[發明專利]一種自動加錫裝置及其加錫方法和應用

在審

• 申請號: 201510584927.9
• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN105132998A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 蔡玲;賀立紅
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: C25D21/14
• 分類號: C25D21/14;C25D3/30
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

技術領域

本發明涉及一種加錫裝置，具體涉及一種向高壓密閉液體罐中自動加錫裝置及其加錫方法，以及應用該自動加錫裝置的電鍍錫溶錫系統。

背景技術

電鍍錫板廣泛應用于金屬包裝，商品電鍍錫板的生產方式有可溶陽極法和不可溶陽極法。采用不可溶陽極生產電鍍錫可以獲得更好的鍍層質量、更薄的鍍層、更好的生產環境及更靈活的作業制度；但是，不可溶陽極生產電鍍錫需要配置線外溶錫系統，補充電鍍過程中不斷消耗的Sn²⁺。

溶錫系統由溶錫罐、對應的泵、閥、檢測元件、錫粒加載裝置組成。溶錫罐內充填有錫顆粒，溶錫時，充入氧氣的電鍍液從溶錫罐底部進入，與溶錫罐內的錫顆粒反應生成Sn²⁺，獲得離子補充的鍍液從頂端溢流至電鍍循環系統。

為了提高溶錫反應的速率，需在電鍍液中充入氧氣，溶解氧氣的電鍍液與錫粒發生如下反應，生成Sn²⁺。

為提高氧氣的溶解率，溶錫罐為密閉高壓罐，其工作壓力一般為6～7bar，罐內充滿鍍液。當溶錫罐內的錫顆粒不斷消耗后，需要向罐內補充錫粒。現有錫粒補充方法為定量周期性補充，周期加載錫粒量由包裝大小確定，一般每次加載2噸。加載錫粒時，需停止溶錫，釋放罐內壓力至常壓狀態。

采用上述周期性定量加載錫粒方式存在以下弊端：

(1)只有保證錫粒過量，才能減少SnO₂（錫泥）的生成的副反應，降低錫泥產率，提高錫粒利用率及產品品質。而采用上述周期性定量加載的方式，錫粒不斷消耗，在每個加載周期的很長一段時間內，錫粒處于不過量的范圍，SnO₂（錫泥）的生成量增大。

(2)加載錫粒時，需停止溶錫；單次加載錫粒量大，加載時間長，停止溶錫時間長，電鍍系統中Sn²⁺濃度波動大。

日本專利JP2012224891A為降低錫泥量，開發了一種自動加錫裝置。該自動加錫裝置帶加料斗、自動稱量裝置、控制閥，可向溶錫罐內加載計量的錫粒。從而可以縮短加載周期，控制溶錫罐內錫粒長期處于過量狀態。

但是，采用上述自動加載裝置，在加載錫粒時，仍需停止溶錫，釋放罐內壓力后，才能在常壓狀態下加載錫顆粒。采用這種方式加載錫粒，仍存在以下問題：

(1)溶錫循環停止頻率增大，錫離子濃度自動控制難度增大。

(2)溶錫循環啟停頻率增大，對應的設備包括增壓泵、自循環泵、及相關自動閥門啟停頻率增大，設備壽命降低。

(3)系統在啟停過程中，溶錫反應處于不穩定狀態，啟停頻率過大，不穩定溶錫占溶錫反應的比率增加，同樣容易導致SnO₂副反應。

因此，有必要開發一種在不停止溶錫時，能向高壓容器中自動加載錫粒的裝置，克服上述問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的上述缺陷，提供一種自動加錫裝置和該裝置的加錫方法，在溶錫過程中，無需停止溶錫操作，可直接從大氣環境向高壓密閉液體容器中加載錫粒。

本發明的技術方案是提供了一種自動加錫裝置，包括加錫緩沖罐和料斗，所述加錫緩沖罐安裝在錫溶解槽的上部，加錫緩沖罐與錫溶解槽之間設置有閥板，所述加錫緩沖罐上部與料斗通過管道連接，該管道上設有自動閥門一，所述加錫緩沖罐上設置有溢流口。

進一步地，所述加錫緩沖罐上設置有光電開關，用于控制加錫緩沖罐中錫粒的高度。

本發明還提供了使用該自動加錫裝置的加錫方法，包括如下步驟：

1)加載錫粒前，關閉閥板，打開自動閥門一，料斗中的錫粒下降至加錫緩沖罐中；

2)當加錫緩沖罐中錫粒達到設定量后，關閉自動閥門一；

3)關閉溢流口的出口閥門；

4)加載錫粒時，打開閥板，加錫緩沖罐與錫溶解槽內部壓力一致，加錫緩沖罐中計量的錫粒通過自重下降到錫溶解槽內溶錫區；

5)加錫緩沖罐中錫粒下降完后，關閉閥板；

6)打開溢流口的出口閥門，使加錫緩沖罐中壓力下降至大氣壓；

7)重復上述步驟1)～6),實現不停止溶錫的定量小批量加錫。

進一步地，上述步驟2)中通過在加錫緩沖罐上設置光電開關的高度控制加錫緩沖罐中錫粒的加入量。