為了保持電鍍循環(huán)槽內(nèi)錫離子濃度穩(wěn)定,需要控制錫溶解反應(yīng)速度,由式(1)可知,控制氧氣流量就可以控制錫的溶解速度。氧氣流量的大小則由電鍍整流器的電流量和溶液中的錫離子濃度來(lái)決定。
(1)吹氧方法
氧氣的控制模式有3種:兩種自動(dòng)模式,一種手動(dòng)模式。第1種自動(dòng)模式是根據(jù)電鍍電流值和錫離子濃度值來(lái)共同控制;第2種自動(dòng)模式是電鍍電流控制發(fā)生故障時(shí),采用錫離子濃度直接控制;第3種模式則是采用完全手動(dòng)的方式,根據(jù)檢化驗(yàn)的Sn2+濃度手動(dòng)控制氧氣量。
梅鋼電鍍錫機(jī)組采用的是第1種模式與第3種模式相結(jié)合的方法。
(2)吹氧效率
η=槽體內(nèi)錫粒減少量(kg)×94/{吹氧流量(L/min)×?xí)r間(min)}×100%式中,η為為吹氧效率(氧氣使用效率),一般情況下按80%計(jì)算,網(wǎng)板堵塞后,吹氧效率會(huì)降低。
(3)氧氣流量控制
第1步先根據(jù)機(jī)組速度、帶鋼寬度、兩面鍍錫量之和計(jì)算吹氧流量:吹氧流量(m3/min)=電鍍電流(A)×K(常數(shù))/η(4)式中,電鍍電流為上下表面合計(jì)值,5kA以下場(chǎng)合應(yīng)判定為零;K=118.7/2÷96500×9.44×10-5×60×0.95=3.309×10-6(根據(jù)電化學(xué)知識(shí)推導(dǎo))。
第2步根據(jù)錫離子濃度檢化驗(yàn)結(jié)果,上調(diào)或下調(diào)吹氧流量:
上調(diào)或下調(diào)吹氧量(L/min)={Sn2+目標(biāo)濃度(g/L)-當(dāng)前檢化驗(yàn)Sn2+濃度(g/L)}×鍍液總體積(m3)×94/(η×T)式中,T為Sn2+濃度檢化驗(yàn)間隔時(shí)間,一般120min。
3.4 錫粒沉淀原理及能力
錫粒采用的是三級(jí)溢流沉淀原理,沉淀槽槽內(nèi)分割成3個(gè)區(qū)間(如圖6所示),將錫溶解罐供給的溶液逐級(jí)溢流沉淀,沉淀后的錫粒供給到過(guò)濾器,高位溢流的溶液供給到電鍍循環(huán)罐,補(bǔ)充錫離子。

假設(shè)沉淀槽的寬度為W,長(zhǎng)度為L(zhǎng),高度為H,溶液流量為Q,溶液沉淀速度為u,根據(jù)流體力學(xué)知識(shí)可以列出方程式:

所以,沉淀槽能沉淀分離出直徑ds≥0.037mm的錫粒。
4·常見(jiàn)故障及處理方法
4.1 網(wǎng)板變形
錫溶解罐內(nèi)多孔小網(wǎng)板容易變形———中間鼓起來(lái),造成變形的網(wǎng)板與下面網(wǎng)板之間孔隙較大,時(shí)間一長(zhǎng),中間堆滿的錫泥堵住了網(wǎng)板孔,造成循環(huán)溶液及氧氣流動(dòng)不均勻,產(chǎn)生了幾個(gè)方面的問(wèn)題:
(1)供氧效率低,錫耗量高。從錫溶解罐底部往上面流動(dòng)的氧氣不均勻,造成部份錫粒過(guò)氧化,生成SnO2,錫泥量較多,錫耗量大。
(2)槽內(nèi)壓差不準(zhǔn)確,加錫量控制不好。循環(huán)溶液流動(dòng)不均勻,影響槽內(nèi)壓差計(jì)PT-1313顯示結(jié)果,通過(guò)公式計(jì)算的錫填充量就不準(zhǔn)。處理故障的辦法:定期清理、更換網(wǎng)板,一般清洗周期不能超過(guò)2個(gè)月,選擇高強(qiáng)度、耐腐蝕的材料作為網(wǎng)板材料,或者優(yōu)化網(wǎng)板的結(jié)構(gòu)。
4.2 泄漏
槽體及管道密封腐蝕、損壞或者閥體被擊穿而漏液。目前,錫溶解液市場(chǎng)價(jià)位約10萬(wàn)元/m3,漏液造成的損失不可估量。
處理故障的方法是:選擇耐高溫、耐腐蝕、耐高壓的材料作為密封或閥體材料,并定期更換密封、閥體。另外,錫溶解罐襯膠層兩年以內(nèi)就會(huì)老化,要定期更換錫溶解罐。
5·總結(jié)
全不溶性陽(yáng)極錫溶解系統(tǒng)基本上是一種氧化性反應(yīng),并不能防止生成Sn4+。從應(yīng)用結(jié)果來(lái)看,至少有投入錫量的3%變成了錫泥而損耗,特別是網(wǎng)板堵住后,錫泥量更高。所以,為了控制好錫粒的溶解反應(yīng),降低噸鋼錫耗量,今后要進(jìn)一步優(yōu)化網(wǎng)板或者罐體結(jié)構(gòu),這是待攻關(guān)的技術(shù)課題。
參考文獻(xiàn):
[1]齎藤隆穗,柳長(zhǎng)福.電鍍錫線全不溶性陽(yáng)極技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用[J].武鋼技術(shù),1992(6):50-56.[編輯:牛?。?/P>










