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滾鍍溶液溫升,夏天無法連續生產,教你怎麽搞定!

作者:admin 發布日期:2019/5/15 關注次數: 二維碼分享

滾鍍生產時溶液溫升較之掛鍍快得多,這對於采用常溫型滾鍍工藝(如氯化鉀滾鍍鋅、硫酸鹽滾鍍錫等)生產危害較大,例如造成鍍液性能惡化、鍍層質量下降、光亮劑消耗大、嚴重時停工停產等,從而無法實現夏天連續生產,所以有必要采取措施將滾鍍溶液(主要指常溫型滾鍍工藝的溶液)的溫度控製在比較理想的範圍內。其措施總結如下。

1減小體積電流密度,減緩滾鍍溶液溫升體積。

電流密度指單位體積溶液所通過的電流強度。例如,鍍液總體積500L,電鍍時使用電流100A,則其體積電流密度為100A/500L=0.2A/L。

體積電流密度大是造成滾鍍溶液溫升較快的重要原因之一,所以減小滾鍍的體積電流密度,是減緩滾鍍溶液溫升的一個有效措施。

生產中常可以見到的“滾筒小、鍍槽大”現象道理即在於此,滾筒小使用電流小,鍍槽大溶液體積大,則體積電流密度小。

實踐證明,將滾鍍的體積電流密度控製在合適的範圍內,基本可以實現夏天連續生產時溶液溫度不升不降。

至於體積電流密度多大合適,因鍍液不同而不同,且不同的人、不同的設備生產廠家經驗數據不同,不多述。

2減小溶液電阻滾鍍體係電阻較大是造成滾鍍溶液溫升較快的另一個重要原因。

滾鍍體係電阻較大表現為(R電液+R電極)較大,其中R電液即溶液電阻。

減小溶液電阻R電液,可減少滾鍍過程中產生的熱量,則可有效減緩滾鍍溶液的溫升。

(1)從溶液角度

從溶液角度講,在不產生其他影響的前提下盡量使導電鹽含量高一點,尤其不能使導電鹽缺少甚至匱乏。

導電鹽含量高溶液內阻小,則產生的熱量少。並且,導電鹽含量高也利於溶液分散能力的改善。

(2)從設備角度

從設備角度講主要指滾筒,具體講是滾筒的封閉結構。滾筒的封閉結構是造成滾鍍溶液內阻較大的重要原因,其影響遠大於溶液導電鹽含量的適當波動。

所以,改善或打破滾筒的封閉結構,是減小滾鍍溶液內阻的關鍵所在。常見的措施有:改進滾筒開孔、向滾筒內外循環噴流、采用振動電鍍等。

3減小電極電阻滾鍍體係。

電阻較大的另一個表現為R電極較大。掛鍍的R電極較小,一般可以忽略,但滾鍍由於間接導電方式的影響,R電極較大,不能被忽略,則由R電極產生的熱量也不能被忽略。

所以減小電極電阻R電極,能夠一定程度上減緩滾鍍溶液的溫升。

比如,滾筒的陰極導線不能太細、陰極導電釘不能太小、導電不好的鍍件應加金屬球陪鍍等,都是常見的減小電極電阻的措施。

4采用寬溫添加劑采用寬溫添加劑,是滾鍍實現夏天連續生產常見的措施。

不可否認,寬溫添加劑為常溫型滾鍍工藝夏天生產帶來很大的方便,但片麵誇大或追捧寬溫添加劑的作用也是不科學的。

采用寬溫添加劑也需要與其他措施配合使用(比如減小體積電流密度、減小溶液電阻、采取溶液降溫措施等),否則若溶液溫度較高,僅僅能使生產進行下去而已,但同時會存在很多問題,比如鍍層質量(如光亮度、低電流區鍍覆性能、鍍層純度等)差、添加劑消耗多、缸角增多、陽極溶解快、鍍液成分及PH值變化快等,得不償失。

另外,應選用質量較好的寬溫添加劑,其添加劑中的陰離子型表麵活性劑在溶液溫度高時不易分解,則對鍍層質量(主要指鍍層純度)造成的影響相對較小。

5采取溶液降溫措施采取溶液降溫措施,是控製滾鍍溶液溫升的有效措施。

常見的滾鍍溶液降溫措施,可歸納為槽內冷卻管冷卻和槽外換熱器冷卻兩種。

(1)槽內冷卻管冷卻

將一定表麵積的冷卻管道鋪設在鍍槽內的溶液中,然後向冷卻管通以計算流量和要求溫度的循環冷卻介質,從而達到降低或控製溶液溫度的目的。

冷卻管可采用鋼管搪鉛、鉛銻合金、不鏽鋼、鈦管等金屬管,或聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等塑料管束。


圖1 雙向槽側帶框架管束式換熱器示意圖

1-冷凍水進口;2-冷凍水出口;3-塑料管束;4-框架

冷卻介質可采用自來水、地下水、冷凍水等,其中以冷凍水效果較好。采用冷凍水需匹配合適的冷凍機,冷凍機大小可與定購廠家協商確定。

(2)槽外換熱器冷卻

將需冷卻的槽液用耐腐蝕泵打入安裝在鍍槽外的熱交換器中,槽液與熱交換器中的冷卻介質連續循環交換熱量而降溫,降溫後的槽液又返回鍍槽中,如此循環往複,即可控製槽液溫度在工藝要求的範圍內。

這種方式的優點是,不占用鍍槽內任何空間,槽液與冷卻介質間熱傳遞條件好,傳熱效率高,槽液溫度也較為均勻。


圖2 管殼式熱交換器示意圖

1-換熱器內芯;2-殼體;3-冷凍水進口;4-冷凍水出口;5-需冷卻溶液進口;6-需冷卻溶液出口

滾鍍溶液溫升較快給滾鍍生產帶來較大的危害,可通過控製體積電流密度、減小溶液和電極電阻、采用寬溫添加劑、采取溶液降溫措施等多種舉措,使問題得到解決,以實現滾鍍夏天連續生產。

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