高拉速连铸机结晶器铜板电镀工艺.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102776538 A (43)申请公布日 2012.11.14 C N 1 0 2 7 7 6 5 3 8 A *CN102776538A* (21)申请号 201210269246.X (22)申请日 2012.08.01 C25D 5/10(2006.01) C25D 7/06(2006.01) B22D 11/059(2006.01) B22D 11/057(2006.01) (71)申请人西峡龙成特种材料有限公司 地址 474500 河南省南阳市西峡县城工业园 区 (72)发明人朱书成 黄国团 徐文柱 赵家亮 (74)专利代理机构郑州红元帅专利代理事务所 (。

2、普通合伙) 41117 代理人季发军 (54) 发明名称 高拉速连铸机结晶器铜板电镀工艺 (57) 摘要 本发明公开了一种高拉速连铸机结晶器铜板 电镀工艺，它包括如下步骤：a.对铜板基体进行 电镀前处理；b将铜板下部分用绝缘胶布粘实， 放入电解槽中；c将阳极放入电镀槽中，向槽内 注入耐高温镀层的电镀液；d接通电源开始电 镀；e将上部分铜板用绝缘胶布粘实，把铜板下 部分前处理后放入电解槽中；f将阳极放入电镀 槽中，向槽内注入抗磨镀层电镀液；g接通电源 开始电镀；h.电镀结束后，对铜板进行电镀后处 理。本发明通过对结晶器铜板进行两次电镀，使得 铜板的上下两部分分别电镀不同的镀层，上表面 为耐高温镀。

3、层，下表面为抗磨镀层。这就使得铜板 使用寿命延长，提高了结晶器铜板使用次数，降低 了维修费用和维修工作量。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 3 页 1/2页 2 1.一种高拉速连铸机结晶器铜板电镀工艺，其特征在于，它包括如下步骤： a.对经机械加工后的铜板基体进行脱脂处理、机械喷砂拉毛处理、碱液脱脂处理、超声 波脱脂处理，酸活化待镀层表面； b将清洗后的铜板下部分用绝缘胶布粘实，放入电解槽中； c将阳极放入上述电镀槽中，向槽内注入耐高温镀层的电镀液； d以铜板为阴。

4、极并接通电源开始电镀，当铜板耐高温镀层厚度达到0.33mm 后，结 束电镀； e将上部分已经电镀好的铜板清洁后，用绝缘胶布将铜板上部分粘实，把铜板下部分 前处理后放入电解槽中； f将阳极放入上述电镀槽中，向槽内注入抗磨镀层电镀液； g以铜板为阴极并接通电源开始电镀，当镀层厚度达到26mm 后，结束电镀； h.去除铜板上部分的绝缘胶布，并对整个铜板进行电镀出槽后的处理，包括退模、除 氢、打磨、表面处理、封装，得到高拉速连铸机结晶器铜板。 2.如权利要求1所述的一种高拉速连铸机结晶器铜板电镀工艺，其特征在于：所述c 步骤中耐高温镀层的电镀液的电镀液配方及工艺参数为： 氨基磺酸镍： 450600g/。

5、L； 氨基磺酸钴： 015g/L； 硼酸： 2835g/L； 氯化钠： 515g/L； 十二烷基硫酸钠： 0.11.0g/L； 电镀层增韧剂（LCZ）：70ml/L； 电流密度： 15 A/dm 2 ； PH：3.04.5； 电镀温度：5565； 搅拌条件：循环泵搅拌或空气搅拌; 阳极材料：钛栏。 3.如权利要求1所述的一种高拉速连铸机结晶器铜板电镀工艺，其特征在于：所述f 步骤中抗磨镀层电镀液配方及工艺参数为： 氨基磺酸钴： 200350g/L； 氨基磺酸镍： 200350g/L； 氯化钠： 525g/L； 溴化钾： 1535g/L； 硼酸： 2835g/L； 十二烷基硫酸钠： 0.11g/。

6、L； 应力消除剂（LCT）: 3080ml/L； 电流密度: 15A/dm 2 ； PH 值： 3.04.5； 电镀温度 ： 5065； 搅拌条件： 循环泵搅拌或空气搅拌； 权 利 要 求 书CN 102776538 A 2/2页 3 阳极材料： 钛栏。 4.如权利要求1所述的一种高拉速连铸机结晶器铜板电镀工艺，其特征在于：所述f 步骤中抗磨镀层电镀液配方及工艺参数为： 氨基磺酸镍： 250600g/L； 亚磷酸： 125g/L； 氯化镍： 520g/L； 硼酸： 2835g/L； 十二烷基硫酸钠： 0.11g/L； 应力消除剂（LC）： 315ml/L； 电镀温度： 5065； PH值： 1。

7、2.5； 电流密度： 115A/dm 2 搅拌条件： 循环泵或空气搅拌； 阳极材料： 含硫镍饼（S：0.015%0.027%）。 5.如权利要求1所述的一种高拉速连铸机结晶器铜板电镀工艺，其特征在于：所述f 步骤中抗磨镀层电镀液配方及工艺参数为： 氨基磺酸镍450600g/L； 氨基磺酸钴1560g/L； 硼酸2835g/L； 氯化钠 515g/L； 十二烷基硫酸钠0.11.0g/L； WC(30100nm) 540g/L； PH： 3.04.5； 电流密度： 115A/dm 2 ； 电镀温度: 5565； 搅拌条件：循环泵搅拌或空气搅拌； 阳极材料：钛栏。 权 利 要 求 书CN 10277。

8、6538 A 1/7页 4 高拉速连铸机结晶器铜板电镀工艺 技术领域 0001 本发明属于电镀技术领域，具体涉及一种高拉速连铸机结晶器铜板电镀工艺。 背景技术 0002 连铸过程中，铸坯上部处于熔融态温度高，要求铜板镀层热应力小，韧性高，硬度 低，抗热裂性能高，铸坯下部已经凝固温度较低，在拉坯引锭过程中与铜板摩擦大，要求铜 板镀层硬度高，耐磨。而我们通常采用为铜板电镀单一镀层的方法来延长铜板使用寿命， 往往不能同时解决上述问题，而造成结晶器铜板在渣线部位易出现龟裂、剥落，铜板下部不 耐磨的结果。镀层材质通常为：铬、镍、镍铬合金、镍铁合金、钴镍合金。而常规镀层在高拉 速连铸结晶器的使用过程中，磨。

9、损大，耐热易疲劳，造成铜板非计划下线，结晶器铜板修复 次数增加，影响寿命，还打乱了连铸机正常生产的节奏，增加非正常停机时间，极大的降低 了连铸机的作业率和连铸板坯质量、产量，严重制约生产正常运行，严重的还会造成漏钢事 故。尽管一些高新技术迎运而生，但投资颇大，成本太高，工艺条件控制要求苛刻，未能真正 起到企业在保证产品质量的前提下降本增效的目的。 发明内容 0003 本发明提供一种能够提高结晶器使用寿命，提高连铸机作业率和铸坯质量的高拉 速连铸机结晶器铜板电镀工艺。 0004 实现上述目的采取的技术方案是：一种高拉速连铸机结晶器铜板电镀工艺，它包 括如下步骤： a.对经机械加工后的铜板基体进行。

10、脱脂处理、机械喷砂拉毛处理、碱液脱脂处理、超声 波脱脂处理，酸活化待镀层表面； b将清洗后的铜板下部分用绝缘胶布粘实，放入电解槽中； c将阳极放入上述电镀槽中，向槽内注入耐高温镀层的电镀液； d以铜板为阴极并接通电源开始电镀，当铜板耐高温镀层厚度达到0.33mm 后，结 束电镀； e将上部分已经电镀好的铜板清洁后，用绝缘胶布将铜板上部分粘实，把铜板下部分 前处理后放入电解槽中； f将阳极放入上述电镀槽中，向槽内注入抗磨镀层电镀液； g以铜板为阴极并接通电源开始电镀，当镀层厚度达到26mm 后，结束电镀； h去除铜板上部分的绝缘胶布，并对整个铜板进行电镀出槽后的处理，包括退模、除氢、 打磨、表面。

11、处理、封装，得到高拉速连铸机结晶器铜板。 0005 所述c步骤中耐高温镀层的电镀液的电镀液配方及工艺参数为： 氨基磺酸镍： 450600g/L； 氨基磺酸钴： 015g/L； 硼酸： 2835g/L； 说 明 书CN 102776538 A 2/7页 5 氯化钠： 515g/L； 十二烷基硫酸钠： 0.11.0g/L； 电镀层增韧剂（LCZ）：70ml/L； 电流密度： 15 A/dm 2 ； PH：3.04.5； 电镀温度：5565； 搅拌条件：循环泵搅拌或空气搅拌； 阳极材料：钛栏； 所述f步骤中抗磨镀层电镀液配方及工艺参数为： 氨基磺酸钴： 200350g/L； 氨基磺酸镍： 20035。

12、0g/L； 氯化钠： 525g/L； 溴化钾： 1535g/L； 硼酸： 2835g/L； 十二烷基硫酸钠： 0.11g/L； 应力消除剂（LCT）: 3080ml/L； 电流密度: 15A/dm 2 ； PH 值： 3.04.5； 电镀温度 ： 5065； 搅拌条件： 循环泵搅拌或空气搅拌； 阳极材料： 钛栏。 0006 所述f步骤中抗磨镀层电镀液配方及工艺参数为： 氨基磺酸镍： 250600g/L； 亚磷酸： 125g/L； 氯化镍： 520g/L； 硼酸： 2835g/L； 十二烷基硫酸钠： 0.11g/L； 应力消除剂（LC）： 315ml/L； 电镀温度： 5065； PH值： 12。

13、.5； 电流密度： 115A/dm 2 搅拌条件： 循环泵或空气搅拌； 阳极材料： 含硫镍饼（S：0.015%0.027%）。 0007 所述f步骤中抗磨镀层电镀液配方及工艺参数为： 氨基磺酸镍450600g/L； 氨基磺酸钴1560g/L； 硼酸2835g/L； 氯化钠 515g/L； 十二烷基硫酸钠0.11.0g/L； 说 明 书CN 102776538 A 3/7页 6 WC(30100nm) 540g/L； PH： 3.04.5； 电流密度： 115A/dm 2 电镀温度: 5565； 搅拌条件：循环泵搅拌或空气搅拌； 阳极材料： 钛栏。 0008 本发明通过对结晶器铜板进行两次电镀，。

14、使得铜板的上下两部分分别电镀不同的 镀层，通过电镀使铜板基体上表面为耐高温镀层，下表面为抗磨镀层。上部为耐高温镀层热 应力小，韧性高，硬度低，抗热裂性能高，在结晶器上部熔融态温度高的情况下能够发挥耐 高温作用；铸坯下部已经凝固温度较低，在拉坯引锭过程中与铜板摩擦大，要求铜板镀层硬 度高，耐磨，所述铜板基体下部为抗磨镀层可以很好地解决此类问题。解决了现有技术中的 结晶器铜板工作面全部电镀单一镀层材质存在的问题，避免因为结晶器铜板表面上部镀层 热应力大，易出现渣线部位龟裂、剥落等现象的发生，同时也避免出现铜板下部镀层不耐磨 等现象，这就使得铜板使用寿命延长，不容易造成漏钢事故，提高了结晶器铜板使用。

15、次数， 降低了维修费用和维修工作量，极大的提高了连铸机的作业率和连铸板坯质量、产量，保障 了连续生产正常运行。延长了铜板使用寿命，大大减少了结晶器的铜板修复次数和非正常 下线频率，降低了生产成本，同时提高了连铸机的作业率和铸坯质量，保证生产稳定运行。 附图说明 0009 下面结合附图对本发明做进一步的说明： 图1是本发明的结构示意图主视图； 图2是本发明的结构示意图左视图； 图3是本发明的电镀示意图。 具体实施方式 0010 实施例一： 如图1、图2、图3所示，本发明提供一种能够提高结晶器使用寿命，提高连铸机作业率 和铸坯质量的高拉速连铸机结晶器铜板电镀工艺。 0011 实现上述目的采取的技术。

16、方案是：一种高拉速连铸机结晶器铜板电镀工艺，它包 括如下步骤： a.对经机械加工后的铜板基体1进行脱脂处理、机械喷砂拉毛处理、碱液脱脂处理、超 声波脱脂处理，酸活化待镀层表面； b将清洗后的铜板下部分用绝缘胶布粘实，放入电解槽中； c将阳极4放入上述电镀槽5中，向槽内注入耐高温镀层的电镀液6； d以铜板为阴极并接通电源开始电镀，当铜板耐高温镀层2厚度达到0.33mm 后， 结束电镀； e将上部分已经电镀好的铜板清洁后，用绝缘胶布将铜板上部分粘实，把铜板下部分 前处理后放入电解槽5中； f将阳极4放入上述电镀槽5中，向槽内注入抗磨镀层电镀液6； 说 明 书CN 102776538 A 4/7页 。

17、7 g以铜板为阴极并接通电源开始电镀，当抗磨镀层3厚度达到26mm 后，结束电镀， 去除铜板上部分的绝缘胶布，并对整个铜板进行平整处理，得到高拉速连铸机结晶器铜板。 0012 所述c步骤中耐高温镀层的电镀液的电镀液配方及工艺参数为： 氨基磺酸镍： 450600g/L； 氨基磺酸钴： 015g/L； 硼酸： 2835g/L； 氯化钠： 515g/L； 十二烷基硫酸钠： 0.11.0g/L； 电镀层增韧剂（LCZ）：70ml/L； 电流密度： 15 A/dm 2 ； PH：3.04.5； 电镀温度：5565； 搅拌条件：循环泵搅拌或空气搅拌； 阳极材料： 钛栏。 0013 所述f步骤中抗磨镀层电镀。

18、液配方及工艺参数为： 氨基磺酸钴： 200350g/L； 氨基磺酸镍： 200350g/L； 氯化钠： 525g/L； 溴化钾： 1535g/L； 硼酸： 2835g/L； 十二烷基硫酸钠： 0.11g/L； 应力消除剂（LCT）: 3080ml/L； 电流密度: 15A/dm 2 ； PH 值： 3.04.5； 电镀温度 ： 5065； 搅拌条件： 循环泵搅拌或空气搅拌； 阳极材料： 钛栏。 0014 实施例二： 如图1、图2、图3所示，本发明提供一种能够提高结晶器使用寿命，提高连铸机作业率 和铸坯质量的高拉速连铸机结晶器铜板电镀工艺。 0015 实现上述目的采取的技术方案是：一种高拉速连铸。

19、机结晶器铜板电镀工艺，它包 括如下步骤： a.对经机械加工后的铜板基体1进行脱脂处理、机械喷砂拉毛处理、碱液脱脂处理、超 声波脱脂处理，酸活化待镀层表面； b将清洗后的铜板下部分用绝缘胶布粘实，放入电解槽中； c将阳极4放入上述电镀槽5中，向槽内注入耐高温镀层的电镀液6； d以铜板为阴极并接通电源开始电镀，当铜板耐高温镀层2厚度达到0.33mm 后， 结束电镀； e将上部分已经电镀好的铜板清洁后，用绝缘胶布将铜板上部分粘实，把铜板下部分 说 明 书CN 102776538 A 5/7页 8 前处理后放入电解槽5中； f将阳极4放入上述电镀槽5中，向槽内注入抗磨镀层电镀液6； g以铜板为阴极并接。

20、通电源开始电镀，当抗磨镀层3厚度达到26mm 后，结束电镀， 去除铜板上部分的绝缘胶布，并对整个铜板进行平整处理，得到高拉速连铸机结晶器铜板。 0016 所述c步骤中耐高温镀层的电镀液的电镀液配方及工艺参数为： 氨基磺酸镍： 450600g/L； 氨基磺酸钴： 015g/L； 硼酸： 2835g/L； 氯化钠： 515g/L； 十二烷基硫酸钠： 0.11.0g/L； 电镀层增韧剂（LCZ）：70ml/L； 电流密度： 15 A/dm 2 ； PH：3.04.5； 电镀温度：5565； 搅拌条件：循环泵搅拌或空气搅拌； 阳极材料： 钛栏。 0017 所述f步骤中抗磨镀层电镀液配方及工艺参数为： 。

21、氨基磺酸镍： 250600g/L； 亚磷酸： 125g/L； 氯化镍： 520g/L； 硼酸： 2835g/L； 十二烷基硫酸钠： 0.11g/L； 应力消除剂（LC）： 315ml/L； 电镀温度： 5065； PH值： 12.5； 电流密度： 115A/dm 2 搅拌条件： 循环泵或空气搅拌； 阳极材料： 含硫镍饼（S：0.015%0.027%）。 0018 实施例三： 如图1、图2、图3所示，本发明提供一种能够提高结晶器使用寿命，提高连铸机作业率 和铸坯质量的高拉速连铸机结晶器铜板电镀工艺。 0019 实现上述目的采取的技术方案是：一种高拉速连铸机结晶器铜板电镀工艺，它包 括如下步骤： 。

22、a.对经机械加工后的铜板基体1进行脱脂处理、机械喷砂拉毛处理、碱液脱脂处理、超 声波脱脂处理，酸活化待镀层表面； b将清洗后的铜板下部分用绝缘胶布粘实，放入电解槽中； c将阳极4放入上述电镀槽5中，向槽内注入耐高温镀层的电镀液6； d以铜板为阴极并接通电源开始电镀，当铜板耐高温镀层2厚度达到0.33mm 后， 结束电镀； 说 明 书CN 102776538 A 6/7页 9 e将上部分已经电镀好的铜板清洁后，用绝缘胶布将铜板上部分粘实，把铜板下部分 前处理后放入电解槽5中； f将阳极4放入上述电镀槽5中，向槽内注入抗磨镀层电镀液6； g以铜板为阴极并接通电源开始电镀，当抗磨镀层3厚度达到26m。

23、m 后，结束电镀， 去除铜板上部分的绝缘胶布，并对整个铜板进行平整处理，得到高拉速连铸机结晶器铜板。 0020 所述c步骤中耐高温镀层的电镀液的电镀液配方及工艺参数为： 氨基磺酸镍： 450600g/L； 氨基磺酸钴： 015g/L； 硼酸： 2835g/L； 氯化钠： 515g/L； 十二烷基硫酸钠： 0.11.0g/L； 电镀层增韧剂（LCZ）：70ml/L； 电流密度： 15 A/dm 2 ； PH：3.04.5； 电镀温度：5565； 搅拌条件：循环泵搅拌或空气搅拌； 阳极材料： 钛栏。 0021 所述f步骤中抗磨镀层电镀液配方及工艺参数为： 氨基磺酸镍450600g/L； 氨基磺酸钴。

24、1560g/L； 硼酸2835g/L； 氯化钠 515g/L； 十二烷基硫酸钠0.11.0g/L； WC(30100nm) 540g/L； PH： 3.04.5； 电流密度： 115A/dm 2 电镀温度: 5565； 搅拌条件：循环泵搅拌或空气搅拌； 阳极材料： 钛栏。 0022 本发明通过对结晶器铜板进行两次电镀，使得铜板的上下两部分分别电镀不同的 镀层，通过电镀使铜板基体上表面为耐高温镀层，下表面为抗磨镀层。上部为耐高温镀层热 应力小，韧性高，硬度低，抗热裂性能高，在结晶器上部熔融态温度高的情况下能够发挥耐 高温作用；铸坯下部已经凝固温度较低，在拉坯引锭过程中与铜板摩擦大，要求铜板镀层硬。

25、 度高，耐磨，所述铜板基体下部为抗磨镀层可以很好地解决此类问题。解决了现有技术中的 结晶器铜板工作面全部电镀单一镀层材质存在的问题，避免因为结晶器铜板表面上部镀层 热应力大，易出现渣线部位龟裂、剥落等现象的发生，同时也避免出现铜板下部镀层不耐磨 等现象，这就使得铜板使用寿命延长，不容易造成漏钢事故，提高了结晶器铜板使用次数， 维修费用和维修工作量降低，极大的提高了连铸机的作业率和连铸板坯质量、产量，保障了 连续生产正常运行。延长了铜板使用寿命，大大减少了结晶器的铜板修复次数和非正常下 说 明 书CN 102776538 A 7/7页 10 线频率，降低了生产成本，同时提高了连铸机的作业率和铸坯质量，保证生产稳定运行。 说 明 书CN 102776538 A 10 1/3页 11 图1 说 明 书 附 图CN 102776538 A 11 2/3页 12 图2 说 明 书 附 图CN 102776538 A 12 3/3页 13 图3 说 明 书 附 图CN 102776538 A 13 。