一种用于CSP结晶器铜板电镀的电镀装置和电镀方法与流程

本发明涉及电镀技术领域，尤其涉及一种用于csp结晶器铜板电镀的电镀装置和电镀方法。

背景技术：

csp生产线是钢铁冶金中连铸连轧的一种生产方式，csp结晶器铜板是连铸机部分的核心部件，铜板连接水箱后使用，在通钢150炉左右后下线修复，修复方式是将铜板的工作面加工掉1.5mm，铜板表面没有镀层，与其它表面有镀层的结晶器铜板相比通钢量偏低。如授权公告号为cn105921706b的发明专利″一种连铸结晶器铜板的在线修复方法″中的技术效果：通过对连铸结晶器铜板进行电镀镀层修复，可以延长铜板的使用寿命，同时降低成本，提高作业效率和收益，实现结晶器铜板的可持续使用。

目前存在的问题是csp结晶器铜板表面没有电镀层，究其的原因是电镀难度大，通常结晶器铜板修复时将水箱与铜板拆开后铜板放置在电镀槽中进行电镀，但是csp结晶器铜板与水箱组装后不能拆开，拆开后铜板严重变形不能继续使用。带水箱的铜板无法放入到镀槽中进行电镀，主要有两个原因，一是带水箱的铜板体积较大无法放入到电镀槽中，二是水箱无法做全密闭，镀液进入水箱会造成镀液污染和水箱腐蚀，因此国内各钢厂csp生产线的结晶器铜板表面均未采用电镀的方式修复，也未看到关于任何用于csp结晶器铜板电镀的电镀方法或电镀装置的相关研发和报道。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种可用于csp结晶器铜板电镀的电镀装置和电镀方法，用于解决csp结晶器铜板的无法电镀问题，同时解决了csp结晶器铜板普通修复损耗大，与其它表面有镀层的结晶器铜板相比通钢量偏低的问题。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：

本发明提供一种用于csp结晶器铜板电镀的电镀装置和电镀方法，包括：

一种用于csp结晶器铜板电镀的电镀方法，利用围挡部和电镀平台组装一电镀容腔，其中：将所述围挡部的内表面作为电镀容腔的侧表面，将csp结晶器铜板待镀面作为围挡部的内表面的部分或全部；将所述电镀平台的上表面作为电镀容腔的底面，并在电镀平台上设置连通电镀容腔的进液孔和出液孔；在上述电镀容腔内注入电镀液实现对csp结晶器铜板待镀面的电镀。

因现有技术中目前尚未有办法对csp结晶器铜板进行电镀，一是因为没有足够大的电镀槽放置csp结晶器，二是因为即使设计足够大的电镀槽，csp结晶器水箱密封性不足，放置在电镀液中电镀液渗入水箱会造成水箱腐蚀和电镀液污染；同时因csp结晶器铜板需要电镀的工作面仅为与水箱对应安装的具有凹陷的一侧面，因此为解决这个问题，本技术方案提供了一种以csp结晶器铜板待镀面作为围挡部的部分或全部和电镀平台一起组装成一个电镀容腔，在电镀容腔中注满电镀液后对csp结晶器铜板待镀面进行电镀的电镀方法。

本申请通过以csp结晶器铜板待镀面作为电镀容腔的一部分，可以直接进行电镀，解决了没有足够大的电镀槽的问题，也解决了即使设计够大的电镀槽，csp结晶器整体放入电镀槽中电镀会对水箱造成的腐蚀和电镀液污染问题。同时通过对csp结晶器铜板进行电镀，不需要用传统的修复方式将铜板的工作面加工掉，可以延长铜板的使用寿命，同时降低成本，提高作业效率和收益，实现结晶器铜板的可持续使用。

一种用于csp结晶器铜板电镀的电镀装置，包括电镀容腔，所述电镀容腔包括围挡部和电镀平台，其中：所述围挡部的内表面为电镀容腔的侧表面，所述csp结晶器铜板待镀面为围挡部的内表面的部分或全部；所述电镀平台的上表面为电镀容腔的底面，所述电镀平台上设置有连通电镀容腔的进液孔和出液孔。

在明确上述电镀方法之后，组装电镀装置，电镀平台主要用于放置带水箱的csp结晶器铜板、围挡部，首先保证平台整体的平面度，其次平台中间设置两个连通电镀容腔的通孔，用于进液和出液，进液孔和出液孔的管道通过转接后与铜板电镀槽和铜板电解槽相通。围挡部主要是用于与csp结晶器铜板一起组装成密闭的电镀容腔的侧表面，并且可密闭的竖向垂直安装在电镀平台上。

进一步地，用于csp结晶器铜板电镀的电镀装置，所述围挡部还包括挡板，所述挡板高度不低于csp结晶器铜板的高度。

为适应不同电镀面积要求，保证csp结晶器铜板可电镀面积最大化，电镀液可完全充满电镀容腔，因此挡板高度必须不低于csp结晶器铜板的高度。实际电镀时，所需电镀面积的大小可通过调节注入电镀液的高度来控制。

进一步地，用于csp结晶器铜板电镀的电镀装置，所述围挡部包括两个结晶器铜板待镀面和两个挡板，两个csp结晶器铜板待镀面相对放置，两端密封连接挡板。在以获得最大电镀效率为目的时，设计将四个csp结晶器铜板待镀面作为挡板互相密封作为电镀容腔的侧表面，电镀时可达到同时完成四个csp结晶器铜板的电镀。但是在实际试验中，因csp结晶器铜板的重量约为5吨-6吨，在密封连接后吊起至安装在电镀平台上时，在吊装过程中因csp结晶器重量问题导致密封性受到破坏，csp结晶器铜板相互间会散开，不能保证密封性。

若采用三个csp结晶器铜板和一个挡板的结合方式组成电镀容腔的侧表面，首先，csp结晶器铜板和挡板相对连接时，重量上会造成严重不对称，在吊起安装时同样会造成密封性受破坏的情况；其次，csp结晶器铜板的长度一般为1.81米或2.45米，高为1.1米，对应设置等长等高挡板，整个电镀装置体积大，吊起安装时也存在较大的困难。

基于上述原因，电镀时，优选两个csp结晶器铜板待镀面相对放置，两端密封连接两个挡板，然后安装在电镀平台上。在确保密封的前提下，也可同时对两个csp结晶器铜板进行电镀，获得最大的电镀效率。

进一步地，用于csp结晶器铜板电镀的电镀装置，所述两个相对放置的csp结晶器铜板待镀面之间的最短间距为400mm～500mm。两个csp结晶器铜板待镀面相对放置，两端密封连接两个挡板与电镀平台组装成一个电镀容腔时，考虑电镀时所放阳极篮的大小尺寸和电镀时阴极与阳极的最小距离，为保证csp结晶器铜板的电镀效果，两个相对放置的csp结晶器铜板之间的最短间距不得小于400mm；对应的，当两个csp结晶器铜板之间的垂直距离过大时，阴极和阳极的距离过大，不能保证较好的电镀效果，同时电镀容腔的体积过大，吊起安装时电镀容腔的密封性会受到破坏，因此两个相对放置的csp结晶器铜板之间的最短间距最大不超过500mm。

优选地，定义挡板平行于电镀平台的方向为长度方向，所述挡板的长度大于两个相对放置的csp结晶器铜板待镀面之间的最短间距，挡板长度方向的两侧均与csp结晶器铜板密封贴合。挡板的长度大于csp结晶器铜板待镀面之间的最短间距时，中间部分作为电镀容腔的侧表面，两侧部分均超出csp结晶器铜板待镀面之间的最短间距，且贴合csp结晶器铜板，并在挡板与csp结晶器铜板贴合处设置密封垫，以保证挡板和csp结晶器铜板间的密封性。

进一步地，用于csp结晶器铜板电镀的电镀装置，根据csp结晶器铜板和挡板底部尺寸在电镀平台上开卡槽，csp结晶器铜板、挡板底部密封安装在电镀平台卡槽内。为确保csp结晶器铜板、挡板与电镀平台连接的密封性和安装的便利性，根据csp结晶器铜板和挡板尺寸在电镀平台上开卡槽，在csp结晶器铜板、挡板下部粘贴密封垫后对应安装在电镀平台卡槽内。达到快速组装、拆卸方便的目的，同时保证了电镀平台与csp结晶器铜板、挡板之间良好的密封效果。

在电解、电镀过程中，由于高温作用和电镀液、电解液的强腐蚀性，因此电镀平台和挡板作为电镀容腔的组成部分必须要满足耐高温、耐酸碱腐蚀、不易变形的要求，同时考虑成本因素和普及性应用。因此，优选地，用于csp结晶器铜板电镀的电镀装置，所述电镀平台和挡板的材料为pcv材质。

目前常用的电镀液有镍、镍铁、镍钻、钻镍等，电镀时电镀液中的金属可以在待镀工件表面被还原成镀层，考虑镀层金属的属性，优选地，用于csp结晶器铜板电镀的电镀方法，通过该电镀方法可电镀的金属为镍、镍铁合金、镍钻合金。

有益效果：

由以上技术方案可知，本发明的技术方案提供了一种用于csp结晶器铜板电镀的电镀装置和电镀方法。

本发明一种用于csp结晶器铜板电镀的电镀装置和电镀方法通过利用待镀工件csp结晶器铜板待镀面、挡板、电镀平台组建了一个电镀容腔，解决了带水箱的铜板因体积问题无法放入到电镀镀槽中进行电镀的问题，并利用该电镀容腔对csp结晶器铜板待镀面进行电镀，实现了csp结晶器铜板表面增加电镀层的目的。通过对csp结晶器铜板进行电镀，不需要用传统的修复方式将铜板的工作面加工掉，可以延长铜板的使用寿命，同时降低成本，提高作业效率和收益，实现结晶器铜板的可持续使用。

同时，综合考虑实际操作，采用csp结晶器铜板待镀面两个相对放置，两端密封连接两个挡板，在csp结晶器铜板、挡板底部粘贴密封垫，并在电镀平台上根据在csp结晶器铜板、挡板的底部尺寸开卡槽的设计，确保了csp结晶器铜板、挡板和电镀平台之间相互连接的密封性，并获得最大的电镀效率，且上述设计便于电镀装置的安装和拆卸。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1是用于csp结晶器铜板电镀的电镀装置结构示意图。

1-水箱、2-csp结晶器铜板、3-挡板、4-电镀容腔。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

一种用于csp结晶器铜板2电镀的电镀方法：

一种用于csp结晶器铜板2电镀的电镀方法，利用围挡部和电镀平台组装一电镀容腔4，其中：将所述围挡部的内表面作为电镀容腔4的侧表面，将csp结晶器铜板2待镀面作为围挡部的内表面的部分或全部；将所述电镀平台的上表面作为电镀容腔4的底面，并在电镀平台上设置连通电镀容腔4的进液孔和出液孔；在上述电镀容腔4内注入电镀液实现对csp结晶器铜板2待镀面的电镀。

第一步：组装一个电镀容腔4：

利用上述方法组装一个电镀容腔4。

第二步，将csp结晶器铜板2待镀面清洗干净

将csp结晶器铜板2待镀面用碱性清洗剂清洗清洗，清洗后保证csp结晶器铜板2待镀面水膜完整。

第三步，将csp结晶器铜板2待镀面电解

将不锈钢制的电解板放置在电镀容腔4中间，将铜板与整流器的阳极连接，电解板与整流器的阴极连接，连接后将电解槽内50％浓度的磷酸通过进水管流进腔体中，通电后电压调至9v，电解时间5分钟，将电解板吊走，将磷酸通过出液孔排进电解槽中。

第四步，将csp结晶器铜板2待镀面进行电镀。

将装满金属镍的钛篮放置在电镀容腔4中间，将铜板与整流器阴极连接，钛篮与整流器阳极连接，镀液通过循环管道进入腔体内，调整电流，根据镀层厚度确定电流密度和电镀时间，电镀完成后将电镀液通过出液孔流进镀槽中，铜板冲洗干净后拆卸在进行表面加工。

上述用于csp结晶器铜板2电镀的电镀方法主要是基于现有技术中尚无法对csp结晶器铜板2进行电镀的两个原因，一、没有足够大的电镀槽放置csp结晶器，二、即使设计足够大的电镀槽，csp结晶器水箱密封性不足，放置在电镀液中厚电镀液渗入水箱会造成水箱腐蚀和电镀液污染，而提供的一种解决方法。

本申请通过以csp结晶器铜板2待镀面作为电镀容腔4的一部分，可以直接进行电镀，解决了没有足够大的电镀槽的问题，也解决了即使设计够大的电镀槽，csp结晶器整体放入电镀槽中电镀会对水箱造成的腐蚀和电镀液污染问题。通过以csp结晶器铜板2待镀面作为围挡部的全部或部分和电镀平台一起组装成一个电镀容腔4，并在电镀容腔4中注满电镀液后对csp结晶器铜板2进行电镀的方法解决了现有技术中存在的最主要的问题。同时，通过对csp结晶器铜板2进行电镀，不需要用传统的修复方式将铜板的工作面加工掉，可以延长铜板的使用寿命，同时降低成本，提高作业效率和收益，实现结晶器铜板的可持续使用。

如图1所示的关于一种用于csp结晶器铜板2电镀的电镀装置：

一种用于csp结晶器铜板2电镀的电镀装置，包括电镀容腔4，所述电镀容腔包括围挡部和电镀平台，其中：所述围挡部的内表面为电镀容腔4的侧表面，所述csp结晶器铜板2待镀面为围挡部的内表面的部分或全部；所述电镀平台的上表面为电镀容腔4的底面，所述电镀平台上设置有连通电镀容腔的进液孔和出液孔。

具体组装电镀装置时，电镀平台主要用于放置带水箱的csp结晶器铜板2、围挡部，首先保证平台整体的平面度，其次平台中间设置两个连通电镀容腔4的通孔，用于进液和出液，进液孔和出液孔的管道通过转接后与铜板电镀槽和铜板电解槽相通。围挡部主要是用于与csp结晶器铜板2一起组装成密闭的电镀容腔4的侧表面，并且可密闭的竖向垂直安装在电镀平台上。

具体实施时，用于csp结晶器铜板2电镀的电镀装置，所述围挡部还包括挡板3，所述挡板3高度不低于csp结晶器铜板2的高度。

为适应不同电镀面积要求，保证csp结晶器铜板可电镀面积最大化，电镀液可完全充满电镀容腔，因此挡板3高度必须不低于csp结晶器铜板2的高度，可以采用与csp结晶器铜板等高的挡板。实际电镀时，所需电镀面积的大小可通过电镀时调节注入电镀液的高度来控制。

具体实施时，用于csp结晶器铜板2电镀的电镀装置，所述围挡部包括两个结晶器铜板2待镀面和两个挡板3，两个csp结晶器铜板2待镀面相对放置，两端密封连接挡板3。在以获得最大电镀效率为目的时，设计将四个csp结晶器铜板2待镀面作为挡板3互相密封作为电镀容腔4的侧表面，电镀时可达到同时完成四个csp结晶器铜板2的电镀。但是在实际试验中，因csp结晶器铜板2的重量约为5吨-6吨，在密封连接后吊起至安装在电镀平台上时，在吊装过程中因csp结晶器重量问题导致密封性受到破坏，csp结晶器铜板2相互间会散开，不能保证密封性。

若采用三个csp结晶器铜板2和一个挡板3的结合方式组成电镀容腔4的侧表面，首先，csp结晶器铜板2和挡板3相对连接时，重量上会造成严重不对称，在吊起安装时同样会造成密封性受破坏的情况；其次，csp结晶器铜板2的长度一般为1.81米或2.45米，高为1.1米，对应设置等长等高挡板3，整个电镀装置体积大，吊起安装时也存在较大的困难。

基于上述原因，具体电镀时，两个csp结晶器铜板2待镀面相对放置，两端密封连接两个挡板3，然后安装在电镀平台上。在确保密封的前提下，也可同时对两个csp结晶器铜板2进行电镀，获得最大的电镀效率。

具体实施时，用于csp结晶器铜板电镀的电镀装置，所述两个相对放置的csp结晶器铜板2待镀面之间的最短间距为400mm～500mm。两个csp结晶器铜板2待镀面相对放置，两端密封连接两个挡板3与电镀平台组装成一个电镀容腔4时，考虑电镀时所放阳极篮的大小尺寸和电镀时阴极与阳极的最小距离，为保证csp结晶器铜板2的电镀效果，两个csp结晶器铜板2之间的最小间距不得小于400mm；对应的，当两个csp结晶器铜板2之间的垂直距离过大时，阴极和阳极的距离过大，不能保证较好的电镀效果，同时电镀容腔4的体积过大，吊起安装时电镀容腔4的密封性会受到破坏，因此两个相对放置的csp结晶器铜板之间的最短间距最大不超过500mm。

具体实施时，用于csp结晶器铜板2电镀的电镀装置，定义挡板3平行于电镀平台的方向为长度方向，所述挡板3的长度大于两个相对放置的csp结晶器铜板2待镀面之间的最短间距，挡板3长度方向的两侧均与csp结晶器铜板2密封贴合。挡板3的长度大于csp结晶器铜板2待镀面之间的最短间距时，中间部分作为电镀容腔4的侧表面，两侧部分均超出csp结晶器铜板2待镀面之间的最短间距，且贴合csp结晶器铜板，并在挡板3与csp结晶器铜板2贴合处设置密封垫，以保证挡板和csp结晶器铜板间的密封性。

具体实施时，用于csp结晶器铜板2电镀的电镀装置，根据csp结晶器铜板2和挡板3底部尺寸在电镀平台上开卡槽，csp结晶器铜板2、挡板3底部密封安装在电镀平台卡槽内。为确保csp结晶器铜板2、挡板3与电镀平台连接的密封性和安装的便利性，根据csp结晶器铜板2和挡板3尺寸在电镀平台上开卡槽，在csp结晶器铜板2、挡板3下部粘贴密封垫后对应安装在电镀平台卡槽内。达到快速组装、拆卸方便的目的，同时保证了电镀平台与csp结晶器铜板2、挡板3之间良好的密封效果。

在电解、电镀过程中，由于高温作用和电镀液、电解液的强腐蚀性，因此电镀平台和挡板3作为电镀容腔4的组成部分必须要满足耐高温、耐酸碱腐蚀、不易变形的要求，同时考虑成本因素和普及性应用。具体实施时，用于csp结晶器铜板2电镀的电镀装置，所述电镀平台和挡板3的材料为pcv材质。

目前常用的电镀液有镍、镍铁、镍钻、钻镍等，电镀时电镀液中的金属可以在待镀工件表面被还原成镀层，考虑镀层金属的属性，具体实施时，用于csp结晶器铜板2电镀的电镀方法，通过该电镀方法可电镀的金属为镍、镍铁合金、镍钻合金。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。