结晶器的内表面电镀生产线及其电镀方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电镀生产线设备，特别涉及一种用于管状体的内表面的电镀生产线设备，主要应用在炼钢时使用的结晶器的内表面处理工艺上。
[0002]本发明还涉及上述电镀生产线设备的电镀方法。
【背景技术】
[0003]在炼钢过程中，普遍使用铜结晶器来制作钢坯，现有钢铁生产企业在解决从钢水到钢坯的过程中就是采用结晶器来成型的。结晶器大体结构就是一个方形的铜管，并在铜管内壁镀上铬或镍钴合金。当从熔炼炉出来的钢水导入结晶器后，就会在里面凝固成方形的钢坯。为了增加单位时间和单个结晶器的钢产量，并降低成本，就需要延长结晶器的使用寿命，一般铜管的内壁通过电镀方式镀上铬或镍钴是增加铜管内壁耐磨度的有效方法。电镀设备的安装结构也直接关系到结晶器的电镀效果和电镀质量，进而影响结晶器的的使用寿命。由于结晶器只使用内壁，因此结晶器也只电镀内壁即可，这给电镀带来了很大的难度，现有电镀技术解决内壁电镀的方式有两种。
[0004]第一种是将整个铜管侵泡在电镀液里进行电镀，为了防止结晶器的外壁在电镀时也被镀上铬或镍钴合金增加成本，则需要将铜管的外壁用塑料胶包裹。这种方式存在几大不足之处:一是耗费人工大，在电镀前需要至少二人对每根结晶器的铜管外表进行包覆，工人劳动强度大，费工时；二是包覆的薄膜在搬运和吊装过程中发生磕碰容易被损伤，电镀液渗入到薄膜里面造成外表面被电镀，浪费电解液和耗电增加，三是电镀层厚薄不好控制；四是电镀时间长效率低；五是槽液浓度不好控制；六是电镀液浪费大，对环境污染和人员健康影响大，七是电流、时间、温度等不好控制。
[0005]另一种方式是进行管壁内镀，为了解决上述中的表层被电镀、效率低的问题引入了内镀方式。如图1所示，是现有技术的一种铜结晶器电镀设备连接结构示意图。内镀是在铜管下面立个柱脚，柱脚上焊接个基座105，基座105中间用于固定阳极棒108的安装孔，基座105的中空型腔连接进液管111用来注入电镀液。用人工方式将铜管103抬到基座上，顶端用人工加个盖板107，盖板留有电镀液溢出口 106，底板110、盖板107均与结晶器端面之间设有密封胶垫101和109，再在底板110与盖板107之间穿过长螺栓102用螺帽的拧紧来完成密封。然后用吊车吊起阳极棒108放入铜管103中间落在基座安装孔内，安装完毕，在阳极上端电极100通电，同时接通连接铜管的阴极104。电镀液通过泵从结晶器内部通过循环完成结晶器内壁的电镀。这样就可以解决表层被电镀问题和缩短操作时间问题。但是仍然存在以下难以克服的缺陷:一是因为人工手工操作，结晶器电镀前后上下架全靠工人抬，工人劳动强度仍然很大；二是密封方式，靠结晶器上下两端的螺栓的拉力拉紧上下盖板，上下盖板可能受力不均衡，导致密封不严，造成电镀液遗漏，无法实现清洁生产，镀液浪费大，对环境的污染大；三是该内镀方法是铜管内装阳极，且阳极一端接电，另一端不接电的方式，由于电势差的存在，致使镀后工件上、下端镀层厚薄相差较大，上端镀到需要尺寸时下端还差近一半，严重影响结晶器的使用寿命。镀层薄处很快被磨损漏铜，致使结晶器报废，不能再使用，造成使用寿命大大缩短；四是药液浓度无法控制，添加为人工添加，添加量多少、添加时间不好控制，对结晶器产品质量量影响很大；五是电流、温度、时间的控制靠人工控制，人员的变动和责任心及工作经验等诸多因素严重影响产品质量。
[0006]对于上述第二种方法，也有人提出了一种改进，即进行翻转两次内镀的方法，但是由于每次电镀均需要安装结晶器和双倍的电镀时间，虽然质量满足要求了，但时间耗费太多，生产效率低下。
[0007]因此本发明将要解决的技术问题如下所述:
一、结晶器表层不被电镀。
[0008]二、缩短电镀时间提高电镀效率。
[0009]三、结晶器内壁上、下镀层的厚度均匀。
[0010]四、解决密封不好带来的环境污染和人员健康损害。
[0011]五、减少电镀液消耗，提高经济效益。
[0012]六、结晶器电镀前后靠人工安装，劳动强度大。
[0013]七、电镀液浓度无法控制，添加不及时和添加计量无法控制。
[0014]八、电流、温度、时间靠人员控制。
【发明内容】
[0015]本发明的目的在于提供一种结晶器的内表面电镀生产线，其可以实现自动操作，阳极钛蓝两端接电，实现机械自动密封，电解液自动调节，进而提高电镀质量和效率，减少损耗。
[0016]本发明另一目的是提供一种上述生产线的电镀方法，以实现上述目的。
[0017]本发明的技术方案是这样实现的。
[0018]本发明的结晶器的内表面电镀生产线，包括洗涤工段、电镀工段、吊装装置及电解液循环供液系统。所述电镀工段设置有结晶器固定基座、管状结晶器和阳极钛篮。所述结晶器固定基座设置有电解液进液管、密封垫和阳极引出装置。所述阳极钛蓝设置在基座上，竖直安装并设置上下二电极引出端。所述结晶器竖直设置在基座上的密封垫上，位于阳极钛篮的外围套设。所述结晶器的上侧设置有密封吊篮及密封垫，密封吊篮设置有出液管，密封吊篮设置机械压紧装置，密封吊篮通过密封垫与结晶器上端压紧密封连接。所述电镀阴极与结晶器压紧电连接。所述吊装装置设置有吊车及工件夹具。所述洗涤工段包括洗涤液清洗槽、酸液清洗槽、清水清洗槽、纯净水清洗槽。
[0019]所述阳极钛蓝下端安装在基座上的阳极安装孔内并通过阳极连接线与电镀电源正极连接；所述阳极钛蓝的上端也设置有阳极引出装置与电镀电源正极连接。
[0020]所述阳极钛蓝上端的阳极引出装置包括阳极板、阳极连接板、阳极连接线及阳极板压紧装置；其中阳极板设置在阳极钛蓝的上端，阳极连接板设置在阳极板压紧装置下端，阳极连接线与阳极连接板电连接；所述阳极连接板通过压紧装置可以与阳极板压紧连接。
[0021]所述阳极板压紧装置为一升降气缸。
[0022]所述固定基座和密封垫的形状与结晶器的端面形状相同，结晶器底端直接放置在该密封垫上；所述密封吊篮设置在结晶器的上端，与结晶器上端面通过密封垫压紧密封连接，所述密封吊篮通过球头机构与一机械压紧装置下端连接。
[0023]所述吊篮压紧装置为气动压紧装置，包括升降气缸和球头机构，该升降气缸还设置有水平移动机构，该水平移动机构为水平移动气缸或者转动平移机构。
[0024]所述电解液循环供液系统，包括储液槽、过滤机、供液槽以及电解液循环供液泵；所述储液槽将经过滤机过滤的电解液送入供液槽，通过循环供液泵连接到进液管，储液槽回收自出液管流出的电解液并用于添加电解质调整电解液的浓度，过滤机用于将供液槽的电解液过滤供给储液槽，循环供液泵用以在电解液储液槽、电镀工段之间循环供液。
[0025]所述电解液循环供液系统还设置有电解液自动调节系统，该电解液自动调节系统包括电解液浓度取样感应器、主控计算机、控制面板、显示面板和伺服电解液泵；所述电解液浓度取样感应器设置在储液槽内；所述主控计算机用于自动控制伺服电解液泵动作；控制面板及显示面板用于调整和显示电解液浓度、温度及各种必要的可测量参数。
[0026]本发明的结晶器的内表面电镀方法，包括以下步骤:
A:安装电镀阳极:将电镀用的阳极钛蓝吊装，下端安装在固定基座上的阳极孔中；
B:清洗结晶器坯体:将结晶器坯体用吊装装置的工件夹具夹紧，依次吊装放置在洗涤液、酸洗液、清水、纯净水中逐步清洗干净；
C:安装结晶器坯体:将清洗好的结晶器坯体吊装安装到固定基座上，结晶器坯体通过密封垫与固定基座密封接触；
D:密封:在固定基座上安装好结晶器坯体后，在结晶器坯体的上方通过气动压紧装置及密封装置压紧结晶器坯体端面并密封；
E:连接导线及导通电解液:将阳极钛蓝的上下两端电极引出线均连接到电源正极，将结晶器坯体连接到电源负极，从固定基座的进液管引入流动的电解液；
F:接通电镀电源，待结晶器内与阳极钛蓝之间充满电镀液时，接通电镀电源，开始电镀。
[0027]上述结晶器的内表面的电镀方法中，进一步包括电解液浓度自动调整的过程，包括如下步骤:
a:电镀开始后，电解液浓度取样感应器检测储液槽电解液浓度，并将电解液浓度参数反馈到主控计算机；
b:主控计算机控制伺服电解液泵向储液槽内