电解参数对高硅铸铁阳极板腐蚀速率的影响

发布时间：2019-07-20 13:15

【摘要】：通过通电腐蚀试验测失重的方法,对不同电解参数(电流密度,电解液温度,HNO_3含量,Cr~(6+)含量)对高硅铸铁试样腐蚀率的影响进行了研究,并采用灰关联分析的方法,得到了不同电解参数对高硅铸铁试样腐蚀率的关联度。结果表明,电流密度、电解液温度是影响高硅铸铁阳极板腐蚀率的主要因素,而HNO_3含量和Cr~(6+)含量对高硅铸铁阳极板腐蚀率的影响较小,所以在高硅铸铁阳极板的正常工作中,电流密度,电解液温度应当成为主要的控制因素。
【图文】：

图１通电试验装置图Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｒｒｏｓｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔ积５Ｌ，电解槽上有盖子，可固定阳极样和阴极样之间的距离。１．２试验方法为分析电解参数对阳极高硅铸铁电极板腐蚀速率的影响，试验因素重点考虑电流密度、ＨＮＯ３含量、电解液温度和Ｃｒ６＋含量四个因素，每个因素设置若干个梯度。梯度设置主要根据现场工况设置，如现场的电流密度为１０～３０Ａ／ｄｍ２，本试验的电流密度梯度设置为５，１０，２０，３０，４０Ａ／ｄｍ２。具体试验参数梯度设置见表１。表１试验参数梯度设置表Ｔａｂ．１Ｔｈｅｔａｂｌｅｏｆｇｒａｄｉｅｎｔｓｅｔｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ因素电流密度／（Ａ·ｄｍ－２）ｃＨＮＯ３／％电解液温度／℃ｃＣｒ６＋／（ｇ·Ｌ－１）５８．５６００．５１０８．５６００．５Ｊｃｏｒｒ２０８．５６００．５３０８．５６００．５４０８．５６００．５３０５６００．５３０８．５６００．５ｃＨＮＯ３３０１２６００．５３０１６６００．５３０２０６００．５３０８．５２００．５Ｔ３０８．５４００．５３０８．５６００．５３０８．５８００．５３０８．５６００．５３０８．５６０１．８７５ｃＣｒ６＋３０８．５６０３．２５３０８．５６０４．８６５３０８．５６０６在不同电解参数下阳极样腐蚀速率的表征方法如下：分别在上述电解装置进行通电腐蚀１２ｈ，再用失重法计算阳极样的腐蚀速率，，失重法具体公式见式（１）：ｖ＝ｍ０－ｍｔｔ·Ｓ（１）式中：ｖ

图２电流密度对阳极板腐蚀速率的影响Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎ

征方法如下：分别在上述电解装置进行通电腐蚀１２ｈ，再用失重法计算阳极样的腐蚀速率，失重法具体公式见式（１）：ｖ＝ｍ０－ｍｔｔ·Ｓ（１）式中：ｖ为腐蚀速率，（ｇ·ｍ－２·ｈ－１）或（ｇ·ｍ－２·ａ－１）；ｍ０为试样腐蚀前的质量，ｇ；ｍｔ为试样腐蚀后的质量，ｇ；ｔ为试样受侵蚀的时间，ｈ或ａ；Ｓ为试样表面积，ｍ２。２结果与讨论２．１电流密度的影响不同电流密度对高硅铸铁阳极板腐蚀速率的影响见图２，电流密度在５～１０Ａ／ｄｍ２范围内，腐蚀速率变化显著，之后平稳增加。电流密度增大，腐蚀速率增快的原因有二，一是电流加大，导致阳极板区域的铁的溶解反应和阴极区域的析氢反应变剧烈，可以使得阳极板腐蚀加快，另一个原因是因为电流过大，导致阳极电位较高，使电极板表面形成的钝化膜溶解加快，导致阳极板腐蚀加快。从图中看，电流密度的加大对阳极板腐蚀速率影响较大，是阳极板腐蚀速率的主要影响因素。图２电流密度对阳极板腐蚀速率的影响Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒａｔｅｏｆａｎｏｄｅｐｌａｔｅ２．２ＨＮＯ３含量的影响不同ＨＮＯ３含量对阳极板腐蚀速率的影响见图３。可见随着ＨＮＯ３含量的增加阳极板的腐蚀速率增加。ＨＮＯ３含量主要影响的是溶液中的离子含量和ｐＨ，离子含量升高，溶液的电导率有一定提高，会促进阳极金属的溶解反应，而ＨＮＯ３含量增加，溶液ｐＨ减小，会导致阳极板的临界点蚀电位的降低，导致阳极板的点蚀发生，腐蚀速率升高。２．３温度
【作者单位】：北京科技大学冶金工程研究院;
【分类号】：TG143

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