DE4001960A1 - Verfahren zum elektrochemischen beschichten von stahlbaendern mit zink-nickellegierungen - Google Patents
Verfahren zum elektrochemischen beschichten von stahlbaendern mit zink-nickellegierungenInfo
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- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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- C25D21/12—Process control or regulation
- C25D21/14—Controlled addition of electrolyte components
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
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- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrochemischen
Beschichten von Stahlbändern mit Zink-Nickellegierungen, bei
dem in einem im Umlauf geführten Sulfatelektrolyten Nickel
carbonat und eine Zinkverbindung, vorzugsweise Zinkoxid,
gelöst werden, der aus einer oder mehreren Elektrolysezellen
abgezogene Sulfatelektrolyt zur Entwässerung und Entgasung
durch einen Vakuumverdampfer geführt wird und bei dem in einem
nachgeschalteten Kondensator der Wasserdampf kondensiert und
aus diesem Kondensator das aus dem Sulfatelektrolyt entgaste
Kohlendioxid abgezogen werden. In der Regel werden Beschich
tungen angestrebt mit einem Nickelgehalt zwischen 9 und 13%.
Bekannt ist ein solches Verfahren, bei dem in einer gemein
samen Lösestation die notwendigen Einsatzmengen an Nickel
carbonat und Zinkoxid in einer ausreichenden Sulfatelektro
lytmenge gelöst werden. Bei der Lösung des Nickelcarbonats
wird Kohlendioxid frei, welches jedoch nur zu einem Teil
gasförmig aus der Lösestation abgezogen werden kann. Ein Teil
des Kohlendioxides wird vom Sulfatelektrolyten in
gelöster Form aufgenommen. Die Menge des gelösten Kohlen
dioxides ist abhängig von der Menge des in der Lösestation
eingesetzten Sulfatelektrolyten. Da für die Lösung des Zink
oxides große Mengen von Sulfatelektrolyt notwendig sind,
geht auch eine relativ große Menge von Kohlendioxid in
Lösung über. Dieses Kohlendioxid wird vom Sulfatelektrolyten
mitgeschleppt durch die Elektrolysezellen mit unlöslichen
Anoden. Aus den Elektrolysezellen wird der abgezogene Sulfat
elektrolyt, der dann mit Wasser aus dem Löseprozeß und teil
weise aus einer Zufuhr an den Bandrollen beladen ist, zu
einem Vakuumverdampfer geführt, um die zugeführten Wassermengen
wieder abzuscheiden. In der Unterdruckumgebung im Verdampfer
entgast jedoch auch das im Sulfatelektrolyten gelöste Kohlen
dioxid. Das Kohlendioxid muß daher aus dem nachgeschalteten
Kondensator, in welchem der Wasserdampf kondensiert, in relativ
großen Mengen abgezogen werden, so daß zur Aufrechterhaltung
des notwendigen Unterdruckes im System hohe Leistungen und
entsprechend leistungsstarke Vakuumpumpen notwendig sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einem solchen
Verfahren die mitgeschleppte Menge an Kohlendioxid zu
verringern.
Gelöst wird die Erfindungsaufgabe bei einem Verfahren mit
den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches dadurch,
daß das Nickelcarbonat und die Zinkverbindung jeweils in
einer getrennten Lösestation mit einer entsprechenden Sulfat
elektrolytmenge gelöst werden. In Anbetracht der relativ
geringen für die Lösung des Nickelcarbonates notwendigen
Sulfatelektrolytmenge gegenüber der um ein Mehrfaches
größeren Sulfatelektrolytmenge für die Lösung der Zinkver
bindung, insbesondere von Zinkoxid, wird in der Lösestation
für das Nickelcarbonat von dem entstehenden Kohlendioxid
nur eine der Sulfatelektrolytmenge und den vorge
gebenen Druck- und Temperaturbedingungen entsprechende
Kohlendioxidmenge gelöst. Die aus den beiden Lösestationen
abgezogenen mit Nickel und Zink angereicherten Sulfatelektro
lytmengen werden gemeinsam zur Elektrolysezelle geführt.
Die aus der Elektrolysezelle abgezogene Sulfatelektrolytmenge
enthält bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nur eine um das Mehr
fache geringere Menge an Kohlendioxid als bei dem bekannten
Verfahren. Entsprechend geringer ist daher auch der Austritt des
Kohlendioxides im Vakuumverdampfer, so daß wesentlich geringere
Leistungen bei entsprechenden Vakuumpumpen notwendig sind. Bei
anzustrebenden Nickelgehalten in der Beschichtung nach dem er
findungsgemäßen Verfahren läßt sich die notwendige Energie bei
gleichzeitiger Einsparung von Kosten für die Vakuumpumpenanlage
nahezu um den Faktor 10 reduzieren.
Anhand eines abgebildeten Verfahrensschema wird die Erfindung
im folgenden näher erläutert.
Kern einer Anlage zur Durchführung eines Verfahrens zum
elektrochemischen Beschichten von Stahlbändern mit Zink-Nickel
legierungen ist die sogenannte Elektrolysezelle. Sie besteht
nach abgebildeten Verfahrensschema aus dem Galvanikbehälter
1.1, den beiden darin paarweise untergebrachten unlöslichen
Anoden 1.3 und der unteren Umlenkrolle 1.4. Über dem Galva
nikbehälter 1.1 sind zwei als Umlenkrollen ausgebildete
Stromrollen 1.2 angeordnet, über die das zu beschichtende
bzw. das beschichtete Stahlband 1.5 geführt ist, welches
jeweils zwischen den Anodenpaaren 1.3 den Galvanikbehälter
mit dem Sulfatelektrolyten durchläuft.
Der Sulfatelektrolyt wird im Umlauf geführt. Jeweils in
getrennten Lösebehältern werden die für die Zink- und Nickel
beschichtung notwendigen Metalle in Form von Verbindungen
gelöst. Für die Lösung des eingesetzten Nickelcarbonates
(NiCO3) ist der Behälter 3.1 vorgesehen, dem eine Teilmenge des
im Umlauf geführten Sulfatelektrolyten zugeführt wird. Die
Lösung erfolgt in üblicher Weise mit einer Überschußmenge unter
Einsatz von Rührwerken. Die übrige Teilmenge des Sulfatelektro
lyten wird ebenfalls gesteuert dem Lösebehälter 3.2 zugeführt,
in dem eine entsprechende Lösung von Zinkoxid in der Regel
ebenfalls in Pulverform erfolgt. Diese zur Lösung des Zinkoxides
(ZnO) notwendige Sulfatelektrolytmenge ist um ein Mehrfaches
größer als die Sulfatelektrolytmenge zur Lösung des Nickel
carbonates. Die mit den Metallen nach der Lösung angereicherten
Sulfatelektrolytmengen werden zum Mischbehälter 3.3 geführt
und von dort über eine Elektrolytpumpe 4.1 zum Galvanikbehälter
1.1 geführt. In diesem Behälter werden die Metalle in der vor
gesehenen Stärke auf den endlos durchgeführten Stahlbändern
1.5 in kristalliner Form niedergeschlagen.
Aus dem Galvanikbehälter 1.1 wird der Sulfatelektrolyt im
unteren Bereich gesteuert abgezogen, zum Teil zu den beiden
Lösebehältern 3.1 und 3.2 und zum Teil ebenfalls über Elektro
lytpumpen 4.1 zu dem mit der Ziffer 2.1 bezeichneten Vakuumver
dampfer geführt.
In diesem Vakuumverdampfer, der mit Prozeßwärme betrieben werden
kann, verdampft das im Sulfatelektrolyt enthaltene Wasser.
Gleichzeitig entgast sich unter den Unterdruckbedingungen
auch das im Sulfatelektrolyten in gelöster Form aufgenommene
Kohlendioxid. Die im Vakuumverdampfer 2.1 entwässerte und
entgaste Elektrolytmenge wird wiederum im unteren Bereich über
eine Elektrolytpumpe 4.1 abgezogen und zum Galvanikbehälter 1.1
geführt.
Um das Vakuum im Verdampfer 2.1 aufrechtzuerhalten und zur
Abführung des Wasserdampfes ist dem Vakuumverdampfer 2.1
im Unterdrucksystem ein Brüdenkondensator 2.2 nachgeschaltet.
über die Vakuumpumpe 2.3 wird das entgaste Kohlendioxid ab
gezogen und der Unterdruck im System aufrecht erhalten.
Mit den Ziffern 4.4. und 4.5. sind der Kühlwassereintritt und
der Kühlwasseraustritt des Brüdenkondensators 2.2 angedeutet.
Das im Brüdenkondensator anfallende Wasser wird im unteren
Bereich über die Kondensatpumpe 4.2 abgezogen und zumindest
teilweise im Bereich der Stromrollen 1.2 zur Kühlung zugeführt
und gelangt damit wieder in den Sulfatelektrolyten im Galva
nikbehälter 1.1.
Claims (1)
- Verfahren zum elektrochemischen Beschichten von Stahl bändern mit Zink-Nickellegierungen, bei dem in einem im Umlauf geführten Sulfatelektrolyten Nickelcarbonat und eine Zinkverbindung, vorzugsweise Zinkoxid, gelöst werden, der aus einer oder mehheren Elektrolysezellen abgezogene Sulfatelektrolyt zur Entwässerung und Entgasung durch einen Vakuumverdampfer geführt wird und bei dem in einem nach geschalteten Kondensator der Wasserdampf kondensiert und aus diesem Kondensator das aus dem Sulfatelektrolyt entgaste Kohlendioxid abgezogen werden, dadurch gekenn zeichnet, daß das Nickelcarbonat und die Zinkverbindung jeweils in einer getrennten Lösestation mit einer ent sprechenden Sulfatelektrolytmenge gelöst werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904001960 DE4001960A1 (de) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | Verfahren zum elektrochemischen beschichten von stahlbaendern mit zink-nickellegierungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904001960 DE4001960A1 (de) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | Verfahren zum elektrochemischen beschichten von stahlbaendern mit zink-nickellegierungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4001960A1 true DE4001960A1 (de) | 1991-07-25 |
Family
ID=6398647
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904001960 Withdrawn DE4001960A1 (de) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | Verfahren zum elektrochemischen beschichten von stahlbaendern mit zink-nickellegierungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4001960A1 (de) |
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1990
- 1990-01-24 DE DE19904001960 patent/DE4001960A1/de not_active Withdrawn
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