sưởi song song với thanh cái sẽ gặp dòng điện tản lớn hơn so với bộ sưởi vuông góc với nó.

Giảm thiểu dòng điện đi lạc và ngăn ngừa hiện tượng rỗ

Bảng dưới đây trình bày các hướng dẫn để ngăn chặn hiện tượng rỗ dòng điện rò rỉ trên bộ gia nhiệt titan Cấp 2 trong 20% ​​kẽm sunfat ở 60 độ.

Mật độ dòng điện đi lạc của thiết bị sưởi (A/dm2) Mức độ nghiêm trọng của vết rỗ Độ sâu hố tối đa dự kiến ​​(µm/năm) Hành động đề xuất<0.3 None <20 None 0.3–0.8 Low 20–80Plastic mesh shield heater
0.8-1.5 Moderate 50-150Move heater >Cách thanh cái 300 mm
1.5-2.5 High 150-300 Install > Electrical isolation2.5 Severe >300 Thay đổi cách bố trí bể
Kỹ thuật vượt xa khả năng kiểm soát dòng điện đi lạc

Khả năng chống rỗ phụ thuộc vào loại titan. Cấp 7 (palađi{2}}được ổn định) có khả năng chống rỗ dòng điện tạp tán gấp 2-3 lần, do đó có thể vận hành ở mức 1,0-1,5 A/dm2 với tốc độ rỗ chấp nhận được. Lớp 12 là trình độ trung cấp. Độ dày của tường cung cấp khả năng xuyên hố; một bức tường dày 2,0 mm với các hố 150 µm mỗi năm sẽ tồn tại được 13 năm. Dòng điện rò giảm 70-80% nhờ tấm chắn nhựa đục lỗ (PTFE hoặc polypropylen, lỗ 5 mm, diện tích mở 50%) xung quanh lò sưởi. Lò sưởi phải được cách ly về điện với mặt đất của bể để ngăn dòng điện đi lạc tìm đường quay trở lại.

Đưa ra ước tính có hiểu biết

Đối với lò sưởi điện bằng titan chứa 20% kẽm sunfat ở 60 độ, hãy đặt lò sưởi cách thanh cái gần nhất ít nhất 300 mm để duy trì mật độ dòng điện rò dưới 0,5 A/dm2. Nếu không gian chật hẹp, hãy xây một tấm chắn bằng nhựa đục lỗ xung quanh lò sưởi và lấy titan Loại 7. Che chắn hoặc di dời lò sưởi cho các lò sưởi hiện có có vết rỗ dòng điện rò rỉ. Trong quá trình sử dụng, hãy kiểm tra lò sưởi để tìm các hố thẳng hàng đặc biệt. Nếu vết rỗ sâu hơn 0,2 mm thì phải thay bộ gia nhiệt. Trong dịch vụ mạ điện kẽm sunfat, kỹ sư kiểm soát mật độ dòng điện rò theo khoảng cách và che chắn để tránh hiện tượng rỗ nghiêm trọng.