enova公司在不溶性陽極技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)了一種新的錫溶解工藝。它以錫粒氧化為基礎(chǔ)，通過鍍錫電解質(zhì)在溶液反應(yīng)器中流動(dòng)的同時(shí)使電解液成為含純氧飽和液，從而加速氧化反應(yīng)，使金屬錫變成錫離子，最后實(shí)現(xiàn)帶鋼鍍錫。不溶性陽極技術(shù)的應(yīng)用使鍍錫生產(chǎn)中產(chǎn)生的殘?jiān)繙p至最小，因而使貴金屬錫的損失也減至最小，同時(shí)改善鍍錫鋼板質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)工藝的更好控制，消除了工作環(huán)境中的苯酚蒸汽。

1 不可溶陽極工藝優(yōu)點(diǎn)

可溶性陽極的優(yōu)點(diǎn)是通過陽極錫溶解使錫能在帶鋼表面自動(dòng)產(chǎn)生陰極聚集效應(yīng)，然而它卻存在許多缺點(diǎn)。致命的缺點(diǎn)是因?yàn)?span style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;">電鍍和溶解過程中存在著不同的電化學(xué)效率而必須排盡所有電解液;其次是錫陽極的使用不可避免地會(huì)因電解液錫濃度的增加而不得不稀釋，導(dǎo)致溢流和錫的損失以及水污染。此外，可溶性陽極鍍錫工藝生產(chǎn)率低，電鍍槽內(nèi)存在煙氣，生產(chǎn)時(shí)需要處理陽極。同時(shí)，可溶性陽極工藝還存在著鍍層均勻性隨鍍層厚度的減小而降低等缺陷，因而很難生產(chǎn)出市場(chǎng)急劇需的鍍層厚度低至0.2～0.4g/m2的優(yōu)質(zhì)鍍錫板。

不可溶陽極鍍錫是為解決可溶陽極的致命缺陷而開發(fā)的，因而它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

錫耗低(因錫在帶鋼表面覆蓋均勻);

② 鍍錫質(zhì)量高(即使鍍錫量小于1g/m2，帶鋼表面和邊緣都能均勻地涂錫);

③ 成本低，生產(chǎn)率、生產(chǎn)靈活性和安全性高;

④ 煙氣少，工作環(huán)境好(電鍍槽加蓋);

⑤ 不需陽極熔煉車間;

⑥ 電解液消耗低;

⑦ 電耗低。

2 技術(shù)開發(fā)

新的錫溶解工藝經(jīng)過Ternium Siderar公司的電解鍍錫生產(chǎn)線長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行證明，其優(yōu)勢(shì)正如前面所述：電耗、錫耗低，產(chǎn)量、質(zhì)量高，安全、環(huán)保。

實(shí)踐證實(shí)，對(duì)陽極和帶鋼邊緣屏蔽進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)可使溶解車間具有很高的工作效率和生產(chǎn)率。因?yàn)殁伒亩栊院捅砻嫜趸さ恼掣綐O其牢固，能很好抵抗電解液的酸性腐蝕，所以，用鈦基陽極便能完成陽極優(yōu)化。

不可溶陽極被垂直于水平方向安放在裝有電解液的電解槽中，與移動(dòng)的帶鋼之間保持著小于50mm的距離，將電解液吹進(jìn)帶鋼與陽極之間的空隙中。由于帶鋼移動(dòng)的速度非常高，電解槽會(huì)因流體動(dòng)力學(xué)作用在帶鋼和陽極之間形成“文丘里管”效應(yīng)而促進(jìn)帶鋼和陽極的接觸，從而導(dǎo)致帶鋼缺陷。為此，已完成了具有規(guī)則排列的陽極設(shè)計(jì)。當(dāng)減小電解槽上、下移動(dòng)的水平間隙時(shí)，也就完成了孔的分配設(shè)計(jì)以維持電流密度在橫向連續(xù)分配，從而降低和消除因文丘里管效應(yīng)而致的帶鋼缺陷。

3 不溶性陽極運(yùn)行效果

生產(chǎn)期間未發(fā)生與使用陽極有關(guān)的帶鋼鍍錫缺陷，證明陽極的最優(yōu)化設(shè)計(jì)和材料選擇完全滿足了工藝要求。

由于不溶性陽極的寬度是固定的，為了適應(yīng)不同寬度帶鋼鍍錫，常用電絕緣板即邊緣屏蔽罩以防止“白色邊緣”缺陷。為給帶鋼邊緣鍍上錫膜，必須將它裝進(jìn)“U”形段并置于屏蔽罩的末端面。帶鋼邊緣鍍錫的質(zhì)與量取決于其插入U(xiǎn)形段的深度是否科學(xué)。因此，必須保證并實(shí)現(xiàn)U形段隨著帶鋼的移動(dòng)而精確移動(dòng)，同時(shí)希望其不同步度小于1mm。

在Ternium Siderar生產(chǎn)線將內(nèi)裝兩對(duì)玻璃鋼邊緣屏蔽罩的邊緣屏蔽罩系統(tǒng)安裝在電解槽上。每一對(duì)玻璃鋼屏蔽罩內(nèi)再安裝一支用于帶鋼浸透性檢查的電感傳感器(由帶線性轉(zhuǎn)換器的伺服氣缸驅(qū)動(dòng))。邊緣屏蔽罩的設(shè)計(jì)保證了容易檢查和維修電解槽，并保證其操作的靈活性。通過局部PLC與作業(yè)的PLC聯(lián)絡(luò)，邊緣屏蔽罩控制和跟蹤焊接頭位置并允許將帶鋼寬度信息發(fā)送到局部PLC。通過將邊緣屏蔽系統(tǒng)裝備兩支邊緣傳感器以提高系統(tǒng)的可靠性。當(dāng)任何一支傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，另一支傳感器還能確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

按照鍍錫生產(chǎn)線需要、重要操作和維持實(shí)際需要的電解質(zhì)供給標(biāo)準(zhǔn)的制定已經(jīng)完成。使用證明，效果非常良好，殘?jiān)械腻a損失相當(dāng)?shù)汀?/span>

4 使用前景

事實(shí)證明，不溶性陽極技術(shù)既可用于建設(shè)新廠也可用于現(xiàn)有車間的升級(jí)改造。最近，Tenova公司為中國(guó)的鋼廠提供了一套全新的、年產(chǎn)量超過25萬t、工藝速度高達(dá)550m/min并裝備邊緣屏蔽罩系統(tǒng)的不溶性陽極鍍錫生產(chǎn)線和一套錫溶解設(shè)備，將于2009年開建。按照生產(chǎn)線的產(chǎn)能和技術(shù)水平及設(shè)備性能，它將是目前世界上最重要的不溶性陽極鍍錫生產(chǎn)廠，擔(dān)負(fù)著積累經(jīng)驗(yàn)和完成高速生產(chǎn)線的技術(shù)開發(fā)，為西班牙ArcelorMital及土耳其的Erdemir兩廠提供更良好的技術(shù)借鑒。