專利名稱：耐指紋板生產(chǎn)線上控制和提升鍍液ph值的裝置和工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對巻板電鍍鋅一輥涂耐指紋連續(xù)自動化生產(chǎn)線以及巻板電 鍍鋅一輥涂耐指紋連續(xù)自動化生產(chǎn)線生產(chǎn)工藝的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
耐指紋板生產(chǎn)線(即巻板電鍍鋅一輥涂耐指紋板連續(xù)自動化線)生產(chǎn)主體 結(jié)構(gòu)是運(yùn)用現(xiàn)代化的傳動模式，將電鍍鋅一輥涂兩大表面處理工藝段有機(jī)地接 在一條生產(chǎn)線上，在計(jì)算機(jī)的控制下，確保巻板從開巻到收巻始終能夠保持等 速、同步、對中、平行地連續(xù)運(yùn)行，在運(yùn)行過程中全方位、高標(biāo)準(zhǔn)地完成巻板 脫脂、活化、電鍍、輥涂等表面處理， 一步法生產(chǎn)出高質(zhì)量的電鍍鋅板、耐指 紋板。在鍍鋅工序階段，處理過的巻板要經(jīng)過電鍍槽進(jìn)行電鍍。如圖1所示，巻板10巻繞于導(dǎo)電輥11和沉沒輥12，以垂直進(jìn)入式方式進(jìn)入及輸出容納于電鍍槽1中的鍍液100，電鍍槽1中的鍍液100通電電鍍，在此過程中巻板10被鍍上鋅層。在高速度、高產(chǎn)量電鍍鋅自動化流水線上使用的陽極為惰性陽極，流水線上必須有供應(yīng)鋅離子的溶鋅槽。如圖2所示，溶鋅槽富含鋅離子的鍍液進(jìn)入電鍍槽，如此保證電鍍槽中鋅離子的供應(yīng)。
電鍍液的ra值直接關(guān)系到電鍍層的質(zhì)量及其沉積速度，現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)硫酸 鋅鍍鋅液的ra值在3-3. 5之間。巻板電鍍鋅-輥涂耐指紋板連續(xù)自動化生產(chǎn)線上常規(guī)硫酸鋅鍍鋅的電流密度為1-3A/dm2，硫酸鋅鍍液在通電情況下PH值急劇降低到1. 2左右， 一般PH 值到1.5以下，就明顯地腐蝕鋅層。這樣低的PH值在金屬離子電沉積的同時， 陰極猛烈地析出氫氣，導(dǎo)致電流效率及沉積速度下降，造成鍍層多孔隙和結(jié)合 力不牢，鍍層上往往產(chǎn)生氣流條紋，進(jìn)而降低了鍍層的耐蝕性能。有的生產(chǎn)廠家為加快鋅層沉積速度，不斷加大電流密度，其結(jié)果不僅陰極 上出現(xiàn)鋅離子供應(yīng)不上的情況造成濃差極化，同時，陰極區(qū)析氧嚴(yán)重，電子還 原氫離子，不斷逸出氫氣，以大電流的辦法，加大了析氧現(xiàn)象，提升陰極區(qū)的ra值，但卻疏忽了鋅離子和其它金屬雜質(zhì)會形成氫氧化物在陰極上沉積，使鍍 層粗糙、灰暗，甚至燒焦， 一些氫氣泡滯留在陰極上，使鍍層產(chǎn)生針孔，夾雜堿式鹽，結(jié)晶疏松，還有脆性裂紋。實(shí)踐證明，以提高電流密度的方法克服PH 值較低的影響，不僅耗費(fèi)電能，同時影響產(chǎn)品質(zhì)量。鍍液中的PH值，尤其陰極附近的鍍液ra值對鍍層耐蝕性有重要影響，如PH值過高，陰極析氧的結(jié)果將導(dǎo)致陰極附近形成氫氣化物堿式鹽沉淀，從而使 陰極表面形成粗糙，甚至疏松的鍍層，反之，如PH值過低，陰極猛烈析氫電流 效率及沉積速度下降，造成鍍層多孔隙和結(jié)合力不佳，降低鍍層的耐蝕性能。在垂直進(jìn)入式的生產(chǎn)線上，始終有1/3經(jīng)過鍍鋅的板面不斷離開電場暴露 在空氣之中，由于鋅是兩性金屬，在酸和堿的溶液中都會溶解腐蝕。從鍍槽出 來的板面上沾附著一定的鍍液，這些鍍液必然會不斷地溶解鋅層，PH值越低酸 度越大，腐蝕就越明顯，如果板面平整，輥?zhàn)訄A度及與板面平行度沒有問題，
那是均勻腐蝕；如果板面不平整或輥?zhàn)訄A度與平行度略有問題，則不均勻腐蝕， 就會造成條紋、斑痕、色差，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。實(shí)踐證明PH值低于1. 5對鍍鋅板的腐蝕就會明顯。對ra值的控制以往在常規(guī)硫酸鋅鍍鋅溶液中增加硫酸鋁、硼酸，對ra值 進(jìn)行緩沖，在快速自動化流水線上作用很小，加少了作用減弱，添多了容易析 出，尤其會增加槽液的沉渣，故此不宜采用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種耐指紋板生產(chǎn)線上控制和提升鍍液ra值的工藝，其目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)，調(diào)節(jié)生產(chǎn)線上鍍液的PH值，使其達(dá)到1.5-2之間，避免 過低的PH值的危害及增大電流造成的負(fù)作用。本發(fā)明還提供一種耐指紋板生產(chǎn)線上控制和提升鍍液PH值的工藝所使用的裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種耐指紋板生產(chǎn)線上控制和提升鍍液PH值的工藝，富含鋅離子的鍍液由 溶鋅槽進(jìn)入電鍍槽，其特征在于鍍液由溶鋅槽先進(jìn)入電解槽后，經(jīng)過線上過 濾機(jī)再進(jìn)入循環(huán)槽，再由循環(huán)槽進(jìn)入電鍍槽，電鍍槽中的鍍液通過循環(huán)槽回到電解槽；鍍液在電解槽中以O(shè). 1-0. 3A/dm2的電流密度電解。一種耐指紋板生產(chǎn)線上控制和提升鍍液PH值的裝置，其特征在于所述裝 置為如權(quán)利要求l所述的電解槽，電解槽內(nèi)設(shè)有鋅質(zhì)陽極和鐵質(zhì)陰極，分別接設(shè) 于電源；電解槽設(shè)有管道通過線上過濾機(jī)后連通循環(huán)槽，循環(huán)槽還設(shè)有管道與 電鍍槽連通，溶鋅槽與電解槽有管道連通。上述電解槽內(nèi)間隔設(shè)置三個陽極，兩個陰極，結(jié)構(gòu)為陽極-陰極-陽極-陰極-陽極。上述技術(shù)方案的有益之處在于在耐指紋板生產(chǎn)線上增加一個電解槽，不 僅能去除有害的金屬雜質(zhì)，同時增大了溶鋅速率，尤其適當(dāng)提升了PH值，增加 了氫的過電位，減少了析氫現(xiàn)象，細(xì)化了鍍層，降低了電能消耗，避免了生產(chǎn) 過程中，因?yàn)樗岫冗^大，PH值過低，而造成已鍍鋅層的腐蝕，從而極大地提升/產(chǎn)品質(zhì)量。 .


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。 圖l為現(xiàn)有技術(shù)電鍍槽示意圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)電鍍階段工藝框圖； 圖3為本發(fā)明電鍍階段工藝框圖；圖4為本發(fā)明電解槽結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖3所示，本發(fā)明的耐指紋板生產(chǎn)線上控制和提升鍍液PH值的工藝為在 鍍液由溶鋅槽進(jìn)入電鍍槽之前，鍍液先由溶鋅槽先通過泵打或溢流的方法進(jìn)入 電解槽，鍍液在電解槽中以0.1-0.3A/dm2的電流密度電解，電解處理后的鍍液 經(jīng)過線上過濾機(jī)過濾后再進(jìn)入循環(huán)槽，再由循環(huán)槽進(jìn)入電鍍槽，電鍍槽中的鍍 液通過循環(huán)槽回到電解槽。如圖4所示為實(shí)現(xiàn)上述工藝方法的裝置，其具有一個電解槽4，電解槽4尺
寸為整個電鍍槽體的1/5。在電解槽4上方擱置5道銅排，其中3道為陽極銅排 41， 2道為陰極銅排42，間隔設(shè)置，形成陽極-陰極-陽極-陰極-陽極的結(jié)構(gòu)。陽 極銅排41上掛鋅板或鋅條410，陰極銅排42上掛鐵板420，形成鋅質(zhì)陽極和鐵 質(zhì)陰極，分別接設(shè)于電源6;電解槽4中的陽極是可溶性鋅陽極。電解槽4設(shè)有 管道402通過線上過濾機(jī)3后連通循環(huán)槽2，電解槽4與電鍍槽之間還設(shè)有管道 204相通，循環(huán)槽2還設(shè)有管道201、 102與電鍍槽1連通，溶鋅槽5與電解槽 4有管道504連通。上述電解槽由于采用了雙陰極結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于兩個同樣體積電解槽的功能。 減少了占地面積，相應(yīng)減少了資金投入。電解的電流密度是常規(guī)同類型電鍍的1/10，低電流的電解方式，主要是利 有電極電位較正的金屬優(yōu)先沉積的基理，去除溶液中有害的金屬離子，提高電 鍍?nèi)芤旱募儍舳?。電解槽以小電流電解除雜的同時用來控制和提升溶液的PH值。電解過程中陽極反應(yīng)Zn-2e—Zn2+ 陰極反應(yīng)Zn2++2e—Zn同時因?yàn)镠+的電極電位比Zn2+正，所以在陰極除存在Zn2+得到電子生成 Zn外，還存在H+得到電子生成H2 t的副反應(yīng)。即: Zn2++2e—Zn ' 2 H++2e—H2 t在反應(yīng)中H+不斷減少生成H2 t逸出槽液中H+濃度減低，所以ra值得以提咼。
實(shí)踐證明，在通電后對陽極區(qū)溶液來說，由于陽極電化學(xué)反應(yīng)，溶解下來的Zn2+在極小的電解電流情況下來不及靠電遷移而遷移走，加之不斷地化學(xué)溶 解，故Zn2+含量不斷增加，陽極區(qū)溶液因而常上正電荷。 陽極區(qū)放射的電子還原H+生成H2 t逸出。一則溶鋅過程中消耗酸液；二來電子還原氫離子生成氫氣逸出，故此，酸 度減低PH值略有上升。電解槽中溶液的總體積占整個鍍液的1/3，在鍍液不斷循環(huán)流動的過程中，調(diào)節(jié)了生產(chǎn)線上鍍液的ra值，使其達(dá)到i. 5-2之間，避免了過低的ra值的危 害及增大電流造成的負(fù)作用。綜上所述，在耐指紋板生產(chǎn)線上增加一個電解槽，不僅能去除有害的金屬雜質(zhì)，同時增大了溶鋅速率，尤其適當(dāng)提升了PH值，增加了氫的過電位，減少 了析氫現(xiàn)象，細(xì)化了鍍層，降低了電能消耗，避免了生產(chǎn)過程中，因?yàn)樗岫冗^ 大，PH值過低，而造成已鍍鋅層的腐蝕，從而極大地提升了產(chǎn)品質(zhì)量。
權(quán)利要求
1、一種卷板電鍍鋅—輥涂耐指紋連續(xù)自動化生產(chǎn)線上控制和提升鍍液PH值的工藝方法，富含鋅離子的鍍液由溶鋅槽進(jìn)入電鍍槽，其特征在于鍍液由溶鋅槽先進(jìn)入電解槽后，經(jīng)過線上過濾機(jī)再進(jìn)入循環(huán)槽，再由循環(huán)槽進(jìn)入電鍍槽，電鍍槽中的鍍液通過循環(huán)槽回到電解槽；鍍液在電解槽中以0.1-0.3A/dm2的電流密度電解。
2、 一種巻板電鍍鋅一輥涂耐指紋連續(xù)自動化生產(chǎn)線上控制和提升鍍液ra值的裝置，其特征在于所述裝置為如權(quán)利要求l所述的電解槽，電解槽內(nèi) 設(shè)有鋅質(zhì)陽極和鐵質(zhì)陰極，分別接設(shè)于電源；電解槽設(shè)有管道通過線上過 濾機(jī)后連通循環(huán)槽，循環(huán)槽還設(shè)有管道與電鍍槽連通，溶鋅槽與電解槽有 管道連通。
3、 如權(quán)利要求2所述的巻板電鍍鋅一輥涂耐指紋連續(xù)自動化生產(chǎn)線上控制和 提升鍍液PH值的裝置，其特征在于電解槽內(nèi)間隔設(shè)置三個陽極，兩個陰極，結(jié)構(gòu)為陽極-陰極-陽極-陰極-陽極。
全文摘要
本發(fā)明提供一種卷板電鍍鋅—輥涂耐指紋連續(xù)自動化生產(chǎn)線上控制和提升鍍液PH值的工藝方法，富含鋅離子的鍍液由溶鋅槽進(jìn)入電鍍槽，其特征在于鍍液由溶鋅槽先進(jìn)入電解槽后，經(jīng)過線上過濾機(jī)再進(jìn)入循環(huán)槽，再由循環(huán)槽進(jìn)入電鍍槽，電鍍槽中的鍍液通過循環(huán)槽回到電解槽；鍍液在電解槽中以0.1-0.3A/dm²的電流密度電解。電解槽內(nèi)間隔設(shè)置三個陽極，兩個陰極。上述技術(shù)方案的有益之處在于不僅能去除有害的金屬雜質(zhì)，同時增大了溶鋅速率，尤其適當(dāng)提升了PH值，增加了氫的過電位，減少了析氫現(xiàn)象，細(xì)化了鍍層，降低了電能消耗，從而極大地提升了產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號C25D17/00GK101397691SQ200710151960
公開日2009年4月1日 申請日期2007年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月24日
發(fā)明者臣 盧, 郁霞秋, 金德林, 黃忠偉 申請人:長江潤發(fā)集團(tuán)有限公司;江蘇華達(dá)涂層有限公司