專(zhuān)利名稱(chēng)：冷軋板鍍錫導(dǎo)電輥表面滾鍍銅和鉻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬冶金工業(yè)中鍍錫生產(chǎn)線導(dǎo)電輥技術(shù)領(lǐng)域，涉及冷軋板鍍錫導(dǎo)電輥表面滾 鍍銅和鉻的方法。
背景技術(shù)：
冷軋板鍍錫是冷軋鋼板的一種再加工方法，鍍錫鋼板廣泛用于食品工業(yè)，如各種 罐頭等。成千上萬(wàn)米鋼板電鍍錫時(shí)，在主動(dòng)輥引導(dǎo)下自動(dòng)地進(jìn)入除油、除銹、電鍍、軟熔、淬 水以及冷卻、成卷、剪切、包裝等工序。電鍍時(shí)，每個(gè)鍍槽二側(cè)均掛有陽(yáng)極板，上端槽口裝一 個(gè)導(dǎo)電輥，槽液下端裝一個(gè)沉沒(méi)輥，電鍍時(shí)，鋼板經(jīng)過(guò)導(dǎo)電輥輥面進(jìn)入沉沒(méi)輥過(guò)渡到下一個(gè) 導(dǎo)電輥，直流電通過(guò)輥二端集電環(huán)傳送到輥面，貼著輥面運(yùn)動(dòng)的鋼板帶電通過(guò)電解液二陽(yáng) 極中間時(shí)，在電流作用下鋼板沉積上錫。10多個(gè)電鍍槽連續(xù)電鍍，直至鍍到需要的厚度。導(dǎo) 電輥工作時(shí)最大電流可達(dá)45000A，產(chǎn)生的熱量單靠鋼輥和輥內(nèi)通冷卻水難以保證電解液能 正常運(yùn)轉(zhuǎn)。導(dǎo)電輥傳送鋼帶向前運(yùn)動(dòng)，所以表面要鍍硬鉻，耐磨，鍍鉻前，先“毛化”，有一定 的粗糙度，便于傳遞能量。但國(guó)產(chǎn)導(dǎo)電輥耐磨性不夠穩(wěn)定，粘錫引起鍍層剝落，有毛刺易產(chǎn)生次品，而且使 用壽命短，有的僅用了二個(gè)月就要換新的，更換導(dǎo)電輥需停機(jī)停產(chǎn)，相應(yīng)地降低了生產(chǎn)效 率和增加了生產(chǎn)成本，以致我國(guó)冶金工業(yè)中鍍錫生產(chǎn)線上使用的導(dǎo)電輥Φ475Χ 1200mm、 Φ 610 X 1300mm等大型設(shè)備，長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口。改善鍍層結(jié)構(gòu)，改進(jìn)表面滾鍍銅和鉻的工藝，滿(mǎn)足冷軋鋼板鍍錫生產(chǎn)線的需要，是 業(yè)內(nèi)科技人員長(zhǎng)期努力的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種冷軋板鍍錫導(dǎo)電輥表面滾鍍銅和鉻的方法，提高導(dǎo)電 輥質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命，使每根導(dǎo)電輥的使用時(shí)間達(dá)六個(gè)月以上。為達(dá)到上述目的，采用的技術(shù)方案是冷軋板鍍錫導(dǎo)電輥表面滾鍍銅和鉻的方法， 包括導(dǎo)電輥表面拋光、除油去繡、鍍銅后的拋光毛化，其特征在于步驟依次為(1)鍍前預(yù)處理常規(guī)拋光使表面Ra 0. 8 1. 0、除油，用滌綸布蘸除銹液擦拭已 除油的輥面，使其活化；清洗后再用氰化鍍銅槽電解液擦拭輥表面防生銹；所述除銹液的 配制方法為將3克十二烷基硫酸鈉R12SO4Na溶解于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(yù)鍍銅將導(dǎo)電輥吊裝在氰化鍍銅槽陰極集電環(huán)內(nèi)，槽內(nèi)輸入連續(xù)過(guò)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(dǎo)電輥轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)/分，在鍍槽內(nèi)滾動(dòng)5分鐘再送電鍍銅，銅鍍層厚度達(dá)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(huán)內(nèi)，在貯液 槽內(nèi)配制調(diào)整電解液濃度、溫度，用輸液過(guò)濾泵將溶液泵入電解槽內(nèi)，用液位控制器控制液位在導(dǎo)電輥直徑的五分之三處，貯液槽和電解槽內(nèi)均設(shè)有無(wú)油空氣攪拌系統(tǒng)、加溫和冷卻 調(diào)節(jié)系統(tǒng)；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(yáng)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(dǎo)電輥轉(zhuǎn)速35轉(zhuǎn)/分，三分鐘后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后，拋光到Ra 0. 8 1. 0，再在 一定壓力和合適砂粒(Al2O3)對(duì)銅層噴砂，獲得需要的粗糙度后，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溶于 863ml水中，再緩慢加入IOOml硫酸&S04、37ml過(guò)氧化氫H2A (注意嚴(yán)禁將水加入中)； 清洗后刷一層鈍化液(CrO3 5g/L)；(5)鍍硬鉻經(jīng)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(jià)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(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用預(yù)鍍銅和滾鍍厚銅二步法鍍銅工藝，改進(jìn)鍍銅 液配方，使銅層與鋼體結(jié)合良好，不疏松、不起泡，滾鍍厚銅工序的貯液槽和電解槽內(nèi)均設(shè) 有無(wú)油空氣攪拌系統(tǒng)、加溫和冷卻自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，保證了加添加劑(TZ-DTA)的電解液工藝 條件穩(wěn)定，鍍層結(jié)晶細(xì)致、均勻，硬度從Hv60提高到Hvl20;經(jīng)削峰處理的銅層上鍍硬鉻， 與基體銅結(jié)合牢固，硬度高Hv ^ 950，又經(jīng)削峰沒(méi)有毛刺，耐磨、耐腐蝕，沉積速度提高了一 倍，勞動(dòng)生產(chǎn)率高。本發(fā)明生產(chǎn)的導(dǎo)電輥質(zhì)量穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，可達(dá)6個(gè)月或更長(zhǎng)一些時(shí)間。
具體實(shí)施例方式冷軋板鍍錫導(dǎo)電輥表面和鉻的方法，包括導(dǎo)電輥表面拋光、除油去繡、鍍后的拋光 毛化，其特征在于步驟依次為(1)鍍前預(yù)處理常規(guī)拋光使表面Ra 0. 8 1. 0、除油，用滌綸布蘸除銹液擦拭已 除油的輥面8分鐘，使其活化，直至用水洗至輥面水不裂開(kāi)止，再用氰化鍍銅槽電解液擦拭 表面防生銹。所述除銹液的配制方法為將3克十二烷基硫酸鈉R12SO4Na溶解于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(yù)鍍銅為保證銅和鋼結(jié)合良好，防止疏松，起泡，要預(yù)鍍銅。預(yù)鍍時(shí)，將導(dǎo)電 輥吊裝在氰化鍍銅槽陰極集電環(huán)內(nèi)，槽內(nèi)輸入連續(xù)過(guò)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(dǎo)電輥旋轉(zhuǎn)速度30轉(zhuǎn)/分， 在鍍槽內(nèi)滾5分鐘再送電，銅鍍層厚度達(dá)20 μ m停止；(3)滾鍍厚銅預(yù)鍍銅結(jié)束后，用去離子水清洗輥面，輥直接吊裝到電解槽兩端集 電環(huán)內(nèi)，在貯液槽內(nèi)配制調(diào)整電解液濃度、溫度，用輸液過(guò)濾泵將電解液泵入電解槽內(nèi)，用 液位控制器控制液位在導(dǎo)電輥直徑的五分之三處，貯液槽和電解槽內(nèi)均設(shè)有無(wú)油空氣攪拌 系統(tǒng)、加溫和冷卻系統(tǒng)，可自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。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(dǎo)電輥轉(zhuǎn)速35轉(zhuǎn)/分，轉(zhuǎn)動(dòng)三分鐘后通電用硫酸鹽電解 液鍍銅；保證了加添加劑(TZ-DTA)的電解液是在規(guī)定的操作條件內(nèi)工作，不僅鍍層結(jié)晶細(xì) 致、均勻，硬度、沉積速度都提高了一倍，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)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后，吊裝到專(zhuān)用機(jī)床上拋光到Ra 0. 8 1. 0，再將輥安放在噴砂機(jī)工位上，在一定壓力和用合適砂粒(Al2O3)對(duì)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(shí)，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(jìn)速度有關(guān)，毛化時(shí)要保證粗糙度，以利于規(guī) 定速度下帶鋼的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。噴砂時(shí)，導(dǎo)電輥銅表面擠壓效應(yīng)引起的傾斜薄邊，碎屑鍍鉻后會(huì) 形成毛刺，損傷鍍錫層表面，如劃傷、白點(diǎn)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溶于863ml水中， 再緩慢加入IOOml硫酸H2S04、37ml過(guò)氧化氫H2A (注意嚴(yán)禁將水加入H2SO4中)。然后水清 洗，再刷一層鈍化液(CrO3 5g/L)后即可鍍硬鉻。(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(jià)鉻 Cr+3 3g/L (加入 2. 5g H2C2O4 草酸可產(chǎn)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(jīng)削峰處理的銅層上鍍硬鉻，結(jié)合牢 固，硬度高，又沒(méi)有毛刺，耐磨、耐腐蝕，生產(chǎn)的導(dǎo)電輥質(zhì)量穩(wěn)定，壽命大大提高，可使用6個(gè) 月或更長(zhǎng)一些時(shí)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(diào)節(jié)好溫度，連續(xù)向電鍍槽循 環(huán)輸送鍍液才能控制好溫度?？刂坪秒娊庖罕戎怠囟群碗娏髅芏炔拍芸刂坪糜捕?。
權(quán)利要求
1.冷軋板鍍錫導(dǎo)電輥表面滾鍍銅和鉻的方法，包括導(dǎo)電輥表面拋光、除油去繡、鍍后的 拋光毛化，其特征在于步驟依次為(1)鍍前預(yù)處理常規(guī)拋光使表面Ra0. 8 1. 0、除油，用滌綸布蘸除銹液擦拭已除油 的輥面，使其活化；再用氰化鍍銅槽電解液擦拭輥表面防生銹；(2)預(yù)鍍銅將導(dǎo)電輥吊裝在氰化鍍銅槽陰極集電環(huán)內(nèi)，槽內(nèi)輸入連續(xù)過(guò)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(dǎo)電輥 轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)/分，在鍍槽內(nèi)滾動(dòng)5分鐘再送電鍍銅，銅鍍層厚度達(dá)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(huán)內(nèi)，電解槽內(nèi)電 解液液位控制在導(dǎo)電輥直徑的五分之三處，無(wú)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(dǎo) 電輥轉(zhuǎn)速35轉(zhuǎn)/分，三分鐘后通電鍍銅；(4)毛化、削峰處理銅層鍍到需要厚度1 3mm后，拋光到RaO.8 1. 0，再對(duì)銅層噴 砂，獲得需要的粗糙度后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 后刷一層5g/L CrO3鈍化液；(5)鍍硬鉻經(jīng)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(jù)權(quán)利要求1所述冷軋板鍍錫導(dǎo)電輥表面滾鍍銅和鉻的方法，其特征在于步驟 (1)所述除銹液的配制方法為將3克十二烷基硫酸鈉R12SO4Na溶解于IOOOml水中，再依次 加入 750ml H2SO4,750ml HCl。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述冷軋板鍍錫導(dǎo)電輥表面滾鍍銅和鉻的方法，其特征在于步驟 (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(jù)權(quán)利要求1所述冷軋板鍍錫導(dǎo)電輥表面滾鍍銅和鉻的方法，其特征在于步驟 (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(jù)權(quán)利要求1所述冷軋板鍍錫導(dǎo)電輥表面滾鍍銅和鉻的方法，其特征在于步驟 ⑷所述削峰液的配方為將0. Ig十二烷基磺酸鈉R12SO4Na溶于863ml水中，再緩慢加入 IOOml 硫酸 &S04、37ml 過(guò)氧化氫 H202。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述冷軋板鍍錫導(dǎo)電輥表面滾鍍銅和鉻的方法，其特征在于步驟 (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(jià)鉻Cr+33g/L ；硬鉻添加劑市售CR-Light 40ml/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及冷軋板鍍錫導(dǎo)電輥表面滾鍍銅和鉻的方法，其特征在于步驟依次為(1)鍍前預(yù)處理用除銹液擦拭使其活化，再用氰化鍍銅槽電解液擦拭輥面防生銹；(2)預(yù)鍍銅銅鍍層厚度達(dá)20μm停止；(3)滾鍍厚銅用硫酸鹽電解液鍍銅；直至鍍層厚度達(dá)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(fā)明的有益效果是采用預(yù)鍍銅和滾鍍厚銅二步法鍍銅工藝，改進(jìn)鍍銅液配方，使銅層與鋼體結(jié)合良好，不疏松、不起泡，鍍層結(jié)晶細(xì)致、均勻，硬度從HV60提高到HV120；銅層經(jīng)削峰處理后再鍍硬鉻，鍍鉻與基體銅結(jié)合牢固，硬度高HV≥950，無(wú)毛刺，耐磨、耐腐蝕，生產(chǎn)的導(dǎo)電輥質(zhì)量穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，達(dá)6個(gè)月以上。
文檔編號(hào)C25D5/12GK102041533SQ20091019740
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者黃岳 申請(qǐng)人:上海通樂(lè)冶金設(shè)備工程有限公司