РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ЩЕЛОЧИ ДЛЯ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ЭМУЛЬСИИ
Таблица 23 Количество щелочи в граммах, необходимое для нейтрализации 100 кг эмульсола, в зависимости от его кислотного числа Эмульсол, применяемый для изготовления эмульсии, обычно всегда содержит некоторое количество свободных кислот. Это необходимо для того, чтобы предотвратить разложение эмульсола и выпадение в осадок содержащихся в нем мыл, сохранить его качество при длительном хранении. Поэтому при изготовлении охлаждающих эмульсий имеющиеся в эмульсоле свободные кислоты должны быть нейтрализованы путем добавки щелочи к воде, которая идет на его разбавление.
Для нейтрализации эмульсола применяется одно из следующих щелочных веществ: а) кальцинированная сода На2С03; б) кристаллическая сода На2С03.10Н20; в) тринатрийфосфат На3Р04. 12Н20; г) поташ (углекислый калий) К2С03. Наиболее часто применяется при изготовлении эмульсии кальцинированная сода. В случае отсутствия кальцинированной соды и необходимости ее замены можно пользоваться следующими соотношениями: 1 кг кальцинированной соды заменяет 2,7 кг кристаллической соды, или 2,35 кг тринатрийфосфата, или 1,3 кг поташа. В паспорте анализа для каждой партии эмульсола указывается его кислотное число (число нейтрализации). Кислотное число эмульсола выражается обычно в миллиграммах едкого калия КОН, необходимого для нейтрализации 1 г эмульсола. Кислотное число должно быть не более 10 мг КОН на 1 г эмульсола. Весовое количество кальцинированной соды или ее заменителей в граммах, необходимое для нейтрализации каждых 100 кг эмульсола при изготовлении рабочих эмульсий, определяется из табл. 23 по фактическому кислотному числу, указанному в паспорте анализа на полученный эмульсол. Порядок пользования таблицей разберем на примере. Пусть кислотное число, указанное в паспорте анализа на полученный эмульсол, равно 2,8 мг КОН на 1 г эмульсола. Для нейтрализации применяется кальцинированная сода. Количество эмульсола, подлежащее растворению и нейтрализации, примем 220 кг. Концентрация рабочей эмульсии 5%. Требуется определить необходимое весовое количество кальцинированной соды для получения нейтральной рабочей эмульсии. По табл. 21 в графе «кальцинированная сода» находим количество грамм соды, соответствующее кислотному числу эмульсола 2,8 КОН. Но этого числа в таблице нет. Тогда подсчитываем по частям. Для кислотного числа 2,5 количество кальцинированной соды составляет 472,2 г на 100 кг эмульсола, а для недостающих 0,3 г КОН составляет 56,7 г. Таким образом, общее весовое количество кальцинированной соды для нейтрализации 100 кг эмульсола при его кислотном числе 2,8 составит 528,9 г, а на 220 кг эмульсола — в 2,2 раза больше или 1165,8 г. В нашем примере при концентрации эмульсии 5% из 220 кг эмульсола получится 4400 кг эмульсии. В этом количестве эмульсии, чтобы сделать ее нейтральной, и следует растворить полученные 1165,8 г кальцинированной соды, или 0,27% ее к общему количеству полученной эмульсии. На практике часто дают некоторый избыток соды против расчетного количества, а в среднем ее добавляют в пределах 0,25—0,35% к общему весовому количеству приготовляемой эмульсии. Для улучшения антикоррозийных свойств эмульсии рекомендуется, кроме того, добавлять в нее 0,2—0,3% нитрита натрия от общего количества полученной эмульсии.
СОСТАВ, ИЗГОТОВЛЕНИЕ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЭМУЛЬСИЙ
С целью предотвращения коррозии оборудования, инструмента и деталей необходимо соблюдать строгий порядок при изготовлении и применении эмульсий. Они должны приготовляться специально обученными работниками или смазчиками. Рабочим-станочникам самостоятельное приготовление и изменение их состава путем добавки воды, соды, эмульсола и др., как правило, запрещается. Эмульсия приготовляется из эмульсола, качество которого должно соответствовать требованиям ГОСТ. Полученный со склада эмульсол следует хранить в закрытом помещении не более 15 дней во избежание ухудшения его качества. Перед растворением эмульсол тщательно перемешивается ручной мешалкой, перекатыванием бочки или сжатым воздухом. Обычно применяемые эмульсии имеют концентрацию эмульсола от 3 до 10%. Эмульсии 3—4%-ной концентрации применяются при массовых операциях, где требуется средняя чистота обработки. Для чистовых и калибровочных операций применяют эмульсии с концентрацией 10% и выше. При отдельных видах обработки, например протягивании, глубоком сверлении и др., могут применяться эмульсии с концентрацией эмульсола до 25%. Для станков с централизованным охлаждением можно рекомендовать следующий состав эмульсии: эмульсол 3—5%; кальцинированная сода 0,25—0,35%; нитрит натрия 0,2—0,3%; вода — остальное до 100%. Приготовление эмульсии обычно производится в цеховых или участковых эмульсионных станциях, оборудованных баком с подводом воды и сжатого воздуха для перемешивания (или пропеллерной мешалкой) и насосами для подачи эмульсии в систему централизованного охлаждения станков. При приготовлении небольшого количества эмульсии допускается применение бочек, бачков с перемешиванием мешалкой вручную. Получение эмульсии путем заливки эмульсола и воды непосредственно в бак станка не допускается, так как при этом не обеспечивается необходимое перемешивание. Приготовление эмульсии производится следующим образом: вначале растворяется в ведрах или специальных бачках с горячей водой при тщательном перемешивании кальцинированная сода, раствор которой сливается в общий бак с водой, подогретой до 45—60°, затем в тот же бак вводится нитрит натрия, предварительно растворенный, как и сода, в отдельном ведре горячей воды; весь раствор перемешивается, и в него тонкой струей при энергичном помешивании заливается эмульсол в количестве, соответствующем концентрации эмульсии. Поскольку эмульсол хорошо растворяется также и при добавлении к нему воды, то приготовление эмульсии можно производить путем добавки воды в эмульсол. В этом случае вначале в эмульсол добавляют небольшое количество воды, приготовляя высококонцентрированную сметанообразную массу, а затем ее разбавляют до необходимой концентрации подщелоченной водой. Контроль качества эмульсии осуществляется путем отбора пробы не менее 1 л 1 раз в неделю с целью определения процентного содержания составляющих компонентов, ее антикоррозийное и стабильности. Кроме того, проба отбирается от каждой вновь приготовленной партии эмульсии или из баков станков, где замечено появление коррозии на деталях, станке или инструменте. При отборе пробы эмульсия тщательно перемешивается, плавающую сверху маслянистую пленку нерастворившегося эмульсола в пробу включать не следует. По результатам лабораторного анализа производится исправление состава эмульсии без остановки станков или ее полная смена — после выключения станка.
При исправлении состава эмульсии следует руководствоваться следующим: а) если концентрация эмульсии по анализу ниже нормы, то производится добавка эмульсола (с одновременной добавкой соответствующего количества соды и нитрита натрия) в имеющуюся эмульсию. Лучше всего такую корректировку сделать, предварительно растворив расчетное количество соды, нитрита натрия и эмульсола в небольшом количестве воды, т. е. приготовив высококонцентрированную эмульсию, а затем ее вылить в основной эмульсионный бак и тщательно перемешать; б) если же анализ показал, что концентрация эмульсии завышена, то ее исправление производится путем разбавления водой. После разбавления проверить концентрацию соды и нитрита натрия и при необходимости добавить эти компоненты; в) если в имеющейся эмульсии сильно завышено содержание кальцинированной соды или нитрита натрия, то их содержание доводится до нормы разбавлением эмульсии водой, а ее концентрация по эмульсолу доводится затем до нормы путем добавки соответствующего количества эмульсола.
