設(shè)備對鍍鉻層質(zhì)量的影響

霍大勇

(河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院光電工程系，河南南陽 473009)

設(shè)備對鍍鉻層質(zhì)量的影響

霍大勇

(河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院光電工程系，河南南陽 473009)

通過5個鍍鉻生產(chǎn)故障實例的分析，說明了電鍍生產(chǎn)現(xiàn)場儀表、直流輸電母排、陰極和陽極配置和陽極形狀設(shè)計不當?shù)仁浅霈F(xiàn)故障的原因，并排除了故障。指出了在鍍鉻生產(chǎn)線預(yù)防同類故障的相關(guān)技術(shù)措施和一些故障判別經(jīng)驗。

電鍍;鍍鉻;直流電流表;直流電壓表;仿形陽極;電極

引 言

鍍鉻是電鍍中的一個主要生產(chǎn)單元，鍍層的密度、均勻性影響產(chǎn)品的質(zhì)量。設(shè)備、鍍液和工藝技術(shù)是影響電鍍質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而設(shè)備運行和維護的質(zhì)量則直接影響工藝的實現(xiàn)。在長期的電鍍生產(chǎn)實踐中，根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場積累的經(jīng)驗，記錄了一些因設(shè)備配置或者使用不當導(dǎo)致的影響生產(chǎn)和電鍍工藝實現(xiàn)的典型故障實例，對其中的一些關(guān)于鍍鉻生產(chǎn)線儀表、母排、輔助陽極的故障加以分析，供同行參考。為便于分析，在本文的故障分析中，均假定電鍍電源、儀表本體、輸電母線本體、鍍鉻工藝和鍍液、電鍍電極的材質(zhì)均為完好無故障狀態(tài)。

1 陽極形狀設(shè)計不當

生產(chǎn)實例:

1)故障現(xiàn)象 在鍍鉻生產(chǎn)線進行銅管結(jié)晶器鍍鉻。銅管結(jié)晶器內(nèi)部一端為不規(guī)則弧線形狀。鍍鉻工藝中，結(jié)晶器為陰極，石墨為陽極。試鍍過程中，出現(xiàn)銅管結(jié)晶器弧形尾端局部鉻層過厚或局部沒有鍍層。

2)故障原因分析及排除方法 電鍍工藝人員和設(shè)備維護人員從設(shè)備、鍍鉻工藝和鍍液配方、電鍍電極的材質(zhì)等多方面進行調(diào)試，均未解決問題。經(jīng)綜合分析故障現(xiàn)象，提出將石墨陽極做成仿形陽極，使陰極表面各部位與陽極的距離比較接近，改善了陰極表面電流分布的均勻性。很好地解決了生產(chǎn)問題。該工藝運行實施近二十年，效果一直較好。

2 電表用法錯誤

2.1 生產(chǎn)實例1

1)故障現(xiàn)象 某電鍍車間生產(chǎn)線大修后，發(fā)現(xiàn)按照原工藝規(guī)定的直流電流進行電鍍時，鍍層不能達到要求，造成產(chǎn)品批量不合格。電鍍操作工認為“同樣電流下，陰極析出氫氣和陽極析出氧氣比生產(chǎn)線大修前劇烈，感覺電流較大修前同樣的生產(chǎn)加工條件大了許多。”但直流電流表指示電流正常。設(shè)備和儀表、鍍液均正常。

2)故障原因分析及排除方法 用毫伏電壓表實測分流器輸出電壓為70mV，儀表為6 000A/75mV，換算電流為5 600A。而工藝要求的電流值為2 800A。此時生產(chǎn)線上整流電源和鍍槽側(cè)電流表指示也均為2 800A。由此確定儀表指示錯誤。查線路發(fā)現(xiàn)兩電流表串聯(lián)接入分流器。這就是故障的原因。改變兩表為并聯(lián)連接，故障排除。

電鍍生產(chǎn)線的直流電流表實際上是和分流器配套的毫伏級(45mV或者75mV)電壓表，如果兩塊表頭共用分流器，應(yīng)該將表頭并聯(lián)而非串聯(lián)。為減少長距離信號輸送的衰減，該故障也可以采用兩塊表均就近配置分流器的方式解決。

2.2 生產(chǎn)實例2

1)故障現(xiàn)象 鍍鉻生產(chǎn)線按照一新的工藝路線進行生產(chǎn)后，頻繁出現(xiàn)直流電壓表和直流電流表損壞現(xiàn)象，主要是儀表指針折斷、儀表顯示失靈。

2)故障原因分析及排除方法 首先分析新、舊工藝對設(shè)備、尤其對儀表要求的不同。發(fā)現(xiàn)在新工藝中，每次電鍍前執(zhí)行一次滿負荷的反向電流沖擊。而原設(shè)備配置的直流電流表和直流電壓表均為單項偏轉(zhuǎn)式，這樣在大的反向電壓和反向電流的沖擊下，儀表指針就會頻繁損壞。更換相應(yīng)的雙向式儀表，故障排除。

2.3 生產(chǎn)實例3

1)故障現(xiàn)象 新裝電鍍生產(chǎn)線三處直流電壓表電壓示值不一致，影響設(shè)備交接。三處電壓表分別裝設(shè)在整流電源本體、直流母排入工房的首端部位、鍍槽旁。

2)故障原因分析及排除方法 用直流電壓表實測三處電壓值、均與該處儀表指示相符。電橋測母排電阻正常。檢查直流電壓表連接線，符合儀表說明書要求。但三處儀表引線均源自直流電源，引線過長導(dǎo)致測量誤差大。將三處測量點均從母排就近按文獻［1］規(guī)范接線，故障排除。

此故障也可以用加粗儀表引線、不改變電壓信號采樣點解決。此時要以實測引線電壓損失不超過誤差允許值為宜。作者認為前一種方案更合理、簡單。

3 銅母排連接錯誤

生產(chǎn)實例

1)故障現(xiàn)象 新電鍍生產(chǎn)線運行保修期內(nèi)(運行二十天)出現(xiàn)三處直流電壓示值不一致，影響設(shè)備最終交接。三處電壓表分別裝設(shè)在整流電源本體、直流母排入工房首端位置、鍍槽旁。前兩處示值相同，鍍槽處的電壓表示值低2V。在設(shè)備安裝完畢的交接中沒有出現(xiàn)此問題。

2)故障原因分析及排除方法 發(fā)現(xiàn)母排正負極均出現(xiàn)較大電阻，運行中滴水法檢查，發(fā)現(xiàn)母排在幾處螺栓對接點出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，為電壓損失點所在。打開連接部位，細砂紙打磨氧化層并涂抹導(dǎo)電膏，將螺栓更換為銅螺栓，重新連接，故障排除。在電路的設(shè)計中應(yīng)使銅母排對接部分大于其寬度，銅母體表面也可以采用鍍錫層，以避免氧化。

滴水法查母排過熱點，是應(yīng)用于低壓大電流母排的一種簡便的、不停電查線路過熱點的方法。就是用冷水點滴在銅母排上觀察其溫度變化。

4 結(jié)語

本文對故障的分析和處理假定了電鍍電源、儀表本體、輸電母線本體、鍍鉻工藝和鍍液、電鍍電極的材質(zhì)等完好項，在實際的設(shè)備維護和檢修中，應(yīng)當把這些項目列進檢修程序。因設(shè)備、儀表配置或運行方式不當引起鍍鉻生產(chǎn)線不能正常工作在鍍鉻加工中經(jīng)常出現(xiàn)。直流電表配置、運行方式的規(guī)范化，陽極的設(shè)計，輸電線路的裝配是電鍍生產(chǎn)線運行中的重要環(huán)節(jié)，需要從業(yè)人員在實踐中結(jié)合相關(guān)專業(yè)知識不斷完善、避免設(shè)備和生產(chǎn)事故的發(fā)生。

［1］霍大勇，趙德申.電鍍生產(chǎn)線直流電流表不當使用的分析［J］.化工自動化及儀表，2010，37(6):114-117.

［2］《電氣工程師手冊》第二版編輯委員會.電氣工程師手冊［M］.北京:機械工業(yè)出版社，2003:4.

Influence of Equipments on Coating Quality in Chrome Plating

HUO Da-yong
(Henan Polytechnic Institute，Nanyang 473009，China)

By analyzing five practical examples of production troubles in chromium plating incorrect design，installation and operation of worksite meters，rectangular copper bus bar and graphite auxiliary electrode being the main causes of trubles occurrence were illustrated.And then the trubles were remored Technical measures and experiences for preventing these troubles were put forward.

electroplating;chromium plating;direct current ammeter;direct current voltmeter;copy shape anode;electrode

TQ153.11

B

1001-3849(2011)06-0023-02

2011-02-12

2011-03-16