一種自動加錫裝置及其加錫方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種加錫裝置，具體涉及一種向高壓密閉液體罐中自動加錫裝置及其 加錫方法，以及應(yīng)用該自動加錫裝置的電鍍錫溶錫系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電鍍錫板廣泛應(yīng)用于金屬包裝，商品電鍍錫板的生產(chǎn)方式有可溶陽極法和不可溶 陽極法。采用不可溶陽極生產(chǎn)電鍍錫可以獲得更好的鍍層質(zhì)量、更薄的鍍層、更好的生產(chǎn)環(huán) 境及更靈活的作業(yè)制度；但是，不可溶陽極生產(chǎn)電鍍錫需要配置線外溶錫系統(tǒng)，補(bǔ)充電鍍過 程中不斷消耗的Sn 2+。
[0003] 溶錫系統(tǒng)由溶錫罐、對應(yīng)的栗、閥、檢測元件、錫粒加載裝置組成。溶錫罐內(nèi)充填有 錫顆粒，溶錫時，充入氧氣的電鍍液從溶錫罐底部進(jìn)入，與溶錫罐內(nèi)的錫顆粒反應(yīng)生成Sn 2+， 獲得離子補(bǔ)充的鍍液從頂端溢流至電鍍循環(huán)系統(tǒng)。
[0004] 為了提高溶錫反應(yīng)的速率，需在電鍍液中充入氧氣，溶解氧氣的電鍍液與錫粒發(fā) 生如下反應(yīng)，生成Sn 2+。
[0005]
為提高氧氣的溶解率，溶錫罐為密閉高壓罐，其工作壓力一般為6~7bar，罐內(nèi)充滿鍍 液。當(dāng)溶錫罐內(nèi)的錫顆粒不斷消耗后，需要向罐內(nèi)補(bǔ)充錫粒?，F(xiàn)有錫粒補(bǔ)充方法為定量周 期性補(bǔ)充，周期加載錫粒量由包裝大小確定，一般每次加載2噸。加載錫粒時，需停止溶錫， 釋放罐內(nèi)壓力至常壓狀態(tài)。
[0006] 采用上述周期性定量加載錫粒方式存在以下弊端： (1)只有保證錫粒過量，才能減少Sn02 (錫泥）的生成的副反應(yīng)，降低錫泥產(chǎn)率，提高錫 粒利用率及產(chǎn)品品質(zhì)。而采用上述周期性定量加載的方式，錫粒不斷消耗，在每個加載周期 的很長一段時間內(nèi)，錫粒處于不過量的范圍，Sn0 2 (錫泥）的生成量增大。
[0007] ⑵加載錫粒時，需停止溶錫；單次加載錫粒量大，加載時間長，停止溶錫時間長， 電鍍系統(tǒng)中Sn 2+濃度波動大。
[0008] 日本專利JP2012224891A為降低錫泥量，開發(fā)了一種自動加錫裝置。該自動加錫 裝置帶加料斗、自動稱量裝置、控制閥，可向溶錫罐內(nèi)加載計量的錫粒。從而可以縮短加載 周期，控制溶錫罐內(nèi)錫粒長期處于過量狀態(tài)。
[0009] 但是，采用上述自動加載裝置，在加載錫粒時，仍需停止溶錫，釋放罐內(nèi)壓力后，才 能在常壓狀態(tài)下加載錫顆粒。采用這種方式加載錫粒，仍存在以下問題： (1)溶錫循環(huán)停止頻率增大，錫離子濃度自動控制難度增大。
[0010] (2)溶錫循環(huán)啟停頻率增大，對應(yīng)的設(shè)備包括增壓栗、自循環(huán)栗、及相關(guān)自動閥門 啟停頻率增大，設(shè)備壽命降低。
[0011] (3)系統(tǒng)在啟停過程中，溶錫反應(yīng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，啟停頻率過大，不穩(wěn)定溶錫占 溶錫反應(yīng)的比率增加，同樣容易導(dǎo)致SnO^U反應(yīng)。
[0012] 因此，有必要開發(fā)一種在不停止溶錫時，能向高壓容器中自動加載錫粒的裝置，克 服上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提供一種自動加錫裝置和該裝 置的加錫方法，在溶錫過程中，無需停止溶錫操作，可直接從大氣環(huán)境向高壓密閉液體容器 中加載錫粒。
[0014] 本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種自動加錫裝置，包括加錫緩沖罐和料斗，所述加 錫緩沖罐安裝在錫溶解槽的上部，加錫緩沖罐與錫溶解槽之間設(shè)置有閥板，所述加錫緩沖 罐上部與料斗通過管道連接，該管道上設(shè)有自動閥門一，所述加錫緩沖罐上設(shè)置有溢流口。
[0015] 進(jìn)一步地，所述加錫緩沖罐上設(shè)置有光電開關(guān)，用于控制加錫緩沖罐中錫粒的高 度。
[0016] 本發(fā)明還提供了使用該自動加錫裝置的加錫方法，包括如下步驟： 1) 加載錫粒前，關(guān)閉閥板，打開自動閥門一，料斗中的錫粒下降至加錫緩沖罐中； 2) 當(dāng)加錫緩沖罐中錫粒達(dá)到設(shè)定量后，關(guān)閉自動閥門一； 3) 關(guān)閉溢流口的出口閥門； 4) 加載錫粒時，打開閥板，加錫緩沖罐與錫溶解槽內(nèi)部壓力一致，加錫緩沖罐中計量的 錫粒通過自重下降到錫溶解槽內(nèi)溶錫區(qū)； 5) 加錫緩沖罐中錫粒下降完后，關(guān)閉閥板； 6) 打開溢流口的出口閥門，使加錫緩沖罐中壓力下降至大氣壓； 7) 重復(fù)上述步驟1)~6)，實現(xiàn)不停止溶錫的定量小批量加錫。
[0017] 進(jìn)一步地，上述步驟2)中通過在加錫緩沖罐上設(shè)置光電開關(guān)的高度控制加錫緩 沖罐中錫粒的加入量。
[0018] 另外，本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用該自動加錫裝置的電鍍錫溶錫系統(tǒng)，包括本發(fā)明 的自動加錫裝置和電鍍循環(huán)罐，所述錫溶解槽頂部通過第一溢流管道與電鍍循環(huán)罐進(jìn)液口 連接，該第一溢流管道上設(shè)有自動閥門三，所述電鍍循環(huán)罐的出液口通過栗與錫溶解槽底 部連接，所述栗與錫溶解槽之間的管線上設(shè)有氧氣注入口，所述溢流口通過第二溢流管道 與電鍍循環(huán)罐相連，該第二溢流管道上設(shè)有自動閥門二，所述錫溶解槽上設(shè)置有壓力計 一，電鍍錫溶錫系統(tǒng)中設(shè)置有控制閥板開啟的控制機(jī)構(gòu)。
[0019] 作為一種優(yōu)選的實施方式，所述控制機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在栗出口處與加錫緩沖罐相連 的旁路管線，以及設(shè)置在該旁路管線上的自動閥門四。
[0020] 進(jìn)一步地，上述實施方式中第二溢流管道上設(shè)有壓力計二。
[0021 ] 作為另一種優(yōu)選的實施方式，所述控制機(jī)構(gòu)為電機(jī)，該電機(jī)與閥板連接。
[0022] 進(jìn)一步地，上述實施方式中第一溢流管道上設(shè)有壓力計三。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果： (1)本發(fā)明提供的這種自動加錫裝置，結(jié)合使用該自動加錫裝置的加錫方法，實現(xiàn)了不 停止溶錫操作，定量小批量加錫過程，避免單次大批量加錫造成的錫泥量大，Sn2+濃度波動 大的問題。
[0024] (2)本發(fā)明提供的應(yīng)用這種自動加錫裝置的電鍍錫溶錫系統(tǒng)有效避免了頻繁啟停 溶錫循環(huán)而造成的錫離子濃度控制難度增大，啟停溶錫不穩(wěn)定，設(shè)備損耗大等問題。
[0025] 以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本發(fā)明自動加錫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖2是本發(fā)明實施例2中應(yīng)用自動加錫裝置的電鍍錫溶錫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 圖3是本發(fā)明實施例3中應(yīng)用自動加錫裝置的電鍍錫溶錫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 附圖標(biāo)記說明：1、錫溶解槽；2、加錫緩沖罐；3、閥板；4、料斗；5、溢流口；6、自動 閥門一；7、管道；8、光電開關(guān)；9、栗；10、氧氣注入口；11、錫粒；12、壓力計一；13、自動閥門 二；14、自動閥門三；15、自動閥門四；16、壓力計二；17、壓力計三；18、電鍍液；19、電鍍循 環(huán)罐；20、電機(jī)。
【具體實施方式】
[0030] 實施例1 : 為了克服現(xiàn)有加錫裝置單次大批量加錫造成錫泥量大，Sn2+濃度波動大，以及頻繁啟停 溶錫循環(huán)造成錫離子濃度控制難度增大，啟停溶錫不穩(wěn)定，設(shè)備損耗大等問題，本實施例提 供了一種如圖1所示的自動加錫裝置，包括加錫緩沖罐2和料斗4,所述加錫緩沖罐2安裝 在錫溶解槽1的上部，加錫緩沖罐2與錫溶解槽1之間設(shè)置有閥板3,所述加錫緩沖罐2上 部與料斗4通過管道7連接，該管道7上設(shè)有自動閥門一 6,所述加錫緩沖罐2上設(shè)置有溢 流口 5。
[0031] 而為了方便控制加錫緩沖罐2中加入錫粒11的量，所述加錫緩沖罐2上設(shè)置有光 電開關(guān)8,當(dāng)加錫緩沖罐2中加入錫粒11的高度達(dá)到設(shè)定的光電開關(guān)8的安裝高度后，錫粒 11會遮住光電開關(guān)8處的光，關(guān)閉自動閥門一 6。
[0032] 使用該自動加錫裝置的加錫方法，包括如下步驟： 1)加載錫粒前，關(guān)閉閥板3,打開自動閥門一 6,料斗4中的錫粒11下降至加錫緩沖罐 2中。
[0033] 2)當(dāng)加錫緩沖罐2中錫粒11達(dá)到設(shè)定量后，使用光電開關(guān)8時，通過在加錫緩沖 罐2上設(shè)置光電開關(guān)8的高度控制加錫緩沖罐2中錫粒11的加入量，即當(dāng)加錫緩沖罐2中 錫粒11尚度達(dá)到光電開關(guān)8的尚度時，關(guān)閉自動閥門一 6,停止向加錫緩沖罐2中加載錫粒 11〇
[0034] 3)關(guān)閉溢流口 5的出口閥門。
[0035] 4)加載錫粒時，打開閥板3,加錫緩沖罐2與錫溶解槽1內(nèi)部壓力一致，加錫緩沖 罐2中計量的錫粒11通過自重下降到錫溶解槽1內(nèi)溶錫區(qū)。
[0036] 5)加錫緩沖罐2中錫粒11下降完后，關(guān)閉閥板3。
[0037] 6)打開溢流口 5的出口閥門，使加錫緩沖罐2中壓力下降至大氣壓。
[0038] 7)重復(fù)上述步驟1)~6)，實現(xiàn)不停止溶錫的定量小批量加錫。
[0039] 本發(fā)明提供的這種自動加錫裝置結(jié)合采用自動加錫方法，實現(xiàn)了不停止溶錫操 作，直接從大氣環(huán)境向高壓密閉的錫溶解槽1中定量小批量加錫，避免了現(xiàn)有的單次大批 量加錫造成的錫泥量大，Sn 2+濃度波動大的問題。
[0040] 實施例2 : 在實施例1的基礎(chǔ)上，如圖2所示，本實施例提供了一種