專利名稱：控制凸模冷卻水系統(tǒng)腐蝕的裝置及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)給水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能夠防止凸模被腐蝕的控制凸模冷卻水系統(tǒng)腐蝕的裝置及控制方法。
背景技術(shù)：
在顯象管玻殼生產(chǎn)的流水線上，在壓機(jī)成型工序處，需要將具有一定溫度、形狀和重量的料液壓制成具有特定尺寸和形狀的玻殼，壓制過程中所用的壓制模具稱為凸模，在壓制過程中凸模必須用水不斷進(jìn)行間接冷卻，以保持模具溫度，避免玻璃粘附現(xiàn)象發(fā)生，冷卻凸模用的水稱為凸模冷卻水，整個(gè)冷卻凸模用水系統(tǒng)我們稱為凸模冷卻水系統(tǒng)，它是一種循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。為防止結(jié)垢凸模冷卻水一般使用軟化水，凸模進(jìn)水溫度要求為17℃-21℃，出水溫度為35℃-50℃，由于水溫較高，所以在對凸模進(jìn)行冷卻時(shí)，很容易腐蝕凸模，而一旦凸模被腐蝕就會影響熱傳導(dǎo)的一致性、均勻性，從而導(dǎo)致玻璃粘附現(xiàn)象發(fā)生，受到腐蝕的凸模必須進(jìn)行更換，因此如果不能有效的防止凸模腐蝕，那么就不得不頻繁的更換凸模，一旦這樣必然會成倍的增加成本，影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
造成凸模被腐蝕的主要原因是凸模和凸模冷卻水之間形成的電化學(xué)反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)原理為陽極反應(yīng)為陰極反應(yīng)為然后，F(xiàn)e2e與水中電離出的OH-反應(yīng)生成Fe(OH)2白色沉淀，F(xiàn)e(OH)2與空氣接觸進(jìn)一步氧化成Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3進(jìn)一步脫水，生成黃色銹FeOOH，也就是我們看到的鐵銹。腐蝕過程化學(xué)反應(yīng)為
目前控制腐蝕的方法有藥劑法、陰極保護(hù)法、陽極保護(hù)法、設(shè)備材質(zhì)改進(jìn)等。最常用的是藥劑法。藥劑緩蝕法是通過向水中投加并保持一定量的緩蝕藥劑，使之在凸模表面形成一層致密而連續(xù)的金屬氧化膜或其它類型的膜，以抑制腐蝕過程，從而達(dá)到控制腐蝕的目的。依緩蝕劑在金屬表面形成的緩蝕薄膜的性質(zhì)，可把緩蝕劑分成氧化膜、沉淀膜和吸附膜三大類，沉淀膜緩蝕劑又可分為水中離子沉淀膜型和金屬離子沉淀膜型。
氧化膜型緩蝕劑直接或間接產(chǎn)生金屬的氧化物或氫氧化物，在金屬表面形成保護(hù)膜，如鉻酸鹽等即屬此類緩蝕劑。他們所形成的防蝕膜薄而致密，與其基體金屬的粘附性強(qiáng)，結(jié)合緊密，能阻礙溶解氧擴(kuò)散，使腐蝕反應(yīng)速度降低。當(dāng)保護(hù)膜到達(dá)一定厚度而能起到充分的擴(kuò)散障壁之后，膜的增長就幾乎停止，不再加厚。因此氧化膜型緩蝕劑的防腐效果良好，而且有過剩的緩蝕劑也不致產(chǎn)生結(jié)垢。但是，多數(shù)氧化膜型緩蝕劑都是重金屬含氧酸鹽，如果使用將會嚴(yán)重污染環(huán)境，從保護(hù)環(huán)境方面講，此類緩蝕劑一般不常用，發(fā)展前途不大。吸附膜緩蝕劑的分子具有親水性基和疏水性基。親水基即極性基能有效地吸附在潔凈的金屬表面上，而將疏水基團(tuán)朝向水側(cè)，阻礙水和溶解氧向金屬擴(kuò)散，以抑制腐蝕。防腐效果與金屬表面的潔凈程度有關(guān)。這種緩蝕劑主要有胺類化合物及其它表面活性劑類有機(jī)化合物。這種緩蝕劑的缺點(diǎn)在于分析方法比較復(fù)雜，因而難于控制濃度，另外價(jià)格較貴，一般不使用。
水中離子沉淀膜型緩蝕劑與溶解于水中的離子生成難溶鹽或絡(luò)合物，在金屬表面上析出沉淀，形成防蝕膜。所形成的膜多孔、較厚、比較松散，多與基體金屬的密合性較差。因此，防止氧擴(kuò)散不完全。而且當(dāng)藥劑過量時(shí)，薄膜不斷增長，引起垢層加厚而影響傳熱的一致性和均勻性。這種緩蝕劑有聚磷酸鹽和鋅鹽。聚磷酸鹽的緩蝕作用與它的螯合作用是有關(guān)的。金屬離子沉淀膜型緩蝕劑是使金屬活化溶解，并在金屬離子濃度高的部位與緩蝕劑形成沉積，產(chǎn)生致密的薄膜，緩蝕效果良好。在防蝕膜形成之后，即使在緩蝕劑過剩時(shí)，薄膜也停止增厚。這種緩蝕劑如疏基苯并噻唑(簡稱MBT)是銅的很好的陽極緩蝕劑。這種緩蝕劑對防止金屬的點(diǎn)蝕有較好的效果。
綜上所述，到目前為止，主要采用還是水中離子沉淀膜型緩蝕劑，即聚磷酸鹽和鋅鹽，但是我們知道，使用聚磷酸鹽作緩蝕劑，一旦藥劑量過量，薄膜將不斷增長，引起垢層加厚而影響傳熱的一致性和均勻性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供一種降低成本、提高效率以及解決凸模腐蝕的控制凸模冷卻水系統(tǒng)腐蝕的裝置及控制方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種控制凸模冷卻水系統(tǒng)腐蝕的裝置，包括凸模冷卻水箱、與凸模冷卻水箱接通并向凸模冷卻水箱提供冷卻水的凸模冷卻水補(bǔ)充管、設(shè)置在由水泵和凸模冷卻水箱構(gòu)成的冷卻水循環(huán)回路上的凸模，緩蝕劑配制桶通過計(jì)量泵與凸模冷卻水補(bǔ)充管相接通。
所述的凸模冷卻水補(bǔ)充管與凸模冷卻水箱之間安裝有電磁閥，在凸模冷卻水箱的內(nèi)部安裝有溫度控制器，電磁閥由溫度控制器控制通斷。在凸模冷卻水箱與水泵之間安裝有水泵調(diào)節(jié)閥。在凸模冷卻水補(bǔ)充管與凸模冷卻水箱之間安裝有兩個(gè)電磁閥，并且在凸模冷卻水補(bǔ)充管與凸模冷卻水箱之間還安裝有補(bǔ)水旁通閥。在凸模冷卻水箱與凸模構(gòu)成的冷卻水循環(huán)回路上安裝有兩個(gè)水泵。
一種控制凸模冷卻水系統(tǒng)腐蝕的控制方法，在凸模冷卻水中加入緩蝕劑，加入的緩蝕劑為鋅的磷系復(fù)合緩蝕劑，由聚磷酸鹽+鋅鹽組成，其中磷含量為(8-10)％，鋅含量為(2.5-3.5)％。，同時(shí)保證凸模冷卻水中磷濃度為6mg/l-8mg/l，鋅濃度為1.3mg/l-2.0mg/l。
首先，根據(jù)水量按照上述比例計(jì)算出投加緩蝕劑的劑量，然后，把緩蝕劑定量加入緩蝕劑配制桶中，與水充分溶解均勻后，配制成上述濃度的緩蝕劑溶液，其次，通過計(jì)量泵和凸模冷卻水補(bǔ)充管將緩蝕劑溶液加入凸模冷卻水箱中，經(jīng)過水泵加壓后送到凸模，對凸模經(jīng)行冷卻。
水泵的壓力和水量由水泵調(diào)節(jié)閥控制，凸模冷卻水箱的補(bǔ)水由電磁閥控制，電磁閥的開啟由溫度控制器控制，當(dāng)溫度控制器測到的水溫高于其設(shè)定上限時(shí)，電磁閥打開進(jìn)行補(bǔ)水，當(dāng)溫度控制器測到的水溫低于其設(shè)定下限時(shí)，電磁閥關(guān)閉停止補(bǔ)水，當(dāng)電磁閥出現(xiàn)故障時(shí)，可通過補(bǔ)水旁通閥進(jìn)行補(bǔ)水。
本方法適用于凸模材料為鋼體，凸模冷卻水為軟水，進(jìn)水溫度為(17-21)℃，出水溫度為(35-50)℃。
本發(fā)明聚磷酸鹽是一種陰極緩蝕劑，聚磷酸根與水中鈣離子(或其他兩價(jià)離子)絡(luò)合，形成一個(gè)帶正電的絡(luò)合離子，它以膠溶狀態(tài)存在于水中，當(dāng)它與鋼鐵的腐蝕產(chǎn)物Fe2+相遇時(shí)，則絡(luò)合成以聚磷酸鈣鐵為主要成分的絡(luò)合離子。在腐蝕電流的作用下沉積在陰極表面形成沉淀膜，這種膜具有一定的致密性，能產(chǎn)生陰極化作用，阻擋溶解氧擴(kuò)散到陰極，從而阻止腐蝕反應(yīng)的進(jìn)行。當(dāng)沉淀膜逐漸加厚時(shí)，腐蝕電流逐漸減少，沉積也就逐漸減弱。鋅鹽是最常用的陰極緩蝕劑，它能促進(jìn)在陰極表面上很快生成保護(hù)膜，但此膜不耐久，一般不單獨(dú)使用。使用鋅的磷系復(fù)合配方，可以充分發(fā)揮聚磷酸鹽和鋅鹽的協(xié)同緩蝕效應(yīng)，起到最好的緩蝕效果，并且可節(jié)約大量的緩蝕藥劑。
分別對一凸模冷卻水系統(tǒng)在加入緩蝕劑前和加入緩蝕劑后對凸模的腐蝕情況進(jìn)行了監(jiān)測。下表為監(jiān)測結(jié)果加入緩蝕劑對凸模冷卻水系統(tǒng)防腐監(jiān)測結(jié)果表

由此可見，通過加入緩蝕劑并嚴(yán)格控制凸模水中緩蝕劑的濃度，很好的減少了凸模腐蝕的速度，大大降低了凸模更換的頻率，凸模從每天更換2次降低為10天更換1次，從而大大降低了成本，提高了生產(chǎn)效率。因此本發(fā)明具有降低成本、提高效率以及降低凸模腐蝕程度的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的控制凸模冷卻水系統(tǒng)腐蝕的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明包括凸模冷卻水箱9、與凸模冷卻水箱9接通并向凸模冷卻水箱9提供冷卻水的凸模冷卻水補(bǔ)充管1、設(shè)置在由水泵8和凸模冷卻水箱9構(gòu)成的冷卻水循環(huán)回路上的凸模10，緩蝕劑配制桶3通過計(jì)量泵2與凸模冷卻水補(bǔ)充管1相接通。
所述的凸模冷卻水補(bǔ)充管1與凸模冷卻水箱9之間安裝有電磁閥4，在凸模冷卻水箱9的內(nèi)部安裝有溫度控制器6，電磁閥4由溫度控制器6控制通斷。
在凸模冷卻水箱9與水泵8之間安裝有水泵調(diào)節(jié)閥7。
在凸模冷卻水補(bǔ)充管1與凸模冷卻水箱9之間安裝有兩個(gè)電磁閥4，并且在凸模冷卻水補(bǔ)充管1與凸模冷卻水箱9之間還安裝有補(bǔ)水旁通閥5。
在凸模冷卻水箱9與凸模10構(gòu)成的冷卻水循環(huán)回路上安裝有兩個(gè)水泵8。
所述的電磁閥4為兩個(gè)共用同一溫度控制器6。所述的水泵8至少為一個(gè)，可以為兩個(gè)。所述的凸模10的材質(zhì)為鋼體。
控制凸模冷卻水系統(tǒng)腐蝕的控制方法如下，在凸模冷卻水中加入緩蝕劑，加入的緩蝕劑為鋅的磷系復(fù)合緩蝕劑，由聚磷酸鹽+鋅鹽組成，其中磷含量為(8-10)％，鋅含量為(2.5-3.5)％。，同時(shí)保證凸模冷卻水中磷濃度為6mg/l-8mg/l，鋅濃度為1.3mg/l-2.0mg/l。
首先，根據(jù)水量按照上述比例計(jì)算出投加緩蝕劑的劑量，然后，把緩蝕劑定量加入緩蝕劑配制桶3中，與水充分溶解均勻后，配制成上述濃度的緩蝕劑溶液，其次，通過計(jì)量泵2和凸模冷卻水補(bǔ)充管1將緩蝕劑溶液加入凸模冷卻水箱9中，經(jīng)過水泵8加壓后送到凸模10，對凸模10經(jīng)行冷卻。
水泵8的壓力和水量由水泵調(diào)節(jié)閥7控制，凸模冷卻水箱9的補(bǔ)水由電磁閥4控制，電磁閥4的開啟由溫度控制器6控制，當(dāng)溫度控制器6測到的水溫高于其設(shè)定上限時(shí)，電磁閥4打開進(jìn)行補(bǔ)水，當(dāng)溫度控制器6測到的水溫低于其設(shè)定下限時(shí)，電磁閥4關(guān)閉停止補(bǔ)水，當(dāng)電磁閥4出現(xiàn)故障時(shí)，可通過補(bǔ)水旁通閥5進(jìn)行補(bǔ)水。
本方法適用于凸模材料為鋼體，凸模冷卻水為軟水，進(jìn)水溫度為(17-21)℃，出水溫度為(35-50)℃。
本發(fā)明根據(jù)水量計(jì)算出投加緩蝕劑的劑量，并控制緩蝕劑溶液的濃度，然后把經(jīng)過檢驗(yàn)證明合格的緩蝕劑定量加入緩蝕劑配制桶3，與水充分溶解均勻后，配制成一定濃度的緩蝕劑稀溶液，通過計(jì)量泵2加入凸模冷卻水補(bǔ)充管1中，凸模冷卻水首先進(jìn)入凸模冷卻水箱9，經(jīng)過水泵8(開一備一)加壓后送到凸模10，對凸模10經(jīng)行冷卻，水泵8的壓力和水量由水泵調(diào)節(jié)閥7控制。凸模冷卻水箱9的補(bǔ)水由電磁閥4(2個(gè)電磁閥同時(shí)動作)控制，電磁閥4的開啟由溫度控制器6控制，當(dāng)溫度控制器6測到的水溫高于其設(shè)定上限時(shí)，電磁閥4打開進(jìn)行補(bǔ)水，當(dāng)溫度控制器6測到的水溫低于其設(shè)定下限時(shí)，電磁閥4關(guān)閉停止補(bǔ)水，當(dāng)電磁閥4出現(xiàn)故障時(shí)，可通過補(bǔ)水旁通閥5進(jìn)行補(bǔ)水。
權(quán)利要求
1.一種控制凸模冷卻水系統(tǒng)腐蝕的裝置，包括凸模冷卻水箱(9)、與凸模冷卻水箱(9)接通并向凸模冷卻水箱(9)提供冷卻水的凸模冷卻水補(bǔ)充管(1)、設(shè)置在由水泵(8)和凸模冷卻水箱(9)構(gòu)成的冷卻水循環(huán)回路上的凸模(10)，其特征在于緩蝕劑配制桶(3)通過計(jì)量泵(2)與凸模冷卻水補(bǔ)充管(1)相接通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制凸模冷卻水系統(tǒng)腐蝕的裝置，其特征在于所述的凸模冷卻水補(bǔ)充管(1)與凸模冷卻水箱(9)之間安裝有電磁閥(4)，在凸模冷卻水箱(9)的內(nèi)部安裝有溫度控制器(6)，電磁閥(4)由溫度控制器(6)控制通斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控制凸模冷卻水系統(tǒng)腐蝕的裝置，其特征在于在凸模冷卻水箱(9)與水泵(8)之間安裝有水泵調(diào)節(jié)閥(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種控制凸模冷卻水系統(tǒng)腐蝕的裝置，其特征在于在凸模冷卻水補(bǔ)充管(1)與凸模冷卻水箱(9)之間安裝有兩個(gè)電磁閥(4)，并且在凸模冷卻水補(bǔ)充管(1)與凸模冷卻水箱(9)之間還安裝有補(bǔ)水旁通閥(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種控制凸模冷卻水系統(tǒng)腐蝕的裝置，其特征在于在凸模冷卻水箱(9)與凸模(10)構(gòu)成的冷卻水循環(huán)回路上安裝有兩個(gè)水泵(8)。
6.一種控制凸模冷卻水系統(tǒng)腐蝕的控制方法，其特征在于在凸模冷卻水中加入緩蝕劑，加入的緩蝕劑為鋅的磷系復(fù)合緩蝕劑，由聚磷酸鹽+鋅鹽組成，其中磷含量為(8-10)％，鋅含量為(2.5-3.5)％。，同時(shí)保證凸模冷卻水中磷濃度為6mg/l-8mg/l，鋅濃度為1.3mg/l-2.0mg/l。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種控制凸模冷卻水系統(tǒng)腐蝕的控制方法，其特征在于首先，根據(jù)水量按照上述比例計(jì)算出投加緩蝕劑的劑量，然后，把緩蝕劑定量加入緩蝕劑配制桶(3)中，與水充分溶解均勻后，配制成上述濃度的緩蝕劑溶液，其次，通過計(jì)量泵(2)和凸模冷卻水補(bǔ)充管(1)將緩蝕劑溶液加入凸模冷卻水箱(9)中，經(jīng)過水泵(8)加壓后送到凸模(10)，對凸模(10)經(jīng)行冷卻。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種控制凸模冷卻水系統(tǒng)腐蝕的控制方法，其特征在于水泵(8)的壓力和水量由水泵調(diào)節(jié)閥(7)控制，凸模冷卻水箱(9)的補(bǔ)水由電磁閥(4)控制，電磁閥(4)的開啟由溫度控制器(6)控制，當(dāng)溫度控制器(6)測到的水溫高于其設(shè)定上限時(shí)，電磁閥(4)打開進(jìn)行補(bǔ)水，當(dāng)溫度控制器(6)測到的水溫低于其設(shè)定下限時(shí)，電磁閥(4)關(guān)閉停止補(bǔ)水，當(dāng)電磁閥(4)出現(xiàn)故障時(shí)，可通過補(bǔ)水旁通閥(5)進(jìn)行補(bǔ)水。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種控制凸模冷卻水系統(tǒng)腐蝕的控制方法，其特征在于本方法適用于凸模材料為鋼體，凸模冷卻水為軟水，進(jìn)水溫度為(17-21)℃，出水溫度為(35-50)℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能夠防止凸模被腐蝕的控制凸模冷卻水系統(tǒng)腐蝕的裝置及控制方法，包括凸模冷卻水箱、與凸模冷卻水箱接通并向凸模冷卻水箱提供冷卻水的凸模冷卻水補(bǔ)充管、設(shè)置在由水泵和凸模冷卻水箱構(gòu)成的冷卻水循環(huán)回路上的凸模，緩蝕劑配制桶通過計(jì)量泵與凸模冷卻水補(bǔ)充管相接通，在凸模冷卻水中加入緩蝕劑，加入的緩蝕劑為鋅的磷系復(fù)合緩蝕劑，由聚磷酸鹽+鋅鹽組成，其中磷含量為(8－10)％，鋅含量為(2.5－3.5)％。同時(shí)保證凸模冷卻水中磷濃度為6mg/l－8mg/l，鋅濃度為1.3mg/l－2.0mg/l，通過加入緩蝕劑并控制凸模水中緩蝕劑的濃度，減少了凸模腐蝕的速度，降低了凸模更換的頻率，凸模從每天更換2次降低為10天更換1次，降低了成本，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號C03B11/12GK1814558SQ200610017490
公開日2006年8月9日 申請日期2006年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月2日
發(fā)明者張國林, 鄧玉平, 李朝龍, 寧中和, 王學(xué)波, 張東來, 劉章杰, 崔文貴 申請人:河南安彩高科股份有限公司