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節(jié)電技術(shù)在電鍍工藝中的應(yīng)用
劉秋普孔德新
(裝甲兵技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系吉林·長春130117)
摘要：針對電鍍過程中電能消耗情況，提出了相應(yīng)的節(jié)能措施。使用該技術(shù)可達(dá)到降低電鍍成本的目的。
關(guān)鍵詞：電鍍節(jié)能技術(shù)
電鍍過程中如何減少電能消耗、降低加工成本、提高企業(yè)電鍍加工的競爭力，在當(dāng)前市場經(jīng)濟(jì)條件下顯得越來越重要。通過對電鍍過程中電能消耗情況的分析，提出了電鍍過程中的節(jié)能措施。
1電鍍節(jié)能原理
在電鍍過程中，電流從直流電源經(jīng)外導(dǎo)線(銅排)引入陽極，經(jīng)過鍍液再進(jìn)入陰極(鋼鐵制成的零件)，然后又經(jīng)外導(dǎo)線(銅排)重新回到直流電源。根據(jù)槽電壓可以計算出生產(chǎn)中的電能消耗。電流與時間的乘積等于電量，電量與槽電壓的乘積則為電能。分析鍍槽的構(gòu)成部分，可以明顯地看出槽電壓主要由下列幾個部分組成：
1)為克服極板、極杠和掛具等導(dǎo)體及各接觸點(diǎn)間的電阻所需的電壓，即電子導(dǎo)體中的歐姆電位降;
2)為克服鍍液電阻所需要的電壓，即離子導(dǎo)體中的歐姆電位降;
3)兩種金屬接觸界面間的電位差;
4)陰陽兩電極與鍍液界面間的電位差。因金屬的電阻比電解質(zhì)溶液小得多，故電子導(dǎo)體中的歐姆電位降可以略去不計。即：Y=ΨA一ΨK+JR
式中：y為槽電壓，V;ΨA為陽極的電極電位，V;ΨK為陰極的電極電位，V;，尺為鍍液的歐姆電位降，V。由此可知，在設(shè)備設(shè)計和選擇工藝及操作控制中，需選擇高效率的整流電源設(shè)備和電鍍工藝，同時盡量降低槽電壓，即可達(dá)到節(jié)能目的。
2節(jié)能技術(shù)
2.1電鍍電源的選用
電鍍電源的選用是否正確，直接關(guān)系到鍍層質(zhì)量、鍍槽生產(chǎn)能力、能源的消耗及投資的效益。電鍍電源有直流電機(jī)、硅整流電源、可控硅電源及開關(guān)電源四種。直流電機(jī)因耗能大、效率低，已基本淘汰;硅整流電源價格低，但效率也不理想。近年來電鍍用硅整流設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計有了很多改進(jìn)，如采用低阻抗整流元件，冷軋定向硅鋼片五柱式鐵芯和卷板式結(jié)構(gòu)的次線圈，設(shè)計了參數(shù)自動控制和完善的保護(hù)功能，較舊有結(jié)構(gòu)節(jié)能1o%～15%。可控硅電源的效率較高，在滿載時其效率可達(dá)到65%～75%，但在半載或小于半載的情況下，效率只有30%左右。為了進(jìn)一步提高整流設(shè)備效率，縮小整機(jī)體積和減輕重量，最近生產(chǎn)出了高頻開關(guān)電源設(shè)備。開關(guān)電源基本上不受負(fù)載多少的影響，其效率可達(dá)到80%以上。盡管開關(guān)電源設(shè)備的價格較高，但很快能收回投資，并能提高電鍍質(zhì)量。因此，加工大批量單一產(chǎn)品時，選用可控硅電源較好;加工負(fù)載經(jīng)常有變化的多品種產(chǎn)品時，選用開關(guān)電源可取得較好的節(jié)能效果。
整流器的額定電流，應(yīng)稍大于鍍槽最大負(fù)荷時所需的電流。額定電壓切勿過高，應(yīng)略高于槽端最高電壓與線路壓降之和，否則整流器效率不高，浪費(fèi)電能。另外，采用脈沖電源、周期換向電源等，可以提高電鍍質(zhì)量和電鍍速度，也可達(dá)到節(jié)能目的。
