冷轧薄板连续电镀铬机组的简要介绍

冷轧薄板连续电镀铬机组的简要介绍

2011年11月02日08:38中国电镀助剂网

5)入口活套

入口活套为垂直活套,用于储存入口段钢卷切换时间所需要的钢卷长度存储量,能够满足工艺段最大速度的需要量。入口降速、焊接、钢卷切换和入口加速等顺序控制完全自动化。入口活套由安装在底部的固定辊、安装在活套小车上的移动辊、移动小车和提供带钢张力的驱动装置(马达,减速器,卷轮)以及支撑顶部机械装置的钢结构组成。活套塔内有24个固定辊,22个活动辊,这些辊子的表面都镀铬,辊型为梯形凸辊,防止带钢跑偏。另外,在两个小车中间设有纠偏辊,将带钢纠偏到正常位置。活套塔装有极限位置保险装置,防止小车与活套相撞。

2 工艺段

1)拉矫机

镀铬成品板要求在任何条件下都保持带钢的平直度,特别是对于极薄规格的产品,不仅要使生产出的卷材表观平直,而且要保证长度方向上弯曲极小且切板后仍能保持平直。也就是说,在得到这种弯曲极小的带钢的同时,还必须使其残余内应力低而均匀,这样才能确保钢板在后道工序如横切、纵切以及冲切后仍保持平直,实现这一功能的重任落在拉矫机的身上。拉矫机安装在工艺段的入口,保证带钢良好的平直度,才可以使工艺段获得稳定的高速度和高质量的电镀层。此外,该拉矫机不仅可以消除C翘,也设置了消除L翘的多辊单元。为满足不同运行模式的要求,该拉矫机设置有三种运行模式,即使用(延伸率控制)、不使用(张力控制)及释放模式(焊缝通过拉矫机时)。

2)电镀

TFS机组电镀铬采用的是二步法,该方法是先在铬酐质量浓度较高的镀铬液(150g/L)中沉积一层金属铬(δ为0.01~0.02μm),再在较低铬酐质量浓度

(50g/L)的镀液中沉积一层铬的水合氧化物(δ为0.015~0.030μm),从而获得具有良好耐腐蚀性和印刷性能的镀铬层。

镀铬槽由1个预浸槽4个镀铬槽组成,在镀铬槽的后面,设置了2个回收槽,回收槽将镀液回收,通过清洗来防止电镀溶液被带出。图2为镀铬段工艺示意图。

镀氧化铬段由1个预浸槽1个电镀槽和3个冲洗槽组成。镀氧化铬段是镀铬工艺的最终环节,需要彻底清除板面,因此3号冲洗槽采用的是去离子水,而1#冲洗槽内的铬离子质量浓度控制在30g/L以下,以确保镀层质量。

为满足连续电镀和镀液强腐蚀的特性,电镀阳极板采用铅-锡合金,为了使带钢边部不产生增厚的镀层,阳极板除有效面积外全部用3mm厚的玻璃钢包制,图3为阳极板结构示意图。为防止槽电压的上升,极板的安装保持一定的倾斜度,极板与带钢之间的距离在40~50mm之间。

由于镀液的强氧化性,阳极板表面的铅-锡合金会被氧化,生成的氧化物会从阳极表面脱落污染镀液,因此采用阳极护套。在镀铬机组中,镀液的强氧化性会对与镀液接触的材料产生严重腐蚀,因此在电镀段采用大量的防腐蚀材料和防腐蚀技术,包括电极板、管道、槽体,防止CrO3和氟化物的腐蚀。

3)静电涂油机

静电涂油机通过旋转式雾化器将油雾化,雾化器与高压供电连接在一起,使雾化的油粒子带上电荷。在旋转式雾化器的作用下,油微粒形成一个均匀的分散烟雾,由于同性电荷排斥和异性电荷吸引的原理,烟雾中带电粒子和接地带钢之间形成静电引力,雾化油被吸附到移动的带钢上。雾化油的均匀性保证了在整个带钢宽度上的均匀沉积。涂油装置利用压力泵供油,每个喷雾器喷出精确的涂油量,而且流量控制与带钢速度成比例。3出口段

1)出口活套

出口活套用于储存出口段钢卷切换时间所需要的钢卷长度存储量,能够满足工艺段最大速度的需要量。出口降速、钢卷切换和出口加速等顺序控制完全自动化。

2)表面缺陷检查

带钢表面缺陷检查仪安装在电镀铬出口段。该设备可以识别带钢表面不同的缺陷,包括白点、淬水斑、木纹、划伤及凹坑。该设备基于多功能高速照相机和快速图像处理能力。另外,还能自动储存缺陷数据,包括各种缺陷的位置信息等可以识别。

3)出口钢卷处理

出口段带钢剪切由滚筒剪实施,包括样品取样和分卷。飞剪可以240m/min

的速度进行分卷,以100m/min的速度进行剪切焊缝和取样。剪切长度和剪切数量还可以自由设定,样品采用电磁皮带分选,被集中收集在样品箱内。在出口处安装了两套卷取机,卸卷、传带及通道选择完全自动化,包括卷取钢卷的套筒也可以自动装上。

4 电气和自动化

电镀铬机组配置了从L0到L3的自动化系统,L0覆盖传动、能源供给和介质测量。其数据经过处理形成易于在HMI上操作的格式固定的有效数据,例如张力、电镀电流及软熔温度等状态信息。1级机上的信息集中存储在线提供给2级机使用,使整个生产过程的质量能自动控制。3级机根据用户的需求,控制全厂的生产,包括安排生产计划、进度和及时交货。通过这种方式,跟踪生产的整个流程,不仅满足更高的质量需求,而且可以完成连续生产的任务。

5 安全和环保

电镀铬机组在设计过程中首要考虑的是环境友好性的问题,对操作员工的安全和健康及环境保护作了充分的考虑。整个电镀系统在密封的环境下进行,槽盖采用密封设计,电镀过程产生的烟雾可以被废气系统排出,槽内保持一定的负压。各种化学原料集中管理,配置采用自动化操作,镀液成分的控制也自动实现,电镀机组产生的废液全部排放到能介车间集中统一处理。最大程度降低铬对操作人员的危害,以及对环境的污染。

6 结论

某公司冷轧薄板厂TFS机组于2007年底完成调试工作,机组的平均速度为400~450m/min,达到了设计的要求。但由于镀液的强氧化性,机组在实际运行中出现了一些对产品质量有重大影响的问题,经工厂技术人员和国内高校及科研机构的共同协作攻关,目前机组能稳定生产,产量达到设计能力,产品的质量满足用户要求,产品已出口到多个国家。

参考文献

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属,2002,127:13-18

[2]刘天成,卢燕萍.国产无锡镀铬薄钢板镀层的XPS研究[J].表面技

术,2003,32(5):20-22

[3]陈声鹤,吴首民,周庚瑞.镀铬板性能影响因素的研究[J].机械工程自动化,2010(160):101-104