CN113457611B - 一种降低能耗的电解铜箔溶铜用料工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于电解铜箔生产领域，尤其是一种降低能耗的电解铜箔溶铜用料工艺，针对现有的溶铜生产时，溶铜的效率过低，要求人工根据当前的溶铜速度调整进料的速度，进而可以充分利用溶铜器的空间，但是人工操作误差大，操作不及时，并且工作量大，增加了生产成本的问题，现提出如下方案，其包括以下步骤：铜线选择：溶铜是在金属铜的表面发生腐蚀溶解反应，参加反应的金属铜表面积越大，接触氧气和溶液就越多，本发明中，通过选取更细的铜线圈，可以减少铜线圈的使用量，并且横向放置线圈，提高空气的利用率，自动根据当前的溶铜速度调节进料的数量，充分利用溶铜器空间的同时，还可提高溶铜效率，大大降低了工人的工作量。

Description

一种降低能耗的电解铜箔溶铜用料工艺

技术领域

本发明涉及电解铜箔生产技术领域，尤其涉及一种降低能耗的电解铜箔溶铜用料工艺。

背景技术

溶铜生产是电解铜箔生产的第一道工序，是用稀硫酸水溶液和氧把金属铜溶解成硫酸铜水溶液，供电解工序电沉积析出金属铜箔，铜箔用于制作各种电子产品。如线路板，锂离子电池等。

现有的溶铜生产时，溶铜的效率过低，并且要求人工根据当前的溶铜速度调整进料的速度，进而可以充分利用溶铜器的空间，但是人工操作误差大，操作不及时，并且工作量大，增加了生产成本，还达不到提高生产效率的功能，所以我们提出一种降低能耗的电解铜箔溶铜用料工艺，用以解决上述所提到的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种降低能耗的电解铜箔溶铜用料工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种降低能耗的电解铜箔溶铜用料工艺，包括以下步骤：

S1、铜线选择：溶铜是在金属铜的表面发生腐蚀溶解反应，参加反应的金属铜表面积越大，接触氧气和溶液就越多，金属铜表面积越大，单位时间被腐蚀的速度越快，反应生成铜离子的速度也就越快，把溶铜用的φ3mm铜线改为φ1.5mm的铜线的目的就是增大金属铜的表面积，投料时同等重量的金属铜的表面积等于增大了一倍；

S2、参数设置：根据溶铜器的容积，以及通气量的大小，设定溶铜器内铜线圈的重量，防止溶铜器内的铜线圈过少，进而会浪费溶铜器的空间，降低溶铜速度；

S3、人工布料：在溶铜生产时，通过人工把大捆的铜线改成小捆，目的是利于铜线圈在溶铜器里排布密集均匀，使电解液和风在铜线圈之间能分布均匀，投入到溶铜器里的铜线圈只有接触风(空气)时，才发生溶解，如果接触不到空气，等于接触不到氧气，不能被氧化，没有氧气，投入到溶铜器里的铜线圈基本是不溶解的，浸泡式溶铜的铜线圈投入到溶铜器里就被硫酸铜溶液浸泡，铜线圈表面自然与硫酸水溶液接触了，只要把风分布均匀，使铜线圈表面被风吹到就可以了，风在溶铜器里的均匀分布是靠铜线圈的几何形状和人工布料实现的；

S4、通过自动加料设备自动加料，加料的速度与铜线圈溶解的速度保持一致，以保证溶铜速度的同时充分利用溶铜器的空间，人工定期给出料漏斗补料；

S5、不断检测溶铜速度，判断溶铜速度是否在标准范围内，若溶铜速度在标准范围内，则重新检测溶铜速度，若溶铜速度不在标准范围内，则通过自动加料设备调节下料数量并重新检测溶铜速度。

优选地，所述步骤S4中的自动加料设备固定连接在溶铜器上，所述铜线圈设置在溶铜器的内部，所述溶铜器的内部设置有滤网，所述铜线圈位于滤网的上方，所述溶铜器的一侧设置有相连通的进液管和出液管，所述溶铜器的一侧底部固定连接有气泵，所述气泵的出气口固定连接有相连通的出气管，所述出气管位于滤网的下方，所述溶铜器的一侧顶部固定连接有U型板，所述U型板的一端固定连接有出料漏斗，所述溶铜器的顶部设置有用于出料的出料组件，所述溶铜器的顶部固定连接有固定盒，所述固定盒的两侧内壁转动连接有对称设置的两个转轴，所述转轴的外壁固定套设有小齿轮和大齿轮，所述固定盒的一侧固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出轴延伸至固定盒的内部并与其中一个转轴固定连接，两个所述大齿轮相啮合。

优选地，所述出料组件包括滑动连接在固定盒顶部呈对称设置的两个挡板，所述挡板的顶部与出料漏斗的底部相抵触，所述挡板的一侧固定连接有连接板，所述连接板的底部固定连接有连接杆，所述连接杆的底部延伸至固定盒的内部并与小齿轮相啮合。

优选地，所述固定盒的两侧内壁滑动连接有与小齿轮相啮合的第一滑动板，所述第一滑动板的顶部和固定盒的顶部内壁之间固定连接有同一个拉簧，所述第一滑动板的底部固定连接有升降杆，所述升降杆的底部滑动贯穿固定盒并延伸至固定盒的底部。

优选地，所述溶铜器的内壁滑动连接有对称设置的两个测试盒，两个所述测试盒分别位于两个升降杆的下方，所述升降杆的底部固定连接有第二滑动板，所述第二滑动板与测试盒的两侧内壁滑动连接，所述测试盒的底部内壁固定连接有压力传感器，所述压力传感器的顶部贴合有固定板，所述固定板的顶部和第二滑动板的底部之间固定连接有多个第二弹簧。

优选地，所述出气管的内部设置有单向阀。

优选地，所述固定盒的顶部开设有对称设置的两个通孔，所述连接杆滑动贯穿通孔，两个所述连接杆相互远离的一侧分别与对应通孔的一侧内壁之间固定连接有第一弹簧。

优选地，所述出气管的外壁开设有多个气孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、将适量的铜线圈投放至溶铜器内，铜线圈在投入溶铜器内时要立着放，不要将铜线圈水平放，防止中间有空洞，让风无功跑掉，进而降低生产效率，溶铜速度等于铜料重量除以时间，方便溶铜生产的管理；

2、本发明中，启动气泵，气泵将外部的空气传输至出气管内，再通过气孔排出至溶铜器内，单向阀的设置避免液体回流，空气与铜线圈接触，配合溶铜器内部的稀硫酸溶液，进而可以实现溶铜过程，滤网的设置，避免过大的铜线圈堵住出液管；

3、本发明中，启动伺服电机，伺服电机的输出轴带动转轴转动，转轴带动小齿轮和大齿轮转动，通过两个大齿轮的啮合，进而带动另外一组小齿轮和大齿轮转动，小齿轮在转动的过程中不断推动连接杆横向移动，使得两个连接杆相互远离并挤压第一弹簧，连接杆带动两个连接板相互远离，连接板带动两个挡板相互远离，进而铜线圈可以从出料漏斗内投入溶铜器内，实现自动加料的过程，避免溶铜器内的铜线圈过少，进而浪费溶铜器的空间，降低溶铜效率；

4、本发明中，在小齿轮的轮齿不再与连接杆抵触时，连接杆在第一弹簧的弹力作用下恢复原位，最终使得两个挡板相互靠近，结束出料，小齿轮在转动的过程中带动第一滑动板竖直向下移动，第一滑动板带动升降杆竖直向下移动，升降杆带动测试盒竖直向下移动，测试盒的底部与铜线圈抵触，并对铜线圈产生一定的挤压，避免部分铜线圈内部溶解了，外部仍剩下框架，进而造成空间的浪费，降低溶铜效率；

5、本发明中，测试盒无法下降时，升降杆带动第二滑动板继续下降，第二滑动板挤压第二弹簧并使得压力传感器可以接收此时的压力，并将此压力与标准范围进行比对，进而可以通过溶铜器内铜线圈的多少，调节伺服电机的转速，进而可以增加或减少出料漏斗的加料，在保证溶铜效率的同时充分利用溶铜器的空间。

本发明中，通过选取更细的铜线圈，可以减少铜线圈的使用量，并且横向放置线圈，提高空气的利用率，自动根据当前的溶铜速度调节进料的数量，充分利用溶铜器空间的同时，还可提高溶铜效率，大大降低了工人的工作量，使用方便。

附图说明

图1为本发明提出的一种降低能耗的电解铜箔溶铜用料工艺的工作流程图；

图2为本发明中溶铜器的主视剖视结构示意图；

图3为本发明中固定盒的侧视剖视结构示意图；

图4为本发明中A部分的放大图；

图5为本发明中出气管的三维图；

图6为本发明中测试盒的主视剖视结构示意图。

图中：1、出料漏斗；2、挡板；3、进液管；4、测试盒；5、铜线圈；6、出液管；7、溶铜器；8、滤网；9、气孔；10、出气管；11、气泵；12、升降杆；13、U型板；14、伺服电机；15、固定盒；16、连接板；17、连接杆；18、转轴；19、小齿轮；20、大齿轮；21、第一滑动板；22、拉簧；23、通孔；24、第一弹簧；25、压力传感器；26、固定板；27、第二滑动板；28、第二弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参照图1-6，一种降低能耗的电解铜箔溶铜用料工艺，包括以下步骤：

S1、铜线选择：溶铜是在金属铜的表面发生腐蚀溶解反应，参加反应的金属铜表面积越大，接触氧气和溶液就越多，金属铜表面积越大，单位时间被腐蚀的速度越快，反应生成铜离子的速度也就越快；把溶铜用的φ3mm铜线改为φ1.5mm的铜线的目的就是增大金属铜的表面积，投料时同等重量的金属铜的表面积等于增大了一倍；

S2、参数设置：根据溶铜器7的容积，以及通气量的大小，设定溶铜器7内铜线圈5的重量，防止溶铜器7内的铜线圈5过少，进而会浪费溶铜器7的空间，降低溶铜速度；

S3、人工布料：在溶铜生产时，通过人工把大捆的铜线改成小捆，目的是利于铜线圈5在溶铜器7里排布密集均匀，使电解液和风在铜线圈5之间能分布均匀，投入到溶铜器7里的铜线圈5只有接触风空气时，才发生溶解，如果接触不到空气，等于接触不到氧气，不能被氧化，没有氧气，投入到溶铜器7里的铜线圈5基本是不溶解的，浸泡式溶铜的铜线圈5投入到溶铜器7里就被硫酸铜溶液浸泡，铜线圈5表面自然与硫酸水溶液接触了，只要把风分布均匀，使铜线圈5表面被风吹到就可以了，风在溶铜器7里的均匀分布是靠铜线圈5的几何形状和人工布料实现的；

S4、通过自动加料设备自动加料，加料的速度与铜线圈5溶解的速度保持一致，以保证溶铜速度的同时充分利用溶铜器7的空间，人工定期给出料漏斗1补料；

S5、不断检测溶铜速度，判断溶铜速度是否在标准范围内，若溶铜速度在标准范围内，则重新检测溶铜速度，若溶铜速度不在标准范围内，则通过自动加料设备调节下料数量并重新检测溶铜速度。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上进行改进：步骤S4中的自动加料设备固定连接在溶铜器7上，铜线圈5设置在溶铜器7的内部，溶铜器7的内部设置有滤网8，铜线圈5位于滤网8的上方，溶铜器7的一侧设置有相连通的进液管3和出液管6，溶铜器7的一侧底部固定连接有气泵11，气泵11的出气口固定连接有相连通的出气管10，出气管10位于滤网8的下方，溶铜器7的一侧顶部固定连接有U型板13，U型板13的一端固定连接有出料漏斗1，溶铜器7的顶部设置有用于出料的出料组件，溶铜器7的顶部固定连接有固定盒15，固定盒15的两侧内壁转动连接有对称设置的两个转轴18，转轴18的外壁固定套设有小齿轮19和大齿轮20，固定盒15的一侧固定连接有伺服电机14，伺服电机14的输出轴延伸至固定盒15的内部并与其中一个转轴18固定连接，两个大齿轮20相啮合，出料组件包括滑动连接在固定盒15顶部呈对称设置的两个挡板2，挡板2的顶部与出料漏斗1的底部相抵触，挡板2的一侧固定连接有连接板16，连接板16的底部固定连接有连接杆17，连接杆17的底部延伸至固定盒15的内部并与小齿轮19相啮合。

实施例三

本实施例在实施例一的基础上进行改进：固定盒15的两侧内壁滑动连接有与小齿轮19相啮合的第一滑动板21，第一滑动板21的顶部和固定盒15的顶部内壁之间固定连接有同一个拉簧22，第一滑动板21的底部固定连接有升降杆12，升降杆12的底部滑动贯穿固定盒15并延伸至固定盒15的底部，溶铜器7的内壁滑动连接有对称设置的两个测试盒4，两个测试盒4分别位于两个升降杆12的下方，升降杆12的底部固定连接有第二滑动板27，第二滑动板27与测试盒4的两侧内壁滑动连接，测试盒4的底部内壁固定连接有压力传感器25，压力传感器25的顶部贴合有固定板26，固定板26的顶部和第二滑动板27的底部之间固定连接有多个第二弹簧28，出气管10的内部设置有单向阀，固定盒15的顶部开设有对称设置的两个通孔23，连接杆17滑动贯穿通孔23，两个连接杆17相互远离的一侧分别与对应通孔23的一侧内壁之间固定连接有第一弹簧24，出气管10的外壁开设有多个气孔9。

工作原理：将适量的铜线圈5投放至溶铜器7内，铜线圈5在投入溶铜器7内时要立着放，不要将铜线圈5水平放，防止中间有空洞，让风无功跑掉，进而降低生产效率，溶铜速度等于铜料重量除以时间，方便溶铜生产的管理，启动气泵11，气泵11将外部的空气传输至出气管10内，再通过气孔9排出至溶铜器7内，单向阀的设置避免液体回流，空气与铜线圈5接触，配合溶铜器7内部的稀硫酸溶液，进而可以实现溶铜过程，滤网8的设置，避免过大的铜线圈5堵住出液管6，启动伺服电机14，伺服电机14的输出轴带动转轴18转动，转轴18带动小齿轮19和大齿轮20转动，通过两个大齿轮20的啮合，进而带动另外一组小齿轮19和大齿轮20转动，小齿轮19在转动的过程中不断推动连接杆17横向移动，使得两个连接杆17相互远离并挤压第一弹簧24，连接杆17带动两个连接板16相互远离，连接板16带动两个挡板2相互远离，进而铜线圈5可以从出料漏斗1内投入溶铜器7内，实现自动加料的过程，避免溶铜器7内的铜线圈5过少，进而浪费溶铜器7的空间，降低溶铜效率，在小齿轮19的轮齿不再与连接杆17抵触时，连接杆17在第一弹簧24的弹力作用下恢复原位，最终使得两个挡板2相互靠近，结束出料，小齿轮19在转动的过程中带动第一滑动板21竖直向下移动，第一滑动板21带动升降杆12竖直向下移动，升降杆12带动测试盒4竖直向下移动，测试盒4的底部与铜线圈5抵触，并对铜线圈5产生一定的挤压，避免部分铜线圈5内部溶解了，外部仍剩下框架，进而造成空间的浪费，降低溶铜效率，测试盒4无法下降时，升降杆12带动第二滑动板27继续下降，第二滑动板27挤压第二弹簧28并使得压力传感器25可以接收此时的压力，并将此压力与标准范围进行比对，进而可以通过溶铜器7内铜线圈5的多少，调节伺服电机14的转速，进而可以增加或减少出料漏斗1的加料，在保证溶铜效率的同时充分利用溶铜器7的空间。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种降低能耗的电解铜箔溶铜用料工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、铜线选择：溶铜是在金属铜的表面发生腐蚀溶解反应，参加反应的金属铜表面积越大，接触氧气和溶液就越多，金属铜表面积越大，单位时间被腐蚀的速度越快，反应生成铜离子的速度也就越快，把溶铜用的φ3mm铜线改为φ1.5mm的铜线的目的就是增大金属铜的表面积，投料时同等重量的金属铜的表面积等于增大了一倍；

S2、参数设置：根据溶铜器(7)的容积，以及通气量的大小，设定溶铜器(7)内铜线圈(5)的重量，防止溶铜器(7)内的铜线圈(5)过少，进而会浪费溶铜器(7)的空间，降低溶铜速度；

S3、人工布料：在溶铜生产时，通过人工把大捆的铜线改成小捆，目的是利于铜线圈(5)在溶铜器(7)里排布密集均匀，使电解液和风在铜线圈(5)之间能分布均匀，投入到溶铜器(7)里的铜线圈(5)只有接触风(空气)时，才发生溶解，如果接触不到空气，等于接触不到氧气，不能被氧化，没有氧气，投入到溶铜器(7)里的铜线圈(5)基本是不溶解的，浸泡式溶铜的铜线圈(5)投入到溶铜器(7)里就被硫酸铜溶液浸泡，铜线圈(5)表面自然与硫酸水溶液接触了，只要把风分布均匀，使铜线圈(5)表面被风吹到就可以了，风在溶铜器(7)里的均匀分布是靠铜线圈(5)的几何形状和人工布料实现的；

S4、通过自动加料设备自动加料，加料的速度与铜线圈(5)溶解的速度保持一致，以保证溶铜速度的同时充分利用溶铜器(7)的空间，人工定期给出料漏斗(1)补料；

S5、不断检测溶铜速度，判断溶铜速度是否在标准范围内，若溶铜速度在标准范围内，则重新检测溶铜速度，若溶铜速度不在标准范围内，则通过自动加料设备调节下料数量并重新检测溶铜速度；所述步骤S4中的自动加料设备固定连接在溶铜器(7)上，所述铜线圈(5)设置在溶铜器(7)的内部，所述溶铜器(7)的内部设置有滤网(8)，所述铜线圈(5)位于滤网(8)的上方，所述溶铜器(7)的一侧设置有相连通的进液管(3)和出液管(6)，所述溶铜器(7)的一侧底部固定连接有气泵(11)，所述气泵(11)的出气口固定连接有相连通的出气管(10)，所述出气管(10)位于滤网(8)的下方，所述溶铜器(7)的一侧顶部固定连接有U型板(13)，所述U型板(13)的一端固定连接有出料漏斗(1)，所述溶铜器(7)的顶部设置有用于出料的出料组件，所述溶铜器(7)的顶部固定连接有固定盒(15)，所述固定盒(15)的两侧内壁转动连接有对称设置的两个转轴(18)，所述转轴(18)的外壁固定套设有小齿轮(19)和大齿轮(20)，所述固定盒(15)的一侧固定连接有伺服电机(14)，所述伺服电机(14)的输出轴延伸至固定盒(15)的内部并与其中一个转轴(18)固定连接，两个所述大齿轮(20)相啮合；

所述固定盒(15)的两侧内壁滑动连接有与小齿轮(19)相啮合的第一滑动板(21)，所述第一滑动板(21)的顶部和固定盒(15)的顶部内壁之间固定连接有同一个拉簧(22)，所述第一滑动板(21)的底部固定连接有升降杆(12)，所述升降杆(12)的底部滑动贯穿固定盒(15)并延伸至固定盒(15)的底部；

所述溶铜器(7)的内壁滑动连接有对称设置的两个测试盒(4)，两个所述测试盒(4)分别位于两个升降杆(12)的下方，所述升降杆(12)的底部固定连接有第二滑动板(27)，所述第二滑动板(27)与测试盒(4)的两侧内壁滑动连接，所述测试盒(4)的底部内壁固定连接有压力传感器(25)，所述压力传感器(25)的顶部贴合有固定板(26)，所述固定板(26)的顶部和第二滑动板(27)的底部之间固定连接有多个第二弹簧(28)。

2.根据权利要求1所述的一种降低能耗的电解铜箔溶铜用料工艺，其特征在于，所述出料组件包括滑动连接在固定盒(15)顶部呈对称设置的两个挡板(2)，所述挡板(2)的顶部与出料漏斗(1)的底部相抵触，所述挡板(2)的一侧固定连接有连接板(16)，所述连接板(16)的底部固定连接有连接杆(17)，所述连接杆(17)的底部延伸至固定盒(15)的内部并与小齿轮(19)相啮合。

3.根据权利要求1所述的一种降低能耗的电解铜箔溶铜用料工艺，其特征在于，所述出气管(10)的内部设置有单向阀。

4.根据权利要求2所述的一种降低能耗的电解铜箔溶铜用料工艺，其特征在于，所述固定盒(15)的顶部开设有对称设置的两个通孔(23)，所述连接杆(17)滑动贯穿通孔(23)，两个所述连接杆(17)相互远离的一侧分别与对应通孔(23)的一侧内壁之间固定连接有第一弹簧(24)。

5.根据权利要求1所述的一种降低能耗的电解铜箔溶铜用料工艺，其特征在于，所述出气管(10)的外壁开设有多个气孔(9)。

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