CN102383159A - 粗化生产与三价铬电解工艺合并的装置及方法 - Google Patents

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关兵
刘文芬
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Abstract

一种粗化生产与三价铬电解工艺合并的装置及方法，涉及弱电电解与化学腐蚀类，是将原有粗化槽体积加大，增加三价铬电解所需的框架、阴阳极，其中电源连接在生产线封闭罩之外，具体包括粗化槽、三价铬电解装置和电解线外辅助装置，以及为三价铬电解工艺配套的陶瓷桶浸泡槽、电解液配制槽和极杠，其三价铬电解装置安装在粗化槽内的一端，陶瓷桶浸泡槽、电解液配制槽及电解线外辅助装置设置在粗化槽和三价铬电解装置的外部；一种粗化生产与三价铬电解工艺合并的方法，包括镀粗化过程、三价铬电解过程、三价铬电解陶瓷桶浸泡工序和电解液配制工序。本发明具有方法操作简便，节省操作时间，同时也降低了维修人员的维修时间，节省了人工成本。

Description

粗化生产与三价铬电解工艺合并的装置及方法
技术领域
本发明涉及弱电电解与化学腐蚀类，特别涉及一种在粗化槽中安装三价铬电解的装置，使粗化生产与三价铬电解在同一槽中进行的粗化生产与三价铬电解工艺合并的装置及方法。
背景技术
目前，电镀行业粗化液中的三价铬常用线外弱电电解的方式来使其降低含量。通常的方式是在电镀生产线外旁边不远处设置一个独立的三价铬电解系统，首先通过钛泵或PVDF泵将粗化液由粗化槽中抽到三价铬处理槽中，然后经过陶瓷桶电解处理后，从粗化溢流槽通过钛管路溢流回粗化槽中，从而达到粗化液再生的作用，供生产线循环使用。但是，在这个过程中会产生许多问题：1、粗化槽与三价铬处理系统通过钛管路连接，通过泵输送，粗化液易腐蚀钛管路、输送泵及垫圈，产生铬雾泄漏，铬雾发散到空气中，给产品质量造成影响；2、电解过程中产生大量的铬雾，铬雾同样给产品质量造成影响，3、不断的维修管路及泵过程中又使三价铬处理处于停产状态，三价铬含量不能控制，直至影响生产，从而影响生产效率，存在的上述问题需要进一步加以改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种稳定、安全、可靠的粗化生产与三价铬电解工艺合并的装置及方法，亦即采用粗化生产与三价铬电解装置整体设计的方法，解决现有三价铬处理过程中，管路、输送泵等的泄漏，使零件产生漏镀不合格品及三价铬不能控制在工艺范围内，从而影响生产正常进行等问题。
本发明的技术方案是：把原有粗化槽体积加大，在电镀线正常生产工件的基础上，增加一定的体积，便原为两种设备合并成为一个整体，在生产线的一端突出其它槽位之外，但封闭在整个生产线封闭罩之内，在突出的这部分之内，增加三价铬电解所需的框架、阴阳极，其中电源连接在生产线封闭罩之外，电镀生产时粗化液中的三价铬含量不断升高，三价铬电解就在生产槽中进行，无需管路，无需输送泵，粗化液不会泄漏，电解产生的铬雾也会随着粗化排风及封闭罩内排风吸走，不会发散到生产线上。
电镀生产中，随着塑料零件在电镀粗化过程                                                中不断的被粗化液氧化，粗化液中的六价铬被还原成为三价铬，使三价铬的浓度不断升高，在粗化液中空气搅拌地作用下，三价铬扩散到整个槽中。此时，三价铬电解装置在外电路的作用下使三价铬不断的氧化为六价铬，从而维持了粗化液中铬离子氧化还原的平衡过程，在三价铬电解过程中需要消耗电解液，当三价铬电解进行一定时间后，陶瓷桶壁会被封住，需要浸泡后再使用。
一种粗化生产与三价铬电解工艺合并的装置，包括：粗化槽、三价铬电解装置、陶瓷桶浸泡槽、电解液配制槽、电解线外辅助装置和极杠，粗化槽增加三价铬电解所需的框架、阴阳极，具体结构为：整个粗化与三价铬处理系统装置分为三大部分：其中将粗化槽加长，把三价铬电解装置安装在粗化槽内的一端，为三价铬电解工艺配套装置的陶瓷桶浸泡槽、电解液配制槽及电解线外辅助装置设置在粗化槽和三价铬电解装置的外部。
粗化槽配备“V”极杠座、排风桶、空气搅拌管、蒸汽加温管四项辅助设备，其中“V”极杠座起到支撑极杠的作用，极杠是工件的输送设备。当生产时，工件挂在极杠上，隔板把工件与三价铬电解装置隔开；在工件正常生产的同时，由于槽液中的六价铬不断的被还原成三价铬，三价铬的含量不断的在升高。与此同时，在隔板的另一侧，三价铬电解反应正在进行中。
其中三价铬电解装置包括电解装置框架、电解陶瓷桶、电解阴极杠、电解阳极杠、电解阴极极板、电解阳极极板、隔板、电解槽上盖板。
电解线外辅助装置包括：电解线外整流器、电解阴极导线、电解阳极导线、电解电流表。其中电解装置框架固定在粗化槽的一端，电解陶瓷桶、电解阴极杠、电解阳极杠安装在电解装置框架上，其中电解阳极杠安装在两边，电解陶瓷桶安装在两个阳极杠的中间，电解阴极杠安装在电解陶瓷桶的正上方，电解阴极杠和电解阳极杠上分别挂上电解阴极极板和电解阳极极板，构成了电解反应的阴阳极。 
电解部分与粗化部分中间设有隔板，这样使电解部分与粗化分部既独立又连通，从而成为一个整体。电解装置在电解线外整流器的作用下使三价铬不断的氧化为六价铬，从而维持了粗化液中铬离子的氧化还原的平衡过程。为防止电解过程中产生的铬雾挥发，电解部分上部设有电解槽上盖板。
电解线外辅助装置的电解线外整流器通过电解阴极导线和电解阳极导线分别与电解阴极杠、电解阳极杠相连接，电解过程中通过电解电流表调节电流的大小。
一种粗化生产与三价铬电解工艺合并的方法步骤包括：电镀粗化过程、三价铬电解过程、三价铬电解陶瓷桶浸泡工序和电解液配制工序：
A、 粗化生产,生产过程中不断的产生Cr3+；
A1、按照工艺步骤粗化；
B、 三价铬电解,使Cr3+被氧化,氧化生成Cr6+,溶液得到更新；
B1、安装电解陶瓷桶，在电解装置框架上放入电解陶瓷桶；
 B2、在电解液配制槽中配制10%硫酸溶液作为电解液；
 B3、电解陶瓷桶中注入电解液：把电解阴极极板、电解阳极极板分别挂在电解阴极杠、电解阳极杠上；
B4、开启电源：开启电解线外整流器电源开关，然后调节电解电流表；
B5检查、封盖：检查每个阴阳极导电情况，确认每个极板周围都产生均匀的反应汽泡，说明导电良好，盖好防铬雾发散的电解槽上盖板；
B6、三价铬电解；电解时电解陶瓷桶中需要不断补充电解液，这样可以连续电解12-24小时。
B7、断电维护；当电解陶瓷桶、电解阴极极板、电解阳极极板表面被电解吸出物粘附后，需要关掉整流器电源，取出维护；
B8、清洗维护；清洗电解阴极极板、电解阳极极板，并在陶瓷桶浸泡槽中浸泡、清洗电解陶瓷桶；
C、三价铬电解陶瓷桶浸泡工序；
D、电解液配制工序。
附图说明
附图1 为本发明粗化电解槽的主视图示意图。
附图2 为本发明粗化电解槽的俯视图示意图。
附图3 为本发明的系统装置结构图。   
附图4 为本发明的工艺流程图。
附图中序号含义：1.粗化槽、11.“V”极杠座、12. PVC槽外壁、13.槽内壁钛衬里、14.排风桶、15.空气搅拌管、16.蒸汽加温管、2.三价铬电解装置、21.电解装置框架、22.电解陶瓷桶、23.电解阴极杠、24.电解阳极杠、25.电解阴极极板、26.电解阳极极板、27.隔板、28.电解槽上盖板、3.陶瓷桶浸泡槽、4.电解液配制槽、5.电解线外辅助装置、51.电解线外整流器、52.电解阴极导线、53.电解阳极导线、54.电解电流表、6.工件、7.极杠。
具体实施方式
如附图1至附图3所示，分别为：本发明粗化电解槽的主视图示意图、本发明粗化电解槽的俯视图示意图（以上亦即电镀粗化槽与三价铬电解氧化槽两槽合一槽——粗化电解槽的主视图和俯视图示意图）和本发明的系统装置结构图，由图中可以看出，粗化与三价铬处理系统装置包括：粗化槽1、三价铬电解装置2、陶瓷桶浸泡槽3、电解液配制槽4、电解线外辅助装置5和极杠7，具体结构为：整个粗化与三价铬处理系统分为三大部分：三价铬电解装置2安装在粗化槽1内的一端，粗化槽1配备“V”极杠座11、排风桶14、空气搅拌管15、蒸汽加温管16 四项辅助设备，其中“V”极杠座11起到支撑极杠7的作用，极杠7是工件6的输送设备。当生产时，工件6挂在极杠7上，隔板27把工件与三价铬电解装置2隔开；在工件6正常生产的同时，由于槽液中的六价铬不断的被还原成三价铬，三价铬的含量不断的在升高。与此同时，在隔板27的另一侧，三价铬电解反应正在进行中。
其中三价铬电解装置2包括电解装置框架21、电解陶瓷桶22、电解阴极杠23、电解阳极杠24、电解阴极极板25、电解阳极极板26、隔板27、电解槽上盖板28。其中电解装置框架21固定在粗化槽1的一端，电解陶瓷桶22、电解阴极杠23、电解阳极杠24安装在电解装置框架21上，其中电解阳极杠安装在两边，电解陶瓷桶22安装在两个阳极杠的中间，电解阴极杠23安装在电解陶瓷桶22的正上方，电解阴极杠23和电解阳极杠24上分别挂上电解阴极极板25和电解阳极极板26，构成了电解反应的阴阳极。 
电解部分与粗化部分中间设有隔板27，这样使电解部分与粗化分部既独立又连通，从而成为一个整体。电解装置2在电解线外整流器51的作用下使三价铬不断的氧化为六价铬，从而维持了粗化液中铬离子的氧化还原的平衡过程。为防止电解过程中产生的铬雾挥发，电解部分上部设有电解槽上盖板28。
三价铬电解工艺配套装置的陶瓷桶浸泡槽3、电解液配制槽4为设置在粗化槽1和三价铬电解装置2外部。
电解线外辅助装置5包括：电解线外整流器51、电解阴极导线52、电解阳极导线53、电解电流表54。其电解线外整流器51通过电解阴极导线52和电解阳极导线53分别与电解阴极杠23、电解阳极杠24相连接，电解过程中通过电解电流表54调节电流的大小。
如附图4所示，为一种粗化生产与三价铬电解工艺合并的方法，其步骤包括：电镀粗化过程A、三价铬电解过程B、三价铬电解陶瓷桶浸泡工序C和电解液配制工序D：
     具体工艺步骤为：
A、 粗化生产,生产过程中不断的产生Cr3+；
A1、按照通常的工艺步骤粗化；
B、 三价铬电解,使Cr3+被氧化,氧化生成Cr6+,溶液得到更新；
B1、安装电解陶瓷桶22，在电解装置框架21上放入电解陶瓷桶22；
 B2、在电解液配制槽4中配制10%硫酸溶液作为电解液；
 B3、电解陶瓷桶22中注入电解液：把电解阴极极板25、电解阳极极板26分别挂在电解阴极杠23、电解阳极杠24上；
B4、开启电源：开启电解线外整流器51电源开关，然后调节电解电流表54，调至电压为5V,如果是新瓷胆则要先调电压10V，30分钟后再调电压为5V；
B5、检查、封盖：检查每个阴阳极导电情况，确认每个极板周围都产生均匀的反应汽泡，说明导电良好，盖好防铬雾发散的电解槽上盖板28；
B6、三价铬电解：电解时电解陶瓷桶22中需要不断补充电解液，这样可以连续电解12-24小时；
B7、断电维护：当电解陶瓷桶22、电解阴极极板25、电解阳极极板26表面被电解吸出物粘附后，需要关掉电解线外整流器51电源，取出维护；
B8、清洗维护：清洗电解阴极极板25、电解阳极极板26，并在陶瓷桶浸泡槽3中浸泡、清洗电解陶瓷桶22；
C、三价铬电解陶瓷桶浸泡工序；
D、电解液配制工序。
本发明的优点在于：方法操作简便，容易掌握，节省操作时间；能有效的解决设备被腐蚀后等待维修而延误三价铬降解时间，而导致三价铬偏高被破停产及粗化液泄漏而导致的合格率降低的问题；同时，也降低了维修人员的维修时间，节省了人工成本。
具体实施方式：
实施例1
本发明具体实施步骤如下：
1、安装电解陶瓷桶22：在电解装置框架21上放入电解陶瓷桶22；
 2、在电解液配制槽4中配制10%硫酸溶液作为电解液；
3、电解陶瓷桶22中注入电解液：把电解阴极极板25、电解阳极极板26分别挂在电解阴极杠23、电解阳极杠24上；
4、开启电源：开启电解线外整流器51电源开关，然后调节电解电流表54，调至电压为5V,如果是新瓷胆则要先调电压10V，30分钟后再调电压为5V；
5、检查、封盖：检查每个阴阳极导电情况，确认每个极板周围都产生均匀的反应汽泡，说明导电良好，盖好防铬雾发散的电解槽上盖板28；
6、三价铬电解：电解时电解陶瓷桶22中需要不断补充电解液，这样可以连续电解12-24小时；
7、断电维护：当电解陶瓷桶22、电解阴极极板25、电解阳极极板26表面被电解吸出物粘附后，需要关掉电解线外整流器51，取出维护；
8、 清洗维护：清洗电解阴极极板25、电解阳极极板26，并在陶瓷桶浸泡槽中浸泡、清洗电解陶瓷桶22。
生产节拍为7分30秒，生产产量为30000件/天，三价铬电解连续进行一个月，三价铬控制在15-25个/L之间，结果均合格，无管路、输送泵，设备无需维修。
实施例2
本发明具体实施步骤如下：
1、安装电解陶瓷桶22：在电解装置框架21上放入电解陶瓷桶22；
 2、在电解液配制槽4中配制10%硫酸溶液作为电解液；
3、电解陶瓷桶22中注入电解液：把电解阴极极板25、电解阳极极板26分别挂在电解阴极杠23、电解阳极杠24上；
4、开启电源：开启电解线外整流器51电源开关，然后调节电解电流表54，调至电压为5V,如果是新瓷胆则要先调电压10V，30分钟后再调电压为5V；
5、检查、封盖：检查每个阴阳极导电情况，确认每个极板周围都产生均匀的反应汽泡，说明导电良好，盖好防铬雾发散的电解槽上盖板28；
6、三价铬电解：电解时电解陶瓷桶22中需要不断补充电解液，这样可以连续电解12-24小时；
7、断电维护：当电解陶瓷桶22、电解阴极极板25、电解阳极极板26表面被电解吸出物粘附后，需要关掉电解线外整流器51，取出维护；
8、清洗维护：清洗电解阴极极板25、电解阳极极板26，并在陶瓷桶浸泡槽中浸泡、清洗电解陶瓷桶22。
生产节拍为5分30秒，生产产量为35000件/天，三价铬电解连续进行一个月，三价铬控制在15-25个/L之间，结果均合格，无管路、输送泵，设备无需维修。
实施例3
本发明具体实施步骤如下：
1、安装电解陶瓷桶22：在电解装置框架21上放入电解陶瓷桶22；
 2、在电解液配制槽4中配制10%硫酸溶液作为电解液；
3、电解陶瓷桶22中注入电解液：把电解阴极极板25、电解阳极极板26分别挂在电解阴极杠23、电解阳极杠24上；
4、开启电源：开启电解线外整流器51电源开关，然后调节电解电流表54，调至电压为5V,如果是新瓷胆则要先调电压10V，30分钟后再调电压为5V；
5、检查、封盖：检查每个阴阳极导电情况，确认每个极板周围都产生均匀的反应汽泡，说明导电良好，盖好防铬雾发散的电解槽上盖板28；
6、三价铬电解：电解时电解陶瓷桶22中需要不断补充电解液，这样可以连续电解12-24小时；
7、断电维护：当电解陶瓷桶22、电解阴极极板25、电解阳极极板26表面被电解吸出物粘附后，需要关掉电解线外整流器51，取出维护；
8、清洗维护：清洗电解阴极极板25、电解阳极极板26，并在陶瓷桶浸泡槽中浸泡、清洗电解陶瓷桶22。
生产节拍为4分30秒，生产产量为40000件/天，三价铬电解连续进行六个月，三价铬控制在15-30个/L之间，结果均合格，无管路、输送泵，设备无需维修。

Claims (5)

1.一种粗化生产与三价铬电解工艺合并的装置，其特征在于包括：粗化槽（1）、三价铬电解装置（2）和电解线外辅助装置（5），以及为三价铬电解工艺配套的陶瓷桶浸泡槽（3）、电解液配制槽(4)和极杠(7)，粗化槽增加三价铬电解所需的框架、阴阳极，其三价铬电解装置（2）安装在粗化槽内的一端，为三价铬电解工艺配套装置的陶瓷桶浸泡槽（3）、电解液配制槽（4）及电解线外辅助装置（5）设置在粗化槽（1）和三价铬电解装置(2)的外部。
2.依据权利要求1所述的粗化生产与三价铬电解工艺合并的装置，其特征在于：粗化槽(1)配备有对极杠(7) 起支撑作用的“V”极杠座(11)以及排风桶(14)、空气搅拌管(15)和蒸汽加温管(16)。
3.依据权利要求1所述的粗化生产与三价铬电解工艺合并的装置，其特征在于：三价铬电解装置（2）包括有电解装置框架（21）、电解陶瓷桶（22）、电解阴极杠（23）、电解阳极杠（24）、电解阴极极板（25）、电解阳极极板（26）、电解部分与粗化部分中间的隔板（27）、电解槽上盖板（28），其中电解装置框架（21）固定在粗化槽(1)的一端，电解陶瓷桶（22）、电解阴极杠（23）、电解阳极杠（24）安装在电解装置框架（21）上，其中电解阳极杠(24)安装在对应的两侧，电解陶瓷桶(22)安装在两个电解阳极杠(24)的中间，电解阴极杠(23)安装在电解陶瓷桶（22）的正上方，电解阴极杠(23)和电解阳极杠（24）上分别挂上电解阴极极板(25)和电解阳极极板(26)，构成了电解反应的阴阳极。
4.依据权利要求1所述的粗化生产与三价铬电解工艺合并的装置，其特征在于：电解线外辅助装置(5)包括有电解线外整流器(51)、电解阴极导线（52）、电解阳极导线（53）、电解电流表（54），其电解线外整流器（51）通过电解阴极导线（52）和电解阳极导线（53）分别与电解阴极杠(23)、电解阳极杠（24）相连接，电解过程中通过电解电流表（54）调节电流的大小。
5.一种粗化生产与三价铬电解工艺合并的方法，其特征在于包括下列工艺过程：镀粗化过程A、三价铬电解过程B、三价铬电解陶瓷桶浸泡工序C和电解液配制工序D，电镀生产中，随着塑料零件在电镀粗化过程                                                
Figure 421678DEST_PATH_IMAGE001
中不断的被粗化液氧化，粗化液中的六价铬被还原成为三价铬，使三价铬的浓度不断升高，在粗化液中空气搅拌地作用下，三价铬扩散到整个槽中，此时电解装置在外电路的作用下使三价铬不断的氧化为六价铬，从而维持了粗化液中铬离子氧化还原的平衡过程，具体步骤：
A、 粗化生产,生产过程中不断的产生Cr3+；
A1、按照工艺步骤粗化；
B、 三价铬电解,使Cr3+被氧化,氧化生成Cr6+,溶液得到更新；
B1、安装电解陶瓷桶(22)，在电解装置框架(21)上放入电解陶瓷桶（22）；
 B2、在电解液配制槽（4）中配制10%硫酸溶液作为电解液；
 B3、电解陶瓷桶（22）中注入电解液：把电解阴极极板（25）、电解阳极极板（26）分别挂在电解阴极杠(23)、电解阳极杠(24)上；
B4、开启电源：开启电解线外整流器(51)电源开关，然后调节电解电流表（54）；
B5检查、封盖：检查每个阴阳极导电情况，确认每个极板周围都产生均匀的反应汽泡，说明导电良好，盖好防铬雾发散的电解槽上盖板（28）；
B6、三价铬电解；电解时电解陶瓷桶（22）中需要不断补充电解液，这样可以连续电解12-24小时；
B7、断电维护；当电解陶瓷桶（22）、电解阴极极板(25)、电解阳极极板(26)表面被电解吸出物粘附后，需要关掉电解线外整流器(51)电源，取出维护；
B8、清洗维护；清洗电解阴极极板(25)、电解阳极极板（26），并在陶瓷桶浸泡槽(3)中浸泡、清洗电解陶瓷桶(22)；
C、三价铬电解陶瓷桶浸泡工序；
D、电解液配制工序。
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