专利名称：用于在电沉积单元中对连续移动钢带进行电解镀锡的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及如权利要求1和12的前序部分所述的用于在电沉积单元中对连续移动钢带进行电解镀锡的方法和设备。
特别地，本发明涉及带有不可溶解的阳极的、用于对连续移动的金属带材进行电解镀锡的方法，并涉及用于实施所述方法的设备。
背景技术：
锡的无毒以及锡为钢材带来的良好的防腐蚀保护长期以来导致在食品包装领域中使用镀锡软钢，在所述领域中其被称为“马口铁”。
基于热轧的软钢或超软钢带卷来制造马口铁的一般周期包括冷轧，其允许获得厚度为十分之几毫米的带材。然后对所述带材进行退火、平整、去油污、酸洗和镀锡。所述周期之后是完工操作，例如镀覆层的重熔、钝化、上油等。
镀锡操作通过电化学方法来实现，锡离子向着待镀覆钢带的转移在镀锡浴(或电沉积单元)中根据以下反应来实现
Sn2+ + 2e —沉积的 Sn。
所述反应涉及在浴中二价锡离子的可用性。除了这些二价锡离子以外，所述浴还包括用于降低PH值并且提高所述浴中的电导率的酸。所述浴还包括添加剂，这些添加剂通过阻止二价锡离子氧化而尤其有助于稳定二价锡离子，其中所述二价锡离子氧化会导致形成氧化锡渣。
可以实施两种镀锡方法。
-用可溶解的阳极
大部分电解镀锡设备使用由高纯度(至少99. 85%)的锡制成的阳极，其在电解过程中溶解，并且使浴中含有二价锡离子Sn++。
存在多种用可溶解的阳极来沉积的方法，其不同之处在于所使用的电解液。在所有情况下，所发生的反应为以下类型
在可溶解的阳极处Sn + 2A_ — SnA2 + 2e_ ； 在带材(阴极)上=SnA2 + 2e- — Sn + 2k_。
使用可溶解的阳极的方法具有多个在文档US4，181，580中完美地描述的缺陷，该文档还提出了一个使用不可溶解的阳极的变型。
-用不可溶解的阳极
该方法在于，用例如由覆有钼族金属的钛所构成的阳极来替代锡阳极。在这种情况下， 镀覆所必需的锡离子来自于本身呈SnA2B式的电解液浴，其中A为酸根。反应为以下类型 在不可溶解的阳极处=H2O — V2O2 + 2H++ 2e_; 在带材(阴极)上=SnA2 + 2e — Sn + 2k_。
在不存在能够连续提供锡离子的可溶解阳极的情况下，镀覆操作造成浴的酸浓度增大，与此相关联的是其锡的耗尽。所述连续变化要求持续地为所述浴重新供应锡。已经考虑了多种可能性，其中有在文档US4，181,580中所述的可能性，其中，设备使用通过将浴与流化床反应器耦联来将电解液再循环到浴中的回路，在所述反应器中引入电解液、锡颗粒和富含氧气的气体流。该方法有效地允许再生电解液，并且解决了由于使用可溶解的电极而造成的一部分问题，但是通过以下反应促进了四价锡离子的产生 Sn + O2 + 4H. — Sn4+ + 2H20。
这些Sn4+离子以渣的形式析出，其需要定期地回收，这大大降低了所述方法的意义。
文档US5，312，539提出了另一种方法，其使用带阴离子膜的透析室和分开的用于溶解锡的单元，其中，锡以直接溶解在酸中的氧化物的形式或者以电解溶解的锡阳极的形式来提供。这种方法具有某些缺陷，例如锡氧化物的成本或产生大的穿过膜的浓度梯度的必要性，这要求使用用于控制浓度的单元。另一方面，即使具有大的浓度梯度，所必需的膜面积(对于为钢带进行连续镀锡的设备而言为几百m2)使得工业应用的实现非常有问题。
文档US6，120，673提出了一种用于在带三个隔间的池中溶解和再生电解液的设备一个隔间包括由锡制成的可溶解阳极，在另一个隔间中布置了不可溶解的阴极，并且在这两个隔间之间，“中间”隔间通过阳离子膜与阳极隔间分隔，并通过阴离子膜与阴极隔间分隔，其中所述阳离子膜让Sn++离子在其中通过，而所述阴离子膜则让酸离子Α—通过。中间隔间保证基于来自于另外两个隔间的离子来重新组合出电解液。然而，所必需的阴子膜和阳离子膜面积很不一样，并使得很难制造出工业设备。
申请人:通过使用与电溶解反应器耦联的电沉积浴，已经长期试验了所述方法的一个变型，其中，由锡颗粒制成的可溶解的阳极和阴极由简单的电透析或电解阳离子膜来分隔。所述方法基本解决了所提出的问题，因为所述方法允许避免形成四价锡离子并因此形成渣；所述方法不需要在电解液中存在浓度梯度；并且所述方法所使用的具有选择性渗透性的阳离子膜可以具有相对于所使用的电流强度而言适度的面积。然而，经验表明，市场上可用的阳离子膜不能够完全地不被Sn++离子透过，而所述Sn++离子在阴极电解液隔间中的累积会导致锡在阴极上的大量沉积以及导致如在文档JP11-172496中所述的其他缺陷，所述文档为了弥补这些缺陷，提出在很短的时间内周期性地反转施加在电极(阳极/阴极)上的溶解电流的极性，这在电解液重新含有锡离子(rechargement)的连续性上不是没有缺陷的。
发明内容
本发明的目的在于，提出用于在电沉积单元的电解液中对连续移动钢带进行电解镀锡的方法和设备，其在线上(en ligne)具有用于使电解液重新含有锡离子的电溶解反应器，在所述方法和设备中有效地保证使电解液重新含有锡离子的连续性。
更具体地，本发明必须要求保留利用通过电透析或电解阳离子膜来分隔的反应器进行的电溶解的所有优点，同时解决上述的Sn++离子渗透性的问题。
为此，通过权利要求1和12的内容提出用于电解镀锡的方法和设备。
根据一种用于在电解液中有不可溶解阳极的电沉积单元中对连续移动钢带进行电解镀锡的方法，其在线上具有电溶解反应器，所述反应器用于通过借助于电透析或电解膜的选择性分隔来使电解液重新含有锡离子，所述膜将所述电溶解反应器分为阳极隔间和阴极隔间，所述阳极隔间包括与电流供给回路的正极连接的第一电极，所述阴极隔间包括与相同电路的负极连接的第二电极，
在所述方法中，电溶解反应器的控制部件进行所述两个电极中每个的电流供给极性的第一调换，并且，
所述控制部件以邻接于(attenante)第一调换的方式来保证在电溶解反应器的两个隔间中的每个和电沉积单元之间的电解液循环的第二调换， 根据本发明的所述方法要求
-电溶解单元的电流供给极性和返回电沉积单元的电解液循环的周期性邻接调换通过借助于可溶解的电极而将电溶解阳极功能赋予所述两个隔间中的一个或另一个，来保证按照交替的周期从所述两个隔间中的一个或另一个连续地提取电解液，其中所述可溶解的电极在第一周期中用于阳极，在第二周期中用于阴极，反之依然； -连续提取的两个交替周期由相近的时间长度来限定。
因此，与文档JP11-172496不同地，施加在电极(阳极/阴极)上的溶解电流极性的“往返的”、即在两个连续周期上的周期性反转不再在很短的时间内实现，而是以时间长度相近的“往”周期和“返”周期来实现，其中所述时间长度本身比从一个周期到另一个周期的反转更长。因此有利地保证使电解液重新含有锡离子的连续性，因为即使在调换极性时发生短时间的过渡，所述过渡也不会影响由重新含有锡离子的相继的周期所要求的整体等待期(latence )。
特别地，电溶解反应器的两个电极中的每个都设置成可溶解性的。因此根据一个简单的实施例，每个电极可以与被供有可溶解的导电元件的非导电溶解筐关联，其使得所述电极中的每个都具有相同的阳极/阴极类型调换的性质。换句话说，阳极和阴极类型的可溶解电极在极性调换后可以分别地成为阴极和阳极。因此，对于所述交替周期中的每个， 电溶解反应器的隔间、其组件及其两种运行模式(阳极电解液/阴极电解液)相对于电透析或电解膜是完美地对称化的。
所期望的可溶解元件的供给通过简单地在非导电溶解筐中的每个中(根据用于填充和测量颗粒水平的装置的类型而连续地或至少相继地)填充锡颗粒来实现，它们每个都部分地浸入所述两个隔间中一个的电解液中。
在电溶解反应器的两个隔间中的每个之间的电解液循环的调换以同步的方式与电解液除氢气过程的可切换环路(在阳极电解液隔间上)耦联。这因此允许重新含有了供给电沉积单元所必需的锡离子的电解液被提取到所述隔间中的一个或另一内(当其为阳极隔间时)。
根据本发明的方法同样设置了液压回路装置，以使得重新含有了供给电沉积单元所必需的锡离子的电解液被提取到所述隔间中的一个或另一内(当其为阳极隔间时)。
因此，所述液压回路保证电解液从电溶解反应器的正由阳极电解液回路供给的隔间向着电沉积单元和将要成为阳极电解液回路的阴极电解液回路进行交替循环，根据所述液压回路，电解液循环和电流供给极性的邻接调换按照以下所述并且可以总结如下的顺序实施
a)切断电溶解反应器的电流供给；b)停止用于使阳极电解液和阴极电解液循环的泵；
c)打开阴极电解液回路的电解液的第一输入阀和第一输出阀，并启动用于使阳极电解液循环的泵，直至包含在与所述第一阀和之前为阴极的隔间连接的回路中的电解液排到阴极电解液容器中；
d)打开阳极电解液回路的电解液的第二输入阀和第二输出阀，并启动用于使阴极电解液循环的泵，直至包含在与所述第二阀和之前为阳极的隔间连接的回路中的电解液排到阳极电解液容器中；
e)—旦阳极电解液和阴极电解液向着相应的容器排放结束就关闭使电解液向着排放容器输出的阀；
f)打开使电解液向着对应于调换后的新运行模式的回路输出的阀；
g)调换并重新建立供给电流。
液压回路按时间顺序的切换步骤保证电解液动态循环与邻接的极性调换极好地同步，因此还最终保证使电解液重新含有锡离子有更好的连续性。
根据本发明的方法使用分析部件，其能够定性和定量地测量电溶解反应器的两个隔间中每个的化学成分，并向控制部件输出对应于所述隔间中每个中的锡离子含量的信号，而且，根据可调节的锡离子含量阈值，所述控制部件保证电流供给极性的调换以及电解液循环的调换。使电解液重新含有锡离子因此有利地以连续和精确的方式来调节。另外， 电溶解反应器的控制部件优选地能够保证根据锡离子更新需求来控制溶解电流强度，其中所述需求至少根据由分析部件所输出的信号来估计。在这个意义上，所述分析部件可以使用还称为“激光诱导击穿光谱仪”(Laser Induced Breakdown Spectroscopy)或LIBS的激光消融光谱分析仪，在该情况下，所述分析部件允许实时地保证定性和定量地测量反应器的两个隔间中每个的化学成分。因此，根据本发明的方法允许所述分析部件以高频率向控制部件输出两个隔间中每个的状态信号，其中所述高频率根据需求可以达到高于每秒一个信号。
所述方法使用纯度高于99%的锡元件(理想地呈包含在溶解筐中的锡颗粒的形式) 作为电溶解反应器的可溶解锡电极，并使用磺酸(例如甲磺酸，其相对于例如酚磺酸的其他酸具有可以生物降解的优点)作为电解液。
根据本发明的方法主张使用电透析或电解膜，其分隔电溶解反应器的(交替地为阳极和阴极的)隔间，所述膜为阳离子膜，例如TOKUYAMA SODA公司的参考号为“CMX”的膜， 其具有选择性的渗透性，所述选择性的渗透性允许将大份额的锡离子Sn++维持在阳极隔间中，并允许向阴极隔间传输氢离子H+以及向该相同的阴极隔间少量地传输锡离子Sn++。
最后，本发明还提出一种电解镀锡设备，其允许使用上述根据本发明的方法。所述设备将借助于以下附图更加详细地说明。
一组从属权利要求同样说明了本发明的优点。
借助于所述附图提供了应用和实施例。在这些附图中 图1为带有不可溶解的阳极的电沉积设备的原理示意图；
图2为根据本发明的电解镀锡设备的电解液的总循环示意图；图3为根据本发明的电解镀锡设备在电溶解反应器的第一电极化模式中的示意图； 图4为根据本发明的电解镀锡设备在电溶解反应器的第二电极化模式中的示意图； 图5为根据本发明的替代电解镀锡设备的电解液的总循环示意图； 图6为根据图5的电解镀锡设备在电溶解反应器的第一电极化模式中的示意图； 图7为根据图5的电解镀锡设备在电溶解反应器的第二电极化模式中的示意图。
具体实施例方式图1描述了包括带有不可溶解阳极的电沉积的设备的原理示意图待镀覆的移动钢带1通过在为带材供给电流的两个导电辊21以及底辊22上卷绕来浸入电沉积池2。不可溶解的电极23浸入包括电极3的池中，并且布置在带材在池中的下降段和上升段的两侧。带材与电流发生器的负极连接，而不可溶解的阳极则与电流发生器的正极连接。阳极部分地浸入电解液3中。成环路地(en boucle)与电沉积池2的出口和入口耦联的溶解反应器6通过取出、再生和返还电解液到所述池中来保证电解液的再生。
图2描述了根据本发明设备的电解液的总循环示意图，所述设备适于在电解液中有不可溶解阳极的电沉积单元3中对连续移动钢带进行电解镀锡，其通过线8、83a、83b、85 的耦联而在线8、83a、83b、85的回路中具有电溶解反应器6，该反应器用于通过借助于电透析或电解膜10的选择性分隔来使电解液重新含有锡离子，所述膜将所述电溶解反应器6分为阳极隔间6b和阴极隔间6a，所述阳极隔间包括与电流供应回路(还是未示出)的正极连接的第一电极122b，所述阴极隔间包括与该同一电路的负极连接的第二电极121a，
在所述设备中，电溶解反应器的控制部件(未示出)进行两个电极中每个的电流供给回路11的第一极性调换，
所述控制部件以邻接于第一调换的方式来保证在电溶解反应器的两个隔间中的每个和电沉积单元之间的电解液循环的第二调换。
另外，所述设备还包括
-所述控制部件启动电溶解单元的电流供给极性和返回电沉积单元的电解液循环的周期性邻接调换，通过借助于可溶解的电极而将电溶解阳极功能赋予所述两个隔间中的一个或另一个来保证按照交替的周期从所述两个隔间中的一个或另一个连续地提取电解液；
-所述控制部件相继地启动两个交替周期中的每个，同时维持电解液的连续(即不间断的)提取，其中所述周期由相近的时间长度来限定。
根据本发明，所述两个电极包括可溶解的导电元件，所述可溶解的导电元件使得电极具有相同的从阳极类型到阴极类型和从阴极类型到阳极类型调换的性质。为此，可溶解的元件可以有利地包括锡颗粒，其能够(连续地或相继地)填充两个非导电溶解筐7a、7b 中的至少一个，所述可溶解元件中的每个都部分地浸入所述两个隔间中一个的电解液中。
所述控制部件包括电溶解反应器的两个隔间中的每个之间的电解液循环的调换与用于电解液的除氢气单元5的环路切换的同步耦联，所述环路可以在隔间之一和除气单元之间切换。
最后，根据本发明的设备要求，每个溶解筐7a、7b部分地呈竖直柱的形式，以能够被填充锡颗粒，在其中，电解液由柱下部向柱上部循环，所述溶解筐包括 下“潮湿”区域，其由非导电材料(塑料或强化聚酯树脂、或镀覆有聚合物的钢)来构成，并完全地浸没在电解液中，而且包括由至少一个塑料网构成的栅，所述塑料网具有适于在0. 50至0. 05mm之间的、优选地在0. 3至0. IOmm之间的锡粒度的网眼，所述网由溶解筐的罩来支持，所述罩具有至少是所述网的网眼50倍大的用于与电解液接触的开口 ；
中间“潮湿”区域，其没有浸没，但被电解液循环弄湿，而且配备有用于回收再生电解液的槽72a、72b，所述槽由与下区域的栅相同的栅来供给，所述栅和槽构成的整体由非导电材料制成，例如塑料或强化聚酯树脂或镀覆有聚合物的钢；
上“干燥”区域，其导电并且没有任何浸没或与电解液接触，所述上区域配备有用于填充锡颗粒的金属漏斗73，并且与电流供给回路11的极性触点连接。
在电沉积单元2中耗尽锡离子的电解液3被提取到提取回路8中，在所述提取回路中，电解液首先在除气池4中进行除氧气。提取回路8分为配备有远程控制的机动阀82a 和82b的两个管道或分支81a和81b。每个所述分支都能够将电解液注射到作为电溶解反应器6的电极的两个溶解筐7a和7b之一的下区域71中。电解液在其穿过溶解筐的下区域然后穿过中间区域72的过程中，在通过回路的配备有两个远程控制机动阀8 和84b的管道或分支83a和8 而回收到中间区域的槽中之前变得含有Sn++离子。然后，电解液被重新注射到电沉积单元2中。
第二电解液循环回路9保证除氢气。所述回路9包括两个管道或分支91a和91b， 所述管道或分支91a和91b配备有远程控制的机动阀9 和92b，并且能够从电溶解反应器的两个隔间中的每个内提取电解液，以将其引导到除气池5中，电解液从所述除气池中输出，以通过配备有远程控制机动阀9 和94b的两个分支93a、93b中的一个返回反应器的同一隔间中。
电溶解反应器6在这里被电透析阳离子膜10分为两个隔间，所述隔间每个都包括一溶解筐，并且可以根据施加在电极上的电流极性而成为阳极隔间或阴极隔间。
两个溶解筐7a和7b中的每个都填充有锡颗粒，并且它们的上干燥区域73根据可以调换的极性与供电源和回路(未示出)连接。
图3描述了根据本发明的设备在电溶解反应器的第一可调换电极性模式下的示意图电流发生器11与切换装置12连接，所述切换装置允许调换其在发生器输出121、122 处的极性。在图3的示例中，与溶解筐7b连接的电极122b与正极连接，并且因此作为可溶解的阳极，而与溶解筐7a连接的电极121a因此与负极连接，从而作为阴极。
耗尽锡离子的电解液3从电沉积单元2中通过提取回路8被提取，所述提取回路首先将电解液传输到用于去除溶解的氧的池4中。阀8 是关闭的，而机动阀82b是打开的，从而允许电解液被注入溶解筐7b的下区域71b中。在电解液穿过溶解筐的下区域然后穿过中间区域72b的过程中，电解液在通过回路的分支8 来回收到中间区域的槽中之前变得含有Sn++离子，其中所述分支8 的机动阀84b是打开的，而阀8 是关闭的，因此允许电解液重新注入电沉积单元2中。
第二电解液循环回路9的分支91b保证从阴极隔间中提取电解液，以将其引导到除气池5中，电解液从所述除气池输出，以通过分支9 来返回电溶解反应器的该同一阴极隔间中，其中分支91b的机动阀92b是打开的，而阀9 是关闭的，分支93b的机动阀94b 是打开的，而阀9 是关闭的。
在该极化下，电溶解反应器的隔间6b为阳极，而隔间6a为阴极。
图4描述了根据本发明的设备在电溶解反应器的第二电极性模式中的示意图，所述模式相对于图3进行了调换电流发生器11与切换装置12连接，所述切换装置允许调换在输出121和122处的极性。在图4的示例中，与溶解筐7a连接的电极121a与正极连接， 并且因此作为可溶解的阳极，而与溶解筐7b连接的电极122b因此与负极连接，从而作为阴极。
耗尽锡离子的电解液3从电沉积单元2中通过提取回路8被提取，所述提取回路首先将电解液传输到除氧气池4中。阀82a是关闭的，而机动阀82a是打开的，从而允许电解液被注射到溶解筐7a的下区域71a中。在电解液穿过溶解筐的下区域然后穿过中间区域 72a的过程中，电解液在通过回路的分支83a而回收到中间区域的槽中之前变得含有Sn++ 离子，所述分支83a的机动阀84a是打开的，而阀84b是关闭的，因此允许电解液重新注入电沉积单元2中。
第二电解液循环回路9的分支91a保证从阴极隔间中提取电解液，以将其引导到除气池5中，电解液从所述除气池输出，以通过分支93a返回电溶解反应器的该同一阴极隔间中，其中分支9Ia的机动阀92a是打开的，而阀92b关闭的，分支93a的机动阀94a是打开的，而阀94b关闭的。
在该极化下，电溶解反应器的隔间6a为阳极，而隔间6b为阴极。
总之，根据图2、图3和图4，说明了根据本发明的方法，其与实施所述方法的设备关联，其中
-电溶解反应器的电流供给回路11包括极性反转器12，其能够保证按照正极性或负极性来调换电极121a、122b中每个的供电，每个所述电极因此根据可控的极化顺序为阳极或阴极；
-第一回路能够保证电解液根据以下方案循环
耗尽锡并富含酸的电解液从电沉积单元3中被提取，经历除氧气单元4的处理，然后在压力下被引入第一锡颗粒溶解筐7a的下区域中，其中所述压力足以允许所述电解液溢出到中间区域的回收槽72a中，而不会溢出到上干燥区域中；
重新含有锡离子的电解液当其在电溶解反应器的第一溶解筐7a中循环的时候从其回收槽72a中被提取，以重新注入镀覆池2中；
在电透析或电解膜10附近、在与第一溶解筐7a相对的那侧从电溶解反应器的第二隔间6b中提取的电解液进行除氢气5，然后重新注入电溶解反应器的隔间的相同区域中； -第二回路能够保证电解液根据以下方案循环
耗尽锡并富含酸的电解液从电沉积单元3中被提取，经历除氧气单元4的处理，然后在压力下被引入第二锡颗粒溶解筐7b的下区域中，其中所述压力足以允许所述电解液溢出到中间区域的回收槽72b中，而不会溢出到上干燥区域中；
重新含有锡离子的电解液当其在电溶解反应器中的第二溶解筐7b中循环的时候从其回收槽72b中被提取，以重新注入镀覆池2中；
在电透析或电解膜10附近、在与第二溶解筐7b相对的那侧从电溶解反应器的第一隔间6a中提取的电解液进行除氢气5，然后重新注入反应器的隔间的相同区域中；
-电解液的循环回路包括第一循环回路和第二循环回路，所述第一和第二循环回路分别配备有第一和第二远程控制的机动阀组，所述机动阀组允许根据以下两种顺序模式来与施加在电极上的电极性的调换相关地相继调换到第一或第二回路上
在与第一回路连接的第一隔间初始为阳极的时候打开第一回路并相应地关闭第二回路的模式；
在与第二回路连接的第二隔间初始为阳极的时候打开第二回路并相应地关闭第一回路的模式；
-借助于保证电解液从电溶解反应器6的由阳极电解液回路6b供给的隔间向着电沉积单元3和将要变成阳极电解液回路的阴极电解液回路6a循环的液压回路8，电解液循环和电流供给极性的邻接调换根据良好地限定的顺序来实现，其中所述顺序使用有利地可以在电极上切换的除氧气和除氢气装置。所述顺序将在图5、图6和图7的范围内更详细地描述；
-施加在电极上的电极性的反转器和机动阀通过控制部件来控制，所述控制部件根据关于隔间6a、6b中每个的锡离子含量的数据来输出调换命令，所述含量由分析部件来提供给所述控制部件，所述分析部件理想地按照激光消融光谱技术或“激光诱导击穿光谱仪”技术来工作；
-电溶解反应器由配有循环回路和电流供给回路的多个电溶解室(cellule)来构成， 它们并联地安装并每个都包括
交替地为阳极或阴极类型的第一溶解筐7a ；
交替地为阴极或阳极类型的第二溶解筐7b ；
电透析或电解阳离子膜，所述膜根据电极的极化将每个室分隔为阳极电解液区域和阴极电解液区域；
-电溶解反应器由多个电溶解室所构成，所述电溶解室的循环回路和电流供给回路是分开的，并且能够相互独立地进行调换。因此，可以保证至少一个反应器总是处于已建立的电溶解工作状态阶段，而一个或多个其他反应器则可以处于过渡的调换阶段。这使得电解液成分的一致性更加恒定；
-用于供给锡颗粒的自动装置为反应器的所有筐的漏斗73服务。
图5描述了根据本发明的替代电解镀锡设备的电解液的总循环示意图，所述替代电解镀锡设备相对于图2、图3和图4具有优点，所述优点在于除氢气和除氧气的两个中心 (p51e)4、5现在以容器(例如缓冲池)的形式来设置，以在其中有效地为电解液(阳极电解液或阴极电解液)除气，所述电解液根据取决于所强加的极性切换的液压调换并因此根据所述电极交替的阳极/阴极功能来经过电溶解反应器6的每个电极。换句话说，分别地在阳极电解液容器4或在阴极电解液容器5 (例如电溶解反应器的隔间的缓冲池)中实现除氧气和除氢气。所述在多个容器中的分布允许从稳定的阳极电解液容器中提取，以重新填充电沉积池2，无论在上述调换和切换期间液压回路的状态如何。
因此，所述设备适于在电解液中有不可溶解阳极的电沉积单元2中对连续移动钢带进行电解镀锡，其通过线8、85的耦联而具有阳极电解液容器4，所述阳极电解液容器本身则以线或环81a、81b、83a、8;3b与在线回路中的电溶解反应器6的可溶解电极耦联，所述电溶解反应器用于通过借助于电透析或电解膜10的选择性分隔使电解液重新含有锡离子，所述膜将所述电溶解反应器6分为阳极隔间6b和阴极隔间6a，所述阳极隔间包括与电流供给回路(还是未示出)的正极连接的第一电极122b，而所述阴极隔间则包括与该同一电路的负极连接的第二电极121a，
在所述设备中，电溶解反应器的控制部件(未示出)进行两个电极中每个的电流供给回路12的第一极性调换，
所述控制部件以邻接于第一调换的方式来保证在电溶解反应器的两个隔间中的每个和电沉积单元之间的电解液循环的第二调换。
另外，所述设备还包括
“所述控制部件启动电溶解单元的电流供给极性和返回电沉积单元的电解液循环的周期性邻接调换，同时通过借助于可溶解的电极而将电溶解阳极功能赋予所述两个隔间中的一个或另一个来保证按照交替的周期从所述两个隔间中的一个或另一个连续地提取电解液；
“所述控制部件相继地启动两个交替周期中的每个，同时维持电解液的连续(即不间断的)提取，其中所述周期由相近的时间长度来限定。
根据本发明，所述两个电极包括可溶解的导电元件，其使得所述电极具有相同的从阳极类型到阴极类型和从阴极类型到阳极类型调换的性质。为此，可溶解的元件可以有利地包括锡颗粒，其能够(连续地或相继地)填充两个非导电溶解筐7a、7b中的至少一个，所述可溶解元件中的每个都部分地浸入所述两个隔间中一个的电解液中。
所述控制部件包括在电溶解反应器的两个隔间中的每个之间的电解液循环的调换与阴极电解液容器的环路的切换的同步耦联，在所述阴极电解液容器中实现除氢气，所述环路可以在隔间之一和阴极电解液容器之间切换。
最后，根据本发明的设备要求，每个溶解筐7a、7b部分地呈竖直柱的形式，以能够被填充锡颗粒，在其中，电解液由柱下部向柱上部循环，所述溶解筐包括
下“潮湿”区域，其由非导电材料(塑料或强化聚酯树脂、或镀覆有聚合物的钢)来构成，并完全地浸没在电解液中，而且包括由至少一个塑料网构成的栅，所述塑料网具有适于在0. 50至0. 05mm之间的、优选地在0. 3至0. IOmm之间的锡粒度的网眼，所述网由溶解筐的罩来支持，所述罩具有至少是所述网的网眼50倍大的用于与电解液接触的开口 ；
中间“潮湿”区域，其没有浸没，但被电解液循环弄湿，而且配备有用于回收再生电解液的槽72a和72b，所述槽由与下区域的栅相同的栅来供给，所述栅和槽构成的整体由非导电材料来制成，例如塑料或强化聚酯树脂或镀覆有聚合物的钢；
上“干燥”区域，其导电并且没有任何浸没或与电解液接触，所述上区域配备有用于填充锡颗粒的金属漏斗73，并且与电流供给回路11的极性触点连接。
在电沉积单元2中的耗尽锡离子的电解液3被提取到提取回路8中，在所述提取回路中，电解液首先被收集到阳极电解液容器4中，在所述阳极电解液容器中，电解液进行除氧气，然后通过配备有远程控制的机动阀82a和82b的两个管道或分支81a和81b注入溶解反应器6中。所述分支中每个都能够将电解液注射到作为电溶解反应器6的电极的两个溶解筐7a和7b之一的下区域71中。电解液在其穿过溶解筐的下区域然后穿过中间区域72的过程中，在通过回路的配备有两个远程控制机动阀84a和84b的管道或分支83a和 83b而回收到中间区域的槽中之前变得含有Sn++离子。然后，电解液由容器4来收集，随后重新注射到电沉积单元2中。
第二电解液循环回路9保证回收H+离子并因此保证除氢气。该回路9包括两个管道或分支91a和91b，所述管道或分支配备有远程控制的机动阀9 和92b，并且能够从电溶解反应器的两个隔间中的每个内提取电解液，以将其引导到阴极电解液容器5中，在所述阴极电解液容器中，电解液进行除氢气，并从所述阴极电解液容器中输出，以通过配备有远程控制机动阀94a、94b的两个分支93a、93b中的一个返回反应器的相一隔间中。
电溶解反应器6在这里被电透析阳离子膜10分为两个隔间，所述隔间每个都包括一溶解筐，并且可以根据施加在电极上的电流极性而成为阳极隔间或阴极隔间。
两个溶解筐7a和7b中的每个都填充有锡颗粒，并且它们的上干燥区域73根据可以调换的极性与供电源和回路(未示出)连接。
图6描述了根据图5的设备在电溶解反应器的第一可调换电极性模式下的示意图电流发生器与切换装置12连接，所述切换装置允许调换其在发生器输出121和122处的极性。在图3的示例中，与溶解筐7b连接的电极122b与正极连接，并且因此作为可溶解的阳极，而与溶解筐7a连接的电极121a因此与负极连接，从而作为阴极。
耗尽锡离子的电解液3从电沉积单元2中通过提取回路8被提取，所述提取回路将电解液传输到阳极电解液容器4中，在所述阳极电解液容器中，电解液进行除氧气。阀 82a是关闭的，而机动阀82b是打开的，从而允许电解液被注入溶解筐7b的下区域71b中。 在电解液穿过溶解筐的下区域然后穿过中间区域72b的过程中，电解液在通过回路的分支 83b来回收到中间区域的槽中之前变得含有Sn++离子，其中所述分支8 的机动阀84b是打开的，而阀8 和9 是关闭的，因此允许电解液返回容器4，以重新注入电沉积单元2中。
第二电解液循环回路9的分支91b保证从阴极隔间中提取电解液，以将其引导到阴极电解液容器5中，在所述阴极电解液容器中电解液进行除氢气，并从所述阴极电解液容器输出，以通过分支9 来返回电溶解反应器的该同一阴极隔间中，其中分支91b的机动阀92b是打开的，而阀9 是关闭的，分支93b的机动阀94b是打开的，而阀9 和8 是关闭的。
在该极化下，电溶解反应器的隔间6b为阳极，而隔间6a为阴极。
图7描述了根据图5的设备在电溶解反应器的第二电极性模式中的示意图，所述模式相对于图3进行了调换电流发生器与切换装置12连接，所述切换装置允许调换在输出121和122处的极性。在图4的示例中，与溶解筐7a连接的电极121a与正极连接，并且因此作为可溶解的阳极，而与溶解筐7b连接的电极122b因此与负极连接，从而作为阴极。
耗尽锡离子的电解液3从电沉积单元2中通过提取回路8被提取到阳极电解液容器4中，在所述阳极电解液容器中，电解液进行除氧气。阀82b是关闭的，而机动阀8 是打开的，从而允许电解液被注射到溶解筐7a的下区域71a中。在电解液穿过溶解筐的下区域然后穿过中间区域72a的过程中，电解液在通过回路的分支83a而回收到中间区域的槽中之前变得含有Sn++离子，所述分支83a的机动阀8 是打开的，而阀84b和92b是关闭的， 因此允许电解液返回容器4，以重新注入电沉积单元2中。
第二电解液循环回路9的分支91a保证从阴极隔间中提取电解液，以将其引导到阴极电解液容器5中，在所述阴极电解液容器中，电解液进行除氢气，并从所述阴极电解液容器输出，以通过分支93a返回电溶解反应器的该同一阴极隔间中，其中分支91a的机动阀 92a是打开的，而阀92b是关闭的，分支93a的机动阀9 是打开的，而阀94b和82b是关闭的。
在该极化下，电溶解反应器的隔间6a为阳极，而隔间6b为阴极。
总之，根据图5、图6和图7，说明了根据本发明的方法，其与实施所述方法的替代设备关联，其中
-电溶解反应器的电流供给回路12能够保证按照正极性或负极性来调换电极121a、 122b中每个的供电，每个所述电极因此根据可控的极化顺序为阳极或阴极；
-第一回路能够保证电解液根据以下方案循环
耗尽锡并富含酸的电解液3从电沉积单元2中被提取，并收集到阳极电解液容器4 中，在所述阳极电解液容器中，电解液进行除氧气，然后在压力下被引入第一锡颗粒溶解筐 7a的下区域中，其中所述压力足以允许所述电解液溢出到中间区域的回收槽72a中，而不溢出到上干燥区域中；
重新含有锡离子的电解液当其在电溶解反应器的第一溶解筐7a中循环的时候从其回收槽72a中被提取，以返回容器4，在所述容器中，电解液进行除氧气，以重新注入镀覆池 2中；
在电透析或电解膜10附近、在与第一溶解筐7a相对的那侧从电溶解反应器的第二隔间6b中提取的电解液被收集到阴极电解液容器5中，在所述阴极电解液容器中，电解液进行除氢气，然后重新注入电溶解反应器的隔间的相同区域中；
-第二回路能够保证电解液根据以下方案循环
耗尽锡并富含酸的电解液3从电沉积单元2中被提取，并收集到阳极电解液容器4 中，在所述阳极电解液容器中，电解液进行除氧气，然后在压力下被引入第二锡颗粒溶解筐 7b的下区域中，其中所述压力足以允许所述电解液溢出到中间区域的回收槽72b中，而不溢出到上干燥区域中；
重新含有锡离子的电解液当其在电溶解反应器中的第二溶解筐7b中循环的时候从其回收槽72b中被提取，以返回容器4，在所述容器中，电解液进行除氧气，以重新注入镀覆池2中；
在电透析或电解膜10附近、在与第二溶解筐7b相对的那侧从电溶解反应器的第一隔间6a中提取的电解液被收集到阴极电解液容器5中，在所述阴极电解液容器中，电解液进行除氢气，然后重新注入反应器的隔间的相同区域中；
-电解液的循环回路包括第一循环回路和第二循环回路，所述第一和第二循环回路分别配备有第一和第二远程控制的机动阀组，所述机动阀组允许根据以下两种顺序模式来与施加在电极上的电极性的调换相关地相继调换到第一或第二回路上
在与第一回路连接的第一隔间初始为阳极的时候打开第一回路并相应地关闭第二回路的模式；
在与第二回路连接的第二隔间初始为阳极的时候打开第二回路并相应地关闭第一回路的模式；
-借助于保证电解液从电溶解反应器6的由阳极电解液回路6a供给的隔间向着阳极电解液容器4、然后从所述阳极电解液容器向着电沉积单元2和将要变成阳极电解液回路的阴极电解液回路6b循环的液压回路8，电解液循环和电流供给极性的邻接调换根据以下顺序来实现a)切断电溶解反应器的电流供给；
b)停止用于使出自容器4和5的阳极电解液和阴极电解液向着每个电极循环的泵104 和 105 ；
c)打开阴极电解液回路6b的电解液的第一输入阀82b和第一输出阀92a，而与阳极电解液回路6a连接的阀8 和84b以及与阴极电解液回路连接的其中一个阀9 则是关闭的，并且启动泵104，直至包含在溶解反应器的6b侧和与所述第一阀和之前为阴极的隔间 71b连接的管道81b和91a中的阴极电解液排到阴极电解液容器5中；
d)打开阳极电解液回路6a的电解液的第二输入阀94b和第二输出阀84a，而与阴极电解液回路6b连接的阀9 和92b以及与阳极电解液回路连接的其中一个阀8 则是关闭的，并且启动泵105，直至包含在溶解反应器的6a侧和与所述第二阀和之前为阳极的隔间 71a连接的管道81a和83a中的阳极电解液排到阳极电解液容器4中；
e)—旦71a中的阳极电解液向着阳极电解液容器4的排放和71b中的阴极电解液向着阴极电解液容器5的排放结束就关闭第一阀中的一个和第二阀中的一个8 和92a ；
f)打开从每个电极到容器4和5之一的阀84b和92b；
g)调换并重新建立供给电流；
-施加在电极上的电极性的反转器和机动阀通过控制部件来控制，所述控制部件根据关于隔间6a、6b中每个的锡离子含量的数据来输出调换命令，所述含量由分析部件来提供给所述控制部件，所述分析部件理想地按照激光消融光谱技术或“激光诱导击穿光谱仪“技术来工作；
-电溶解反应器由配有循环回路和电流供给回路的多个电溶解室来构成，它们并联地安装，并每个都包括
交替地为阳极或阴极类型的第一溶解筐7a ；
交替地为阴极或阳极类型的第二溶解筐7b ；
电透析或电解阳离子膜，所述膜根据电极的极化将每个室分隔为阳极电解液区域和阴极电解液区域；
-电溶解反应器由多个电溶解室所构成，所述电溶解室的循环回路和电流供给回路是分开的，并且能够相互独立地进行调换。因此，可以保证至少一个反应器总是处于已建立的电溶解工作状态阶段，而一个或多个其他反应器则可以处于过渡的调换阶段。这使得电解液成分的一致性更加恒定；
-用于供给锡颗粒的自动装置为反应器的所有筐的漏斗73服务。
权利要求
1.一种用于在电解液中有不可溶解的阳极(23)的电沉积单元(3)中对连续移动钢带 (1)进行电解镀锡的方法，其在线上具有电溶解反应器(6)，所述电溶解反应器(6)用于通过借助于电透析或电解膜(10)的选择性分隔来使所述电解液重新含有锡离子，所述电透析或电解膜(10)将所述电溶解反应器(6)分为阳极隔间(6b)和阴极隔间(6a)，所述阳极隔间 (6b)包括与电流供给回路(12)的正极连接的第一电极(122b)，所述阴极隔间(6a)包括与该同一电路的负极连接的第二电极(121a)，在所述方法中，所述电溶解反应器的控制部件进行所述两个电极中每个的电流供给极性的第一调换，所述控制部件以邻接于所述第一调换的方式来保证在所述电溶解反应器的两个隔间中的每个和所述电沉积单元之间的电解液循环的第二调换，所述方法的特征在于-所述电溶解单元的电流供给极性和返回所述电沉积单元的电解液循环的周期性邻接调换，通过借助于可溶解的电极将电溶解阳极功能赋予所述两个隔间中的一个或另一个来按照交替的周期从所述两个隔间中的一个或另一个连续地提取电解液；-连续提取的两个交替周期由相近的时间长度来限定。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述两个电极中的每个与非导电溶解筐(7a、7b) 关联，所述溶解筐被供有可溶解的导电元件，使得所述电极具有相同的阳极/阴极类型调换的性质。
3.如权利要求2所述的方法，其中，可溶解元件的供给通过在所述非导电溶解筐(7a、 7b)中的每个内连续地或相继地填充锡颗粒来实现，它们中的每个都部分地浸入所述两个隔间中一个的电解液中。
4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述电溶解反应器的两个隔间中的每个之间的电解液循环的调换以同步地方式与所述电解液的除氢气过程的可切换环路耦联。
5.如上述权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，借助于保证电解液从所述电溶解反应器(6)的正由阳极电解液回路(6a)供给的隔间向着所述电沉积单元(3)和将要变成阳极电解液回路的阴极电解液回路(6b)循环的液压回路(8)，所述电解液循环和电流供给极性的调换根据以下顺序来实现a)切断所述电溶解反应器的电流供给；b)停止用于使出自容器(4、5)的阳极电解液和阴极电解液向着每个所述电极循环的泵 (104,105)；c)打开所述阴极电解液回路(6b)的电解液的第一输入阀和第一输出阀(82b、9h)，而与所述阳极电解液回路(6a)连接的阀(8h、84b)以及与所述阴极电解液回路连接的其中一个阀(9 )则是关闭的，并且启动所述泵(104)，直至包含在所述溶解反应器的(6b)侧以及与所述第一阀和之前为阴极的隔间(71b)连接的管道(81b、91a)中的阴极电解液排到所述阴极电解液容器(5)中；d)打开所述阳极电解液回路(6a)的电解液的第二输入阀和第二输出阀(94b、8^)，而与所述阴极电解液回路(6b)连接的阀(Ma、92b)以及与所述阳极电解液回路连接的其中一个阀(8 )则是关闭的，并且启动所述泵(105)，直至包含在所述溶解反应器的(6a)侧以及与所述第二阀和之前为阳极的隔间(71a)连接的管道(81a、83a)中的阳极电解液排到所述阳极电解液容器(4)中；e)一旦(71a)中的阳极电解液向着所述阳极电解液容器(4)的排放和(71b)中的阴极电解液向着所述阴极电解液容器(5)的排放结束就关闭所述第一阀中的一个和所述第二阀中的一个(84a、92a)；f)打开从每个所述电极到所述容器(4、5)之一的阀(84b、92b)；g)调换并重新建立供给电流。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，分析部件向所述控制部件输出对应于每个所述隔间中的锡离子含量的信号，其中所述分析部件能够定性和定量地测量所述电溶解反应器(6)的两个隔间中每个的化学成分，而且，所述控制部件根据可调节的锡离子含量阈值来保证所述电流供给极性的调换以及电解液循环的调换。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电溶解反应器的控制部件能够保证根据锡离子更新需求来控制溶解电流强度，其中所述更新需求至少根据由所述分析部件输出的信号来估计。
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述分析部件使用激光消融光谱分析仪。
9.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，磺酸，例如甲磺酸，被用作电解液。
10.如上述权利要求所述的方法，其特征在于，分隔所述电溶解反应器的阳极电解液和阴极电解液的阳极隔间和阴极隔间的电透析或电解膜为阳离子膜，其具有选择性的渗透性，所述选择性的渗透性允许在所述阳极隔间中维持大份额的锡离子Sn++，并允许将氢离子 H+向所述阴极隔间传输以及允许锡离子Sn++向该同一阴极隔间进行少量传输。
11.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述电溶解反应器的两个电极由纯度高于99%的锡所构成。
12.一种用于在电解液中有不可溶解的阳极的电沉积单元(3)中对连续移动钢带进行电解镀锡的设备，其在线上在回路中具有电溶解反应器(6)，其中所述电溶解反应器(6)用于通过借助于电透析或电解膜(10)的选择性分隔来使所述电解液重新含有锡离子，所述电透析或电解膜(10)将所述电溶解反应器(6)分为阳极隔间(6b)和阴极隔间(6a)，所述阳极隔间(6b)包括与电流供给回路(12)的正极连接的第一电极(122b)，所述阴极隔间(6a)包括与该同一电路的负极连接的第二电极(121a)，在所述设备中，所述电溶解反应器的控制部件进行所述两个电极中每个的电流供给回路(11)的极性的第一调换，所述控制部件以邻接于所述第一调换的方式来保证在所述电溶解反应器的两个隔间中的每个和所述电沉积单元之间的电解液循环的第二调换，所述设备的特征在于-所述控制部件启动所述电溶解单元的电流供给极性和返回所述电沉积单元的电解液循环的周期性邻接调换，同时通过借助于可溶解的电极将电溶解阳极功能赋予所述两个隔间中的一个或另一个来保证按照交替的周期从所述两个隔间中的一个或另一个连续地提取电解液；“所述控制部件相继地启动两个交替周期中的每个，同时维持电解液的连续提取，所述周期由相近的时间长度来限定。
13.如权利要求12所述的设备，其中，所述两个电极包括可溶解导电元件，使得所述电极具有相同的阳极/阴极类型调换的性质。
14.如权利要求13所述的设备，其中，所述可溶解元件包括能够在两个非导电溶解筐 (7a、7b)中的至少一个中连续地或相继地填充的锡颗粒，所述可溶解元件中的每个都部分地浸入所述两个隔间中一个的电解液中。
15.如上述权利要求12至14中任一项所述的设备，其中，所述控制部件包括在所述电溶解反应器的两个隔间中的每个之间的电解液循环的调换与用于电解液的除氢气单元(5) 的环路的切换的同步耦联，所述环路可以在所述隔间中的一个和所述除气单元之间切换。
16.如上述权利要求14至15中任一项所述的设备，其中，每个溶解筐(7a、7b)部分地呈竖直柱的形式，以能够被填充锡颗粒，在所述竖直柱中，电解液由柱下部向柱上部循环， 所述溶解筐包括 下“潮湿”区域，其由非导电材料，如塑料或强化聚酯树脂、或镀覆有聚合物的钢，构成，并完全浸没在电解液中，而且包括由至少一个塑料网所构成的栅，所述塑料网具有适于在0. 50至0. 05mm之间的、优选地在0. 3至0. IOmm之间的锡粒度的网眼，所述网由所述溶解筐的罩来支持，所述罩具有至少是所述网的网眼50倍大的、用于与电解液接触的开口 ； 中间“潮湿”区域，其没有浸没但是被电解液循环所弄湿，并配备有用于回收再生电解液的槽(72a、72b)，所述槽由与所述下区域的栅相同的栅来供给，所述栅和槽构成的整体由非导电材料制成，例如，塑料或强化聚酯树脂或镀覆有聚合物的钢； 上“干燥”区域，其是导电的，并没有任何的浸没或与电解液接触，而且配备有用于填充锡颗粒的金属漏斗(73)并与电流供给回路(11)的极性触点连接。
17.如权利要求12至16中任一项所述的设备，其中，所述电溶解反应器的电流供给回路(11)包括极性反转器(12)，所述极性反转器(12)能够根据正极性或负极性保证所述电极(121a、122b)中每个的供电调换，每个所述电极因此根据可控的极化顺序成为阳极或阴极。
18.如权利要求16所述的设备，其特征在于，第一回路能够保证电解液根据以下方案来循环 耗尽锡并富含酸的电解液从所述电沉积单元(3)中被提取，经历除氧气单元(4)的处理，然后在压力下被引入第一锡颗粒溶解筐(7a)的下区域中，其中所述压力足以允许所述电解液溢出到所述中间区域的回收槽(72a)中，而不溢出到所述上干燥区域中； 重新含有锡离子的电解液当其在所述电溶解反应器的第一溶解筐(7a)中循环时从其回收槽(72a)中被提取，进行除氧气(4)，以重新注入镀覆池(2)中； 在所述电透析或电解膜(10)附近、在与所述第一溶解筐(7a)相对的那侧从所述电溶解反应器的第二隔间(6b)中提取的电解液进行除氢气(5)，然后重新注入所述电溶解反应器的隔间的相同区域中。
19.如权利要求16或18中任一项所述的设备，其特征在于，第二回路能够保证电解液根据以下方案来循环 耗尽锡并富含酸的电解液从所述电沉积单元(3)中被提取，经历除氧气单元(4)的处理，然后在压力下引入第二锡颗粒溶解筐(7b)的下区域中，其中所述压力足以允许所述电解液溢出到所述中间区域的回收槽(72b)中，而不溢出到所述上干燥区域中； 重新含有锡离子的电解液当其在所述电溶解反应器中的第二溶解筐(7b)中循环时从其回收槽(72b)中被提取，以重新注入镀覆池(2)中； 在所述电透析或电解膜(10)附近、在与所述第二溶解筐(7b)相对的那侧从所述电溶解反应器的第一隔间(6a)中提取的电解液进行除氢气(5)，然后重新注入所述反应器的隔间的相同区域中。
20.如权利要求18或19中任一项所述的设备，其特征在于，所述除氧气(4)或除氢气 (5)分别在阳极电解液容器(4)或阴极电解液容器(5)中实现，例如在所述电溶解反应器的隔间的缓冲池中实现。
21.如上述权利要求12至20中任一项所述的设备，其中，借助于保证电解液从所述电溶解反应器(6)的正由阳极电解液回路(6a)供给的隔间向着所述电沉积单元(3)和将要变成阳极电解液回路的阴极电解液回路(6b)循环的液压回路(8)，所述电解液循环和电流供给极性的调换根据以下顺序来实现a)切断所述电溶解反应器的电流供给；b)停止用于使出自所述容器(4、5)的阳极电解液和阴极电解液向着每个所述电极循环的泵(104、105)；c)打开所述阴极电解液回路(6b)的电解液的第一输入阀和第一输出阀(82b、9h)，而与所述阳极电解液回路(6a)连接的阀(8h、84b)以及与所述阴极电解液回路连接的其中一个阀(9 )则是关闭的，并且启动所述泵(104)，直至包含在所述溶解反应器的(6b)侧以及与所述第一阀和之前为阴极的隔间(71b)连接的管道(81b、91a)中的阴极电解液排到所述阴极电解液容器(5)中；d)打开所述阳极电解液回路(6a)的电解液的第二输入阀和第二输出阀(94b、8^)，而与所述阴极电解液回路(6b)连接的阀(Ma、92b)以及与所述阳极电解液回路连接的其中一个阀(8 )则是关闭的，并且启动所述泵(105)，直至包含在所述溶解反应器的(6a)侧以及与所述第二阀和之前为阳极的隔间(71a)连接的管道(81a、83a)中的阳极电解液排到所述阳极电解液容器(4)中；e)—旦(71a)中的阳极电解液向着所述阳极电解液容器(4)的排放和(71b)中的阴极电解液向着所述阴极电解液容器(5)的排放结束就关闭所述第一阀中的一个和所述第二阀中的一个(84a、92a)；f)打开从每个所述电极到所述容器(4、5)之一的阀(84b、92b)；g)调换并重新建立供给电流。
22.如权利要求12至21中任一项所述的设备，其特征在于，所述电解液的循环回路包括第一循环回路和第二循环回路，它们分别配备有远程控制的第一机动阀组和第二机动阀组，所述机动阀组允许根据以下两种顺序模式来与施加在所述电极上的电极性的调换相关地相继调换到所述第一回路或所述第二回路上 当与所述第一回路连接的第一隔间初始为阳极时打开所述第一回路并相应地关闭所述第二回路的模式； 当与所述第二回路连接的第二隔间初始为阳极时打开所述第二回路并相应地关闭所述第一回路的模式。
23.如权利要求12至22中任一项所述的设备，其特征在于，所述机动阀和应用在所述电极上的电极性的反转器由控制部件控制，所述控制部件根据与所述隔间(6a、6b)中的每个的锡离子含量相关的数据来输出调换命令，所述含量由分析部件发送给所述控制部件， 所述分析部件理想地根据激光消融光谱技术或“激光诱导击穿光谱仪”技术运行。
24.如权利要求12至23中任一项所述的设备，其特征在于，所述电溶解反应器由配有循环回路和电流供给回路的多个电溶解室组成，它们并联安装并且每个都包括 交替地为阳极或阴极类型的第一溶解筐(7a)； 交替地为阴极或阳极类型的第二溶解筐(7b)； 电透析或电解阳离子膜，所述膜根据所述电极的极化来将每个室分隔为阳极电解液区域和阴极电解液区域。
25.如权利要求12至M中任一项所述的设备，其特征在于，所述电溶解反应器由多个电溶解室构成，所述电溶解室的循环回路和电流供给回路是分开的，并且能够相互独立地进行调换。
26.如权利要求M或25所述的设备，其特征在于，用于供给锡颗粒的自动装置为所述反应器的所有筐的漏斗(73 )服务。
全文摘要
本发明描述了一种用于在电解液中有不可溶解的阳极(23)的电沉积单元(3)中对连续移动钢带(1)进行电解镀锡的方法，其在线上具有电溶解反应器(6)，所述电溶解反应器(6)用于通过借助于电透析或电解膜(10)的选择性分隔来使所述电解液重新含有锡离子，所述膜将所述电溶解反应器(6)分为阳极隔间(6b)和阴极隔间(6a)，所述阳极隔间包括与电流供给回路(12)的正极连接的第一电极(122b)，所述阴极隔间包括与相同电路的负极连接的第二电极(121a)，在所述方法中，所述电溶解反应器的控制部件进行所述两个电极中每个的电流供给极性的第一调换，所述控制部件以邻接于第一调换的方式来保证在所述电溶解反应器的两个隔间中的每个和电沉积单元之间的电解液循环的第二调换，所述电溶解单元的电流供给极性和返回所述电沉积单元的电解液循环的周期性邻接调换通过借助于可溶解的电极将电溶解阳极功能赋予所述两个隔间中的一个或另一个来以交替的周期从所述两个隔间中的一个或另一个连续地提取电解液，连续提取的两个交替周期由相近的时间长度来限定。还说明了一种实施所述电解镀锡方法的设备。本发明的主要目的在于有效地保证电解液重新含有锡离子的连续性。
文档编号C25D21/18GK102187017SQ200880131534
公开日2011年9月14日 申请日期2008年10月31日 优先权日2008年10月14日
发明者巴比里 P. 申请人:西门子Vai金属科技有限公司