一种适用于连续电镀锡机组的电镀电流优化方法
【专利摘要】一种适用于连续电镀锡机组的电镀电流优化方法，包括：（1）按镀层厚度设定排列钢卷生产计划，钢卷连续生产；（2）生产镀层厚度≥5.6g/m2的镀锡板，启动机组全部电镀道次；生产镀层厚度≤2.8g/m2的镀锡板，启动机组一半的电镀道次；（3）由于镀层规格变化造成总电流减少，前后钢卷镀层厚度处于同一划分区间的，启动电镀道次数目不变，通过改变各道次电流分配来降低总电流；前后钢卷镀层厚度处于不同划分区间的，镀槽数目减半，同时改变各道次电流分配来降低总电流；（4）由于机组降速造成总电流减少时，启动电镀道次数目不变，通过改变各道次电流分配来降低总电流。本发明兼顾高电流密度分配原则，对薄规格带钢采用较少数目的镀槽，可使分配电流密度较高，从而保证电镀质量。
【专利说明】—种适用于连续电镀锡机组的电镀电流优化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电镀控制方法，具体涉及一种适用于连续电镀锡机组的电镀电流优化方法。
【背景技术】
[0002]带钢连续电镀锡机组，采用多道次电镀槽串联镀锡。各道次设有电镀电极、导电辊、转向辊。带钢在各道次间连续运行，进行镀锡。带钢表面镀锡量与带钢通过全部道次时，各道次电镀电极通过的总电流成正比。 [0003]电流由带钢宽度、镀层厚度、电镀效率、机组速度计算确定。当带钢宽度变窄、镀层厚度变低或机组速度降低时，可能引起总电流减少。总电流减少可通过减少镀槽数目或降低单槽电镀电流来实现。
[0004]日本专利JP2004131786A从提高电级寿命的角度指出了电镀总电流降低时，应保证全道次使用，通过降低电流在各道次上的分配比例，来降低总电流；并指出，电镀锡采用的IrO2电极，在pH值低的电镀溶液中，通电和断电时，稳定状态不同。断电时，表层IrO2F稳定，反复通断电，会导致IrO2电极不断消耗，影响电极使用寿命。
[0005]但是该日本专利仅从电极寿命的角度提出了电镀电流的分配方案，没有考虑电镀电流对电镀质量的影响。不同的镀液体系，对应最佳的电流密度范围，在接近扩散电流密度的范围内，镀层致密，耐蚀性高；在远低于扩散电流密度的范围内，镀层晶粒粗大，电镀质量差，镀锡板品质差。其提出对所有规格的带钢，均采用全部电镀道次。这种方案在生产低镀层厚度如2.Sg/ m2厚度以下的镀锡板时，会使各道次电镀电流密度极低，镀锡板质量差；极限条件下，甚至不能采用全道次生产。
[0006]一个电镀槽内有2对阳极板，各阳极板分别与I个整流器连接，可分别控制每个阳极板电流通断。如因生产差厚度产品或因电镀总道次分配，导致同一个镀槽2对阳极板中，有I个、2个或3个阳极板不通电，其余的阳极板通电，那么在不同点的阳极板会成为电镀阴极，而在阳极板表面析出金属锡。该阳极板再次使用时，表层的金属锡会影响阳极板表面电流分布，造成镀层厚度不均。因此，镀槽电镀道次分配时，应保证同一镀槽内所有极板同时通断。
[0007]电镀总电流与镀层厚度、带钢宽度、机组速度成正比。机组速度设定值一般为该带钢规格对应的最大机组速度。在这种前提下，电镀总电流受镀层厚度的影响最大。根据GB/T2520 -2008，镀锡板镀层厚度规格由 1.1 g/ m2、2.2 g/ m2、2.8 g/ m2、5.6 g/ m2、8.4 g/m2、11.2 g/ m2几种等级组成为等厚镀产品或差厚镀产品。通过对常见规格镀锡板进行分析，以电镀电流平均分配为计算原则，镀层厚度<2.8 g/ m2的镀锡板一般使用设计电镀通道一半以下的电镀道次；镀层厚度> 5.6g/ m2的镀锡板一般使用设计电镀通道一半以上的电镀道次。镀层厚度<2.8 g/ m2的个别规格若采用一半以下的电镀道次不能以最大速度生产，可考虑降低机组速度来降低电镀所需总电流。
【发明内容】
[0008]本发明就是鉴于上述情况而完成的。其目的在于提供一种电镀电流优化方法，解决电镀电流改变时，极板反复通断电造成极板寿命降低的问题，同时兼顾电镀质量应尽量采用高电流密度的要求，并满足电镀时单个镀槽内所有极板同时通断电。
[0009]为解决上述问题，本发明采用了以下的方法。
[0010]一种适用于连续电镀锡机组的电镀电流优化方法，包括:
(1)按镀层厚度设定排列钢卷生产计划，镀层厚度≥5.6g/ m2的钢卷连续生产，镀层厚度≤2.8 g/ m2的钢卷连续生产；
(2)生产镀层厚度≥5.6g/ m2的镀锡板，启动机组全部电镀道次；生产镀层厚度≤ 2.8g/ Hl2的镀锡板，启动机组一半的电镀道次；
(3)由于镀层规格变化造成总电流减少，前后钢卷镀层厚度处于同一划分区间的，启动电镀道次数目不变，通过改变各道次电流分配来降低总电流；前后钢卷镀层厚度处于不同划分区间的，镀槽数目减半，同时改变各道次电流分配来降低总电流；
(4 )由于机组降速 造成总电流减少时，启动电镀道次数目不变，通过改变各道次电流分配来降低总电流。
[0011]在所述的第(2)工序中，对于镀层厚度≤ 2.8 g/ HI2的镀锡板，在确定电镀道次数目时，若总镀槽数为双数，则电镀道次数等于总镀槽数；若总镀槽数为奇数，则电镀道次数等于2X ([总镀槽数/2]+1)。以此来保证电镀时，单个镀槽的极板同时通断电，避免电镀时，未通电极板作为阴极被镀锡。
[0012]在所述的第(3) (4)工序中，为保证镀锡板大部分镀层是以高电流密度电镀获得，在由于带钢规格变化或机组降速造成电镀总电流降低后，以部分镀槽采用最低电流密度，部分镀槽电流密度仍控制在电镀质量优的范围内的方式来降低电镀总电流。采用最低电流密度的数目通过计算得到。
[0013]上述方法可以保证机组在一段时间内持续以全部道次或固定的一半道次生产，避免镀层规格频繁变化，带来的电镀道次频繁变化，从而造成电镀极板的频繁通断电；上述方法兼顾高电流密度分配原则，对薄规格带钢采用较少数目的镀槽，可使分配电流密度较高，从而保证电镀质量。
【具体实施方式】
[0014]下面通过不同的实施例具体说明在不同情况下本发明的具体方案和技术效果。
[0015]实施例1:
镀槽数目10个，总电镀通道19个，其中第I个镀槽第I个通道用于活化。
[0016]生产尺寸规格为850mmX0.3mm,镀层厚度为11.2g/m2镀锡板时，机组速度为298m/min,需要的电镀通道为19个，总电流为85.5KA，电流使用率为100%。
[0017]生产尺寸规格为850mmX 0.3mm,镀层厚度为5.6g/m2镀锡板时,机组速度为500m/min，总电流为71.7KA，电流使用率降低为83.9%。
[0018]采用本发明的优化方法，第f 17个道次的电镀电流使用率减少到93.2%，第18~19个道次的电镀电流使用率减少到5%，即(0.932x17+0.05x2)/ 19=0.839。这种工况与日本专利JP2004131786A的分配方案没有区别。所有电极均处于高电位，保证了电极的稳定性；镀锡板表层99.4%的镀锡量均是在高电流密度下电镀，电镀质量高。
[0019]实施例2:
镀槽数目10个，总电镀通道19个，其中第I个镀槽第I个通道用于活化。
[0020]生产尺寸规格为850mmX0.3mm,镀层厚度为11.2g/m2镀锡板时，机组速度为298m/min,需要的电镀通道为19个，总电流为85.5KA，电流使用率为100%。
[0021]生产尺寸规格为750 mmX0.16mm，镀层厚度为1.lg/m2的钢卷时，机组速度被带钢强度规格限定，最大速度为300m/min，总电镀电流为7.46KA，电流使用率降低为8.7%。采
用日本专利JP2004131786A的方法，电流分配方案为19个道次的电流使用率均降低为
8.7%。各道次的电流密度远低于扩散电流密度，电镀质量差。 [0022]采用本发明的优化方法，镀层厚度为1.lg/m2时，采用5个镀槽，9个电镀道次。第广2个道次的通电量减少到65.2%，第:T9个道次的同电量减少到5%，即(0.652x2+0.05x7)/19 =0.087。其结果是，部分镀槽极板断电，但由于控制了生产计划，断电的极板在一段时间内保持断电状态，极板反复通断电状态大大改善。镀锡板表层78.8%的镀锡量均是在较高电流密度下电镀，电镀质量高。
[0023]实施例3:
镀槽数目10个，总电镀通道19个，其中第I个镀槽第I个通道用于活化。
[0024]生产尺寸规格为950mmX 0.3mm，镀层厚度为2.8g/m2镀锡板时，机组速度为500m/min。根据本专利，设定的电镀通道为9个，电流使用率为100%。生产尺寸规格为850mmX0.3mm，镀层厚度为1.lg/m2的钢卷时，最大速度为500m/min，总电镀电流为15.72KA，电流使用率降低为38.8%。第f 2个道次的通电量减少到81.1%，第:T9个道次的同电量减少到5%，即(0.811x4+0.05x5)/ 9 =0.388。其结果是，所有电极通断电状态不变，保证了电极的稳定性；镀锡板表层92.8%的镀锡量均是在较高电流密度下电镀，电镀质量高。
[0025]尽管这里参照发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开的说明书和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
【权利要求】
1.一种适用于连续电镀锡机组的电镀电流优化方法，其特征在于包括: (1)按镀层厚度设定排列钢卷生产计划，镀层厚度>5.6g/ m2的钢卷连续生产，镀层厚度2.8 g/ m2的钢卷连续生产； (2)生产镀层厚度>5.6g/ m2的镀锡板，启动机组全部电镀道次；生产镀层厚度< 2.8g/ Hl2的镀锡板，启动机组一半的电镀道次； (3)由于镀层规格变化造成总电流减少，前后钢卷镀层厚度处于同一划分区间的，启动电镀道次数目不变，通过改变各道次电流分配来降低总电流；前后钢卷镀层厚度处于不同划分区间的，镀槽数目减半，同时改变各道次电流分配来降低总电流； (4 )由于机组降速造成总电流减少时，启动电镀道次数目不变，通过改变各道次电流分配来降低总电流。
2.根据权利要求1所述适用于连续电镀锡机组的电镀电流优化方法，其特征在于在所述的第(2)工序中，对于镀层厚度<2.8 g/ m2的镀锡板，在确定电镀道次数目时，若总镀槽数为双数，则电镀道次数等于总镀槽数；若总镀槽数为奇数，则电镀道次数等于2X ([总镀槽数/2]+1)。
3.根据权利要求1所述适用于连续电镀锡机组的电镀电流优化方法，其特征在于在所述的第(3)、(4)工序中，为保证镀锡板大部分镀层是以高电流密度电镀获得，在由于带钢规格变化或机组降速造成电镀总电流降低后，以部分镀槽采用最低电流密度，部分镀槽电流密度仍≤控制在电镀质量优的范围内的方式来降低电镀总电流。
【文档编号】C25D21/12GK103695991SQ201310602446
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年11月25日 优先权日:2013年11月25日
【发明者】蔡玲, 贺立红 申请人:中冶南方工程技术有限公司