專利名稱：無鉻堿性磷化卷板生產工藝及電鍍液配方的改進的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及材料表面處理領域，尤其涉及一種應于于生產出無鉻堿性磷化 巻板生產工藝中的電鍍液的配方及工藝的改進。
背景技術：
目前，國內外的磷化巻板都是采用硫酸鋅單鹽電鍍工藝(如上海寶鋼、江陰長發(fā))這種工藝電鍍液是硫酸鋅(ZnS04. 7H20)濃度300g—500g/m，鋅離含量 90—133g/m，DK:60A—100A/cm2，工藝流程除油一 水洗一酸洗一水洗一鍍后處 理一烘干。其特點沉積速度快、電流效率高，但鋅層晶體粗大，呈層狀結構、 結晶粗糙、疏松孔隙率高，均鍍能力差(當電流密度在兩點上相差20倍時，其 厚度相差8倍)。與涂層的結合力差，尤其電鍍時，當電流密度在兩個點上相差 20倍時，其鋅層厚度相差7 8倍，表面鋅層厚度不均勻，也就直接影響涂層的 均勻度，進而影響其使用壽命。目前，國內外的磷化巻板均是在硫酸鋅電鍍鋅板上磷化處理而成，從電鍍 鍍鋅種來看，硫酸鋅電鍍鋅雖然沉積速度快、電流效率高，但其是老工藝，產 品鋅層結構粗糙、疏松、厚度不均勻，屬于單鹽鍍鋅，其鋅層呈片狀結構。特別是市場上的磷化巻板，由于硫酸鋅鍍鋅鋅層粗糙不均勻，加之電鍍過 程中的尖端放電、邊緣效應，鍍層中間薄、兩側厚，由于鍍鋅層厚薄不一，磷 化后也厚薄不一，這就不僅影響外觀，而且用在家電產品上也影響其精密度，導致家用廠家對磷化板進行噴涂后的涂層厚薄不一，電阻也不一樣，更影響家 電性能。發(fā)明內容本發(fā)明提供一種無鉻堿性磷化巻板生產工藝及電鍍液配方的改進，其目的 在于克服現(xiàn)有技術缺點，在堿性連續(xù)電鍍鋅、磷化、耐指紋巻板自動化生產線 上，生產出一種鋅層結晶細致、緊密，與涂層有極強親和力的堿性電鍍鋅板， 在這樣潔凈、活潑的鋅板上不用鉻化處理，進行磷化處理一次性地生產出無氰 無鉻的磷化巻板。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是 一種無鉻堿性磷化巻板生產工藝電鍍液配方的改進，其特征在于其中ZnO濃度ll土2g/1、 aoH濃度160土10g/1、專用鋅酸鹽補充劑濃度15土1 g/1、鋅酸鹽開 缸劑濃度3土1 g/1、 NaoH與Z力的M比為12:l。一種無鉻堿性磷化巻板生產工藝的改進，其特征在于使用如權利要求l所述的電鍍液配方時，電流密度為23—2Vam2 。上述技術方案的有益之處在于采用新的電鍍液配方和電流密度改進，生 產出的巻板其鋅層呈柱形網狀結構，結晶緊密、細致，與涂層有極強的結合力， 又是無鉻產品，不用鉻酸進行表面處理，節(jié)省了工序，降低了成本。
具體實施方式
實施例h在巻板生產的電鍍工序中，電鍍液配方為Z刀濃度llg/1、 aoH濃度 160g/l、專用鋅酸鹽補充劑濃度15g/1、鋅酸鹽開缸劑濃度3 g/1、 NaoH與ZnO的M比為12:l。電流密度為23A/am2 。實施例2:在巻板生產的電鍍工序中，電鍍液配方為Z。0濃度12g/1、 aoH濃度 165g/l、專用鋅酸鹽補充劑濃度15.5g/1、鋅酸鹽開缸劑濃度4g/1、 NaoH與Z力 的M比為12:1。電流密度為21/柳2 。實施例3:在巻板生產的電鍍工序中，電鍍液配方為Z。0濃度13g/1、 aoH濃度 170g/l、專用鋅酸鹽補充劑濃度16 g/1、鋅酸鹽開缸劑濃度4 g/1、 NaoH與ZnO 的M比為12:1。電流密度為27A/am2 。本發(fā)明克服了國內外目前硫酸鋅電鍍鋅板鋅層粗糙、疏松，表面不平整的 缺點。使耐指紋巻板的鋅鋅基板厚度一致，因而表面平整光滑，附著力強，極 大提高了耐指紋膜的理化性能，又是無鉻產品。產品不用鉻酸進行表面轉化處 理，節(jié)省了工序、降低了成本，以表面轉化所用鉻酸為例。每噸節(jié)省鉻酸費用 40元，年產10萬噸計算能節(jié)省400萬元，避免了鉻酸對環(huán)境的污染。自研開發(fā)的無氰堿性鍍鋅——涂裝耐指紋巻板產品涂層平整光滑，結構緊 密、細致，T彎達到"0T"，沖擊力超過9，強度高于2H,附著力100%，高強 度，受力不起皮、不脆裂、不脫落，產品耐腐蝕性強，不含鉻。上述配方和工藝，配合整條生產線的改進，可以進一步提高巻板質量。 例如，生產線使用實用新型專利200520071189. X所公開的巻板堿性電鍍鋅 一輥涂自動化生產線，巻板在自動化生產線上經過開巻、夾送、剪切、縫合、 壓平、張緊、對中、預除油、水洗、擠干、張緊、對中、儲存、張緊、對中、 矯直、除油、除油、除油、水洗、擠干、熱水洗、擠干、酸洗、回收、擠干、 水洗、擠干、刷洗、擠干、電鍍、擠干、回收、擠干、水洗、擠干、中和、擠 干、水洗、擠干、封閉、熱風吹干、張緊、對中、轉向、表調、水洗、熱水洗、
磷化水洗、擠干、烘干、涂敷、烘干、張緊、對中、剪切、收巻58道工序，經 過270個直經不一的傳動輥、轉動輥、動力輥、擠干輥、壓緊輥、張力輥、糾 編輥、刷洗輥、導電輥、沉沒輥、涂敷輥，全電腦控制，始終能夠高速、平穩(wěn)、 等速、同步、對中、平行的連續(xù)運行。在整個運行過程中，能夠全方位、高標 準地完成巻板的表面處理工藝， 一步法生產出合格的耐指紋巻板。 生產線上各設施改進為① 通過全電腦控制的觸摸屏，操作人員可以直接了解各種工藝參數(shù)。全線 使用西門子Protibus總線作為通訊控制系統(tǒng)，可以形象直接地了解全線動作狀 況，同時也可以通過觸摸屏方便修正各工藝參數(shù)，實現(xiàn)人機對話功能。在線上 布置的4臺觸摸屏選用國外進口裝置，所有與傳動生產、工藝相關的參數(shù)和信 息均可通過總線傳到上位機。上位機保存了生產設備運行、工藝參數(shù)、生產管 理、產品資料等重要參數(shù)、大大方便生產管理和設備維護，從而節(jié)省了電耗。② 通過系統(tǒng)張力傳感器和放大控制板信號，有效控制各控制點的變化，保 證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。③ 通過張力傳感器給定信號，有效控制了電機實際速度，實現(xiàn)恒張力巻?。虎?通過配置穩(wěn)流、穩(wěn)壓和紋波系數(shù)小的電鍍整流器、確保鋅層高速、均勻 沉積；⑤ 通過生產線外設置的溶鋅槽、不斷溶液、保障鍍槽中鋅離子濃度始終規(guī)范；⑥ 通過烘道內高能量遠程紅外線加熱管，熱幅射滲透性能，確保涂層的充 分固化；⑦ 通過配置密集的過濾系統(tǒng)充分保證渡液的純凈，以保證產品質量；
⑧通過設定在鍍槽液面下的驅氫裝置，使溶液在陰極部位高速噴射不斷驅 趕氫氣，伴隨著我們工藝上強制性的鍍液高速流動，使氫氣泡迅速逃逸，不滯 留在陰極上，既防止了被鍍件巻板產生氫脆，又保證了安全連續(xù)生產，避免了一般廠家用空氣壓縮機攪拌驅除氫氣易造成的Na2C03大量積累的弊端，(因為空 氣中存在大置的C02遇到Na0H迅速產生Na2CO3，嚴重影響了鍍液的用壽命，影響 產品質量)。生產工藝的改進為 (1)強制電解液高速循環(huán)流動。鍍液通過循環(huán)泵、噴淋管道、孔眼、噴嘴， 不斷往返高速循環(huán)流動，確保鍍槽中各部位鍍液濃度一致(見實用新型專利 200520071187. 0)，提高權限電流加快鋅層的沉積速度；(2) 采用密集的循環(huán)地濾系統(tǒng)，不斷過濾，保證鍍液潔凈；(3) 設置槽外溶鋅槽，并參與總循環(huán)，確保電鍍槽中槽液濃度始終規(guī)范， 鋅離子能源源不斷且十分規(guī)范地供應補充，從而保證了連續(xù)生產；(4) 在電鍍槽液面下設置噴淋驅氫裝置，不斷噴淋來驅趕陰極區(qū)的氫氣泡， 使氫氣泡不滯留在板面上，隨著鍍液的大循環(huán)，氫氣泡得以不斷逃逸，這不僅 保證巻板不產生氫脆現(xiàn)象，同時也不會因氫氣泡聚積過多，稍遇微小火花而引 起爆炸(見實用新型專利200520071186.6);(5) 采用網狀惰性陰極，既能縮短陰極極間距離減小電力消耗，又能有利 于鍍液的對流、擴散，特別是避免了通常電鍍中由于尖端放電、邊緣效應，而 造成鍍件中間薄、兩側厚的弊端，相反能達到鍍層的快速均勻積積，從而又無 需在鍍件邊緣加屏蔽罩(見實用新型專利200520071187.0);(6) 巻板在電鍍槽中是垂直進入式，采用動態(tài)脈沖電流措施，充分利用了
脈沖電流，使電流效率提高到90-100%，沉積速度每鐘1.5um，是常規(guī)電鍍鋅的 10倍，并徹底消除氫脆現(xiàn)象。(7) 電鍍段傳動實行特殊控制。為了防止巻材與導電輥表面在運行的過程 中，由于速差引起"打火"，就要保證速度與各導電輥線速同步，電鍍段采用速 度一張力混合控制的方式，滿足了生產過程中對傳動的同步和張力要求；(8) 收巻采用變張力控制。在收巻張力控制中，編制了特殊的張力曲線， 既保證了鋼巻儲存、運輸、使用過程中不松圈變形，又減少因張力過大引起的 電能消耗，同時減少收巻機的負荷，延長了收巻段設備的使用壽命；(9) 電控上打破了常規(guī)地直流電控制，改用變頻裝置，全電腦監(jiān)控；(10) 導電輥壓輥與導電輥以特殊角度壓緊，保證了巻板與導電輥的緊密接 觸，既防止了因巻板松動在導電輥上打火灼傷巻板，又使生產線上12萬安培電 流能均勻分布；(11) 耐指紋涂輥線速度與全線運速度保侍一定速差，做到了涂輥轉速通過 了計算機控制，采用了速差監(jiān)控和糾正程序能隨全線速度，成比例的自動調整， 保證了涂層質量和一步法工藝。
權利要求
1、一種無鉻堿性磷化卷板生產工藝電鍍液配方的改進，其特征在于其中ZnO濃度11<u>+</u>2g/l、aoH濃度160<u>+</u>10g/l、專用鋅酸鹽補充劑濃度15<u>+</u>1g/l、鋅酸鹽開缸劑濃度3<u>+</u>1g/l、NaoH與Zno的M比為12∶1。
2、 一種無鉻堿性磷化巻板生產工藝的改進，其特征在于使用如權利要求l 所述的電鍍液配方時，電流密度為23—2Vam2 。
全文摘要
本發(fā)明為一種無鉻堿性磷化卷板生產工藝及電鍍液配方的改進。本發(fā)明提供一種無鉻堿性磷化卷板生產工藝電鍍液配方的改進，其特征在于其中ZnO濃度11±2g/l、NaOH濃度160±10g/l、專用鋅酸鹽補充劑濃度15±1g/l、鋅酸鹽開缸劑濃度3±1g/l、NaOH與ZnO的M比為12∶1。本發(fā)明還提供一種無鉻堿性磷化卷板生產工藝的改進，其電流密度為2³-2⁷A/am²。上述技術方案的有益之處在于采用新的電鍍液配方和電流密度改進，生產出的卷板其鋅層呈柱形網狀結構，結晶緊密、細致，與涂層有極強的結合力，又是無鉻產品，不用鉻酸進行表面處理，節(jié)省了工序，降低了成本。
文檔編號C25D3/22GK101397687SQ200710151959
公開日2009年4月1日 申請日期2007年9月24日 優(yōu)先權日2007年9月24日
發(fā)明者臣 盧, 郁霞秋, 金德林, 黃忠偉 申請人:長江潤發(fā)集團有限公司;江蘇華達涂層有限公司