Жесть

ЖестьЖЕСТЬ. Белая жесть представляет собою листовое железо, покрытое оловом - белым, блестящим металлом, который сообщает листу красивый наружный вид. Олово хорошо противостоит атмосферным влияниям и является для железа исключительно ценным защитным покрытием.

Слой олова сохраняет свой блеск и хорошо защищает железо от разъедания только до тех пор, пока слой остается непрерывным; если же непрерывность слоя нарушена и железо обнажено, то разъедание последнего идет быстрее, чем без олова; явление это объясняется тем, что в электролитической паре железо—олово последнее является катодом. В присутствии воды или влаги, содержащей в растворе хотя бы малейшие следы примеси, эти два металла образуют электролитическую пару; т. к. железо образует анод этой пары, то на него будут действовать отрицательные ионы, в результате чего оно переходит в раствор, в то время как олово, соприкасающееся только с положительными ионами, остается нетронутым.

Из этого следует, что даже тончайшего покрытия оловом, если оно произведено совершенно, достаточно для предохранения железа; с другой стороны, для оголенных мест нет никакой защиты от разъедания, какой бы толщины слой олова ни лежал на листе. Для некоторых целей, однако, предпочтительнее более толстое покрытие. Это в частности относится к жести, из которой изготовляется посуда, подвергающаяся значительному изнашиванию от чистки. Толстое покрытие придает жести также и лучший внешний вид; некоторое количество олова требуется, кроме того, чтобы закрыть неизбежные поверхностные неровности листа. В настоящее время изготовляется примерно около 10 разных сортов жести, которые различаются по толщине оловянного слоя. Примерно 2/3 выпуска идет на производство жестяных банок и посуды.

Метод покрытия оловом заключается в следующем: железный лист, с предварительно очищенной от окислов, грязи, жира и влаги поверхностью, пропускается через расплавленную оловянную ванну. Железо при этом нагревается, сплавляется с оловом, и к нему пристает достаточное количество металла, образующего на поверхности быстро затвердевающий слой чистого олова. Слой этот, если только все требуемые условия соблюдены, пристает настолько прочно, что лист можно штамповать, гнуть и прессовать, при чем слой олова не отстает.

Процесс производства жести состоит из следующих операций: 1) прокатка черной жести, к которой относятся: резка заготовки на куски нужной длины, нагрев заготовки, операция прокатки, заканчивающаяся получением пакета из нескольких листов, резка пакета и его раздирание; 2) подготовка черной жести к лужению: травление черной жести, первый отжиг, холодная прокатка, второй отжиг и второе травление; 3) лужение жести: сушка, покрытие оловом, чистка и полировка жести; 4) сортировка и упаковка жести.

I. Прокатка черной жести почти ничем не отличается от прокатки тонкого листового железа. Жесть готовят из особенно доброкачественного металла - мягкого и вязкого. Ответственные сорта жести изготовляют из железа состава: 0,08—0,10% С, 0,4—0,5% Мn, 0,03—0,04%Р, 0,03—0,04% S. Для тонких листов, толщиной 0,16—0,25 мм, выбирают металл с несколько большим содержанием марганца, чтобы избегнуть сваривания листов. Для сортов менее ответственных можно брать материал с более высоким содержанием Мn, Р и S (до 0,6% Мn, 0,05% Р и 0,06% S). Примесь кремния препятствует слипанию листов, но вводить его нужно с большой осторожностью, т. к. он уменьшает вязкость металла и может вызывать образование трещин при штамповке. Обычно содержание кремния не превышает 0,03—0,04%. На жесть идет почти исключительно мартеновский металл, выплавляемый в печах средних размеров (до 40—50 т); увеличение тоннажа печей часто ведет к значительному повышению процента брака, гл. обр. из-за образования пузырей.

На континенте Европы листы для жести прокатывают след. обр. Заготовку, длиной равной ширине листа +10-15 мм, подвергают нагреву и раскатывают, пропуская через валки поодиночке; потом нажимные винты ослабляют, и вытяжка продолжается попарно , пока листы не получат длину приблизительно в 1200 мм. После этого листы складывают вдвое, подогревают, прокатывают во второй раз, снова сдваивают, нагревают в третий раз и окончательно выкатывают. Т. о., прокатка ведется с трех нагревов. В Англии предпочитают работу в пять нагревов. Это уменьшает производительность и обходится дороже, но поверхность листа делается чистой и гладкой; излишние расходы по прокатке окупаются экономией олова. Производительность стана, т. е. двух пар валков, при таком способе работы составляет около 3000 кг за 8 час. При трех нагревах производительность такого же стана на 30% выше.

Сдваивание листов при прокатке зависит от их толщины и производится при толщине листов в 0,08—0,16 мм четыре раза; при 0,16—0,35 мм - три раза; при 0,35— 0,65 мм - два раза; при 0,65—1 мм - один раз. При этом приходится опасаться сваривания листов, чему можно до некоторой степени противодействовать, как уже говорилось, повышением содержания в металле Мn и Si. Практикуется опускание пакета в бак с H2SO4, которая образует изолирующий слой FeSO4. Лучшие же результаты достигаются умелым регулированием температуры нагрева материала в печах. Операция прокатки ведется по преимуществу на горячих валках, т. е. не охлаждаемых водой; этот способ работы выгоднее в смысле производительности, и поверхность листов при этом получается чище.

Особенности производства жести, направленные гл. образом к тому, чтобы получить безупречную по чистоте поверхность листов, заставляют иногда отдавать предпочтение печам с большим расходом топлива, но обеспечивающим хорошую поверхность листов.

Печь для нагрева жести

На этом основании нередко еще применяют печь, которая изображена на фиг. 1. Печь этого типа одинаково применима для нагрева заготовок и пакетов. Для нагрева заготовок входят в употребление методические печи с регенераторами или рекуператорами. Полугазовые и колосниковые топки, типичные для старых установок, в новых часто заменяются газовыми, нефтяными и пылеугольными. Однако, в Америке за последнее время снова начали находить применение автоматические топки. Наиболее распространенным видом топлива является каменный уголь. Т. к. особенно высокая температура здесь не требуется, а нужно только ровное нагревание в восстановительном пламени, то уголь оказался наиболее подходящим топливом для этих печей.

Пакеты жести после прокатки охлаждают до атмосферной температуры, после чего их передают к ножницам для резки на нужные размеры. Ножницы применяются обычно рычажного типа. Размеры листов жести установлены стандартом в 508x711 мм и 508x356 мм. Обрезанные пакеты жести поступают на раздирку. Работу производят вручную, пользуясь особым инструментом, которым предварительно отгибают углы; сваренные места разъединяют ножом. Во время резки и раздирания, а также всех следующих процессов, листы жести должны быть тщательно защищены от грязи и жира. Хорошие листы в дальнейшем отправляются в травилку, где они сначала подвергаются так называемому черновому травлению.

Травильная машина Milbrook Engineering С°2. Черновое травление - первый шаг подготовки листов жести к лужению и имеет целью удаление окалины с поверхности листа. Травление производится на машинах различных типов, причем во всех случаях применяют одинаковый способ травления: опускание подвешенных на люльке листов в кислоту и подъем их обратно. Практика показала, что жесть с успехом можно травить только посредством серной или соляной кислот. Электролитическое и электрохимическое травление не привело к удовлетворительным результатам по сравнению с кислотным травлением. Движение жести вверх и вниз имеет целью ускорение операции травления; при этом листы передвигаются один относительно другого, и, таким образом, жидкость действует одинаково хорошо по всей поверхности их.

Травильная установка состоит из подъемного устройства и чанов с травильной жидкостью и водой для ополаскивания. Иногда дополнительно ставится чан с известковым молоком для нейтрализации остатков кислоты; листы жести укладываются вертикально в особые люльки, около 500 кг в каждой. Существуют устройства, в которых подвесные рельсовые пути, в виде замкнутого контура, соединяют склад черных листов для жести, травильную установку и отжигательные печи. В этом случае часть рельсового пути над чанами отделена от остального пути и подвешена к двум длинным цилиндрам, приводимым в действие паром или сжатым воздухом и производящим погружение листов жести в чаны и подъем их. В других устройствах листы доставляются к травильной установке на тележках и здесь помещаются в люльки. На фиг. 2 представлена травильная машина Milbrook Engineering С°. Машина эта состоит из чугунной станины а, которая на верхней части несет платформу b с укрепленными на ней 3—4 блоками е. Машина приводится в действие от парового цилиндра d, с поршнем которого соединен шток А. Цепи, перекинутые через блоки, одним концом соединены со штоком, а другим - с люльками с. При работе поршня люльки получают движение вверх и вниз. Впуск и выпуск пара производятся автоматически золотником, приводимым в движение штоком А посредством диска f, рычага g и тяги h. На нижнем конце штока закрепляется контргруз для уравновешивания люлек. Платформа b вращается на роликах вокруг вертикальной оси; это движение дает возможность подвешенным люлькам описывать круг. Поворот платформы производится вручную при посредстве системы валов и конических шестерен. Машина для чернового травления имеет обыкновенно три бака, для белового достаточно двух. Примерная длина баков 1800 мм, ширина 1800 мм и высота 1300 мм. Баки располагаются так, чтобы оставить свободное место на площади, обслуживаемой машиной. Место это используется для загрузки и разгрузки люлек. Этой работе в значительной степени помогает устраиваемая на некоторых заводах вращающаяся на роликах круглая платформа диаметром около 5 м, движения которой дают возможность легко убирать травленую жесть и подавать свежую к травильным чанам. На фиг. 3 представлена приводимая в движение от электромотора травильная машина, в которой люлька совершает колебательные движения, что содействует лучшему омыванию листов травильной жидкостью.


Травильная машинаПри выборе травильного устройства важным фактором является скорость движения листов: она оказывает существенное влияние на продолжительность травления. Установлено, например, что при одной и той же высоте подъема, при 30 ходах в мин., число протравленных листов приблизительно вдвое больше, чем при 17 ходах; однако, при очень быстрых движениях тонкие листы мнутся и выбрасываются из люльки, а большой подъем усложняет передачу. Произведение из числа ходов в мин. на высоту равняется в немецких машинах 10,5—14 м/мин.

Чаны, употребляемые при травлении, делают из дерева или кислотоупорных кирпичей со специальной поливой. При этом лучше всего чан делать цельным или, в крайнем случае, из кусков, соединенных горизонтально, что дает большую прочность и позволяет лучше цементировать места соединений. Деревянный чан, скрепленный кислотоупорными бронзовыми болтами и покрытый листовым свинцом, держится также очень долго. Для люлек берется специальная кислотоупорная бронза. Вредные пары удаляют из травильного помещения высокими трубами; хорошее удаление паров получается посредством соединения деревянных колпаков над чанами с дымовыми трубами от печей. Трубу в этом случае футеруют кислотоупорным кирпичом. В сернокислой ванне поддерживают температуру 60—80°С, при которой действие травления максимальное. Для вновь приготовленной ванны температуру следует держать ниже и увеличивать ее по мере ослабления действия ванны. Время травления при одном чане - 8—10 мин.; при двух травильных чанах люлька переносится в следующий чан через 4—5 мин. Концентрация серной кислоты - около 4%. Потеря железа при травлении - 2—З% от веса травимой жести. Прибавление концентрированной кислоты в ванну вместо израсходованной производится несколько раз, пока плотность ванны не достигнет 30° Вѐ; после этого приготовляется новая ванна. Пар, употребляемый для нагрева чанов, подводится по свинцовым трубам. Чтобы вводимый в чан пар не слишком разбавлял ванну конденсатом, употребляют по возможности перегретый пар. С травленых листов смывается черная грязь и железный купорос; на некоторых заводах листы затем сушатся, что препятствует образованию водяных пятен.

Первый отжиг. После чернового травления листы подвергаются сортировке для удаления листов недостаточно протравленных; годные листы направляются в отжиг. Черная жесть тверда, хрупка и содержит значительное количество водорода, поглощенного при травлении; цель отжига - сделать листы более мягкими, пригодными для механической обработки. Отжиг производится в отжигательных ящиках из мягкой стали, помещаемых в специальные печи; ящики имеют толщину стенок 35—40 мм и устраиваются обыкновенно по типу опрокинутых ящиков, дающих более плотное замыкание и не так быстро коробящихся, как ящики с крышками. Размеры ящиков: высота 1 м, длина равна двойной длине листа, увеличенной на 50 мм. При таких размерах в горизонтальном сечении ящика укладываются 4 листа, по два в ряд. Размеры эти не являются неизменными: в действительности встречаются ящики и больших и меньших размеров, но последние все более выходят из употребления вследствие непропорционально большого расхода материала для их отливки; большие же размеры ящиков затрудняют проникновение нагрева до середины пачки, что влечет за собой неудовлетворительный отжиг. Конструкции отжигательных печей отличаются большим разнообразием, но в последнее время преимущественное распространение начинают приобретать методические печи, с продвижением ящиков через всю длину печи. Встречается много печей с генераторными топками; сильно развивается применение газового отопления; в СССР часть печей работает на нефти. Печь последнего типа изображена на фиг. 4; она имеет еще и ту особенность, что ее рабочее пространство разделено на две части поднимающейся заслонкой А. Заслонка набирается из фасонного шамотного кирпича в каркас из труб а, а.

Печь для отжига жести

В целях предохранения труб от прогибания и быстрого выгорания по ним циркулирует вода; для подвода и отвода воды служат гибкие шланги б, б. Ящики, медленно продвигаясь на особых тележках Б вдоль длины печи, постепенно подогреваются отходящими газами. Температура их по пути следования до топки настолько поднимается, что в пространстве самой топки В бывает достаточно выдержать их 1,5—2 часа. По другую сторону заслонки ящики попадают в поток движущегося навстречу служащего для горения воздуха, к-рый нагревается от соприкосновения с горячими ящиками. Подогрев воздуха дает значительную экономию в расходовании топлива и позволяет быстро устанавливать в печи желаемую температуру. Топки Г расположены посредине печи с обеих сторон ее. По каналам Г' подогретый воздух поступает в топочное пространство Г, куда вбрызгивается нефть из двух установленных в вертикальном направлении нефтяных форсунок г, г. Горячие газы проходят по каналам Д, Д, обходя заслонку, и выходят затем в топку В. По длине печи устанавливаются 12 ящиков, из которых 8 нагреваются и 4 остывают; они устанавливаются на тележки, борты которых соединяются с печью и между собой песчаным затвором д, д. Передвижение тележек производится краном, натягивающим цепь е, перекинутую через блок и прикрепленную к тележке. Нормально ящик проходит всю длину этой печи в 18 часов и затем остается закрытым еще в течение 15—20 час. для охлаждения до атмосферной температуры. Встречаются печи, в которых ящики катятся по чугунным шарам, помещенным в направляющих желобах на поду печи.

Продолжительность отжига зависит от конструкции печи. Для получения хороших результатов отжига требуется сравнительно высокая температура. Однако, если листы нагреты чрезмерно, они свариваются вместе, образуя твердую массу, которую невозможно разделить. Внутри ящика предпочитают иметь температуру около 760°С. При этой температуре листы в стопе могут также спекаться, но от ударов молотка с закругленной головкой они обыкновенно разделяются. После нормального отжига листы имеют светло-серую матовую поверхность.

Холодная прокатка. Операции травления и отжига придают поверхности листов грубый, разъеденный и пористый характер. Такие листы поглощают при лужении большое количество олова; получение зеркальной поверхности, характеризующей высокосортную белую жесть, невозможно. Кроме того, листы деформированы вследствие раздирки после отжига. Чтобы устранить эти недостатки и выправить листы, их подвергают холодной прокатке в валках, подобных тем, которые применяются при горячей прокатке. Валки должны иметь закаленную поверхность. В Англии требуют, чтобы глубина закалки была на 10—12 мм больше, нежели у валков для горячей прокатки; для придания листам красивого блеска валки д. б. тщательно отполированы. Для полировки их может служить наждак, разведенный на масле. Главная цель холодной прокатки - получить возможно точные размеры по толщине и сделать поверхность листов как можно более гладкой, т. к. от последнего обстоятельства зависит толщина слоя олова, необходимого для придания жести блестящей поверхности, а следовательно, в значительной степени и стоимость жести.

Устройство стана для холодной прокатки аналогично подобному устройству для прокатки заготовки. Число оборотов валков в минуту - около 50. Стан составляется из трех клетей, располагаемых в одну линию: одной подготовительной и двух отделочных. Обыкновенно листам дают 2 пропуска в черновых правильных валках и от 1 до 4 — в отделочных. Расположение клетей в одну линию имеет то преимущество, что лист перед пропуском в каждую пару валков можно тщательно осмотреть. В случае порчи каким-либо листом одного из валков такой лист выбрасывается, и остальные валки благодаря этому сохраняют свою поверхность гладкой. Последовательное расположение валков не имеет этого преимущества; при этом способе каждый последующий стан вращается несколько быстрее, чем предыдущий. Обычные скорости: 38-42 об/мин. для чернового стана, 40-44 - для промежуточного и 42-44 - для чистового. Во время холодной прокатки листы удлиняются, поэтому их режут с таким расчетом, чтобы после прокатки они получили надлежащие размеры.

Второй (светлый) отжиг. За холодной прокаткой следует второй отжиг листов, с целью устранить в них хрупкость, вызванную холодной прокаткой; если материал мягок, то иногда можно обойтись и без него. При этом отжиге стараются не доводить металл до прежней мягкости, т. к. она будет способствовать легкому изгибанию листов при лужении и чистке их. Характер изделий из жести также требует известной упругости материала. Высокая температура теперь не является необходимой. Для устранения напряжений от прокатки достаточно 600—650°С. Опасность спекания при листах с полированной поверхностью возрастает, и поэтому регулировка температуры при втором отжиге д. б. особенно тщательной. В случае методич. печей достаточно пребывание ящиков в зоне максимальной температуры в течение 1,5 часов; температура топочного пространства при этом д. б. ниже, чем при первом отлейте. Жести в этой стадии производства называется черной и идет в значительном количестве - частью без дальнейшей обработки, а частью с дополнительной обработкой, например, в виде воронения или полировки, - на производство разного рода изделий: пуговиц, чайных подносов, эмалированной посуды, игрушек и т. д.

Второе (белое) травление. После второго отжига листы жести тщательно сортируют, и те из них, которые предназначаются для получения белой жести, травят вторично, или, как говорят, набело. В продолжение операций отжига и холодной прокатки на поверхности листов образуется легкая пленка окислов, от светло-жёлтого цвета в центре до тёмно-синего у краев листа. Травлением пленка эта удаляется. Травление ведется примерно тем же способом, как и в первый раз, но раствор кислоты берется слабее (2%), и температура травильной ванны держится несколько ниже. Травление продолжается от 3 до 5 мин.; в течение этого процесса строго наблюдают за тем, чтобы удалялась только окись и поверхность листа отнюдь не затрагивалась больше, чем это необходимо; излишнее травление влечет за собой больший расход олова при лужении и затрудняет получение блестящей поверхности в белой жести. Применяется обыкновенно серная кислота, хотя для белого травления более пригодна соляная. Когда листы получат равномерную светло-серую окраску, травление окончено. Для белого травления применяют те же устройства, что и для травления начерно. Хорошо промытые после травления листы кладут в чугунные ящики с водой и направляют в лудильную мастерскую. Вода в ящиках должна постоянно возобновляться, при чем рекомендуется прибавлять к ней несколько соды.

Аппарат Томаса и Уайта

3. Лужение. Лудильная мастерская оборудована некоторым количеством лудильных аппаратов, располагаемых часто вдоль стен здания. Обычно один лудильный аппарат требуется, чтобы вылудить выпуск одного горячего стана, хотя аппараты с хорошо механизированной подачей дают и большую производительность. Лудильный аппарат состоит из лудильной ванны с расплавленным оловом, печи для подогрева ванны, лудильной машины для продвижения листа через ванну и охлаждающего стола для приема листа после ванны. Лудильные аппараты бывают различных типов в зависимости от методов лужения и рода употребляемых лудильных машин; так как машина стоит в ванне, то ванна и все оборудование по форме и размерам должны соответствовать лудильной машине.

Значительное распространение имеет аппарат Томаса и Уайта (фиг. 5). Он состоит из двух длинных узких, разделенных перегородками С, лудильных ванн А и В, в которых помещается расплавленное олово. В перегородке имеется щель, служащая для прохода листа из одного котла в другой. Первая, входная, ванна бывает редко глубже 600 мм, другая же, чистовая, приблизительно вдвое глубже и выступает над первой. Котлы устанавливаются над топочными камерами R1 и R2 и наполняются расплавленным оловом, уровень которого д. б. приблизительно на 75 мм ниже верха входной камеры с и приблизительно на 150 мм выше верхней поверхности щели, соединяющей оба котла. Т. о., связь между первой и второй ваннами возможна только через щель, заполненную оловом. Верхняя часть второго, более глубокого, котла наполняется пальмовым маслом или салом. В этом котле помещается лудильная машина, состоящая из трех пар валиков: 1-я пара 1-1 вращается в олове, а 2-я 2-2 и 3-я 3-3 - в сале или пальмовом масле. Валики поддерживаются на месте прочной станиной d, и каждая пара снабжена сильными пружинами. Аппарат приводится в движение зубчатыми колесами Z, по желанию, с различной скоростью. Обыкновенно число об/мин. - 18, если лужение слабое, и 35 - для сильно блестящей жести. Диаметр валиков - 90 мм, длина рабочей части 1—2 м. Делают валики из высокоуглеродистой стали и весьма тщательно обрабатывают по поверхности. Перед входным концом ванны, т. е. в верхней части более низкой ванны А прикреплен длинный узкий ящик для флюса такой же длины, как тело валиков. Ящик открыт сверху и со дна; нижний его конец погружен в олово на 75—100 мм, а верхний поднимается над уровнем котла приблизительно на 30 мм. Т. о. создается возможность иметь в этом ящике слой флюса высотой около 75 мм. Флюсом при всех способах лужения служит хлористый цинк, причем для получения хорошей полуды необходимо, чтобы он не имел кислой реакции, которую обычно имеет продажный хлористый цинк. Ящик для флюса в нижней части переходит в направляющие для листов жести X. Нижнее сечение этого направляющего канала меньше верхнего и лежит прямо перед щелью, соединяющей один котел с другим. Подобным же образом и во втором котле имеется направляющий канал Н между первой и второй парой валиков.

Протравленные листы жести из водяных чанов в известном порядке переносятся к небольшому ящику с водой, расположенному около лудильщика. Последний клещами берет эти листы один за другим и при помощи лудильной вилки пропускает их для сушки в флюсовый ящик и для покрытия оловом - в ванну с расплавленным оловом А, а затем, через щель в перегородке, во вторую ванну, где они подхватываются парой валиков 1-1. Наименьший размер листов обусловливает наибольшее расстояние пар валиков 1-1 и 2-2, которое в среднем равняется 470 мм. Дальше лист протягивают вверх через горячее пальмовое масло валиками 2-2 и 3-3, причем излишек олова снимают валики, а остаток ровно распределяется по поверхности листа. Толщина покрытия зависит: 1) от температуры олова и масла, 2) скорости прохождения листа через ванну и 3) просвета между валиками. Для однообразного покрытия все эти три условия д. б. тщательно определены и поддерживаться постоянными. Температура обычно определяется термометром. Т. к. назначение олова в первой ванне заключается в разогреве листа до надлежащей для лужения температуры, то это олово держат перегретым при температуре около 300°С. Одно из назначений масла - охладить лист почти до температуры плавления олова, удерживая олово в расплавленном состоянии так, чтобы валики могли отжимать излишки и распределять остающееся олово возможно ровно. Поэтому температура второй ванны держат градусов на 55 ниже первой, иначе олову на листах будет недоставать блеска и глянца, а кроме того, могут образоваться и пятна. Масло, приставая к поверхности листа, защищает горячее олово от воздуха в период охлаждения, чем предотвращается возможность потускнения готовых листов; необходимо иметь всегда масло возможно свежим. Что касается флюса, то, кроме необходимости периодического возобновления, он требует малого внимания. Самая главная его функция - высушить жесть без доступа воздуха. Аппарат Томаса и Уайта лудит вполне удовлетворительно, особенно листы толщиной менее 0,4 мм. Листы значительной толщины искривляются, сильно надавливают на внутренние валики и с этой стороны получают меньший слой олова. Сообщение котлов, хотя бы и посредством щели, ограничивает до некоторой степени возможность удержать в той и другой  ванне желательную температуру. Полное разобщение котлов достигнуто в лудильных аппаратах системы Аберкарна, отличающихся от описанной системы тем, что в них установлено 2 отдельных котла, не сообщающихся друг с другом, и жесть переводится из первого во второй через особые направляющие.

Лудильный аппаратДля лужения листов большей толщины (от 0,17 до 2 мм), при длине 500 мм и больше, применяется лудильный аппарат, изображенный на фиг. 6. Он состоит из двух отдельных частей, А и В; часть А поставлена в котле Z с оловом, а В - в жировом котле F. Среднюю часть В, служащую направляющей для листов, можно легко обслуживать. Валики 1-1, 2-2 и 3-3 близки друг к другу, благодаря чему лист легко м. б. выведен из аппарата. Для того чтобы всегда иметь под рукою чистый металл, устроены маленькие отделения G, где плавится чистое олово. Большое расстояние между флюсом и жиром предохраняет последний от загрязнения. Верхние валики 4 и 5 приводятся в движение зубчатым колесом L через вал W. Обе части аппарата соединены листом М, служащим направляющими. Для лужения больших и толстых листов часть В целесообразно снабжать холодильником.

Неточная пригонка валиков часто является причиной того, что листы завязают в аппарате, и малейшая неправильность в ходе тотчас сказывается на поверхности жести. Более совершенная пригонка валиков лучше всего достигается обработкой их наждачным кругом. Находящиеся в работе аппараты должны еженедельно выниматься, и валики с котлами подвергаться чистке. Олово в ваннах загрязняется различными примесями, в результате чего поверхность жести портится и на ней появляются матовые пятна, цветы и лучи. Загрязненную оловянную ванну можно до некоторой степени рафинировать; для этого механизмы вынимают, масло или жир спускают, а в ванну погружают куски дерева. Углерод дерева и газов, образующихся при его нагревании, действует на окислы и восстанавливает их. Сало или пальмовое масло также со временем делаются гуще от действия попадающего в них хлористого цинка; находившуюся в таком масле жести трудно очистить, и на ней получаются пятна. Поэтому масляная ванна должна от времени до времени обновляться, при чем часть старого масла оставляют, потому что одно свежее сильно пенится.

При плохой обработке листов перед лужением, особенно если при отжиге имел доступ воздух, на жести образуются пятна. Для устранения этого недостатка черновым валикам дают более сильный нажим. Если после травления листы не сразу м. б. вылужены, то к воде, в которой они стоят, прибавляют немного кислоты; перед лужением такие листы д. б. вымыты в чистой воде. Если кислота останется, хлористый цинк пристанет к листам, что вызывает почернение валиков аппарата; то же явление происходит, если хлористый цинк содержит кислоту. Пятна валиков передаются на жесть; для исправления листов пятна эти приходится соскабливать и листы пускать в лужение второй раз. С валиков такие пятна нужно также удалять выскабливанием.

Загрязняющие олово примеси постепенно оседают на дно котла; нужно следить за тем, чтобы эти твердые части не взбалтывались при работе; при недостаточном же нагреве олово местами застывает, - тогда лист вязнет в металле и увлекает за собой хлористый цинк, который портит пальмовое масло. Расход олова в сильной степени зависит от характера производства. В английской жести на 100 кг листов толщиной 0,3 .мм олова приходится 1,75 кг, в немецкой жести той же толщины – от 2,5 до 3,4 кг; это составляет на м2 (на обеих сторонах) в английской жести около 42 г и в немецкой от 60 до 82 г олова.

После лужения листы жести поступают в чистку для удаления с их поверхности приставшего масла или жира. Обычно чистка производится при помощи машин; от лудильных аппаратов к чистильным машинам остывшие листы подаются посредством конвейера. Для удаления жиров необходимо применять материал, который, поглощая их, в то же время не царапал бы жесть. Лучше всего удовлетворяют этим требованиям пшеничные и ржаные отруби. Существует много типов чистильных машин, но качество жести, получаемой при машинной чистке, часто уступает качеству жести ручной чистки. В Америке распространены машины следующего устройства. Две станины несут несколько пар валиков для чистки; эти валики, диаметром около 100 мм, изготовлены из дисков фланели, нанизанных на железный стержень квадратного сечения и спрессованных при помощи небольшого гидравлического пресса так, что образуется компактный цилиндрический валик, закрепленный на концах шайбами и гайками. Валики устанавливаются в 2 группы: одна для чистки, другая для окончательной отделки. Процесс чистки требует, чтобы по мере движения листов на валики падал непрерывный поток тонко размолотой очистительной смеси. Эта смесь попадает в пространство между валиками, когда лист проходит через них. Под валиками устраивается воронка для собирания и направления этой смеси на дно небольшого элеватора ковшевого типа. Смесь поднимается элеватором и по трубе снова поступает на валики; употребляется она многократно, пока не потеряет способности к поглощению жира.

4. Сортировка и упаковка жести. После лужения жесть подвергается окончательной сортировке. Листы, содержащие такие пороки в отношении полуды, которые м. б. исправлены повторным лужением, возвращаются в лудильную мастерскую. Остальные сортируются на три сорта и брак.

Жесть должна удовлетворять определенным нормам в отношении вязкости, которая определяется на приборе Эрихсена.

Упаковывается в ящики жесть размером 508x355 мм по 112 листов и 508x711 мм по 56 листов. Данные о жести см. табл.

Сорта, размеры и вес торговой белой жести

Кроме белой жести существует еще темная, или матовая жесть. От белой она отличается тем, что покрытием в ней является не чистое олово, а сплав олова и свинца. Поверхность ее не имеет светло-блестящего вида белой жести. Первоначально темная жесть употреблялась только как кровельный материал, но в последнее время в Америке около 40% общей ее выработки идет для других целей. Она с успехом применяется для штамповки, так как верхний слой покрытия действует как смазка при волочении, а также для всякого рода упаковки, как, например, автомобильных газолиновых баков, резервуаров для масла и т. п. Для некоторых из этих предметов необходимы листы весьма значительных размеров. Для пищевой посуды темная жесть не годится вследствие содержания свинца в покрытии. Первые операции по производству темной жести аналогичны операциям по производству белой жести, лишь несколько сильнее производится травление. Кроме того, при отжиге листы нагревают до более высокой температуры и дольше выдерживают, чтобы сделать их возможно более мягкими. Полировка и наведение глянца в данном случае не так важны, как при белой жести, поэтому через холодные валики темная жесть пропускается только один раз. Состав сплава для покрытия на практике колеблется в пределах от 12% олова и 88% свинца до 50% олова и 50% свинца, сообразно назначению. Т. к. свинец не дает сплава с железом, то большое содержание олова в покрытии способствует более прочной связи последнего с железом; чрезмерно высокое содержание олова сильно увеличивает стоимость жести и уничтожает, т. о., смысл самого покрытия. Испытания показали, что минимальное содержание олова в покрытии д. б. не ниже 15%. В отношении ржавления железа, с точки зрения электролитической теории, свинец играет роль, аналогичную олову. Чтобы обеспечить продолжительный срок службы жести, покрытие д. б. непрерывным, а это легче достигается в том случае, когда слой его достаточно толст. Вес слоя покрытия при размерах листов 508 х 711 мм практически имеет пределы от 3,5 до 18 кг на ящик из 112 листов. Жесть с более легким покрытием употребляется для штампования и для изделий домашнего обихода, для кровельных же целей употребляется жесть с покрытием весом от 9 до 18 кг на ящик, причем первые сорта употребляются для водостоков, вторые для желобов, канавок и пр. Так как температура плавления свинцово-оловянных сплавов выше температуры плавления олова, то лужение темной жести ведется при более высоких температурах по сравнению с температурой лужения белой жести. Слой покрытия при темном лужении тяжелее, чем при обычном. Поверхность листов с покрытием 5,5 кг и выше при охлаждении покрывается сеткой тонких линий, которые разделяют ее на небольшие площадки, почти однородные по размерам и форме. С увеличением веса покрытия линии становятся более рельефными и до некоторой степени могут служить показателем веса покрытия.

Техника безопасности.

При травлении листов жести рабочий подвергается: а) действию крайне вредных паров серной кислоты, б) ожогам кислотой при наливании ее в чан и опоражнивании чана, в) ожогам брызгами кислоты в процессе самой работы и г) ожогам при соприкосновении с паропроводными трубами. Часты также случаи порезов кромкой листа. Для разлива серной кислоты следует устраивать специальные приспособления, действующие по принципу сообщающихся сосудов или пневматически. Пневматическое устройство для разливания кислоты изображено на фиг. 7.

Пневматическое устройство для разливания кислоты

Выпуск отработанной кислоты должен быть также механизирован. Борьба с вредными газами в травильной мастерской должна вестись тремя способами: а) путем устройства над кислотной ванной целесообразной системы вентиляции (обычно приточно-вытяжной), которая должна иметь целью не только удаление вредных газов, но и обестуманение, б) применением камерной серной кислоты и в) путем добавления в кислотную ванну присадков «Dr. Vogel’s», «Adacid», «Picklene» и др., которые значительно уменьшают выделение водорода при процессе травления (что, кроме обезвреживания процесса, значительно улучшает продукт). Т. к. травильщик работает во влажном, сыром помещении и подвержен действию брызг серной кислоты, то ему д. б. выдана спецодежда, не разрушающаяся от действия кислоты. При покрытии черной жести оловом рабочие подвергаются действию вредных газов, ожогам от брызг расплавленного олова, а также порезам о кромки листа. С целью предохранения от вредных газов над ванной д. б. устроена вытяжная вентиляция. Топку следует устраивать вне помещения. Лужение листов жести без механических приспособления опасно, т. к. сорвавшийся лист может вызвать расплескивание и ожоги расплавленным металлом. Гораздо безопаснее для этого применять специальные лудильные машины. При добавлении металла в ванну следует его подогревать во избежание разбрызгивания. Опоражнивание ванны следует производить особенно осторожно, так как в процессе этой работы легко возможны несчастные случаи. Полировочное отделение должно иметь вентиляцию.

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 7 - 1929 г.