CN115125601B - 一种调控电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调控电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的装置及方法，主要解决现有电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值检测不准确、调控精度低的技术问题。技术方案为，一种调控电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的装置，包括铬酐加料装置和钝化液pH值检测装置，铬酐加料装置包括铬酐加料系统和钝化液自循环系统，铬酐加料系统包括铬酐配液槽、电磁流量控制阀，电磁流量控制阀出液口通过铬酐溶液加料第二管道与真空射流泵混合室相连；钝化液pH值检测装置包括pH计压力监控透明塑料细管、pH计，pH计出液口与钝化液循环槽通过钝化液自循环第一支管出口管道相连。本发明装置实现了钝化液pH值的精准调控。

Description

一种调控电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种钝化液pH值的调控装置，特别涉及一种调控电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的装置及方法，属于冷轧电镀锡钢板钝化工序钝化液控制工艺和设备技术领域。

背景技术

镀锡板是食品和饮料的重要包装材料。在镀锡板生产过程中.一般要对镀锡板进行铬酸盐阴极钝化处理。目的是生成钝化膜，提高镀锡板的抗氧化性、耐蚀性、抗硫化黑变性以及与漆膜的附着力等性能。钝化膜生成的好坏取决于钝化液工艺参数控制。钝化液是由很窄pH值控制要求重铬酸钠溶液组成。钝化液的pH值的稳定控制是钝化工艺参数控制的重要内容之一，当通电钝化时，钝化液的pH值会升高，通过加入铬酐来稳定钝化液pH值。

现有工业生产中铬酐的添加方式和pH计的测量控制方式为，在机组上设有一个铬酐配液罐，将粉末状铬酐配成一定浓度的溶液，铬酐配液罐通过管道与钝化液循环槽相连，管道上设有受pH计，pH计装在钝化液循环槽自循环管道上。生产时，设定pH控制值，测量钝化液的pH值，当pH＞设定值时，自动打开铬酐溶液加入的流量控制阀，加入铬酐，当pH计检测到pH值降低到设定值时，流量控制阀关闭。

现有电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值方法存在以下缺陷是：1)补充加入的少量铬酐溶液与钝化液循环槽内大量的钝化液混合均匀至少需要半个小时的时间，造成溶液pH计检测不稳定，pH检测值波动太大；2)由于pH计检测压力范围在10～101KPa，压力大检测值不稳定，现有压力表的量程>100KPa，现有压力表难以满足pH计工作压力的检测要求，因此，现有安装有pH计钝化液管道上不安装压力表，操控人员凭经验调节pH计前钝化液循环管道阀门开口度大小；而，钝化液的实际压力常会超出pH计的正常工作压力范围，导致pH计无法准确检测钝化液pH值。上述缺陷会引起pH计测量不准，无法对电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值进行准确调控，钝化液pH值超出工艺控制范围，导致电镀锡钢板的质量不合格。

申请公布号为CN105372403A的中国专利申请公开了硫酸冷却器循环水pH检测设备”，本发明涉及一种结构简单，警报及时的硫酸冷却器循环水pH检测设备，避免了酸水流入其他设备，防止对其他设备和管道的腐蚀，提高了硫酸冷却器故障的反应速度和检修速度，提高了维修效率；该装置没有涉及对pH值测量稳定性的需求。

中国专利申请公开号CN105242019A、名称为“一种中药醇沉工艺过程药液pH在线检测方法”，该发明涉及把pH计检测探头插入醇沉罐中，保持搅拌，通过pH计检测探头测得药液中pH值，通过计量泵分批次向醇沉罐内注入pH调节剂，测得每次添加pH调整剂后的药液中的pH值，检测完后通过气缸把pH计检测探头拔出醇沉罐，进入pH计保护腔基体的内腔。该检测方法不适合连续生产电镀锡机组使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种调控电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的装置及方法，主要解决现有电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值检测不准确、调控精度低的技术问题，本发明实现了电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的精准调控，杜绝了因电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值波动引发的电镀锡钢板质量不合格。

本发明装置的技术思路是，通过在钝化液管道上增设钝化液压力调控装置，调控钝化液压力符合pH计压力工作压力范围，确保pH计准确检测；通过真空射流泵实现铬酐加入与钝化液的快速充分混合，实现钝化液pH值的精准调控。

本发明采用的技术方案是，一种调控电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的装置，包括铬酐加料装置和钝化液pH值检测装置，铬酐加料装置包括铬酐加料系统和钝化液自循环系统，铬酐加料系统包括铬酐配液槽、电磁流量控制阀，铬酐配液槽通过铬酐溶液加料第一管道与电磁流量控制阀进液口相连，电磁流量控制阀出液口通过铬酐溶液加料第二管道与真空射流泵混合室相连；铬酐溶液加料第一管道上设有铬酐配液槽出口阀门，铬酐溶液加料第二管道上设有电磁流量控制阀出口阀门；钝化液自循环系统包括钝化液循环槽、钝化液自循环泵和真空射流泵，钝化液循环槽通过钝化液自循环总管第一管道与钝化液自循环泵进液口相连，钝化液自循环总管第一管道上设有钝化液自循环泵入口阀门；钝化液自循环泵出液口与钝化液自循环总管第二管道相连；真空射流泵进液口与钝化液自循环总管第二管道通过钝化液自循环第二支管入口管道相连，真空射流泵出液口与钝化液循环槽通过钝化液自循环第二支管出口管道相连，钝化液自循环第二支管出口管道上设有真空射流泵出口阀门；钝化液pH值检测装置包括pH计压力监控透明塑料细管、pH计；pH计进液口与钝化液自循环总管第二管道通过钝化液自循环第一支管入口管道相连；钝化液自循环第一支管入口管道上按照液体的流动方向依次设有pH计入口阀门和pH计压力监控塑料透明细管，pH计压力监控塑料透明细管直立在钝化液自循环第一支管入口管道上，pH计压力监控塑料透明细管下端部与钝化液自循环第一支管入口管道相连通，pH计压力监控塑料透明细管的上端部不封口，与大气相连通；pH计出液口与钝化液循环槽通过钝化液自循环第一支管出口管道相连，钝化液自循环第一支管出口管道上设有pH计出口阀门。

进一步，为方便加料，铬酐配液槽安装在真空射流泵的上方。

进一步，真空射流泵安装在钝化液循环槽的上方。

本发明，pH计压力监控塑料透明细管的上端部不封口，与大气相连通；为准确调控钝化液pH值，经综合考虑，本发明设定，pH计压力监控塑料透明细管长度为180～220cm，pH计压力监控透明塑料细管的内径为2cm；

本发明中钝化液密度约为1.25kg/m³，当pH计压力监控塑料透明细管内钝化液的高度为100～150cm时，pH计进液口处钝化液的压力为12～18KPa。

本发明装置利用真空射流泵真空吸力作用，使少量铬酐溶液与大量钝化液的快速均匀混合，实现钝化液pH值混合均匀控制，同时pH计前设有pH计压力监控透明塑料细管，通过调节pH计压力监控透明塑料细管内钝化液的液位高度，调控钝化液压力符合pH计压力工作压力范围，确保pH计准确检测；

生产准备阶段调控电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的方法，利用上述装置进行调控，包括以下步骤：

生产准备阶段对钝化液进行铬酐加料，初调钝化液pH值，包括以下步骤：

1)设备状态确认，确认铬酐加料系统所有阀门及泵处于关闭状态；

2)将除铬酐外的配制钝化液所需的化学品和水加入钝化液循环槽；

3)开启钝化液自循环系统，同时开启钝化液自循环泵入口阀门、真空射流泵出口阀门，打开钝化液自循环泵，钝化液自循环系统运行；开启pH计入口阀门、pH计出口阀门，调节pH计入口阀门开口度，控制pH计压力监控塑料透明细管内钝化液的高度为100～150cm；

4)设定pH计的控制值，当pH计显示的钝化液检测值低于控制值时，向钝化液循环槽内添加分析纯氢氧化钠；当pH计显示的钝化液检测值为控制值，停止向钝化液循环槽内添加分析纯氢氧化钠。

进一步，步骤3)中，控制pH计进液口处钝化液的压力为12～18KPa。

生产过程中调控电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的方法，利用上述装置进行调控，包括以下步骤：

1)当pH计显示的钝化液检测值高于控制值时，开启铬酐加料系统，打开电磁流量控制阀，通过真空射流泵向钝化液循环槽内加入铬酐；当pH计显示的钝化液检测值为控制值，关闭铬酐加料系统，关闭电磁流量控制阀，停止向钝化液循环槽内加入铬酐；

2)生产结束，关闭钝化液自循环泵、钝化液自循环泵入口阀门、pH计入口阀门，pH计出口阀门、真空射流泵出口阀门，钝化液自循环系统停止运行。

进一步，步骤1)中，控制pH计进液口处钝化液的压力为12～18KPa。

本技术方案相比现有技术具有如下积极效果：1、本发明装置实现了钝化液pH值均匀混合及减少pH计检测镀锡后处理钝化液pH值波动，实现钝化液pH值检测稳定控制，有利于镀锡产品质量的稳定控制。2、本发明方法实现了电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的精准调控，杜绝了因电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值波动引发的电镀锡钢板质量不合格。

附图说明

图1为本发明镀锡后处理钝化液pH值在线检测控制装置的结构示意图。

图中标记说明：1-钝化液循环槽；2-钝化液自循环第二支管出口管道；3-真空射流泵出口阀门；4-真空射流泵；5-电磁流量控制阀出口阀门；6-电磁流量控制阀；7-铬酐配液槽出口阀门；8-铬酐配液槽；9-铬酐溶液加料第一管道；10-铬酐溶液加料第二管道；11-pH计出口阀门；12-钝化液自循环第一支管出口管道；13-钝化液自循环第二支管入口管道；14-pH计；15-pH计压力监控塑料透明细管；16-pH计入口阀门；17-钝化液自循环第一支管入口管道；18-钝化液自循环总管第二管道；19-钝化液自循环泵；20-钝化液自循环泵入口阀门；21-钝化液自循环总管第一管道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

本发明实施例中pH计压力监控塑料透明细管内径为2cm，pH计压力监控塑料透明细管长度为200cm。

实施例1，参照图1，一种调控电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的装置，包括铬酐加料装置和钝化液pH值检测装置，铬酐加料装置包括铬酐加料系统和钝化液自循环系统，铬酐加料系统包括铬酐配液槽8、电磁流量控制阀6，铬酐配液槽8通过铬酐溶液加料第一管道9与电磁流量控制阀6进液口相连，电磁流量控制阀6出液口通过铬酐溶液加料第二管道10与真空射流泵4混合室相连；铬酐溶液加料第一管道9上设有铬酐配液槽出口阀门7，铬酐溶液加料第二管道10上设有电磁流量控制阀出口阀门5；钝化液自循环系统包括钝化液循环槽1、钝化液自循环泵19和真空射流泵4，钝化液循环槽1通过钝化液自循环总管第一管道21与钝化液自循环泵19进液口相连，钝化液自循环总管第一管道21上设有钝化液自循环泵入口阀门20；钝化液自循环泵19出液口与钝化液自循环总管第二管道18相连；真空射流泵4进液口与钝化液自循环总管第二管道18通过钝化液自循环第二支管入口管道13相连，真空射流泵4出液口与钝化液循环槽1通过钝化液自循环第二支管出口管道2相连，钝化液自循环第二支管出口管道2上设有真空射流泵出口阀门3；钝化液pH值检测装置包括pH计压力监控透明塑料细管15、pH计14；pH计14进液口与钝化液自循环总管第二管道18通过钝化液自循环第一支管入口管道17相连；钝化液自循环第一支管入口管道17上按照液体的流动方向依次设有pH计入口阀门16和pH计压力监控塑料透明细管15，pH计压力监控塑料透明细管15直立在钝化液自循环第一支管入口管道17上，pH计压力监控塑料透明细管15下端部与钝化液自循环第一支管入口管道17相连通，pH计压力监控塑料透明细管15的上端部不封口，与大气相连通；pH计14出液口与钝化液循环槽1通过钝化液自循环第一支管出口管道12相连，钝化液自循环第一支管出口管道12上设有pH计出口阀门11。

铬酐配液槽8安装在真空射流泵4的上方；真空射流泵4安装在钝化液循环槽1的上方。

生产准备阶段调控电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的方法，利用上述装置进行调控，包括以下步骤：

生产准备阶段对钝化液进行铬酐加料，初调钝化液pH值，包括以下步骤：

1)设备状态确认，确认铬酐加料系统所有阀门及泵处于关闭状态；

2)将除铬酐外的配制钝化液所需的化学品和水加入钝化液循环槽1；

3)开启钝化液自循环系统，同时开启钝化液自循环泵入口阀门20、真空射流泵出口阀门3，打开钝化液自循环泵19，钝化液自循环系统运行；开启pH计入口阀门16、pH计出口阀门11，调节pH计入口阀门开口度，控制pH计压力监控塑料透明细管15内钝化液的高度为134cm；

4)设定pH计的控制值，当pH计14显示的钝化液检测值低于控制值时，向钝化液循环槽内添加分析纯氢氧化钠；当pH计显示的钝化液检测值为控制值，停止向钝化液循环槽内添加分析纯氢氧化钠。

生产过程中调控电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的方法，利用上述装置进行调控，包括以下步骤：

1)控制pH计压力监控塑料透明细管15内钝化液的高度为134cm，当pH计显示的钝化液检测值高于控制值时，开启铬酐加料系统，打开电磁流量控制阀6，通过真空射流泵4向钝化液循环槽1内加入铬酐；当pH计显示的钝化液检测值为控制值，关闭铬酐加料系统，关闭电磁流量控制阀，停止向钝化液循环槽内加入铬酐；

2)生产结束，关闭钝化液自循环泵19、钝化液自循环泵入口阀门20、pH计入口阀门16，pH计出口阀门11、真空射流泵出口阀门3，钝化液自循环系统停止运行。

实施例1中，当pH计压力监控塑料透明细管内钝化液的高度为134cm，pH计进液口处钝化液的压力为16.415KPa。

除上述实施例外，本技术方案还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种调控电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的装置，其特征是，包括铬酐加料装置和钝化液pH值检测装置，铬酐加料装置包括铬酐加料系统和钝化液自循环系统，铬酐加料系统包括铬酐配液槽、电磁流量控制阀，铬酐配液槽通过铬酐溶液加料第一管道与电磁流量控制阀进液口相连，电磁流量控制阀出液口通过铬酐溶液加料第二管道与真空射流泵混合室相连；铬酐溶液加料第一管道上设有铬酐配液槽出口阀门，铬酐溶液加料第二管道上设有电磁流量控制阀出口阀门；钝化液自循环系统包括钝化液循环槽、钝化液自循环泵和真空射流泵，钝化液循环槽通过钝化液自循环总管第一管道与钝化液自循环泵进液口相连，钝化液自循环总管第一管道上设有钝化液自循环泵入口阀门；钝化液自循环泵出液口与钝化液自循环总管第二管道相连；真空射流泵进液口与钝化液自循环总管第二管道通过钝化液自循环第二支管入口管道相连，真空射流泵出液口与钝化液循环槽通过钝化液自循环第二支管出口管道相连，钝化液自循环第二支管出口管道上设有真空射流泵出口阀门；钝化液pH值检测装置包括pH计压力监控透明塑料细管、pH计；pH计进液口与钝化液自循环总管第二管道通过钝化液自循环第一支管入口管道相连；钝化液自循环第一支管入口管道上按照液体的流动方向依次设有pH计入口阀门和pH计压力监控塑料透明细管，pH计压力监控塑料透明细管直立在钝化液自循环第一支管入口管道上，pH计压力监控塑料透明细管下端部与钝化液自循环第一支管入口管道相连通，pH计压力监控塑料透明细管的上端部不封口，与大气相连通；pH计出液口与钝化液循环槽通过钝化液自循环第一支管出口管道相连，钝化液自循环第一支管出口管道上设有pH计出口阀门；pH计压力监控塑料透明细管长度为180～220cm；pH计压力监控透明塑料细管的内径为2cm。

2.如权利要求1所述的一种调控电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的装置，其特征是，铬酐配液槽安装在真空射流泵的上方。

3.如权利要求1所述的一种调控电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的装置，其特征是，真空射流泵安装在钝化液循环槽的上方。

4.一种生产准备阶段调控电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的方法，采用权利要求1所述的装置调控钝化液pH值，其特征是，所述的方法包括以下步骤：

1)设备状态确认，确认铬酐加料系统所有阀门及泵处于关闭状态；

2)将除铬酐外的配制钝化液所需的化学品和水加入钝化液循环槽；

3)开启钝化液自循环系统，同时开启钝化液自循环泵入口阀门、真空射流泵出口阀门，打开钝化液自循环泵，钝化液自循环系统运行；开启pH计入口阀门、pH计出口阀门，调节pH计入口阀门开口度，控制pH计压力监控塑料透明细管内钝化液的高度为100～150cm；控制pH计进液口处钝化液的压力为12～18KPa；

4)设定pH计的控制值，当pH计显示的钝化液检测值低于控制值时，向钝化液循环槽内添加分析纯氢氧化钠；当pH计显示的钝化液检测值为控制值，停止向钝化液循环槽内添加分析纯氢氧化钠。

5.一种生产过程中调控电镀锡钢板钝化工序钝化液pH值的方法，采用权利要求1所述的装置调控钝化液pH值，其特征是，所述的方法包括以下步骤：

1)当pH计显示的钝化液检测值高于控制值时，开启铬酐加料系统，打开电磁流量控制阀，通过真空射流泵向钝化液循环槽内加入铬酐；当pH计显示的钝化液检测值为控制值，关闭铬酐加料系统，关闭电磁流量控制阀，停止向钝化液循环槽内加入铬酐；控制pH计进液口处钝化液的压力为12～18KPa；

2)生产结束，关闭钝化液自循环泵、钝化液自循环泵入口阀门、pH计入口阀门，pH计出口阀门、真空射流泵出口阀门，钝化液自循环系统停止运行。