冷軋板鍍錫導電輥表面滾鍍銅和鉻的方法
2023-04-27 10:05:41
專利名稱：冷軋板鍍錫導電輥表面滾鍍銅和鉻的方法
技術領域：
本發明屬冶金工業中鍍錫生產線導電輥技術領域，涉及冷軋板鍍錫導電輥表面滾 鍍銅和鉻的方法。
背景技術：
冷軋板鍍錫是冷軋鋼板的一種再加工方法，鍍錫鋼板廣泛用於食品工業，如各種 罐頭等。成千上萬米鋼板電鍍錫時，在主動輥引導下自動地進入除油、除鏽、電鍍、軟熔、淬 水以及冷卻、成卷、剪切、包裝等工序。電鍍時，每個鍍槽二側均掛有陽極板，上端槽口裝一 個導電輥，槽液下端裝一個沉沒輥，電鍍時，鋼板經過導電輥輥面進入沉沒輥過渡到下一個 導電輥，直流電通過輥二端集電環傳送到輥面，貼著輥面運動的鋼板帶電通過電解液二陽 極中間時，在電流作用下鋼板沉積上錫。10多個電鍍槽連續電鍍，直至鍍到需要的厚度。導 電輥工作時最大電流可達45000A，產生的熱量單靠鋼輥和輥內通冷卻水難以保證電解液能 正常運轉。導電輥傳送鋼帶向前運動，所以表面要鍍硬鉻，耐磨，鍍鉻前，先「毛化」，有一定 的粗糙度，便於傳遞能量。但國產導電輥耐磨性不夠穩定，粘錫引起鍍層剝落，有毛刺易產生次品，而且使 用壽命短，有的僅用了二個月就要換新的，更換導電輥需停機停產，相應地降低了生產效 率和增加了生產成本，以致我國冶金工業中鍍錫生產線上使用的導電輥Φ475Χ 1200mm、 Φ 610 X 1300mm等大型設備，長期依賴進口。改善鍍層結構，改進表面滾鍍銅和鉻的工藝，滿足冷軋鋼板鍍錫生產線的需要，是 業內科技人員長期努力的目標。
發明內容
本發明的目的是提供一種冷軋板鍍錫導電輥表面滾鍍銅和鉻的方法，提高導電 輥質量，延長使用壽命，使每根導電輥的使用時間達六個月以上。為達到上述目的，採用的技術方案是冷軋板鍍錫導電輥表面滾鍍銅和鉻的方法， 包括導電輥表面拋光、除油去繡、鍍銅後的拋光毛化，其特徵在於步驟依次為(1)鍍前預處理常規拋光使表面Ra 0. 8 1. 0、除油，用滌綸布蘸除鏽液擦拭已 除油的輥面，使其活化；清洗後再用氰化鍍銅槽電解液擦拭輥表面防生鏽；所述除鏽液的 配製方法為將3克十二烷基硫酸鈉R12SO4Na溶解於IOOOml水中，再依次加入750ml H2SO4, 750mlHCl ；所述氰化鍍銅槽電解液組成為氰化亞銅CuCN 36g/L、氰化鈉NaCN 55g/L、碳酸 鈉 Na2CO3 25g/L、酒石酸鉀鈉 KNaC4H4O6 · 4H2035g/L ；(2)預鍍銅將導電輥吊裝在氰化鍍銅槽陰極集電環內，槽內輸入連續過濾的氰 化鍍銅槽電解液，控制溫度為40-45°C，電流密度為2.5A/dm2，電極面積比\ Sk = 1 2, 導電輥轉速30轉/分，在鍍槽內滾動5分鐘再送電鍍銅，銅鍍層厚度達20 μ m停止；(3)滾鍍厚銅用去離子水清洗輥面，輥直接吊裝到電解槽兩端集電環內，在貯液 槽內配製調整電解液濃度、溫度，用輸液過濾泵將溶液泵入電解槽內，用液位控制器控制液位在導電輥直徑的五分之三處，貯液槽和電解槽內均設有無油空氣攪拌系統、加溫和冷卻 調節系統；電解液成分為硫酸銅CuSO4 · 5H20 250g/L、硫酸H2SO4 55g/L、氯離子Cl_80mg/L、 添加劑TZ-DTA A和B各IOml ；控制電解槽溫度為37 士 1°C，電流密度為8. 3A/dm2，電極面積 比\ & = 1 O 3)，陽極鈦籃裝市售磷銅(含P 0. 2 0. 4% )，沉積速度100 μ m/ H，Hv為120，導電輥轉速35轉/分，三分鐘後通電用硫酸鹽電解液鍍銅；(4)毛化、削峰處理銅層鍍到需要厚度1 3mm後，拋光到Ra 0. 8 1. 0，再在 一定壓力和合適砂粒(Al2O3)對銅層噴砂，獲得需要的粗糙度後，常溫下用滌綸布蘸削峰液 在毛化層上擦拭8分鐘除去毛刺，削峰液的配方為將0. Ig十二烷基磺酸鈉I^12SO4Na溶於 863ml水中，再緩慢加入IOOml硫酸&S04、37ml過氧化氫H2A (注意嚴禁將水加入中)； 清洗後刷一層鈍化液(CrO3 5g/L)；(5)鍍硬鉻經削峰處理的銅層上鍍硬鉻，電解液的配方為鉻酐CrO3 250g/L, CrO3M2SO4 的重量比為 100 (1. 1 1. 2)，三價鉻 Cr+3 3g/L，硬鉻添加劑 CR-Light 40ml/ L ；鍍硬鉻操作條件為電鍍槽溫度52 士 1°C，電流密度^A/dm2，沉積速度30μπι/Η，鍍層厚 度 50 100 μ m，Hv 彡 950。本發明的有益效果是本發明採用預鍍銅和滾鍍厚銅二步法鍍銅工藝，改進鍍銅 液配方，使銅層與鋼體結合良好，不疏鬆、不起泡，滾鍍厚銅工序的貯液槽和電解槽內均設 有無油空氣攪拌系統、加溫和冷卻自動調節系統，保證了加添加劑(TZ-DTA)的電解液工藝 條件穩定，鍍層結晶細緻、均勻，硬度從Hv60提高到Hvl20;經削峰處理的銅層上鍍硬鉻， 與基體銅結合牢固，硬度高Hv ^ 950，又經削峰沒有毛刺，耐磨、耐腐蝕，沉積速度提高了一 倍，勞動生產率高。本發明生產的導電輥質量穩定，使用壽命長，可達6個月或更長一些時間。
具體實施例方式冷軋板鍍錫導電輥表面和鉻的方法，包括導電輥表面拋光、除油去繡、鍍後的拋光 毛化，其特徵在於步驟依次為(1)鍍前預處理常規拋光使表面Ra 0. 8 1. 0、除油，用滌綸布蘸除鏽液擦拭已 除油的輥面8分鐘，使其活化，直至用水洗至輥面水不裂開止，再用氰化鍍銅槽電解液擦拭 表面防生鏽。所述除鏽液的配製方法為將3克十二烷基硫酸鈉R12SO4Na溶解於IOOOml 水中，再依次加入750ml H2SO4,750ml HCl ；所述氰化鍍銅槽電解液組成為氰化亞銅CuCN 36g/L、氰化鈉 NaCN 55g/L、碳酸鈉 Na2CO3 25g/L、酒石酸鉀鈉 KNaC4H4O6 · 4H20 35g/L ；(2)預鍍銅為保證銅和鋼結合良好，防止疏鬆，起泡，要預鍍銅。預鍍時，將導電 輥吊裝在氰化鍍銅槽陰極集電環內，槽內輸入連續過濾的氰化鍍銅槽電解液，控制溫度為 40-45°C，電流密度為2. 5A/dm2，電極面積比Sa Sk = 1 2，導電輥旋轉速度30轉/分， 在鍍槽內滾5分鐘再送電，銅鍍層厚度達20 μ m停止；(3)滾鍍厚銅預鍍銅結束後，用去離子水清洗輥面，輥直接吊裝到電解槽兩端集 電環內，在貯液槽內配製調整電解液濃度、溫度，用輸液過濾泵將電解液泵入電解槽內，用 液位控制器控制液位在導電輥直徑的五分之三處，貯液槽和電解槽內均設有無油空氣攪拌 系統、加溫和冷卻系統，可自動進行調節。硫酸鹽電解液成分為硫酸銅CuSO4 · 5H20 250g/ L、硫酸 H2SO4 55g/L、氯離子 Cr80mg/L(加入 82. 25mg HCl)、添加劑市售(TZ-DTA)A 和 B 各IOml ；控制酸銅槽溫度為37士 1°C，電流密度為8. 3A/dm2，電極面積比Sa & = 1 以 3)，沉積速度100 μ m/H,HV為120，導電輥轉速35轉/分，轉動三分鐘後通電用硫酸鹽電解 液鍍銅；保證了加添加劑(TZ-DTA)的電解液是在規定的操作條件內工作，不僅鍍層結晶細 致、均勻，硬度、沉積速度都提高了一倍，提高了勞動生產率，增加了耐磨性，為鍍硬鉻打下 了基石出。(4)毛化、削峰處理銅層鍍到需要厚度1 3mm後，吊裝到專用工具機上拋光到Ra 0. 8 1. 0，再將輥安放在噴砂機工位上，在一定壓力和用合適砂粒(Al2O3)對銅層噴砂，以 獲得需要的粗糙度。如噴槍距工件0. 5m，壓力為0. 3 0. 5MPa時，選用Al2O3粒度120 100 μ m得到的輥筒鍍層粗糙度Ra 0. 5 1. 5 ；選用Al2O3粒度46 36 μ m則得到輥筒鍍層 粗糙度Ra為6 7。而需要的粗糙度與帶鋼行進速度有關，毛化時要保證粗糙度，以利於規 定速度下帶鋼的正常運轉。噴砂時，導電輥銅表面擠壓效應引起的傾斜薄邊，碎屑鍍鉻後會 形成毛刺，損傷鍍錫層表面，如劃傷、白點等，所以常溫下用滌綸布蘸削峰液在毛化層上擦 拭8分鐘除去毛刺。削峰液的配方為將0. Ig十二烷基磺酸鈉R12SO4Na溶於863ml水中， 再緩慢加入IOOml硫酸H2S04、37ml過氧化氫H2A (注意嚴禁將水加入H2SO4中)。然後水清 洗，再刷一層鈍化液(CrO3 5g/L)後即可鍍硬鉻。(5)鍍硬鉻鍍硬鉻電解液的配方為鉻酐CrO3 250g/L，鉻酐與硫酸的重量比 CrO3M2SO4 = 100 (1. 1 1. 2)，三價鉻 Cr+3 3g/L (加入 2. 5g H2C2O4 草酸可產生 Ig Cr+3)， 硬鉻添加劑市售CR-Light40ml/L ；鍍硬鉻操作條件為溫度52士 1°C，電流密度^A/dm2，沉 積速度30 μ m/H,鍍層厚度50 100 μ m, Hv ^ 950。經削峰處理的銅層上鍍硬鉻，結合牢 固，硬度高，又沒有毛刺，耐磨、耐腐蝕，生產的導電輥質量穩定，壽命大大提高，可使用6個 月或更長一些時間。加入鍍鉻添加劑市售CR-Light，提高了電流效率，速度提高一倍；鍍鉻電解液電 阻大，電能大都損耗在電解液中，需要三倍量的貯液槽控制和調節好溫度，連續向電鍍槽循 環輸送鍍液才能控制好溫度。控制好電解液比值、溫度和電流密度才能控制好硬度。
權利要求
1.冷軋板鍍錫導電輥表面滾鍍銅和鉻的方法，包括導電輥表面拋光、除油去繡、鍍後的 拋光毛化，其特徵在於步驟依次為(1)鍍前預處理常規拋光使表面Ra0. 8 1. 0、除油，用滌綸布蘸除鏽液擦拭已除油 的輥面，使其活化；再用氰化鍍銅槽電解液擦拭輥表面防生鏽；(2)預鍍銅將導電輥吊裝在氰化鍍銅槽陰極集電環內，槽內輸入連續過濾的氰化鍍 銅槽電解液，控制溫度40-45°C，電流密度為2. 5A/dm2，電極面積比\ & = 1 2，導電輥 轉速30轉/分，在鍍槽內滾動5分鐘再送電鍍銅，銅鍍層厚度達20 μ m停止；(3)滾鍍厚銅用去離子水清洗輥面，輥直接吊裝到電解槽兩端集電環內，電解槽內電 解液液位控制在導電輥直徑的五分之三處，無油空氣攪拌；控制電解槽溫度為37士 1°C，電 流密度為8. 3A/dm2，電極面積比Sa & = 1 O 3)，沉積速度100 μ m/H, Hv為120，導 電輥轉速35轉/分，三分鐘後通電鍍銅；(4)毛化、削峰處理銅層鍍到需要厚度1 3mm後，拋光到RaO.8 1. 0，再對銅層噴 砂，獲得需要的粗糙度後常溫下用滌綸布蘸削峰液在毛化層上擦拭8分鐘除去毛刺，清洗 後刷一層5g/L CrO3鈍化液；(5)鍍硬鉻經削峰處理的銅層上鍍硬鉻，控制鍍槽溫度52士1°C，電流密度^A/dm2， 沉積速度30 μ m/H,鍍層厚度50 100 μ m，Hv彡950。
2.根據權利要求1所述冷軋板鍍錫導電輥表面滾鍍銅和鉻的方法，其特徵在於步驟 (1)所述除鏽液的配製方法為將3克十二烷基硫酸鈉R12SO4Na溶解於IOOOml水中，再依次 加入 750ml H2SO4,750ml HCl。
3.根據權利要求1所述冷軋板鍍錫導電輥表面滾鍍銅和鉻的方法，其特徵在於步驟 (1)所述氰化鍍銅槽電解液組成為氰化亞銅CuCN 36g/L、氰化鈉NaCN 55g/L、碳酸鈉Na2CO3 25g/L、酒石酸鉀鈉 KNaC4H4O6 · 4H20 35g/L0
4.根據權利要求1所述冷軋板鍍錫導電輥表面滾鍍銅和鉻的方法，其特徵在於步驟 (3)所述電解液成分為硫酸銅CuSO4 · 5H20250g/L、硫酸H2SO4 55g/L、氯離子Cr80mg/L、添 加齊[J (TZ-DTA)A 禾口 B 各 IOml0
5.根據權利要求1所述冷軋板鍍錫導電輥表面滾鍍銅和鉻的方法，其特徵在於步驟 ⑷所述削峰液的配方為將0. Ig十二烷基磺酸鈉R12SO4Na溶於863ml水中，再緩慢加入 IOOml 硫酸 &S04、37ml 過氧化氫 H202。
6.根據權利要求1所述冷軋板鍍錫導電輥表面滾鍍銅和鉻的方法，其特徵在於步驟 (5)所述鍍硬鉻電解液的配方為鉻酐Cr03250g/L ；CrO3M2SO4的重量比為100 (1. 1 1. 2)；三價鉻Cr+33g/L ；硬鉻添加劑市售CR-Light 40ml/L。
全文摘要
本發明涉及冷軋板鍍錫導電輥表面滾鍍銅和鉻的方法，其特徵在於步驟依次為(1)鍍前預處理用除鏽液擦拭使其活化，再用氰化鍍銅槽電解液擦拭輥面防生鏽；(2)預鍍銅銅鍍層厚度達20μm停止；(3)滾鍍厚銅用硫酸鹽電解液鍍銅；直至鍍層厚度達1～3mm；(4)毛化、削峰處理常溫下用削峰液在毛化層上擦拭除毛刺，(5)鍍硬鉻。本發明的有益效果是採用預鍍銅和滾鍍厚銅二步法鍍銅工藝，改進鍍銅液配方，使銅層與鋼體結合良好，不疏鬆、不起泡，鍍層結晶細緻、均勻，硬度從HV60提高到HV120；銅層經削峰處理後再鍍硬鉻，鍍鉻與基體銅結合牢固，硬度高HV≥950，無毛刺，耐磨、耐腐蝕，生產的導電輥質量穩定，使用壽命長，達6個月以上。
文檔編號C25D5/12GK102041533SQ20091019740
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月20日 優先權日2009年10月20日
發明者黃嶽 申請人:上海通樂冶金設備工程有限公司