延长镀锡机组的软熔出口导电辊使用寿命的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电镀锡设备，具体说涉及一种镀锡机组。
【背景技术】
[0002] 镀锡板集钢的强度和成形性与锡的耐蚀性、焊接性和外观性于一体，具耐蚀性强、 美观、成形性好等特点，其广泛用于食品制罐、饮料制罐工业的容器、冲压制品、包装材料 等。目前，全球拥有150多条电镀锡生产线，镀锡板年生产能力达2100万吨，其中我国有10 余条生产线，生产能力达200多万吨。
[0003] 电镀锡技术中软熔工艺对镀锡板的产品质量有着非常重要影响。软熔工艺开始于 镀锡机组软熔入口导电辊，结束于软熔出口导电辊，此过程带钢运行约24m，其中自淬水槽 入水口到软熔出口导电辊带钢运行3. 6m。当带钢到达软熔1#导电辊，开始电阻软熔加热， 带钢表面温度快速从60°C升至187°C;之后，带钢进入感应软熔/电阻软熔组合加热区，升 温速率进一步加大，带钢表面温度迅速达到锡熔点232°C;带钢从感应软熔出来后，转入纯 电阻加热，带钢表面温度可达到265~280°C，然后进入水温75~95°C淬水槽并冷却；之 后直达软熔出口导电辊。然而，软熔出口导电辊使用10天后，其表面粗糙度由5~8iim很 快的下降到IPm以下。软熔工艺软熔出口导电辊表面粗糙度降低主要是由于1)淬水槽喷 水管和软熔出口导电辊之间，电阻加热还持续进行，导致镀锡板表面出淬水槽时温度大约 KKTC左右，甚至更高，而镀锡板表面的自由锡层随着温度的升高，其硬度显著下降，引起软 熔出口导电辊出现粘锡层；2)出淬水槽后高速运行的镀锡板表面携带少许水分，导致淬水 槽中杂质可能被镀锡板表面的水膜携带并粘附于软熔出口导电辊表面。软熔出口导电辊的 表面粗糙度下降致使软熔出口导电辊必须下线进行脱锡处理，这严重地影响了镀锡板的生 产效率和产品质量。因此，延长镀锡机组软熔工艺软熔出口导电辊使用寿命有着重要的实 际意义。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种延长镀锡机组的软熔出口导电辊使用寿命的方法。
[0005] 本发明的延长镀锡机组的软熔出口导电辊使用寿命的方法，在淬水槽和软熔出口 导电辊之间安装压力可调氮气吹扫装置，包括布置于镀锡板两侧的气管和设置其上的气 嘴；该方法包括：
[0006] 根据镀锡板的厚度，确定氮气吹扫压力；
[0007] 通过气管和气嘴将具有所确定的吹扫压力的压力氮气吹扫镀锡板表面，进而剥离 其表面含有杂质的水层；
[0008] 基于数学模型计算以获得镀锡板表面温度和确定相关工艺条件参数，调整镀锡板 生产速度、软熔温度、淬水槽温度、循环泵压力。
[0009]所述数学模型如下：
[0011] 式中T一镀锡板出淬水槽的温度；T。一进淬水槽镀锡板初始温度；TS-淬水槽温 度；
[0012] a-镀锡板综合传热系数；L一淬水槽中镀锡板运行长度；d-镀锡板厚度；u- 镀锡机组运行速度。
[0013] 当镀锡板厚度大于0.3mm时，软熔出口导电辊前150mm处以200kPa常温氮气吹 扫，同时，控制镀锡板生产速度小于280m/min，软熔温度低于270°C，淬水槽温度75°C~ 8〇°C，循环泵压力0? 4~0? 5Mpa。
[0014] 当镀锡板厚度为0? 2mm~0? 3mm时，软熔出口导电辊前150mm处以150kPa常温 氮气吹扫，同时，控制镀锡板生产速度小于350m/min，软熔温度低于275°C，淬水槽温度 80°C~85°C，循环泵压力0? 3~0? 4Mpa。
[0015] 当镀锡板厚度小于0.2mm时，软熔出口导电辊前150mm处以IOOkPa常温氮气吹 扫，同时，控制镀锡板生产速度小于400m/min，软熔温度低于280°C，淬水槽温度85°C~ 9〇°C，循环泵压力0? 25~0? 3Mpa。
[0016] 本发明结合电镀锡机组的软熔工艺和淬水工艺特点，采用压力可调地氮气吹扫措 施，有针对性地根据镀锡机组镀锡板生产速度、镀锡板厚度、软熔温度和淬水槽温度，有效 地调控镀锡板在淬水槽中温度的分布，降低软熔出口导电辊处镀锡板表面湿度、杂质量和 温度，从而有效延长软熔出口导电辊使用寿命，具有简单方便、低成本、无污染、可控性强以 及对镀锡板表面、软熔导电辊友好等优点。
【附图说明】
[0017] 图1是实施本发明的延长镀锡机组的软熔出口导电辊使用寿命的方法的软熔出 口导电辊氮气吹扫装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018] 为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具 体实施方式作详细说明。首先需要说明的是，本发明并不限于下述【具体实施方式】，本领域的 技术人员应该从下述实施方式所体现的精神来理解本发明，各技术术语可以基于本发明的 精神实质来作最宽泛的理解。在附图中相同的附图标记表示相同的部分。
[0019] 本发明一个实施例的延长镀锡机组的软熔出口导电辊使用寿命的方法，包括 ：
[0020] 在淬水槽（未标示）和软熔出口导电辊2之间安装压力可调氮气吹扫装置3,包括 布置于镀锡板即带钢1两侧的气管3a和设置其上的气嘴3b，气嘴3b如图所示，例如离开镀 锡板两侧表面的距离为120_，气管3a的直径为100_，气管离开软熔出口导电辊2的距离 为150mm，喷嘴为2~3_ ；
[0021] 通过气管3a和气嘴3b将具有一定压力氮气吹扫锻锡板1的表面，进而剥离其表 面含有杂质的水层；
[0022] 基于以下数学模型计算以获得镀锡板1的表面温度和确定相关工艺条件参数，调
中：
[0023] 式中T一镀锡板出淬水槽的温度；T。一进淬水槽镀锡板初始温度；TS-淬水槽温 度；
[0024]a-锻锡板综合传热系数；L一淬水槽中锻锡板运行长度；d-锻锡板厚度；u- 镀锡机组运行速度。
[0025] 当镀锡板1的厚度大于0? 3mm时，软熔出口导电辊2前150mm处以200kPa常温氮 气吹扫，同时，控制镀锡板1的生产速度小于280m/min，软熔温度低于270°C，淬水槽温度 75°C~80°C，循环泵压力0? 4~0? 5Mpa;当镀锡板1的厚度为0? 2_~0? 3_时，软熔出口 导电辊2前150mm处以150kPa常温氮气吹扫，同时，控制镀锡板1的生产速度小于350m/ min，软熔温度低于275°C，淬水槽温度80°C~85°C，循环泵压力0. 3~0. 4Mpa;当镀锡板1 的厚度小于〇. 2_时，软熔出口导电辊2前150_处以IOOkPa常温氮气吹扫，同时，控制镀 锡板1的生产速度小于400m/min，软熔温度低于280°C，淬水槽温度85°C~90°C，循环泵压 力 0? 25 ~0? 3Mpa。
[0026] 以下进一步说明本发明的具体细节以便更清楚理解本发明的特点和优点。
[0027] 本发明主要以下技术来实现：1)通过具有一定压力氮气吹扫镀锡板表面，进而剥 离其表面含有杂质的水层；2)降低镀锡板表面温度。目前，市场上镀锡板厚度一般要求 0. 1~0. 4mm之间，横截面上可近似认为无温差。镀锡板在淬水槽停留时间小于2秒，水温 变化不大，可认为恒温介质一种边界条件。根据能量守恒定律，cU时间得到微分热量来提 高温度dT2，则