CN105051265B - 对金属半成品尤其是扁平金属半成品加以连续表面电解处理的设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于对金属半成品尤其是扁平金属半成品进行连续表面电解处理的设备(10)，该设备包括容装池(12)，该容装池容装有电解液(SE)，在该容装池内部，金属半成品(11)沿着前进平面连续地前进；浸泡装置(31、32、33)，用于将金属半成品(11)浸泡在电解液中；至少一对电极(14)，该至少一对电极彼此相对，金属半成品(11)在该至少一对电极之间连续地前进，其中该对电极(14)包括至少一个第一电极(15)和至少一个第二电极(17)，第一电极面对前进平面的两个相对的平面形面中的一个，并且第一电极与金属半成品(11)以预定的距离间隔开以与其限定出第一间隙(16)，第二电极面对前进平面的两个相对平面形面中的另一个，并且第二电极与金属半成品(11)以预定的距离间隔开以与其限定出第二间隙(18)，其中所述至少一对电极(14)浸泡在电解液中并与电源组相关联，引进和搅动装置(19)，用于引进并搅动容装池(12)中的电解液，引进和搅动装置(19)包括：至少一个管道(20)，该至少一个管道布置在所述至少一对电极(14)处，并设有递送端部(20a)和抽吸端部(20b)，递送端部分别在第一间隙(16)处或者第二间隙(18)处面对所述两个相对平面形面中的一个，抽吸端部与递送端部(20a)相对，敞开并浸泡在容装池(12)中容装的电解液中；和用于引进电解液的至少一个引进喷嘴(21)，所述至少一个引进喷嘴能够与电解液的供送装置(22)相关联，并且所述至少一个引进喷嘴的出口嘴(21a)布置在所述至少一个管道(20)的抽吸端部(20b)处，其中，所述至少一个管道(20)的抽吸端部(20b)具有独立于所述至少一个引进喷嘴(21)并浸泡在容装池(12)容装的电解液中的一部分，并且其中，由所述至少一个引进喷嘴(21)喷射的电解液射流从容装池(12)的内部抽取电解液流，该电解液流通过抽吸端部(20b)进入所述至少一个管道(20)，电解液射流和电解液流混合在一起并从第一间隙(16)或者第二间隙(18)处从递送端部(20a)出来。

Description

对金属半成品尤其是扁平金属半成品加以连续表面电解处理 的设备
技术领域
本发明涉及用于对金属半成品尤其是扁平金属半成品加以连续表面电解处理的设备。
表面电解处理意指用于清洁、制备、修整和涂覆金属半成品的表面，如同例如酸洗、去脂、钝化、金属涂覆、镀锌等之类。
金属半成品尤其是扁平金属半成品意指，即形状为二维的半成品，例如片材和板材，其具有一对相对的扁平面并尤其是通过对金属材料尤其是钢进行热或冷滚轧获得。金属半成品还意指线材(wires)、筋条(rods)、线材筋条(wire rods)等。
背景技术
例如已知将通过冷滚轧获得的金属带材尤其是钢带加以电解去脂处理，从而消除钢带上的滚轧酯或者油。
通常，电解去脂可以通过浸泡在电解液中或者通过用电解液喷洗或者通过用刷和用高压水冲洗进行。
在通过浸泡进行电解去脂的情况下，金属带材被浸泡在容装有电解液的池中，一对电极布置在带材的相对面上，例如如JP8174042-A、US6216304B1、US4035256、US6547886B1中描述的那样。
在通过喷射进行电解去脂的情况下，电解液通过布置在金属带材自身相对面处的喷嘴(其上安装有电极)喷射到该带材相对面上，例如如JP10237700或者US6547996B1中描述的那样。
发明内容
本发明涉及用于通过浸泡对金属半成品尤其是扁平金属半成品进行表面电解处理，即，其中使得半成品连续地前进通过容装池(容装有电解液，半成品浸泡在该电解液中)，并且其中，至少一对电极以电极彼此面对布置的方式被浸泡在同一电解液中，使得半成品在电极之间前进。
在通过浸泡进行电解表面处理时遇到的问题之一是带走和移除废物(其通常为金属粉末形式)、碎屑或者沉渣、反应产物(其通过为气体形式，典型地为氢气或氧气)以及可能的在处理期间产生并生成的热。
废物、残留物和反应产物(即使是气态的)以及热会趋于累积在金属半成品和/或电极上，阻止金属半成品与电解液连续且均匀地接触，并阻止电极、电解液和金属半成品之间的正确的流通行，还会产生放电或者电极损坏的风险。
这种问题还会对电解表面处理和其产量以及效率产生负面影响。
WO2011/039596描述了一种对金属带材进行表面电解处理的设备，其借助于容装有电解液的容装池以及浸泡在电解液中的成对电极的特定构造而部分地解决了该问题。
在每对电极处，容装池具有斗形构造，该斗形构造配备有排卸装置，用于排卸废材料。
此外，每对电极的电极具有断续结构，并包括多个杆或者板，这些杆或者板彼此平行布置并彼此间隔开以限定出允许在表面电解处理过程中产生的废物和反应产物逃逸的开口。
通过用于引进可能包括再生液的新电解液的引进***对电解液保持搅动。该***包括多个引进嘴，用于引进泵供送的电解液，这些引进嘴布置在池的壁上，优选地位于每对电极处，从而浸泡在电解液中处于金属带材的高度处或者在其下方。经由引进嘴被引入池内的电解液保持电解液尤其是在金属带材和成对电极处的搅动，从而促进将废物和反应产物移除并带走。
本发明的目的在于提出一种用于对金属半成品尤其是扁平金属半成品进行连续表面电解处理的设备，使得能够避免现有技术的缺陷并尤其能够改进对处理期间产生的废物、残留物、反应产物和可能的热从处理区域的移除而无需额外的能量消耗。
本发明的另一个目的在于提出一种用于对金属半成品尤其是扁平金属半成品进行表面电解处理的设备，使得能够改进电解液的均质化和循环，并因此增加处理效率，即降低能量耗费。
本发明的又一个目的在于提出一种用于对金属半成品尤其是扁平金属半成品进行连续表面电解处理的设备，该设备非常简易并以低成本运作。
根据本发明的这些目的通过制造一种如权利要求1所述的用于对金属半成品尤其是扁平金属半成品进行表面电解处理的设备实现。
在从属权利要求中提供了进一步的特征。
附图说明
根据本发明的用于对金属半成品尤其是扁平金属半成品进行表面电解处理的设备的特征和优点将从以下参考所附原理性附图以示例而非限制性目的给出的描述变得更加清楚，在附图中：
图1原理性地示出了根据本发明设备的电解液引进和搅动装置的可能实施例，所述设备尤其适于让金属半成品在高速线(速度>1m/s)处前进；
图1A以放大的比例示出了图1的细节；
图2原理性地示出了根据本发明设备的电解液引进和搅动装置的另一可能实施例，所述设备尤其适于让金属半成品在低速线(速度<1m/s)处前进；
图2A以放大的比例示出了图2的细节；
图3示出了“水平”类型的根据本发明设备的原理性纵向截面；
图4示出了根据平面IV-IV的图3设备的截面；
图5A和图5B分别以放大的比例示出了图3的细节VA和VB；
图5C以放大的比例示出了图5A或者图5B的细节的另一实施例；
图6示出了“竖直”类型的根据本发明设备的原理性纵向截面；
图7以放大的比例示出了图6的细节VII。
具体实施方式
参加附图，示出了用于对金属半成品尤其是扁平金属半成品进行连续表面电解处理的设备，该设备整体上以10指示。
设备10能够用于通过所谓的浸泡连续地执行表面电解处理，即，其中金属半成品11在池12中连续地前进，池内容装有电解液SE，半成品11自身和布置成彼此相对的电极浸泡在电解液中，半成品11在电极之间通行，当半成品11为扁平半成品的情况下，电极布置在其相对面处。
表面电解处理意指例如去脂、酸洗、钝化、涂覆、镀锌、沉积或类似处理。
金属半成品意指尤其是扁平金属半成品，即，连续的二维半成品，其为板材、带材、坯段等的类型，具有相对的两个平面形面；然而并不排除可以使用根据本发明的设备10对一维连续半成品例如线材、筋条或者线材筋条进行处理。
在附图中，金属半成品11是扁平金属半成品，包括连续的金属(典型地钢)带材，其具有与带材自身的较大表面对应的两个相对的面11a、11b。
参见附图，设备10包括容装池12，其容装有电解液SE，半成品11在电解液内沿着箭头F指示的方向和前进方式连续地通行。
设备10还包括：浸泡装置13，用于浸泡半成品11在电解液SE中；和至少一对电极14，该对电极彼此相对，半成品11在电极之间连续地通行。
优选地，有多个电极14，这些电极沿着半成品11的前进路径相继地设置。
每对电极14包括：至少一个第一电极15，该电极面对半成品11的两个面11a、11b中的一个面并与其间隔一定的距离以限定出第一间隙16；至少一个第二电极17，该电极面对半成品11的两个面11a、11b中的另一个面并与其间隔一定的距离以限定出第二间隙18。在半成品11是线材、筋条或者线材筋条类型的情况下，第一电极15和第二电极17彼此对置，并以距离半成品11预定距离的方式面对半成品11的前进平面的相对面。处于简化目的，在下文中将涉及半成品11是扁平类型半成品的情况，并涉及其平面形面11a、11b。
第一电极15和第二电极17都浸泡在电解液SE中，并能够与电源组相关联，电源组因其为已知类型而未示出。
此外，相对于半成品11的方向和前进方式F的每对电极14具有由线14a原理性示出的入口端部和由线14b原理性示出的出口端部。
设备10还包括被容装在池12中的电解液SE的引进和搅动装置19。
根据本发明的一个特征，引进和搅动装置19包括至少一个管道20，其布置在成对电极14中至少一对电极处，优选地在每一对电极处，该管道与至少一个喷嘴21优选地与多个喷嘴21相关联并处于流体连通中，用于将供送装置22供送的电解液SE引进。
有用地，对于每一对电极14有一对管道20，这对管道中的每一个管道与相应的喷嘴21相关联，并相对于半成品11的前进平面对称地布置，从而不改变半成品的运动。
更具体地，每个管道20具有：递送端部20a，其相应地在第一间隙16或者第二间隙18处面对两个面11a、11b中的一个面；和抽吸端部20b，其与递送端部20a相对，敞开并浸泡在电解液SE中。抽吸端部20b与递送端部20a沿轴向对置，或者相对于管道20的轴向延展(尤其是管道20在与半成品的前进平面正交并与其前进方向平行的平面上的延展)而言与该递送端部对置。
有利地，抽吸端部20b和递送端部20a以半成品11的整个宽度延伸，并且喷嘴21以彼此相继的方式在相应管道20的抽吸端部20b的整个长度上布置。
每个喷嘴21被布置成使得其出口嘴21a布置在相应管道20的抽吸端部20b处并与其处于流体连通中。
喷嘴21的出口嘴21a可以布置在相应的管道20的抽吸端部20b的入口处或者在其下游朝着相应管道20的内部。
每个管道20的抽吸端部20b保持敞开并与池12的内部处于流体连通，并浸泡在电解液SE中而不被布置在该处的喷嘴21阻塞。具体而言，每个管道20的抽吸端部20b具有独立于至少一个喷嘴21并浸泡在池12中装有的电解液中的一部分。这样一来，从池12的内部由每个喷嘴21喷射的电解液射流拉动电解液流通过抽吸端部20b(即该抽吸管道20b的自由的一部分，即没有被至少一个喷嘴21阻塞的一部分)进入相应管道20。从池12内部朝向每个管道20的内部拉动的电解液流与和管道20自身相关联的每个喷嘴21喷射的电解液射流相混合，并从管道的在第一间隔16或者第二间隔18处的递送端部20a出来，在此处产生电解液SE的湍流和混合，促使从半成品11、从第一电极15以及从第二电极17移除并带走残留物和残屑、粉末或者气体形式的处理废物，并移除可能产生的热。
因此，有关于单个喷嘴21所喷射流量的“流量乘法”效应，而不需要除操作供送装置22之外的其它能量。
在优选实施例中，每个管道20包括会聚区段20’，其朝着递送端部20a会聚并起始于抽吸端部20b。与每个管道20相关联的喷嘴21布置成其出口嘴21a位于会聚区段20’的较小区段处或其上游。
有利地，相对于流动经过管道20的电解液流方向在会聚区段20’的下游，有朝着递送端部20a发散的发散区段20”。该发散区段20”连合至会聚区段20’，并能够增加从喷嘴21喷射的电解液射流的混合以及从池12内部通过管道20的抽吸端部20b抽吸的电解液流获得的流压力。从与半成品11的前进平面正交并平行于其前进方向F的平面上的截面中看，每个管道20具有会聚－发散文丘里管的形状。
此外，在可能的实施例中，每个管道20可以包括偏斜区段20”’，该偏斜区段在递送端部20a处打开以使得流经管道的电解液流沿着具有在半成品11前进平面上的非零分量的方向以与半成品的相同前进方式偏斜。实际上，从每个管道20出来的电解液流沿其偏斜的方向以非零入射角α(图5A－图5C)击打半成品11的前进平面。
对于设置偏斜区段20”’备选地或者另外地，每个管道20在沿着与半成品11的前进平面正交并平行于其前进方向F的平面的截面中具有纵向轴线或者轴向延展A，其与该前进平面以小于等于90度的入射角α入射，该入射角与半成品11的向前速度相关(将在下文描述)。
与待执行的表面处理类型并尤其是与半成品11的向前速度(其将在下文描述)相关地，与每对电极14相关联的管道20可以布置在电极的两个相对端部其中之一处，有利地在其入口端部14a处或者在介于二者之间的位置处。
在优选的且有利的实施例中，每对电极14的第一电极15和第二电极17具有断续的结构并包括多个杆或者板150、170，其以半成品11的宽度延伸、彼此平行地布置、并以限定的距离彼此间隔开以形成用于将残留物和处理废物带走并移除的开口。杆或者板150、170在与半成品11的前进平面正交并入射其前进方向的平面上彼此平行地布置。
在此情况下，每个管道20有利地由彼此相邻的一对杆或者板150、170界定，或者尤其是在该管道被限定于每对电极14的入口端部14a或者出口端部14b其中之一处的情况下由该杆或者板150、170其中之一并且由电绝缘材料制成的面对杆或者板23界定。
在此情况下清楚的是，界定管道20的板150、170具有增大的厚度，并被布置成其具有最大延展的面平行于与半成品11的前进平面正交并入射前进方向F的平面。
在此情况下，两个相邻的杆或者板150、170的面或者彼此面对的这种杆或板150、170以及由电绝缘材料制成的面对杆或者板23的面限定出管道20的壁，并被成形成限定会聚区段20’、发散区段20”及其偏斜区段20”’(如果存在的话)。
或者，第一电极15和第二电极17中的每一个电极包括板250、270，其平行于半成品11的前进平面延伸并具有至少一个缝槽251、271，该缝槽以半成品11的宽度延伸，相应的管道20被限定或者关联在该缝槽处(图6和图7)。
根据本发明的另一个特征，在每对电极14的入口端部14a处有用于引导在第一电极15和第二电极17之间的半成品11的入口24。
入口24浸泡在电解液SE中，从与半成品11的前进平面正交并平行于其前进方向F的平面上看，入口具有以半成品11的前进方式会聚的第一区段24’。
在第一区段24’的下游有第二区段24”，该区段用于与相应一对电极14的第一电极15和第二电极17的面对半成品11的相应面11a、11b的表面连合。
第二区段24”可以具有恒定的或者会聚的横截面。
入口24使相对的端部尤其是被限定在第一区段24’的较大横截面处的入口端部敞开并浸泡在电解液SE中。
作为半成品11向前运动通过入口24的结果，电解液流被入口经其入口端部吸入入口24中。该流朝向第一间隙16和第二间隙18流动，在此处其有助于产生湍流以促进电解液混合并从半成品11和成对电极14的电极带走因处理而产生的残留物、废物和气体。
入口24有电绝缘材料制成，包括第一本体240和第二本体241，所述第一本体和所述第二本体以半成品11的宽度延伸并相对于半成品11自身的前进平面对称地布置。
对喷嘴21供送电解液SE的供送装置22包括泵装置26，该泵装置从池27抽吸新鲜或者再生的电解液，或者从池12中存在的电解液的循环线(未示出)抽吸电解液。
在每对电极14处，池12具有斗形件28，其在底部上设有排卸装置29，用于排卸掉在表面电解处理期间产生的废料，该排卸装置与连接和移除线30连接，例如如本文所涉及的WO2011/039596中描述的那种。
浸泡装置13包括：布置在池12的入口端部处的至少一个偏转辊31；布置在池12的出口端部处的至少一个偏转辊32；以及用于将半成品11浸泡在电解液中的至少一个浸泡辊33，该浸泡辊介置于入口偏转辊31和出口偏转辊32之间。
在每个浸泡辊33相对于半成品11的前进方向F的上游和下游，各有一对电极14，如本文所涉及的WO2011/039596中描述的那样。
附图示出了根据本发明的设备10的不同实施例，其将更加详细地描述。
图1和图1A原理性地示出了“水平”类型的设备10，其适于对以高速(即大于1m/s的速度)前进的半成品11加以处理。
这些图示出了单对电极14，这对电极布置在池12的入口处在浸泡辊33的下游。
在电极14对的入口端部14a处有入口24；电极14对和入口24浸泡在池12容装的电解液SE中。
第一电极15和第二电极17中的每一个电极包括多个板150、170，其以半成品11的宽度延伸并在与半成品11的前进平面正交并入射半成品11的前进方向F的平面上彼此平行地布置，并彼此间隔开以限定出用于带走表面处理产生的废物、残留物和气体的开口。
在第一电极15和第二电极17中的每一个电极的第一两个相邻板150、170之间限定了汇聚-分散类型(文丘里类型)的相应管道20，该管道的递送端部20a分别面对第一间隙16和第二间隙18，并且该管道的抽吸端部20b敞开并浸泡在池12中盛装的电解液SE中。
两个管道20相对于半成品11的前进平面对称地构造和布置。
两个管道20的分散区段具有轴线A，其以沿着半成品11的前进方向具有小于90度的入射角α入射半成品11的前进平面。入射角α有利地在20度和90度之间，优选地等于45度。
在两个管道20中的每个管道的抽吸端部20b处有多个喷嘴21，这些喷嘴沿着半成品11的宽度相继地布置，并被供送装置22经由公共歧管34供送。喷嘴21被布置成使得每个管道20的抽吸端部20b的一部分是自由的、敞开的并浸泡在池12中的电解液中。作为多个喷嘴21的备选，可以有刀片类型的单个喷嘴。
图2和图2A示意性示出的方案与图1和图1A示出的不同，没有出口24，并且管道20的取向和布置也不同。
管道20被限定在一对电极14的中间区域中，或者在第一电极15的中间区域中或者在第二电极17的中间区域中。
每个管道20分别由一对相继的板150、170界定，这对板大致布置在第一电极15的中央位置中以及第二电极17的中央位置中。
每个管道20具有与半成品11的前进平面正交的纵向轴线A(入射角α＝90度)。
设备10的这种实施例适于对以低速(小于1m/s)的半成品11进行处理。
图3至图5B示出了“水平”类型的设备10，其复制了WO2011/039596中描述的池12的布置和构造的特征。
池12具有主处理部分120，其在相对端部处由入口部分121和出口部分122界定，入口部分和出口部分被主处理部分120的内部空间通过相应的壁123分隔开。
仅在主处理部分120中容装电解液SE。
在入口部分121处有入口偏转辊31，并且在出口部分122处有出口偏转辊32。
在入口偏转辊31和出口偏转辊32之间有一对浸泡辊33，其将沿着方向F向前运动的半成品11朝着池12的底部推动，将其保持浸泡在电解液SE中。
在每个浸泡辊33的上游和下游各有一对电极14。
在每对电极14处，池12即其主处理部分120具有斗形件28，其设有与收集和移除线30连接的排放装置29。
如图5A和图5B所示，每对电极14中的第一电极15和第二电极17分别包括多个板150、170，这些板以其长度朝着半成品11的宽度方向的方式延伸，并且在正交于半成品11的前进平面并入射前进方向F的平面上彼此平行地布置，这些板彼此间隔开以限定开口从而有助于混合电解液和从半成品11以及板150、170自身移除废物、残留物和气体。
在每对电极14的入口端部14a处有一对管道20，其相对于半成品11的前进平面对称地构造和布置。
这两个管道20中的每个管道在一侧上分别由第一电极15和第二电极17的相应头板150’、170’界定，并在另一侧上由电绝缘材料制成的板23界定。
两个管道20中的每个管道具有汇聚区段20’，其起始于相应的抽吸端部20b并连合至分散区段或者扩散部20”，该分散区段或者扩散部延伸在偏斜区段20”’中，该偏斜区段在相应的递送端部20a处敞开。
两个管道20的递送端部20a分别布置在第一间隙16和第二间隙18处。
偏斜区段20”’根据以入射角α小于90度入射半成品11的前进平面的方向倾斜，从而引导电解液流沿着半成品11的同一前进方向从管道20出来(同流)。
板150、170由被锚固至池12的支架35支撑。
在两个管道20中的每个管道的抽吸端部20b处有多个喷嘴21，这些喷嘴沿着半成品11的整个宽度彼此相继地布置。
喷嘴21起源于由供送装置22供送的公共歧管34。
在该情况下，喷嘴21布置成使得每个管道20的抽吸端部20b的一部分是自由的、敞开的并浸泡在池12中的电解液内。还在该情况下，有刀片类型的单个喷嘴而不是多个喷嘴21。
在图5C的可能备选实施例中，在每对电极14的入口端部14a处限定的管道20由第一电极15和第二电极17的头板150’、170’以及与其紧邻的板界定。
在该情况下，头板150’、170’由电绝缘材料支撑的保护件36支撑。
根据图3至图5C的设备10可以有利地用于利用碱性电解液SE进行去脂处理，电解液保持在20℃和90℃之间的温度下，并且四对电极14具有“逐网格”(grid-to-grid)构造，根据阴极-阳极-阳极-阴极的顺序用交变极性的直流(DC)供给这些电极，从而半成品11(尤其是钢制半成品的情况下)以阳极性出来从而避免其吸收氢。
有利地，在图3至图5C所示的设备10的构造中，在每对电极14和相邻的浸泡辊33之间并在阳极端部之间并在浸泡辊轴线在半成品的前进平面上的投影之间测量的距离在150mm和1500mm之间，其中在两个浸泡辊33之间的距离在1500mm和3500mm之间以进行去脂处理，并在2000mm和7000mm之间以进行酸洗、钝化或者电沉积处理。
根据半成品11的极性，第一间隙16和第二间隙18的高度，即在第一电极15和第二电极17面对半成品11的相应面11a、11b的表面与同一面11a、11b之间的距离在25mm和100mm之间，优选地在50mm和80mm之间以进行去脂处理(在冷滚轧区段上进行)，并在80mm和300mm之间以进行酸洗处理(在冷滚轧或者热滚轧区段上进行)，从而使得溶液中的压降最小化。这使得能够降低施加给每对电极14中的电极的电压，从而减小能耗，并进一步减小整个设备10的体积，有益于装有该设备的厂规划。
这种构造使得能够在去脂处理时施加具有的在40A/dm2和150A/dm2之间的电流密度，并且充电密度总是大于1C/dm2，并在酸洗处理时施加8A/dm2和50A/dm2之间的电流密度，并且分别针对15-20A/dm2和8-14A/dm2的通常已知值的暴露时间介于1s和15s之间。在另一方面，在电沉积处理的情况下，电流密度在5A/dm2和100A/dm2之间，并且可变暴露时间与电极对数量和所期望获得的涂层厚度相关。
实验测试示出，借助于电极的特定“断续”结构以及引进和搅动装置19的存在(该装置实际上包括“文丘里”管道20，其分别与多个喷嘴21相关联，用于引进电解液)，能够将电流密度增加至传统密度的4-5倍，获得气体和处理废物的良好排空和对电极自身的良好程度的清洁。清洁半成品11的效率由此相对于传统处理提高了10-25％甚至是50％，并且电能耗减少了20-30％。
图6和图7示出了“文丘里”类型的设备10，其中半成品11跟随沿着竖直平面的路径，并且在每个池12中有下降分支和上升分支。
在半成品11的下降分支和上升分支的相对面11a、11b处，分别有一对电极14，该对电极的第一电极15和第二电极17包括板250、270，板是扁平的并且平行于面11a、11b。
在每对电极14的入口端部14a处，有相应的一对管道20，这对管道关于半成品11的前进平面对称地构造和布置。
每个管道20在相应板250、270中的缝槽251、271处获得。
有利地，在浸泡辊33和入口以及出口偏转辊31、32之间的距离在1500mm和4000mm之间。
还在该情况下，池12有利地构造有斗形件28，该斗形件位于电极14对下方，并设有与排空和移除线30相关联的排放装置29。
根据附图和之前的描述，本领域技术人员将对本发明的设备10的操作没有理解困难。
半成品11在池12内以预定前进速度通行，并借助于浸泡辊33保持浸泡在电解液SE中。
直流(DC)、交流(AC)或者混合流被施加给电极14对，其与所要进行的处理类型和用于该处理的电解液SE相关。
当半成品11在每对电极14的第一电极15和第二电极17之间前进时，引进和搅动装置19操作以保持电解液SE尤其是在第一间隙16和第二间隙18处的电解液SE均匀且被搅动，从而促进将处理期间产生的废物和处理残留物以及气体从其移除。
具体而言，由每个喷嘴21射出到相应管道20的电解液射流或者由其产生的凹窝从池12的内部抽吸另外的电解液SE，该电解液通过管道20自身的抽吸端部20b(或者通过该抽吸端部206的自由的一部分，即没有被喷嘴21自身阻塞的那一部分)抽入管道20中，在此处其与由喷嘴21引进来的射流混合。
由此，从每个管道20的递送端部20a出来的电解液流具有相对于每个喷嘴21喷射到其中的射流总和相对应的流量而言的放大流量，除了需要操作泵装置26来供送喷嘴21和经常使用的能量之外，无需使用更多的能量来产生该放大的流量。
由每个管道20分别引入在第一间隙16和第二间隙18处的电解液流产生湍流，从而与第一电极15和第二电极17的“断续”构造或者“竖直”布置一起促进将处理过程中产生残留物、处理废物和气体以及可能产生的热移除。
这在一方面使得能够将电流密度增大到普通电流密度的5倍，同时仍确保对电极的有效清洁，在另一方面使得处理效率相对于普通处理而言增加了50％，而能耗相对于传统处理则下降了30％。
这些效果在每对电极14的入口端部处有被构造成“文丘里”式的引导入口24的情况下还会放大，该引导入口随着半成品11的动作抽吸被引进第一间隙16和引进第二间隙18之间的电解液流，从而产生进一步的湍流。
管道20的对称构造和布置有助于将半成品11在其向前动作期间保持就位并稳定。
用于对金属半成品尤其是扁平金属半成品进行连续表面电解处理的设备可以进行数种修改和变化，所有这些都由本发明覆盖；此外，所有的细节可以被技术上等同的内容取代。实际上，所述使用的材料以及尺寸可以根据技术要求而定。

Claims (18)

1.一种用于对金属半成品进行连续表面电解处理的设备(10)，该设备包括：
－容装池(12)，该容装池容装有电解液(SE)，在该容装池内部，金属半成品(11)沿着前进平面连续地前进；
－浸泡装置(31、32、33)，用于将所述金属半成品(11)浸泡在所述电解液中；
－至少一对电极(14)，该至少一对电极彼此相对，所述金属半成品(11)在该至少一对电极之间连续地前进，其中所述一对电极(14)包括至少一个第一电极(15)和至少一个第二电极(17)，第一电极面对所述前进平面的两个相对的平面形面中的一个，并且第一电极与所述金属半成品(11)以预定的距离间隔开以与其限定出第一间隙(16)，第二电极面对所述前进平面的所述两个相对的平面形面中的另一个，并且第二电极与所述金属半成品(11)以预定的距离间隔开以与其限定出第二间隙(18)，其中所述至少一对电极(14)浸泡在所述电解液中并与电源组相关联，
－引进和搅动装置(19)，用于引进并搅动所述容装池(12)中的所述电解液，
其特征在于，
－所述引进和搅动装置(19)包括：至少一个管道(20)，该至少一个管道布置在所述至少一对电极(14)处，并设有递送端部(20a)和抽吸端部(20b)，递送端部分别在所述第一间隙(16)处或者所述第二间隙(18)处面对所述两个相对的平面形面中的一个，抽吸端部与所述递送端部(20a)相对、敞开并浸泡在所述容装池(12)中容装的电解液中；和用于引进所述电解液的至少一个引进喷嘴(21)，所述至少一个引进喷嘴能够与所述电解液的供送装置(22)相关联，并且所述至少一个引进喷嘴的出口嘴(21a)布置在所述至少一个管道(20)的所述抽吸端部(20b)处，其中，所述至少一个管道(20)的所述抽吸端部(20b)具有独立于所述至少一个引进喷嘴(21)并浸泡在所述容装池(12)中容装的电解液中的一部分，并且其中，由所述至少一个引进喷嘴(21)喷射的电解液射流从所述容装池(12)的内部抽取电解液流，该电解液流通过所述抽吸端部(20b)进入所述至少一个管道(20)，所述电解液射流和所述电解液流混合在一起并从所述第一间隙(16)或者所述第二间隙(18)处从递送端部(20a)出来，
其中所述至少一个管道(20)包括朝向所述递送端部(20a)会聚的会聚区段(20’)，
并且其中所述至少一个管道(20)包括朝向所述递送端部(20a)分散的分散区段(20”)，该分散区段关于流经所述至少一个管道的电解液流方向处于所述会聚区段(20’)的下游。
2.根据权利要求1所述的设备(10)，其中所述至少一个管道(20)包括偏斜区段(20”’)，该偏斜区段在所述递送端部(20’)处敞开，用于使流经所述至少一个管道(20)的电解液流沿着具有在所述金属半成品(11)的前进平面上的非零分量的方向以与所述金属半成品(11)相同的前进方式偏斜。
3.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其中就所述至少一个管道(20)沿着正交于所述金属半成品(11)的前进平面的平面并平行于所述金属半成品的前进方向(F)的截面而言，所述至少一个管道的轴向延展(A)以小于等于90°的入射角(α)入射所述前进平面。
4.根据权利要求3所述的设备(10)，其中所述入射角(α)在20°至90°之间。
5.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其中所述至少一个管道(20)的所述递送端部(20a)和所述抽吸端部(20b)以所述金属半成品(11)的宽度延伸，其中所述引进和搅动装置(19)包括沿着所述金属半成品(11)的宽度相继布置的多个所述喷嘴(21)。
6.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其中所述至少一对电极(14)具有相对于所述金属半成品(11)的前进方式(F)而言的入口端部(14a)和出口端部(14b)，其中所述至少一个管道(20)被限定在所述入口端部(14a)处。
7.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其中所述至少一对电极(14)具有相对于所述金属半成品(11)的前进方式(F)而言的入口端部(14a)和出口端部(14b)，其中所述至少一个管道(20)被限定在所述入口端部(14a)和所述出口端部(14b)之间的中间区域处。
8.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其中所述第一电极(15)和所述第二电极(17)中的每个电极包括多个杆或者板(150、170)，所述多个杆或者板以所述金属半成品(11)的宽度延伸，并且所述多个杆或者板彼此平行地布置并彼此间隔开预定的距离以形成开口。
9.根据权利要求8的设备(10)，其中所述至少一个管道(20)通过彼此相邻的一对所述杆或者板(150、170；150’、170’)界定，或者通过多个所述杆或者板(150、170；150’、170’)中的一个杆或者板并通过由电绝缘材料制成的面对的杆或者板(23)界定，两个相邻的所述杆或者板(150、170；150’、170’)的面或者所述一个杆或者板和由电绝缘材料制成的所述面对的杆或者板(23)的面彼此面对，限定出所述至少一个管道(20)的壁。
10.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其中所述第一电极(15)和所述第二电极(17)中的每个包括板(250、270)，该板平行于所述金属半成品(11)的所述前进平面延伸，并具有以所述金属半成品(11)的宽度延伸的至少一个缝槽(251、271)，其中所述至少一个管道(20)被限定在所述缝槽处。
11.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其中所述引进和搅动装置(19)包括至少一对管道(20)，所述至少一对管道关于所述金属半成品(11)的前进平面对称地布置。
12.根据权利要求1所述的设备(10)，其中所述至少一对电极(14)具有相对于所述金属半成品(11)的前进方式而言的入口端部(14a)和出口端部(14b)，在所述入口端部(14a)处，用于引导所述金属半成品(11)的引导入口(24)设在所述第一电极(15)和所述第二电极(17)之间，其中所述引导入口(24)浸泡在电解液(SE)中，在正交于所述金属半成品的前进平面并平行于所述金属半成品(11)的前进方向(F)的平面上看，引导入口具有以所述金属半成品(11)的前进方式(F)并与所述金属半成品相交的第一会聚区段(24’)。
13.根据权利要求12所述的设备(10)，其中所述引导入口(24)具有在所述第一会聚区段(24’)的相对于所述金属半成品(11)的前进方式(F)而言的下游处的第二分散或者恒定横截面部分(24”)，该第二分散或者恒定横截面部分分别与所述第一电极(15)和所述第二电极(17)面对金属半成品的所述前进平面的相应平面形面的表面连接。
14.根据权利要求12或13所述的设备(10)，其中所述引导入口(24)由电绝缘材料制成。
15.根据权利要求12或13所述的设备(10)，其中所述引导入口(24)包括第一本体和第二本体(240)，该第一本体和第二本体以所述金属半成品(11)的宽度延伸并相对于所述金属半成品的前进平面对称地构造和布置。
16.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其中所述设备包括相继地布置的多个成对的所述电极(14)，所述容装池(12)在每对电极处具有斗形件(28)，该斗形件在其底部设有排放装置(29)，用于排放在所述表面电解处理的过程中产生的废料。
17.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其中所述浸泡装置包括：在所述容装池的入口端部处的至少一个入口偏转辊(31)；在所述容装池的出口端部处的至少一个出口偏转辊(32)；以及用于将所述金属半成品(11)置于所述电解液(SE)中的至少一个浸泡辊(33)，该至少一个浸泡辊介置于所述入口偏转辊(31)和所述出口偏转辊(32)之间，其中在所述至少一个浸泡辊(33)的相对于所述金属半成品(11)的前进方式而言的上游和/或下游处具有相应的成对电极(14)。
18.根据权利要求1所述的设备(10)，其中所述金属半成品是扁平的金属半成品。
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