ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ

РЕЖИМ СУШКИ ПЛАСТИН

Процесс сушки пластин заключается в испарении влаги из пори­стого материала и укреплении вмазанной пасты в решетке.

Желательно процесс сушки производить как можно быстрее, что очень важно при конвейеризации технологического процесса. Вме­сте с тем сушка должна происходить наиболее экономно с наимень­шей затратой тепла.

Скорость сушки пористой пасты в пластинах зависит от сле­дующих параметров сушки: температуры (обозначаемой в дальней­шем через /)> скорости (и) и относительной влажности (ф) воз­духа.

Чем выше температура и скорость сушащего воздуха и чем ниже его влажность, тем быстрее высыхает пластина.

До температуры воздуха 100° С — температуры кипения воды — испарение последней с поверхности пластин может происходить только до его насыщения, после этого испарение воды прекраща­ется. Чем выше температура воздуха, тем быстрее и больше испа­ряется влаги до его насыщения. Обычно параметр влажности воз­духа характеризуется относительной влажностью. Под относитель­ной влажностью понимается отношение количества влаги в воздухе в данный момент при данной его температуре к количеству влаги, насыщающей воздух при этой же температуре. Если, к примеру, относительная влажность воздуха <р=20%, то это значит, что воз­дух сухой и сушка происходит быстро; если ф=90%, то воздух влажный и скорость сушки замедляется. При ф = 100% влага не испаряется и сушки не происходит.

При температуре воздуха выше 100° С скорость сушки мало за­висит от его влажности и сушку можно производить при любом насыщении воздуха водяным паром вплоть до полной замены воз­духа паром, иначе говоря сушку при температуре выше 100° можно осуществлять перегретым водяным паром. Последнее, как будет показано дальше, используется при сушке заряженных отри­цательных пластин.

При высоких температурах, достигающих 200° С, пластины можно высушить за 4—5 мин, т. е. с большой скоростью. Более высокие температуры сушки применять нельзя вследствие того, что при температуре выше 200° С свинцово-сурьмянистый сплав решет­ки начинает заметно размягчаться, пластины деформируются, изги­баются и падают с конвейерной цепи, образуя завалы в туннелях сушил. Пластины толщиной 1,6—1,8 мм рекомендуется вследствие этого сушить при температурах не выше 150—160° С.

Большое значение для скорости сушки имеет расстояние между пластинами при их завешивании на каркасы или на цепь конвей­ера. При движении сушащего воздуха параллельно плоскости пла­стин 2СТ со скоростью 2—3 м/с влияние завески пластин начинает сказываться уже при расстоянии между ними ближе 27—30 мм друг от друга. При сближении пластин до 12,7 мм (принятый шаг за­вески пластин на конвейерных цепях, являющийся расстоянием между выемками в звеньях цепи) продолжительность их сушки увеличивается примерно на 30—40%.

При меньших скоростях движения воздуха и для пластин 'боль­ших размеров влияние расстояния между ними на скорость сушкр сказывается сильнее.

Продолжительность сушни пластин, естественно, увеличивается с толщиной пластин. Например, гари увеличении толщины пласти­ны с 2,5 до 3,5 мм продолжительность ісушки возрастает іна 35— 40%.

Несмотря іна то что применение высоких параметров сушки по­зволяет осуществить сушку пластин весьма быстро, обычно выби­рают и применяют 'более умеренные режимы сушки. Делается это для того, чтобы улучшить качество сухих пластин, уменьшить за­траты энергии, расходуемой на нагрев воздуха, и не усложнять применяемое оборудование.

Содержание окиси свинца в сухой пасте автомобильных пла­стин желательно иметь от 75 до 85%. Чем выше окисленность применяемого свинцового порошка, тем более окислена должна быть сухая паста. При применении исходного свинцового порошка с 'содержанием окиси свинца 65—72% окисленность пасты должна быть 75—83%.

Чем глубже происходит окисление металлического свинца в пасте, тем больше выделяется тепла.

Теплота окисления металлического свинца в пасте ускоряет ис­парение влаги из пластины, что экономит расход тепла, идущего на нагрев сушащего воздуха сушил. Практически, используя это внут­реннее тепло сырых пластин, можно сэкономить 50% и более за­трат тепла, идущего на сушку этих пластин.

На конвейерных линиях производства свеженамазанных пла­стин, изготовляемых из свинцового порошка, применяются в основном два двухстадийных способа сушки: полностью конвейе­ризованный процесс и более экономичный комбинированный с выдержкой пластин на платформах или на специальных кар­касах.

Первый двухстадийный способ заключается в том, что первая стадия сушки осуществляется за возможно короткий промежуток времени 7—15 мин воздухом с высокими параметрами (/ = = 90—140°, и = 3—4 м/с, ф до 30%). На первой стадии сушки паста 202 должна высушиваться на 30—55%. Во второй стадии сушка проис­ходит за счет самопроизвольного окисления металлического свинца в пасте при температуре 30—50° С при небольшом движении и повышении влажности (ф = 70—100%) воздуха. Вторая стадия продолжается от 20 мин до 2,5 ч. Чем продолжительнее вторая стадия сушки, тем полнее окисляется и упрочняется паста в плас­тинах.

Обычно во время второй стадии сушки в пластинах остается 10—20% влаги. Но эта. недосушка вреда не, приносит и качество пластин не ухудшается.

В некоторых случаях для ускорения сушки я полного высыха­ния пластин во второй стадии сушки ее проводят при более повы­шенной температуре (60—80° С) с дополнительным нагревом воз­духа. В этом случае окисление металлического свинца в пасте про­исходит не так полно. Иногда применяется третья стадия с целью досушки пластин. Проводится она при повышенных температурах 100—140° С сухим воздухом с относительной влажностью Ф = 40—60% при скорости его 2—4 м/с.

Важно знать, что при проведении. первой стадии сушки. возду­хом с температурой больше 100° С влажность его не должна быть более 30%. В противном случае, несмотря на хорошее окисление пасты, прочность ее остается низкой, и уже при формировании по­является массовый брак по разрушению и выкрашиванию актив­ной массы из пластин. Особенно часто он проявляется при разруб­ке пластин на штампе.

Второй экономичный, но не полностью поточный, двухстадий - ный процесс сушки сівеженам аз энных пластин, изготовленных из свинцового порошка, заключается в том, что пластины в первой стадии подсушиваются всего лишь на 20—30% ,в туннельных кон­вейерных сушилах. При применении сухого воздуха. с температу­рой 70—140° С подсушку осуществляют за 5—10 мин в коротких однозональных сушилах длиной 7—10 м. Для проведения второй стадии сушки, окисления металлического свинца в пасте и ее уп­рочнения .пластины і после подсушки укладывают в стопки на плат­формы или завешивают на специальные многоэтажные каркасы. Пластины выдерживаются в течение двух-трех суток. Чем мельче свинцовый порошок, тем дольше должна быть выдержка.

Поскольку самопроизвольный процесс окисления 'И сушки во второй стадии протекает очень медленно, металлический свинец в пасте окисляется более полно и содержание окиси свинца в ней достигает 78—85%.

Небольшая подсушка свеженамазанных пластин не требует их обработки в углекислых солях, поскольку растрескивания почти не возникает; не (появляется она и при медленной сушке пластин в стопках.

Этот способ сушки требует большого количества платформ или каркасов и места для хранения и выдержки пластин при проведе­нии второй стадии сушки.