PL206254B1 - Method for the galvanic coating of a continuous casting mould - Google Patents
Method for the galvanic coating of a continuous casting mouldInfo
- Publication number
- PL206254B1 PL206254B1 PL371684A PL37168403A PL206254B1 PL 206254 B1 PL206254 B1 PL 206254B1 PL 371684 A PL371684 A PL 371684A PL 37168403 A PL37168403 A PL 37168403A PL 206254 B1 PL206254 B1 PL 206254B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- continuous casting
- electrolyte
- coating
- casting mold
- coating material
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 34
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 15
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 13
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011195 cermet Substances 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 claims description 3
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 3
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 3
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 3
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N methanesulfonic acid Substances CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- COVZYZSDYWQREU-UHFFFAOYSA-N Busulfan Chemical compound CS(=O)(=O)OCCCCOS(C)(=O)=O COVZYZSDYWQREU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000010002 mechanical finishing Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000000541 pulsatile effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/08—Electroplating with moving electrolyte e.g. jet electroplating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
- B22D11/059—Mould materials or platings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
- C25D21/10—Agitating of electrolytes; Moving of racks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/04—Electroplating with moving electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/18—Electroplating using modulated, pulsed or reversing current
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
- C25D7/04—Tubes; Rings; Hollow bodies
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
- C25D17/10—Electrodes, e.g. composition, counter electrode
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób galwanicznego powlekania krystalizatora do odlewania ciągłego.The present invention relates to a process for electroplating a continuous casting mold.
Krystalizatory do odlewania ciągłego podlegają w trakcie odlewania ciągłemu zużyciu abrazyjnemu, wskutek czego wnęka formy, a co za tym idzie, także wymiary przekroju odlewanych pasm stają się coraz większe. Po określonej liczbie cykli roboczych krystalizator trzeba zatem wymienić na nowy lub zregenerować.Continuous casting crystallizers are subject to continuous abrasive wear during casting, as a result of which the mold cavity and therefore also the cross-sectional dimensions of the cast strands become larger. Therefore, after a certain number of operating cycles, the crystallizer must be replaced with a new one or regenerated.
Znane są różne metody regeneracji kokili w celu odtworzenia pierwotnej geometrii względnie zadanych wymiarów wnęki formy. Regeneracja może się odbywać przykładowo w drodze wybuchowego kształtowania kokili na trzpieniu. Metoda ta jest nie tylko stosunkowo skomplikowana, droga i zanieczyszczająca środowisko, lecz ponadto oznacza deformację zewnętrznego kształtu kokili, co z kolei pociąga za sobą zwiększenie istniejącej na obwodzie kokili szczeliny wodnej, a zatem ma negatywny wpływ na chłodzenie kokili. Ostatnią z wymienionych wad mają również inne znane metody prasowania celem powrotu do pierwotnego kształtu kokili, w których to metodach najpierw ściska się kokilę od zewnątrz, a następnie doprowadza się jej wnękę do pierwotnego wymiaru wewnętrznego poprzez szlifowanie lub frezowanie wewnętrzne.Various methods are known for the regeneration of the molds in order to restore the original geometry or the given dimensions of the mold cavity. Regeneration can take place, for example, by explosively shaping the mold on a mandrel. This method is not only relatively complicated, expensive and polluting, but furthermore involves deformation of the outer shape of the die, which in turn has the effect of increasing the water fracture that exists around the periphery of the die, and therefore has a negative effect on the cooling of the die. The latter disadvantage is also experienced by other known pressing methods for returning to the original die shape, in which methods first compress the die from the outside and then bring its cavity to its original internal dimension by grinding or internal milling.
Z dokumentu JP 63104752 A znany jest sposób galwanicznego powlekania krystalizatora do odlewania ciągłego, w którym katodę stanowi krystalizator, zaś anodę elektroda umieszczona we wnęce krystalizatora, przy czym stosuje się zawierający materiał powłoki elektrolit, który jako nośnik materiału powłoki przepływa w sposób sterowany przez wnękę krystalizatora. Podobny sposób i urządzenie są znane także z opisu US 5 496 463 A.JP 63104752 A discloses a method of electroplating a continuous casting mold, in which the cathode is a crystallizer and the anode is an electrode placed in the crystallizer cavity, using an electrolyte containing a coating material, which as a carrier of the coating material flows in a controlled manner through the crystallizer cavity. . A similar method and device are also known from US 5,496,463 A.
Wreszcie z opisu EP-A-0 282 759 znane jest doprowadzanie wnęki krystalizatora do odlewania ciągłego do zadanego wymiaru w drodze galwanicznego powlekania powierzchni wewnętrznych, ograniczających wnękę formy. W sposobie tym służącą jako katodę kokilę zanurza się wraz z napełnionym rozpuszczalnymi kawałkami miedzi (kostki, kulki, krążki), umieszczonym we wnęce, dziurkowanym koszem anodowym w kąpieli elektrolitowej (kąpiel na bazie siarczanu miedzi). Przy dopływie prądu stałego zachodzi wytrącanie miedzi z kąpieli elektrolitowej i osadzanie się jej na powierzchniach kokili, przy czym miedź wytrącona z kąpieli elektrolitowej jest zastępowana rozpuszczoną miedzią anodową. W tej galwanicznej metodzie zanurzeniowej osiąga się stosunkowo niskie gęstości prądu, na przykład około 15 A/dm2. Jak wiadomo z praktyki, przy galwanicznym powlekaniu zanurzeniowym wnęk form, mających najczęściej wielokątny przekrój, istnieje niebezpieczeństwo, że grubość warstwy w narożach bę dzie niedostateczna, to znaczy, że wynosi ona jedynie około 1/4 do 1/10 grubości warstwy w pozostałych obszarach. Tej nierównomiernej budowie warstw można przeciwdziałać jedynie częściowo za pomocą specjalnej geometrii anody. Oznacza to, że konieczna jest dodatkowa mechaniczna obróbka wykańczająca.Finally, from EP-A-0 282 759 it is known to bring the cavity of a continuous casting mold to a predetermined dimension by electroplating the inner surfaces delimiting the mold cavity. In this method, the die serving as the cathode is immersed together with the soluble copper pieces (cubes, balls, discs) filled in the cavity and placed in the cavity in an electrolyte bath (copper sulphate bath). When direct current is supplied, copper is precipitated from the electrolyte bath and deposited on the die surfaces, with the copper precipitated from the electrolyte bath being replaced by dissolved anode copper. With this galvanic immersion method, relatively low current densities, for example around 15 A / dm 2, are achieved. As is known from practice, in the case of electroplating the mold cavities, most often having a polygonal cross-section, there is a risk that the layer thickness at the corners will be insufficient, i.e. that it is only about 1/4 to 1/10 the layer thickness in the remaining areas. This uneven layer structure can only be partially counteracted by the special anode geometry. This means that additional mechanical finishing is necessary.
Przy wykonywaniu grubych warstw występuje ponadto niebezpieczeństwo powstawania narożnych mostków zamykających puste przestrzenie, co sprawia, że kokila nie nadaje się do użytku. Kolejna wada galwanicznego powlekania zanurzeniowego polega na tym, że zewnętrzne powierzchnie kokili trzeba pokryć materiałem obojętnym względem obróbki elektrolitycznej.When making thick layers, there is also the risk of corner bridges closing the voids, making the die unusable. A further disadvantage of electroplating is that the outer surfaces of the die must be coated with a material inert to the electrolytic treatment.
Celem wynalazku jest zaproponowanie sposobu opisanego na wstępie rodzaju, za pomocą którego można jak najprościej uzyskać lub odtworzyć zadane wymiary wnęki, także w przypadku krystalizatorów do odlewania ciągłego, mających wnękę o przekroju w kształcie wielokąta, bez obawy wystąpienia problemów związanych z narożami wnęki formy. Ponadto powlekane krystalizatory do odlewania ciągłego powinny w miarę możliwości pozostać bez zmian w odniesieniu do swych wymiarów zewnętrznych.The object of the invention is to propose a method of the type described in the introduction, with which the desired cavity dimensions can be achieved or reproduced as simply as possible, even in the case of continuous casting molds having a polygonal cross-section cavity, without problems with the corners of the mold cavity. Furthermore, the coated continuous casting molds should as far as possible remain unchanged with respect to their external dimensions.
Sposób galwanicznego powlekania krystalizatora do odlewania ciągłego, w którym ograniczające wnękę formy powierzchnie wewnętrzne krystalizatora pokrywa się materiałem powłoki w celu uzyskania lub odtworzenia zadanego wymiaru wnęki, przy czym stosuje się krystalizator jako katodę, umieszczoną we wnęce formy anodę i zawierający materiał powłoki elektrolit, według wynalazku charakteryzuje się tym, że przez wnękę krystalizatora do odlewania ciągłego przepuszcza się w sposób sterowany elektrolit, służący jako nośnik materiału powłoki, zaś za pomocą prostownika lub temu podobnego urządzenia z funkcją zmiany biegunów zmienia się okresowo kierunek prądu, osiągając przy tym poprzez odpowiedni dobór tej okresowej zmiany równomierne nakładanie warstwy.A method of electroplating a continuous casting mold, in which the mold cavity bounding internal surfaces of the mold are covered with a coating material to achieve or recreate a predetermined cavity size, using the crystallizer as a cathode, an anode positioned in the mold cavity and containing an electrolyte coating material according to the invention characterized in that an electrolyte is passed through the cavity of the continuous casting mold in a controlled manner, serving as a carrier for the coating material, and by means of a rectifier or the like with a polarity-reversing function, the direction of the current is periodically changed, thereby achieving by appropriate selection of the periodic variations uniform layer application.
Korzystnie, jako materiał powłoki stosuje się miedź, nikiel lub chrom, które dodaje się do elektrolitu w postaci tlenku.Preferably, copper, nickel or chromium is used as the coating material, which is added to the electrolyte in the form of an oxide.
PL 206 254 B1PL 206 254 B1
Korzystnie, stosuje się elektrolit na bazie kwasu metanosulfonowego lub siarkowego względnie elektrolit cyjankowy.Preferably, an electrolyte based on methanesulfonic or sulfuric acid or a cyanide electrolyte is used.
Korzystnie, stosuje się nierozpuszczalną anodę, która może mieć postać anody złożonej, wykonaną z materiału tytanowego, pokrytego platyną lub cermetalem, względnie z ołowiu.Preferably, an insoluble anode is used, which may be in the form of a composite anode, made of titanium material covered with platinum or cermet, or of lead.
Korzystnie, elektrolit tłoczy się za pomocą pompy do otoczonej wewnętrznymi powierzchniami wnęki, zamkniętej od czoła elementem dolnym oraz górnym, komory reakcyjnej, z niej zaś z powrotem do pompy.Preferably, the electrolyte is pumped by a pump into a cavity surrounded by internal surfaces, closed at the end face with an upper and lower element, to the reaction chamber, and from there back to the pump.
Korzystnie, anoda i/lub krystalizator do odlewania ciągłego osadza się obrotowo wokół ich wzdłużnej osi, umożliwiając obrót podczas powlekania.Preferably, the anode and / or the continuous casting mold is rotatably mounted about its longitudinal axis, allowing rotation during coating.
Korzystnie, krystalizator do odlewania ciągłego czyści się przed powlekaniem w procesie płukania, zwłaszcza płukania kaskadowego.Preferably, the continuous casting mold is cleaned prior to coating by a rinse process, especially a cascade rinse.
Korzystnie, krystalizator do odlewania ciągłego w odniesieniu do powlekania, korzystnie w odniesieniu do płukania, umieszcza się w układzie zamkniętym.Preferably, the continuous casting mold with respect to coating, preferably with regard to rinsing, is placed in a closed system.
Korzystnie, stosuje się krystalizator do odlewania ciągłego, wykonany z tworzywa metalicznego lub kompozytowego, na przykład miedzi, aluminium, niklu, z tworzywa sztucznego lub kompozytu na bazie tworzywa sztucznego, względnie z tworzywa ceramicznego lub innych materiałów.Preferably, a continuous casting mold is used, made of a metallic or composite material, for example copper, aluminum, nickel, plastic or a plastic based composite, or made of ceramic or other materials.
Korzystnie, przy użyciu miedzi stosuje się w pierwszym rzędzie dostępny na rynku tlenek miedzi, w którym zbyt wysoką zawartość chloru redukuje się w procesie przemywania/rozpuszczania.Preferably, when copper is used, first of all, commercially available copper oxide is used in which an excessively high chlorine content is reduced in the washing / dissolution process.
Korzystnie, krystalizator do odlewania ciągłego powleka się wyłącznie lub grubszą warstwą w określonych obszarach, w których podczas pracy występuje większe zużycie.Preferably, the continuous casting mold is coated with only or a thicker layer in specific areas where more wear occurs during operation.
Korzystnie, materiał powłoki, jak na przykład miedź, nikiel lub chrom, stosuje się jako anodę.Preferably, a coating material, such as, for example, copper, nickel or chromium, is used as the anode.
Korzystnie, podczas procesu powlekania prowadzi się cząstki materiału powłoki przez pola elektromagnetyczne tak, że w określonych obszarach, korzystnie w obszarach krawędzi krystalizatora, osadza się tak samo gruba warstwa, jak w obszarach pozostałych.Preferably, during the coating process, the particles of the coating material are guided through the electromagnetic fields such that in certain regions, preferably in the edge regions of the crystallizer, the same thick layer is deposited as in the rest of the regions.
Sposób według wynalazku, w którym przy użyciu nierozpuszczalnej anody przez wnękę stanowiącego katodę krystalizatora do odlewania ciągłego przepuszcza się w sposób kontrolowany hydrodynamicznie elektrolit, przy czym sam elektrolit dostarcza materiału powłoki, pozwala nakładać zarówno cienką warstwę zużytego materiału z zachowaniem dokładności wymiarów i bez konieczności stosowania obróbki wykańczającej, jak też grubą warstwę (w przypadku której występuje jednak minimalna obróbka wykańczająca), ponieważ budowa warstw odbywa się równomiernie, bez osłabień naroży. Istotną zaletę sposobu według wynalazku stanowi fakt, że przy powlekaniu galwanicznym jedynie wewnętrzne powierzchnie wnęki formy stykają się z elektrolitem, w związku z czym nie ma potrzeby pokrywania zewnętrznych powierzchni krystalizatora do odlewania ciągłego. Ponadto możliwa jest również przerywana zmiana biegunów anoda/katoda, która pozwala na pulsacyjne wytrącanie materiału powłoki i umożliwia oddziaływanie na powłokę.A method according to the invention in which an electrolyte is passed through the cavity of the cathode-forming continuous casting mold through a non-dissolving anode, the electrolyte itself providing the coating material, allowing both a thin layer of spent material to be deposited with dimensional accuracy and without the need for treatment. finishing, as well as a thick layer (where there is, however, minimal finishing), because the layers are built evenly, without weakening the corners. An important advantage of the method of the invention is that in electroplating only the inner surfaces of the mold cavity are in contact with the electrolyte, and therefore there is no need to coat the outer surfaces of the continuous casting mold. In addition, an intermittent anode / cathode polarity reversal is also possible, which allows for a pulsatile precipitation of the coating material and allows the coating to be acted upon.
Jako szczególnie korzystną cechę należy wymienić możliwość utrzymania praktycznie w całym obszarze równomiernych własności mechanicznych, na przykład twardości, zwłaszcza zaś struktury powłoki. Powłokę można nakładać szybciej niż przy użyciu znanych sposobów. Unika się także w dużej mierze tworzenia groszku na powlekanych powierzchniach.A particularly advantageous feature is the ability to maintain uniform mechanical properties, for example hardness, in particular the structure of the coating, practically over the entire area. The coating can be applied faster than using known methods. Pea formation on coated surfaces is also largely avoided.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym pojedyncza figura przedstawia schemat sposobu.The subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing, in which a single figure shows a diagram of the method.
Na figurze rysunku przedstawione jest schematycznie urządzenie 1, przeznaczone do galwanicznego powlekania odpornym na zużycie materiałem powierzchni wewnętrznych 4, ograniczających wnękę 3 formy instalacji 2 do odlewania ciągłego, w celu osiągnięcia lub odtworzenia zadanego wymiaru wnęki formy. Wnęka 3 formy może mieć przykładowo prostokątny lub kwadratowy przekrój, a zatem być ograniczona czterema powierzchniami wewnętrznymi 4. Mogłoby jednak chodzić także o kokilę o innym kształcie przekroju wnęki (na przykład okrągłym, wielokątnym, wydłużonego wielokąta) lub o kokilę w kształcie „psiej kości”.The figure shows schematically a device 1 intended for electroplating the wear-resistant material of the inner surfaces 4 delimiting the mold cavity 3 of the continuous casting installation 2 in order to achieve or recreate a given dimension of the mold cavity. The mold cavity 3 may, for example, have a rectangular or square cross-section and thus be bounded by four interior surfaces 4. However, it could also be a die with a different cavity cross-section shape (for example round, polygonal, elongated polygon) or a "dog-bone" die. .
Krystalizatorowi 2 do odlewania ciągłego przyporządkowany jest element górny oraz dolny 5, 6, połączone ze sobą przechodzącą przez wnękę 3 anodą 7. Elementy uszczelniające 8, 9 na czołowych powierzchniach krystalizatora 2 do odlewania ciągłego uszczelniają wnękę 3 formy. Także anoda 7 jest osadzona szczelnie w elemencie górnym i dolnym 5, 6, porównaj uszczelki 13, 14. Zarówno element dolny 6, jak też element górny 5 są zaopatrzone w co najmniej jeden, korzystnie w pewną liczbę, otworów 11, względnie 12 (na fig. 1 zaznaczono po jednym z otworów 11, 12), które stanowią otwory wlotowe, względnie wylotowe do wprowadzania względnie odprowadzania elektrolitu 25 do powlekania galwanicznego do stanowiącej komorę reakcyjną wnęki 3 formy, poza tymi otworami szczelnieThe continuous casting mold 2 is assigned an upper and a lower part 5, 6, connected to each other by an anode 7 passing through cavity 3. Sealing elements 8, 9 seal the mold cavity 3 on the end faces of the continuous casting mold 2. The anode 7 is also sealed in the upper and lower element 5, 6, cf. seals 13, 14. Both the lower element 6 and the upper element 5 are provided with at least one, preferably a number of, openings 11 or 12 (on the 1 shows one of the openings 11, 12) each, which constitute the inlet or outlet openings for the introduction or discharge of the electrolyte for electroplating into the mold cavity 3 constituting the reaction chamber, apart from these openings tightly sealed
PL 206 254 B1 zamkniętej. Elektrolit tłoczy się od dołu za pomocą pompy 16 w sposób kontrolowany hydrodynamicznie z zasobnika 15 przez element dolny 6 do komory reakcyjnej i poprzez przelew (bezciśnieniowo) na elemencie górnym 5 prowadzi się go z powrotem do zasobnika 15, względnie do pompy 16. Do elektrolitu 25 dodaje się w sposób dozowany z pojemnika 18 materiał powłoki w postaci tlenku.Closed. The electrolyte is pumped from the bottom by a pump 16 in a hydrodynamically controlled manner from the reservoir 15 through the bottom element 6 into the reaction chamber and through the overflow (pressureless) on the top element 5 it is returned to the reservoir 15 or to the pump 16. To the electrolyte 25 the oxide coating material is added in a metered manner from the container 18.
W celu powlekania galwanicznego do źródła 20 prądu stałego podłącza się stanowiący katodę krystalizator 2 do odlewania ciągłego oraz anodę 7 z zaznaczonymi skrzydełkami 7', które to elementy tworzą obwód prądu stałego. Albo elementy uszczelniające 8, 9, albo uszczelki 13, 14 działają równocześnie elektroizolacyjnie. Anoda jest w odniesieniu do kształtu swego przekroju dopasowana do kształtu przekroju wnęki 3 formy. Do wielokątnych wnęk stosuje się odpowiednie pryzmatyczne anody. Anoda jest wykonana w szczególności z materiału tytanowego, pokrytego platyną lub cermetalem, względnie z ołowiu. Może ona również mieć postać anody złożonej. W zasadzie jednak również materiał powłoki, na przykład miedź, nikiel lub chrom, może być zawarty w anodzie, przy czym materiał ten może mieć postać litą lub rozdrobnioną.For electroplating, a continuous casting mold 2 cathode and an anode 7 with the lobes 7 'marked, which form a DC circuit, are connected to a DC source 20. Either the sealing elements 8, 9 or the gaskets 13, 14 are electrically insulating at the same time. The anode is adapted to the shape of the cross-section of the mold cavity 3 with respect to the shape of its cross-section. Appropriate prismatic anodes are used for polygonal recesses. The anode is made, in particular, of a titanium material coated with platinum or cermet, or of lead. It may also take the form of a compound anode. In principle, however, also the coating material, for example copper, nickel or chromium, may be contained in the anode, and this material may be in solid or finely divided form.
Sposób według wynalazku nadaje się do nakładania, przykładowo warstw miedzi, niklu lub chromu. Materiał powłoki dostarczany jest przez sam elektrolit 25. Anoda jako taka jest nierozpuszczalna. Może przy tym chodzić na przykład o pokryte platyną anody z tytanu, anody z blachy Pb, powlekany cermetal i inne materiały. W przypadku elektrolitów zastosowanie mogą znaleźć elektrolity na bazie kwasu metanosulfonowego lub siarkowego, względnie elektrolity cyjankowe. Przy użyciu tych elektrolitów o dużej prędkości przepływu przy intensywnym ruchu elektrolitu można osiągnąć gęstość prądu od 20 do 40 A/dm2. Przy zastosowaniu efektywnego hydrodynamicznego sterowania przepływem elektrolitu przez komorę reakcyjną można nakładać zarówno cienkie warstwy odpornego na zużycie materiału z zachowaniem dokładności wymiarów i bez potrzeby przeprowadzania obróbki wykańczającej, jak też grube warstwy (w przypadku której występuje jednak minimalna obróbka wykańczająca), ponieważ budowa warstw odbywa się równomiernie, bez osłabień naroży.The method according to the invention is suitable for applying, for example, copper, nickel or chromium layers. The coating material is supplied by the electrolyte 25 itself. The anode is insoluble as such. These may be, for example, platinum-coated titanium anodes, Pb sheet anodes, coated cermet and other materials. In the case of electrolytes, electrolytes based on methanesulphonic acid or sulfuric acid or cyanide electrolytes can be used. By using these electrolytes with high flow velocity with intense electrolyte movement, a current density of 20 to 40 A / dm 2 can be achieved. By using effective hydrodynamic control of the electrolyte flow through the reaction chamber, both thin layers of wear-resistant material with dimensional accuracy and without the need for finishing can be applied, as well as thick layers (which, however, have minimal finishing), because the layers are built up evenly, without weakening the corners.
Sposób według wynalazku jest korzystny zwłaszcza w odniesieniu do powłok chromowych, ponieważ właśnie w przypadku chromu przy znanych sposobach powlekania galwanicznego występują problemy związane z nakładaniem powłok w obszarach naroży (warstwa jest 5 do 10 razy cieńsza niż na powierzchniach), zaś chrom można wykańczać jedynie poprzez szlifowanie.The process according to the invention is advantageous in particular with regard to chrome coatings, since it is precisely in the case of chromium, with the known electroplating methods, problems with coating in the corner areas (the layer is 5 to 10 times thinner than on the surfaces), and the chrome can only be finished by grinding.
Sposób według wynalazku, w którym sam elektrolit 25 dostarcza materiału powłoki, pozwala także zrealizować pulsacyjne osadzanie materiału powłoki, ponieważ oprócz sterowania hydrodynamicznego możliwa jest przerywana zamiana biegunów anoda/katoda, co z kolei pozwala oddziaływać na proces powlekania.The method according to the invention, in which the electrolyte itself supplies the coating material, also makes it possible to implement a pulsed deposition of the coating material, since in addition to hydrodynamic control, an intermittent anode / cathode polarity reversal is possible, which in turn influences the coating process.
Istotna zaleta sposobu według wynalazku polega na tym, że przy powlekaniu galwanicznym jedynie wewnętrzne powierzchnie wnęki formy stykają się z elektrolitem 25, w związku z czym nie ma potrzeby pokrywania zewnętrznych powierzchni krystalizatora do odlewania ciągłego.An important advantage of the method according to the invention is that in electroplating only the inner surfaces of the mold cavity are in contact with the electrolyte 25, hence there is no need to coat the outer surfaces of the continuous casting mold.
Anoda i/lub krystalizator do odlewania ciągłego mogą być w zasadzie obrotowe wokół swej wzdłużnej osi, co umożliwia obrót podczas powlekania, a co za tym idzie, lepsze nakładanie powłoki.The anode and / or the continuous casting mold can be substantially rotatable about its longitudinal axis, which allows rotation during coating and hence better coating.
Krystalizator 2 do odlewania ciągłego czyści się przed powlekaniem w procesie płukania, zwłaszcza płukania kaskadowego, który to proces nie jest bliżej opisany. Krystalizator jest przy tym w odniesieniu do powlekania, zwłaszcza zaś w odniesieniu do tego płukania, umieszczony w układzie zamkniętym.The continuous casting crystallizer 2 is cleaned prior to coating by a rinse process, especially a cascade rinse, which process is not described in further detail. The crystallizer is arranged in a closed system with regard to the coating, and in particular with regard to this rinsing.
Krystalizator do odlewania ciągłego jest wykonany z tworzywa metalicznego lub kompozytowego, na przykład miedzi, aluminium, niklu, z tworzywa sztucznego lub kompozytu na bazie tworzywa sztucznego, względnie z tworzywa ceramicznego lub innych materiałów.The continuous casting crystallizer is made of a metallic or composite material, for example copper, aluminum, nickel, plastic or a plastic based composite, or made of ceramic or other materials.
Ponadto można zastosować prostownik, za pomocą którego można zmieniać kierunek prądu celem równomiernego nakładania warstwy.Moreover, it is possible to use a rectifier with which the direction of the current can be changed in order to apply the layer evenly.
Przy użyciu miedzi jako materiału powłoki w pierwszym rzędzie stosuje się dostępny na rynku tlenek miedzi, w którym zbyt wysoką zawartość chloru redukuje się w procesie przemywania/rozpuszczania.When copper is used as the coating material, commercially available copper oxide is primarily used in which an excessively high chlorine content is reduced in the washing / dissolution process.
Krystalizator 2 do odlewania ciągłego można alternatywnie pokrywać powłoką tylko w określonych obszarach lub pokrywać go grubszą powłoką w tych miejscach, w których podczas pracy ma miejsce stosunkowo duże zużycie, na przykład w obszarze powierzchni kąpieli, w którym obecność pokrycia pociąga za sobą dodatkowe zużycie. W ten sposób osiąga się efektywne nałożenie powłoki. Takie częściowe powlekanie można osiągnąć poprzez częściowe osłonięcie anody lub poprzez wsunięcie nie przewodzących przesłon, względnie za pomocą innych środków.The continuous casting crystallizer 2 may alternatively be coated only in certain areas or overcoated in those areas where relatively high wear occurs during operation, for example in the area of the bath surface where the presence of the coating entails additional wear. In this way, an effective coating is achieved. Such partial coating can be achieved by partially covering the anode, or by inserting non-conductive screens, or by other means.
PL 206 254 B1PL 206 254 B1
Podczas procesu powlekania można wytwarzać za pomocą nie pokazanych bliżej magnesów pola elektromagnetyczne, które tak kierują lub prowadzą cząstki materiału powłoki, że w określonych obszarach, korzystnie w obszarach krawędzi krystalizatora, osadza się tak samo gruba warstwa, jak w obszarach pozostałych.During the coating process, electromagnetic fields can be generated by means of magnets, not shown in more detail, which guide or guide the particles of the coating material such that in certain areas, preferably in the edge areas of the crystallizer, the same thick layer is deposited as in the rest of the areas.
Wynalazek jest w dostatecznym stopniu ujawniony na podstawie powyższych przykładów wykonania. Można go oczywiście zrealizować także w innych wariantach.The invention is sufficiently disclosed from the above embodiments. It can of course also be implemented in other variants.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH8762002 | 2002-05-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL371684A1 PL371684A1 (en) | 2005-06-27 |
| PL206254B1 true PL206254B1 (en) | 2010-07-30 |
Family
ID=29555531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL371684A PL206254B1 (en) | 2002-05-27 | 2003-05-19 | Method for the galvanic coating of a continuous casting mould |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1507612B1 (en) |
| JP (1) | JP5008111B2 (en) |
| KR (1) | KR101082896B1 (en) |
| CN (1) | CN100335200C (en) |
| AU (1) | AU2003236679B2 (en) |
| BR (1) | BR0311374B1 (en) |
| CA (1) | CA2504369C (en) |
| ES (1) | ES2452727T3 (en) |
| MX (1) | MXPA04011734A (en) |
| PL (1) | PL206254B1 (en) |
| RU (1) | RU2318631C2 (en) |
| WO (1) | WO2003099490A1 (en) |
| ZA (1) | ZA200408991B (en) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9307648B2 (en) | 2004-01-21 | 2016-04-05 | Microcontinuum, Inc. | Roll-to-roll patterning of transparent and metallic layers |
| US7329334B2 (en) * | 2004-09-16 | 2008-02-12 | Herdman Roderick D | Controlling the hardness of electrodeposited copper coatings by variation of current profile |
| EP1849181A4 (en) * | 2005-01-21 | 2009-03-18 | Microcontinuum Inc | Replication tools and related fabrication methods and apparatus |
| EA008676B1 (en) * | 2005-08-22 | 2007-06-29 | Республиканское Унитарное Предприятие "Белорусский Металлургический Завод" | Method for applying two-layer galvanic coating on copper sleeve and crystallizer plate |
| CA2643510C (en) | 2006-02-27 | 2014-04-29 | Microcontinuum, Inc. | Formation of pattern replicating tools |
| DE102006037728A1 (en) * | 2006-08-11 | 2008-02-14 | Sms Demag Ag | Mold for the continuous casting of liquid metal, in particular of steel materials |
| DE202009013126U1 (en) | 2009-09-29 | 2009-12-10 | Egon Evertz Kg (Gmbh & Co.) | Mold for continuous casting |
| US9589797B2 (en) | 2013-05-17 | 2017-03-07 | Microcontinuum, Inc. | Tools and methods for producing nanoantenna electronic devices |
| CN107034497A (en) * | 2017-04-28 | 2017-08-11 | 长安大学 | A kind of electroplanting device for oil well pipe box cupling inner surface |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51116123A (en) * | 1975-04-04 | 1976-10-13 | Pioneer Electronic Corp | Electrocasting mold drawing method |
| DE2936177A1 (en) * | 1979-09-07 | 1981-05-21 | Evertz, Egon, 5650 Solingen | Chill mould wall plating system - using currentless plating soln. for cooling grooves and electroplating inside wall |
| JPS5647592A (en) * | 1979-09-25 | 1981-04-30 | Satoosen:Kk | Plating method of inner surface of casting mold for continuous casting |
| JPS5937704B2 (en) * | 1980-06-02 | 1984-09-11 | 川崎製鉄株式会社 | Manufacturing method for continuous casting molds |
| JPS60145247A (en) * | 1983-12-29 | 1985-07-31 | Kawasaki Steel Corp | Mold for continuous casting and its production |
| JPS63104752A (en) * | 1986-10-22 | 1988-05-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Surface treatment method for continuous casting molds |
| IT1215386B (en) * | 1987-03-18 | 1990-02-08 | Danieli Off Mecc | RECOVERY PROCEDURE FOR CRYSTALLIZER OF LINGOTTIERA FOR CONTINUOUS CASTING. |
| JPH0222495A (en) * | 1988-07-11 | 1990-01-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method for plating mold for continuous casting |
| JPH02149696A (en) * | 1988-11-30 | 1990-06-08 | Kawasaki Steel Corp | Method for controlling plating amount at plate edge in electroplating |
| RU1702721C (en) * | 1989-09-08 | 1994-11-30 | Акционерное общество "Уралмаш" | Apparatus for out-of-bath electroplating |
| JPH071086A (en) * | 1993-06-15 | 1995-01-06 | Daido Steel Co Ltd | Copper casting mold repair method |
| JPH07118889A (en) * | 1993-09-02 | 1995-05-09 | Yamaha Motor Co Ltd | Plating solution, plating method, and inner plating engine cylinder |
| US5516415A (en) * | 1993-11-16 | 1996-05-14 | Ontario Hydro | Process and apparatus for in situ electroforming a structural layer of metal bonded to an internal wall of a metal tube |
| JP3333025B2 (en) * | 1993-12-08 | 2002-10-07 | 日本パーカライジング株式会社 | Electro-composite plating method and apparatus for metal material |
| JPH07169714A (en) * | 1993-12-15 | 1995-07-04 | Casio Comput Co Ltd | Plating method and its equipment |
| TW318320B (en) * | 1995-08-07 | 1997-10-21 | Eltech Systems Corp | |
| FR2750438B1 (en) * | 1996-06-27 | 1998-08-07 | Usinor Sacilor | METHOD AND INSTALLATION FOR ELECTROLYTIC COATING WITH A METAL LAYER OF THE SURFACE OF A CYLINDER FOR CONTINUOUS CASTING OF THIN METAL STRIPS |
| FR2750903B1 (en) * | 1996-07-11 | 1998-09-18 | Usinor Sacilor | ELEMENT OF A LINGOTIERE FOR THE CONTINUOUS CASTING OF METALS, COMPRISING A COOLED WALL IN COPPER OR COPPER ALLOY HAVING A METAL COATING ON ITS EXTERNAL SURFACE AND METHOD FOR COATING THE SAME |
| US6071398A (en) * | 1997-10-06 | 2000-06-06 | Learonal, Inc. | Programmed pulse electroplating process |
| JP3375549B2 (en) * | 1998-09-29 | 2003-02-10 | 本田技研工業株式会社 | Composite plating method for cylindrical members |
| FR2806098B1 (en) * | 2000-03-09 | 2002-08-16 | Usinor | DEVICE FOR ELECTRODEPOSITION OF AN ANNULAR METAL PART OF COMPLEX FORM |
-
2003
- 2003-05-19 PL PL371684A patent/PL206254B1/en unknown
- 2003-05-19 AU AU2003236679A patent/AU2003236679B2/en not_active Ceased
- 2003-05-19 CN CNB038124483A patent/CN100335200C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-05-19 CA CA002504369A patent/CA2504369C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-05-19 WO PCT/EP2003/005238 patent/WO2003099490A1/en not_active Ceased
- 2003-05-19 RU RU2004138096/02A patent/RU2318631C2/en not_active IP Right Cessation
- 2003-05-19 MX MXPA04011734A patent/MXPA04011734A/en active IP Right Grant
- 2003-05-19 EP EP03735416.4A patent/EP1507612B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-19 KR KR1020047019176A patent/KR101082896B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-05-19 JP JP2004507003A patent/JP5008111B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-05-19 ES ES03735416.4T patent/ES2452727T3/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-05-19 BR BRPI0311374-4A patent/BR0311374B1/en not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-11-05 ZA ZA200408991A patent/ZA200408991B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100335200C (en) | 2007-09-05 |
| EP1507612A1 (en) | 2005-02-23 |
| ZA200408991B (en) | 2007-08-29 |
| AU2003236679B2 (en) | 2008-08-28 |
| CN1655893A (en) | 2005-08-17 |
| JP5008111B2 (en) | 2012-08-22 |
| PL371684A1 (en) | 2005-06-27 |
| CA2504369C (en) | 2008-11-18 |
| ES2452727T3 (en) | 2014-04-02 |
| RU2004138096A (en) | 2005-06-10 |
| JP2005527705A (en) | 2005-09-15 |
| KR101082896B1 (en) | 2011-11-11 |
| AU2003236679A1 (en) | 2003-12-12 |
| BR0311374A (en) | 2005-03-15 |
| WO2003099490A1 (en) | 2003-12-04 |
| MXPA04011734A (en) | 2005-11-04 |
| KR20050004877A (en) | 2005-01-12 |
| EP1507612B1 (en) | 2013-12-11 |
| RU2318631C2 (en) | 2008-03-10 |
| BR0311374B1 (en) | 2011-08-23 |
| CA2504369A1 (en) | 2003-12-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bacher et al. | Fabrication of LIGA mold inserts | |
| JP5470791B2 (en) | Electroforming method | |
| Rennie et al. | Electroforming of rapid prototyping mandrels for electro-discharge machining electrodes | |
| KR101403891B1 (en) | Nickel-iron alloy layer, its electrometric and electrometric method, and its manufacturing apparatus and method | |
| CN101302644A (en) | Systems and methods for electroplating workpieces | |
| CA1159390A (en) | Electrolysis of solutions containing dispersed bubbles | |
| PL206254B1 (en) | Method for the galvanic coating of a continuous casting mould | |
| KR20110008043A (en) | Electrodeposition Method and Electrodeposition Device | |
| US4439287A (en) | Method for anodizing aluminum materials and aluminized parts | |
| US7560015B2 (en) | Process for electrolytic coating of a strand casting mould | |
| US3649474A (en) | Electroforming process | |
| FI83439B (en) | VALS I PAPPERSMASKIN OCH FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV DENNA. | |
| CN111020662A (en) | Aluminum profile wood grain production process | |
| KR940007868B1 (en) | Metal thin film manufacturing method and manufacturing apparatus | |
| JP2005527705A5 (en) | ||
| JPH0275448A (en) | Production of mold for continuous casting | |
| WO2002057515A3 (en) | A continuous electroforming process to form a strip for battery electrodes and a mandrel to be used in said electroforming process | |
| KR20100085702A (en) | Method on printing on the surface of treated aluminium material | |
| RU2062823C1 (en) | Galvanoplastic method of manufacture of hollow products | |
| Silman | Designing for gold plating: Influence on cost and reliability | |
| JPS5937704B2 (en) | Manufacturing method for continuous casting molds | |
| US3454474A (en) | Chromium plating process | |
| SU929748A1 (en) | Electrochemical forming method | |
| SU990884A1 (en) | Apparatus for making parts by electroplating | |
| JPH11222700A (en) | Method and apparatus for supplying consumed metal ions to an alloy plating bath |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RECP | Rectifications of patent specification |