CN1179480A - 用以在金属带的一侧或两侧上电积金属或合金镀层的装置 - Google Patents

Abstract

用以在金属带1特别是钢带的一侧或两侧上电积金属或合金覆层的装置,其带有至少一与电源相连的阳极壳体3。为了在带宽上获得比常规方法中的电镀覆层厚度上更为均匀的分布,本发明包括基本竖直出口狭缝7,7′作为电解液的出口,和含有加压电解液的部分10。另外,为未加压电解液提供了第二部分12,其带有至少一个出口8,9,14,用以使电解液流入带1和电镀板3之间的间隙中。

Description

用以在金属带的一侧或两侧上 电积金属或合金镀层的装置

本发明涉及一种用以在金属带特别是钢带的一侧或两侧上电积金属或合金镀层的装置，其至少带有一与电源连接的阳极外壳，该壳体的至少一侧可设计成基本竖直的安装，平面电镀板可用作阳极，其中金属带，如果需要可通过至少一个导轮和任何导引轮，并且其可连接作为阴极，其平行并基本竖直地通过电镀板，其电镀板具有至少一个出口，用以使电解液进入电镀板和金属带之间的间隙。

在例如DE-PS 32 09 451中描述了上述型式的装置。在阳极壳体中，有用于电解液的出口狭缝，其沿带的行进方向即竖直方向延伸。大量的电解液可以同时通过该缝在其整个长度上流动，并且随着其向侧面的流出而完全地填充在带和阳极之间的间隙中。然而，由于电解液的高出口压力，使得带被推离在带长度方向中央上的阳极。然而，电解液沿带的边缘的流动会造成带由于液压作用(hydraulic paradox)而拉向阳极，结果使在带上所淀积的镀层的厚度在带的宽度上由很大改变。因此，经济的镀覆方法对于所述装置来说是不可能的。

本发明的目的就是提供一种装置，其能够以经济的方式和连续的操作获得在带宽上比通常设计更加均匀的电积覆层厚度。

为了实现该目的，本发明设计，在提供基本竖直出口狭缝作为电解液的出口之前，要包括有一包含加压电解液的部分，并且为未加压电解液提供一第二部分，其至少带有一个出口，用以使电解液由该第二部分进入带和电镀板之间的间隙中。由于通过提供的附加出口而获得带与阳极之间改进的电解液的流动特性，因此即使在1500mm带宽上不用张力水平仪也可获得±7％范围的层厚误公差，而在尽管使用了张力水平仪的常用装置中其公差为±10％或更大。

按照本发明的进一步的特征，可将计划的阳极壳体分成压力箱和无压力箱，其无压力箱向大气压力敞开，其中压力箱具有用于电解液的基本竖直的出口狭缝，并且无压力箱也至少有一出口，用以使电解液进入带和电镀板之间的间隙中。因此，使用简单可靠的结构，便可获得改进的流动特性，使电解液进入带和阳极之间的间隙中。

为了提供一简易的装置以控制加压电解液和进入未加压部分的电解液，可将加压部分和未加压部分连接起来，最好通过一可调控制元件来连接。

如果基本竖直的出口狭缝向底部逐渐变细的话将是有益的，由此可以补偿贯穿阳极高度的电解液的静压差。

如果将基本竖直的出口狭缝通过至少一个横向连接分成若干部分的话，可获得阳极和出口狭缝边缘更为稳定的设计。另外，电解液流出的压力效应可被变换成加压和减压效应，其相对的力可以相互中和。

如果将出口狭缝部分以偏置状态设置的话，将是有益的，由此可获得更为均匀的带的导引，并且因此，可获得更为均匀的电镀。

按照本发明进一步的特征，为了填充带和阳极之间的间隙，如果为来自电镀板或其有效区域下和/或上的电解液提供至少一出口狭缝，其最好是水平的，就将是最好的支持。这些辅助出口狭缝形成了液帘，并由此避免了空气被吸入阳极和带之间的间隙。

如果在与加压部分的基本竖直出口狭缝相邻侧上进一步提供无压力部分的出口的话，就可以有益于稳定电解液的流动。

流动特性的进一步的改进可通过防止电解液在带的方向上向下流走而获得，这可以在电镀板或其有效区域的下端上提供向带凸起的基本水平的导轨作为端部导轨而获得，由此有益于形成基本水平的流动。

由于只需要少量的维修工作，所以按照本发明，如果将电镀板或其有效区域设计成不溶解阳极的话，将是有益的，其阳极最好是由铅，铅合金，镀铂钛或镀氧化铱钛制成，在这种情况下，在电解液中的金属浓度必须补充以调节成分。

如果电镀板的非有效区域和必要的话的阳极壳体由钛或非导电的耐酸塑料制成的话，就可以获得非常简单耐用和经济的设计。

如果将电镀板或其有效区域横切于带输送方向被分成三个相邻部分的话，也将是有益的，其中竖直出口狭缝和无压力部分的辅助出口位于中央部分上。

为了在除了竖直出口狭缝以外的阳极的整个宽度上维持均匀水平下的淀积效率的话，在带输送方向上看上去，中央部分要长于侧部，然而，最好是所有有效部分的几何区域是相同的。由于出口狭缝和其它出口所造成的表面部分的缺乏可以通过中央部分的延伸而得到补偿。

为了能够将精确的公差保持在阳极和带之间已获得的较小公差下，并且有效地防止带与阳极的碰撞，本发明进一步的特征在于，包括在阳极或阳极壳体上和/或下端上提供的用于带的间隔轮。

阳极或阳极壳体可使用可以调节的机构悬置，使得带和阳极之间的空间可以对齐并可以调节，即使在电镀过程中，并且与带的几何形状一致。在这种情况下，可以进行液压，电动或气动调节。

本发明及其它优点和特征将基于附图在下面的描述中加以详细说明。

图1是镀覆设备的示意图，用以金属带的两侧镀覆，图2表示用以一侧镀覆的设备。图3是按照本发明阳极壳体的第一实施例由其带侧所示的附图。图4表示该壳体的截面图，以及图5和6表示与图3所示相同的本发明的两个进一步的实施例。

在图1所示装置中，带1通过与电源连接的导轮2随着其进入镀覆单元而阴极化，并通过导轮2而转向，使带竖直下行。在竖直部分，带1通过与电源连接的两个阳极3之间的间隙，由此通过电解液材料的淀积在其两侧上镀覆，该液是由至少一个出口狭缝而引出，见图3，其是在带1的方向上的阳极上。在阳极3的下面，带1通过转向轮4向上以基本竖直的方向向上导回。在如此进行时，带1再导入两阳极3之间，并进一步进行镀覆。在上述阳极3上，还有一进一步的阴极化的导轮2，使得带1通过其转向，并导出镀覆单元。

按照图2，在上述的装置中，在每个竖直带部分上只设置了一个阳极3。在这种情况下，阳极3是设置在单元的外侧上，使得镀覆只施加在带1的一侧上。这里，每个阳极3也至少有一个出口狭缝，使得电解液通过其可进入到带1和阳极3之间的间隙中。

图3表示按照本发明的电镀板，其示出了面向带1的阳极3侧。通过该例可以看到，这里的电镀板包括三个部分，即3a，3b和3c。电解液由5的输送通过连接凸缘6进入阳极壳体3中，然后，其通过在阳极3b中部上的竖直出口狭缝7和在电镀板上下端部上的两个水平狭缝8或9而流出。狭缝8，9在中央阳极部分3b的宽度上延伸。这种设置是为了能够镀覆不同宽度的金属带，而不浪费电解液，其中狭缝8，9的长度等于最小带宽。阳极3的有效高度标为H。

在图3中沿线IV-IV的截面示于图4中。该图表示电解液由5通过连接凸缘6进入阳极壳体3的第一压力箱10中。电解液的提供量相对于出口狭缝7的尺寸以这样的方式设定，使得在压力箱10中的电解液保持在预定压力下，该压力确定了通过出口狭缝7的引出特性，并且以箭头13的方向进入带1和阳极3之间的间隙。最好选择电解液以与带1径向边缘基本垂直的方向流动。电解液由狭缝7的引出速度最好设定在5-15m/s之间，由此获得在带1和阳极3之间良好的流动速率在1-5m/s之间。在这种情况下，最好是在阳极3的下端上安装水平导轨(未示出)，用以辅助在带1和阳极3电镀板之间间隙中水平流的形成。

阳极壳体3压力箱10的一部分电解液通过出口狭缝7流入带1和阳极3之间的间隙中，同时剩余部分通过调节控制元件11而导入第二无压力箱12中，其向大气压力敞开。电解液通过水平狭缝8和9由该无压力箱12流向带1进入带1和阳极3之间的间隙中。水平狭缝8和9是非常有利的，因为液帘的形成防止了空气的吸入。

除了狭缝8和9以外或代之其的是，原则上可使用任何所需形状的出口，如圆形，还有菱形，梯形，矩形或其它几何形状，或其结合。

在图5所示实施例，可进一步提供出口14，用以使电解液稳定地流入带1和阳极壳体3之间的间隙中。这些出口将电解液导出无压力箱12而流向带，并且其最好位于中央阳极部分3b的区域上。标号15表示阳极3上下两侧上的支撑辊，其用以更有效地将带稳定地运入阳极区域，并精确地保持在带1和阳极3之间间隙的确定位置上。

对于出口狭缝7′设计的变形16示于图6中，其在中央阳极部分3b上，通过横向连接而分成几部分，这些横向连接16应最好是在20和200mm长之间，出口狭缝7′各个部分的净出口距离最好是在50-400mm之间。

当然，如果出口狭缝7，7′，8和9，以及进一步的出口14按照液体机械的要求形成的话，即在出口侧上的边缘是圆形的，而在压力箱和无压力部分的方向上提供喇叭形入口，将是有益的。如果所提供的任何横向连接16为流线型的，以代替已有的直角边缘的话，也是有益的。本发明所述的阳极最好是由铅和铅合金制成，其最好是不溶解的，然而还可以使用镀铂金属或镀氧化铱钛，其将是非常有益的。还可以在出口处和任何横向连接上提供镀层，这也是有益的。

Claims (16)

1、用以在金属带特别是钢带的一侧或两侧上电积金属或合金覆层的装置，其带有至少一与电源相连的阳极壳体，其中竖直安装的平面电镀板形成阳极，并且通过至少一个导轮和任何所需导轮并连接作为阴极的金属带平行于电镀板而竖直通过，其中至少有一个入口，并目在电镀板有效区域上，至少有一个电解液出口，用以进入电镀板和金属带之间的间隙中，其特征在于在提供作为电解液出口的竖直出口狭缝(7，7′)之前，包括有包含加压电解液的部分(10)，以及为未加压电解液提供的第二部分(12)，其至少带有一个出口(8，9，14)用以将该第二部分(12)的电解液提供到带(1)和电镀板(3)之间间隙中。

2、按照权利要求1的装置，其特征在于所包含的阳极壳体(3)可被分成加压箱(10)和未加压箱(12)，其未加压箱向大气压力敞开，其中加压箱(10)具有基本竖自的出口狭缝(7，7′)，用于电解液，并且未加压箱(12)也具有至少一个出口(8，9，14)，用以使电解液进入带(1)和电镀板(3)之间的间隙中。

3、按照权利要求1或2的装置，其特征在于加压部分(10)和未加压部分(12)最好通过可调控制元件(11)进行连接。

4、按照权利要求1-3的装置，其特征在于基本竖直的出口狭缝(7，7′)向底部逐渐变细。

5、按照权利要求1-4的装置，其特征在于基本竖直的出口狭缝(7，7′)最好与垂直方向的倾角为15°，更好为10°。

6、按照权利要求1-5的装置，其特征在于基本竖直的出口狭缝(7′)可通过至少一个横向连接(16)而被分成若干部分。

7、按照权利要求6的装置，其特征在于出口狭缝(7′)部分以偏置状态设置。

8、按照前述权利要求之一的装置，其特征在于在电镀板(3)或其有效区域(H)下和/或上为未加压部分(12)的电解液提供至少一个出口狭缝(8，9)，其最好为水平的。

9、按照前述权利要求之一的装置，其特征在于在与加压部分(10)的基本竖直出口狭缝(7，7′)相邻侧上进一步提供无压力部分(12)的出口(14)。

10、按照前述权利要求之一的装置，其特征在于在电镀板(3)或其有效区域(H)的下端上提供向带凸起的基本水平的导轨作为端部导轨。

11、按照前述权利要求之一的装置，其特征在于电镀板(3)或其有效区域(H)可设计成不溶解阳极，其最好是由铅，铅合金，镀铂钛或镀氧化铱钛制成。

12、按照前述权利要求之一的装置，其特征在于电镀板(3)的非有效区域和如果必要的话的阳极壳体由钛或非导电耐酸塑料制成。

13、按照前述权利要求之一的装置，其特征在于电镀板(3)或其有效区域(H)横切于带输送方向被分成三个相邻部分(3a，3b，3c)，其中竖直出口狭缝(7，7′)和辅助出口(8，9，14)位于中央部分(3b)上。

14、按照权利要求13的装置，其特征在于中央部分(3b)由带输送方向看去要长于侧面部分(3a，3c)，然而最好是所有有效部分的几何形状相同。

15、按照前述权利要求之一的装置，其特征在于在阳极或阳极壳体(3)的上和/或下端上为带(1)提供间隔轮(15)。

16、按照前述权利要求之一的装置，其特征在于阳极或阳极壳体(3)使用可调机构而悬置。

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