專利名稱:管式結(jié)晶器電鍍設(shè)備及其電鍍工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電鍍技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是一種管式結(jié)晶器電鍍設(shè)備及使用這種設(shè)備進(jìn)行電鍍鎢鈷合金的工藝。
背景技術(shù)：
管式結(jié)晶器是方坯連鑄機(jī)的重要部件。連鑄方坯的產(chǎn)量約占鋼產(chǎn)量的40％左右，管式結(jié)晶器或銅板內(nèi)壁要電鍍合金層。目前所用的管式結(jié)晶器內(nèi)腔只鍍0.08～0.15mm金屬鉻。由于電鍍鉻時(shí)產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣有劇毒，且無害化處理成本很高，需要開發(fā)一種新的電鍍設(shè)備和工藝。但是，象鉻鍍層這樣厚度薄、邊緣效應(yīng)小，不破壞管式結(jié)晶器內(nèi)部曲面，而且硬度和耐磨性能好的鍍層很難制成，所以目前仍大量采用鉻鍍層。實(shí)用新型專利申請03213231.x“連鑄機(jī)用結(jié)晶器銅板組箱式電鍍裝置”提供了一種適用于板坯連鑄機(jī)結(jié)晶器銅板的電鍍裝置，包括一個(gè)貯存電鍍液的鍍液貯槽，和此鍍液貯槽相連的管路，電鍍工作臺(tái)，作為陽極的銅板和作為陰極的鈦籃。這種裝置適用于板坯連鑄機(jī)的結(jié)晶器。方坯連鑄機(jī)結(jié)晶器是一段銅管，不適用組箱式電鍍槽。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種封閉循環(huán)的管式結(jié)晶器電鍍設(shè)備，電鍍液成分、pH值、電流密度等都可以得到較好的控制。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種采用所述的設(shè)備電鍍鎢鈷合金工藝，所獲得的管式結(jié)晶器內(nèi)壁摩擦系數(shù)小，僅為鍍鉻層的35％左右，耐磨性能好，熱膨脹系數(shù)接近銅，電鍍液不產(chǎn)生有毒氣體，電鍍廢液容易處理。
按照本發(fā)明的管式結(jié)晶器電鍍設(shè)備，包括鍍液貯槽、溫控加熱器和電解凈化裝置、過濾機(jī)、過濾機(jī)吸液管路、過濾機(jī)進(jìn)液管、過濾機(jī)回液管路、pH值控制器、AD486自動(dòng)添加裝置、鍍液回流管路、鍍液輸入管路，其特征在于該電鍍裝置有一個(gè)電鍍槽，由作為電鍍陰極的管式結(jié)晶器銅管，夾持著此銅管的夾具上密封蓋、夾具下密封蓋、夾在銅管側(cè)面的陰極夾板所組成，在此電鍍槽的中心設(shè)有方柱形陽極鈦籃及其陽極框，電鍍槽上方連接鍍液輸入管，底部設(shè)有排液管路和回流管路與鍍液貯槽相連接。
按照本發(fā)明，所述的銅管和夾具上密封蓋、夾具下密封蓋的接觸面上分別設(shè)置放有密封條的環(huán)形槽。用夾具定位栓將夾具上密封蓋和夾具下密封蓋連接起來，此夾具定位栓的兩端設(shè)有緊固螺母。所述的夾具上密封蓋和夾具下密封蓋的凸緣上分別有定位螺絲，此定位螺絲的前端和銅管的外壁相接觸。
按照本發(fā)明，所述的排液管下接一個(gè)三通，三通下接鍍液排空閥和排空管，旁接鍍液回流管路，此鍍液回流管路垂直段最高點(diǎn)與電鍍槽液面高度基本持平。
按照本發(fā)明，所述的定位螺絲共設(shè)16個(gè)，即夾具上密封蓋凸緣上8個(gè)，夾具下密封蓋上8個(gè)，也即結(jié)晶器每邊4個(gè)。圖中示出的是設(shè)在夾具下密封蓋凸緣上8個(gè)定位螺絲。
采用本發(fā)明的管式結(jié)晶器電鍍設(shè)備可以很好地完成管式結(jié)晶器電鍍鎢鈷合金的工藝。
按照本發(fā)明的工藝，包括對經(jīng)機(jī)加工后的結(jié)晶內(nèi)壁作除油處理，進(jìn)行堿液、酸液電解刻蝕，稀酸活化待鍍層表面，其特征在于(1)將處理好的管式結(jié)晶器裝上夾具形成電鍍槽，(2)將作為陽極的鈦籃放入所述的電鍍槽中間，向電鍍槽內(nèi)注滿氨基磺酸鹽系鎢鈷電鍍液，(3)接通電源開始電鍍，(4)當(dāng)鍍層厚度達(dá)到0.1～1mm時(shí)停止電鍍，排空電鍍液，拆掉夾具，結(jié)束電鍍。
按照本發(fā)明所述管式結(jié)晶器電鍍鎢鈷合金工藝，所述的氨基磺酸鹽系鎢鈷電鍍液的成份包括氨基磺酸鈷(以鈷離子計(jì)) 35～40g/L鎢酸鈉 12～15g/L氯化氫 20～24ml/L硼酸 26～30ml/L十二烷基硫酸鈉 0.08～0.15g/LAD486 15～20g/LpH值 2.0～4.0并將電流密度控制在0.5～3A/dm2，將電鍍液溫度控制在45℃～50℃。
采用本發(fā)明的電鍍工藝，所獲得的鎢鈷合金鍍層具有應(yīng)力低、韌性高、適應(yīng)范圍寬的特點(diǎn)。組方中的鎢、鈷化合物是合金鍍層的來源；硼酸用作為緩沖劑；AD468是一種鍍液添加劑，用以增加鍍層的韌性；十二烷基硫酸鈉用作表面活性劑，用來降低電鍍液的表面張力。
采用本發(fā)明的電鍍設(shè)備和工藝所得到的鎢鈷合金鍍層，在300～600℃溫度下，摩擦系數(shù)是鉻鍍層的35％左右，在高溫條件下，本發(fā)明的鎢鈷合金鍍層的被磨削量小于同等條件下的鍍鉻層；鎢鈷合金鍍層的熱膨脹系數(shù)高于鉻鍍層，接近于銅的熱膨脹系數(shù)。并且鍍層與銅的結(jié)合力強(qiáng)，從而避免了拉鋼時(shí)急冷急熱造成鍍層成片脫落的現(xiàn)象。
此外，按照本發(fā)明的鍍液，不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，其廢液的處理也比較容易。



圖1為本發(fā)明的電鍍槽的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2為圖1的A-A向視圖。
圖3為鍍液貯槽及其相關(guān)組件示意圖，虛線部分為圖1所示的電鍍槽。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
如圖1、2、3所示，本發(fā)明的管式結(jié)晶器電鍍設(shè)備，包括鍍液貯槽17、溫控加熱器和電解凈化裝置15、過濾機(jī)21、過濾機(jī)吸液管路16、過濾機(jī)進(jìn)液管19、過濾機(jī)回液管路22、PH值控制器18、AD486自動(dòng)添加裝置20、鍍液回流管路14、渡液輸入管路1，其特征在于該電鍍設(shè)備有一個(gè)電鍍槽，由作為電鍍陰極的管式結(jié)晶器銅管5，夾持著此銅管5的夾具上密封蓋3、夾具下密封蓋8，夾在銅管5側(cè)面的陰極夾板6所組成，在此電鍍槽的中心設(shè)有方柱形陽極鈦籃11及其陽極框12，電鍍槽上方連接鍍液輸入管1，底部設(shè)有排液管路10，回流管路14與鍍液貯槽相連接。
如圖1所示，所述的銅管5和夾具上密封蓋3、夾具下密封蓋8的接觸面上分別設(shè)置放有密封條的環(huán)形槽4。
如圖1所示，用夾具定位栓2將夾具上密封蓋3和夾具下密封蓋8連接起來，此夾具定位栓2的兩端設(shè)有緊固螺母。在所述的夾具上密封蓋3和夾具下密封蓋8的凸緣上分別設(shè)有定位螺絲7，此定位螺絲7的前端和銅管5的外壁相接觸。
如圖1所示，所述的排液管13下接一個(gè)三通15，三通15下接鍍液排空閥16和排空管10，旁接鍍液回流管路14，此鍍液回流管路14垂直段最高點(diǎn)13與電鍍槽液面高度基本持平。
如圖2所示，作為一個(gè)實(shí)施例，所述的定位螺絲7共設(shè)16個(gè)，即夾具上密封蓋凸緣上8個(gè)，夾具下密封蓋上8個(gè)，結(jié)晶器每邊4個(gè)。
圖中示出的是設(shè)在夾具下密封蓋凸緣上8個(gè)定位螺絲7。
采用本發(fā)明的上述管式結(jié)晶器電鍍設(shè)備的電鍍工藝，包括對經(jīng)機(jī)加工后的結(jié)晶內(nèi)壁作除油處理，進(jìn)行堿液、酸液電解刻蝕，稀酸活化待鍍層表面，其特征在于(1)將處理好的管式結(jié)晶器裝上夾具形成電鍍槽，(2)將作為陽極的鈦籃放入所述的電鍍槽中間，向電鍍槽內(nèi)注滿氨基磺酸鹽系鎢鈷電鍍液，(3)接通電源開始電鍍，(4)當(dāng)鍍層厚度達(dá)到0.1～1mm時(shí)停止電鍍，排空電鍍液，拆掉夾具，結(jié)束電鍍。
按照本發(fā)明所述管式結(jié)晶器電鍍鎢鈷合金工藝，所述的氨基磺酸鹽系鎢鈷電鍍液的成份包括氨基磺酸鈷(以鈷離子計(jì)) 30～40g/L鎢酸鈉 12～15g/L氯化氫 20～24ml/L硼酸 26～30ml/L十二烷基硫酸鈉 0.08～0.15g/LAD486 15～20g/LpH值 2.0～4.0并將電流密度控制在0.5～3A/dm2，將電鍍液溫度控制在45℃～50℃。
作為一個(gè)實(shí)施例，電鍍液成份為氨基磺酸鈷(以鈷離子計(jì)) 35～40g/L鎢酸鈉 12～15g/L氯化氫 20～24ml/L硼酸 26～30ml/L十二烷基硫酸鈉 0.1～0.12g/LAD486 15～20g/LpH值 3.5～4.0電鍍過程中所采用的電流密度控制在0.5～2A/dm2，將電鍍液溫度控制在45℃～50℃，鍍層厚度為0.1～0.33mm。
權(quán)利要求
1.一種管式結(jié)晶器電鍍設(shè)備，包括鍍液貯槽(17)、溫控加熱器和電解凈化裝置(15)、過濾機(jī)(21)、過濾機(jī)吸液管路(16)、過濾機(jī)進(jìn)液管(19)、過濾機(jī)回液管路(22)、pH值控制器(18)、AD486自動(dòng)添加裝置(20)、鍍液回流管路(14)、鍍液輸入管路(1)，其特征在于該電鍍裝置有一個(gè)電鍍槽，由作為電鍍陰極的管式結(jié)晶器銅管(5)，夾持著此銅管(5)的夾具上密封蓋(3)、夾具下密封蓋(8)，夾在銅管(5)側(cè)面的陰極夾板(6)所組成，在此電鍍槽的中心設(shè)有方柱形陽極鈦籃(11)及其陽極框(12)，電鍍槽上方連接鍍液輸入管(1)，底部設(shè)有排液管路(13)和回流管路(14)與鍍液貯槽相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的管式結(jié)晶器電鍍設(shè)備，其特征在于所述的銅管(5)和夾具上密封蓋(3)、夾具下密封蓋(8)的接觸面上分別設(shè)置放有密封條的環(huán)形槽(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的管式結(jié)晶器電鍍設(shè)備，其特征在于用夾具定位栓(2)將夾具上密封蓋(3)和夾具下密封蓋(8)連接起來，此夾具定位栓(2)的兩端設(shè)有緊固螺母。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的管式結(jié)晶器電鍍設(shè)備，其特征在于在所述的夾具上密封蓋(3)和夾具下密封蓋(8)的凸緣上分別設(shè)有定位螺絲(7)，此定位螺絲(7)的前端和銅管(5)的外壁相接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的管式結(jié)晶器電鍍設(shè)備，其特征在于所述的排液管路(13)下接一個(gè)三通(15)，三通(15)下接鍍液排空閥(16)和排空管(10)，旁接鍍液回流管路(14)，此鍍液回流管路(14)垂直段最高點(diǎn)與電鍍槽液面高度基本持平。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的管式結(jié)晶器電鍍設(shè)備，其特征在于所述的定位螺絲(7)共設(shè)16個(gè)，即夾具上密封蓋凸緣上8個(gè)，夾具下密封蓋上8個(gè)，也即結(jié)晶器每邊4個(gè)。
7.一種利用權(quán)利要求
1所述的管式結(jié)晶器電鍍設(shè)備的管式結(jié)晶器電鍍鎢鈷合金工藝，包括對經(jīng)機(jī)加工后的結(jié)晶內(nèi)壁作除油處理，進(jìn)行堿液、酸液電解刻蝕，稀酸活化待鍍層表面，其特征在于(1)將處理好的管式結(jié)晶器裝上夾具形成電鍍槽，(2)將作為陽極的鈦籃放入所述的電鍍槽中間，向電鍍槽內(nèi)注滿氨基磺酸鹽系鎢鈷電鍍液，(3)接通電源開始電鍍，(4)當(dāng)鍍層厚度達(dá)到0.1～1mm時(shí)停止電鍍，排空電鍍液，拆掉夾具，結(jié)束電鍍。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所述管式結(jié)晶器電鍍鎢鈷合金工藝，其特征在于所述的氨基磺酸鹽系鎢鈷電鍍液的成份包括氨基磺酸鈷，以鈷離子計(jì) 30～40g/L鎢酸鈉 12～15g/L氯化氫 20～24ml/L硼酸 26～30ml/L十二烷基硫酸鈉 0.08～0.15g/LAD486 15～20g/LpH值 2.0～4.0。
9.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的管式結(jié)晶器電鍍鎢鈷合金工藝，其特征在于將電流密度控制在0.5～3A/dm2，將電鍍液溫度控制在45℃～50℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的管式結(jié)晶器電鍍鎢鈷合金工藝，其特征在于所述的氨基磺酸鹽系鎢鈷電鍍液的成份包括氨基磺酸鈷，以鈷離子計(jì) 35～40g/L鎢酸鈉 12～15g/L氯化氫 20～24ml/L硼酸 26～30ml/L十二烷基硫酸鈉 0.1～0.12g/LAD486 15～20g/LpH值 3.5～4.0電鍍過程中所采用的電流密度控制在0.5～2A/dm2，將電鍍液溫度控制在45℃～50℃，鍍層厚度為0.1～0.33mm。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種方坯連鑄機(jī)用的管式結(jié)晶器銅管內(nèi)壁電鍍設(shè)備和利用這種電鍍設(shè)備對管式結(jié)晶器進(jìn)行電鍍的工藝。該電鍍設(shè)備包括鍍液貯槽、過濾裝置及相關(guān)的控制裝置和連接管路，其電鍍槽由作為電鍍陰極的管式結(jié)晶器銅管、夾具密封蓋、陽極鈦籃，電鍍工藝是將結(jié)晶器內(nèi)表面脫油處理后用含有氨基磺酸鈷、鎢酸鈉、氯化氫、硼酸、十二烷基硫酸鈉、AD486的氨基磺酸鹽系鎢鈷電鍍液進(jìn)行電鍍，鍍層厚度為0.1～1mm。用這種電鍍工藝得到的鎢鈷合金鍍層摩擦系數(shù)小，耐磨性好，熱膨脹系數(shù)接近于銅，鍍層不會(huì)成片脫落，生產(chǎn)中不產(chǎn)生有害氣體，廢液容易處理。
文檔編號B22D11/059GKCN1228475SQ03153406
公開日2005年11月23日 申請日期2003年8月13日
發(fā)明者蘇鋼, 方克明, 張宏杰, 李毓昌, 殷洪巖 申請人:鞍鋼附屬企業(yè)公司一煉鋼冶金修造廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan