Растворы серной кислоты для анодирования: две марки для двух линий нового производства в Рязани

Фото в шапке страницы — иллюстрация.

Раствор на основе ХЧ по ГОСТ 4204-77 · раствор на основе улучшенной по ГОСТ 2184-2013 · обессоленная вода · до 44% — не прекурсор · возвратные IBC под бочковые насосы

Пример поставки серной кислоты для анодирования алюминия на новом производстве в Рязани. На одном предприятии — две марки кислоты, и обе выбраны правильно. Ниже — сколько примесей кислота на самом деле приносит в ванну, почему для строительного профиля хватает технической улучшенной, когда оправдана ХЧ и почему заказчик берёт готовый раствор, а не концентрат, и как кубы подбирали под уже купленные насосы.

Заказчик и его задача

Заказчик — новое производство анодированного алюминия в Рязани. Линий несколько, и задачи у них разные:

• строительный профиль — защитное покрытие, естественный цвет, большие объёмы;
• декоративные покрытия — окрашивание, светлые тона, требования к ровному цвету от партии к партии.

Электролит на всех линиях — серная кислота 180–200 г/л, около 16–18% по массе, как в ГОСТ 9.305-84 для анодного окисления.

Как появился заказ

До запуска технологи сравнили марки серной кислоты: техническую контактную, техническую улучшенную, аккумуляторную и реактивную ХЧ, — и кислоту нескольких изготовителей. Отдельно проверили воду, на которой будут готовить и доливать ванны, и требования каждой линии к покрытию. Вывод — одной марки на всё производство не нужно.

Оборудование подачи электролита к этому времени уже было закуплено: раствор в ванны подают бочковыми насосами прямо из куба. Значит, тару нужно было подобрать под посадочное место насоса.

Сколько примесей кислота приносит в ванну

На литр ванны уходит около 0,2 кг кислоты: при составлении электролита она разбавляется примерно в пять раз. Вот что каждая марка добавляет в ванну в пересчёте по нормам стандартов:

Для сравнения: в практике анодирования хлориды в ванне держат не выше 50–100 мг/л, железо — от 50 до 150 мг/л в зависимости от требований к покрытию. Хлориды дают точечное растравливание, железо — желтоватый оттенок и тёмные пятна.

Отсюда два вывода. Хлориды в ванну приносит вода, а не кислота: водопроводная вода, например, с 30 мг/л хлоридов добавит около 28 мг/л — больше чем в сто раз, чем улучшенная кислота. По железу техническая контактная кислота при строгих требованиях занимает почти весь допуск, улучшенная и аккумуляторная — около четверти, ХЧ — практически ничего.

Почему марка влияет не всегда

В работающей ванне главные примеси — не из кислоты. За недели работы в электролите набирается растворённый алюминий, из сплава переходят медь и железо, с подготовки поверхности заносятся остатки растворов. На обычной воде и при обычных требованиях к покрытию разница между улучшенной кислотой и ХЧ теряется на этом фоне. Поэтому для строительного профиля чистый реактив — не обязательное условие.

Марка начинает влиять, когда:

• ванну готовят и доливают на обессоленной воде — тогда кислота становится главным источником примесей;
• ванна живёт долго — кислота расходуется на связывание растворённого алюминия, её доливают, и каждая доливка снова приносит примеси;
• допуски строгие — светлое окрашивание, ровный цвет от партии к партии;
• линия только запускается — технологу при первых дефектах нужно перебирать как можно меньше причин.

Два раствора на разной основе

Оба раствора готовим на обессоленной воде: иначе хлориды привезли бы мы сами. Концентрацию задаёт заказчик — под составление ванны.

Цена разницы — на условных цифрах

ХЧ дороже технической кислоты. Условно, разница — 30 000 ₽ на тонну кислоты. Ванна 180–200 г/л расходует около 0,2 кг кислоты на литр, это около 6 ₽ на литр электролита, на ванну 3 м³ — около 18 000 ₽ на полное составление. Для строительного профиля это лишний расход на каждой ванне. Для декоративной линии — меньше стоимости одной забракованной партии деталей.

Почему раствор, а не концентрат

• Разбавлять концентрат 92–95% на месте — работа с сильным разогревом и выбросами. Готовый раствор заливают в ванну сразу.
• Раствор до 44% — не прекурсор: журнал регистрации операций не нужен ни нам, ни заказчику. Концентрат 45% и выше — прекурсор.
• Вода в растворе — наша, обессоленная. Заказчику не нужно отдельно следить за водой при составлении ванны.

Два похожих раствора — не перепутать

Оба раствора — прозрачные, одной концентрации, в одинаковых кубах. Если раствор на технической основе попадёт в декоративную ванну, смысл ХЧ пропадает. Поэтому:

• на каждом кубе — этикетка с основой раствора: «на основе ХЧ, ГОСТ 4204-77» или «на основе улучшенной, ГОСТ 2184-2013», концентрацией и номером партии;
• в паспорте качества и УПД — отдельные позиции по каждому раствору с указанием основы;
• в машине кубы разных растворов не стоят вперемешку.

Кубы под насосы заказчика

Раствор подают в ванны бочковыми насосами, установленными прямо в горловину куба. У кубов разных изготовителей горловина разная — по диаметру, резьбе и крышке. Если горловина не совпадает с посадочным фланцем насоса, на месте придётся переливать раствор или ставить переходники. Это лишняя операция с кислотой и лишний риск загрязнения.

Кубы — без нижнего сливного крана: раствор забирают только сверху, бочковым насосом через горловину. Поэтому кубы подбирали под насосы заказчика заранее, до первой поставки. С тех пор раствор поставляем только в таких кубах. Насос ставят на куб без переходников, раствор не переливают.

Возвратная тара

Кубы возвратные: после того как раствор израсходован, пустой куб возвращается к нам и снова идёт под загрузку. При двух растворах куб возвращается под тот же раствор, в котором приходил. Иначе остатки раствора на технической основе попадут в раствор на основе ХЧ.

Доставка

До Рязани от склада в Нижнем Новгороде (Кстово) около 440 км, машина приходит на следующий день. Оба раствора едут в одной машине, в кубах IBC 1000 л, по графику расхода линий. Пустые кубы машина забирает обратным рейсом.

Документы

• паспорт качества на каждый раствор с указанием основы;
• паспорт безопасности — по запросу;
• транспортная накладная и УПД.