JP3264479B2 - Method for controlling bath rate of plating solution in continuous electroplating equipment - Google Patents
Method for controlling bath rate of plating solution in continuous electroplating equipmentInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、連続電気めっき設
備のめっき液総浴量を一定に制御する際に適用して好適
な、連続電気めっき設備におけるめっき液浴量制御方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plating solution bath control method in a continuous electroplating facility, which is suitable for controlling the total bath volume of a plating solution in a continuous electroplating facility.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、鋼帯等のストリップをめっきする
際に、搬送されてくるストリップを順次通過させながら
連続的に電気めっきを行う複数のめっきセルと、各めっ
きセルにめっき液を循環供給する循環設備と、最終めっ
きセルの出側で、めっき後のストリップを洗浄すると共
に、洗い流されためっき液成分を元に戻すためにその洗
浄水を循環設備に流入させるようになっている洗浄設備
と、めっき設備に流入する洗浄水等の流入水を蒸発させ
るエバポレータとを備えた連続電気めっき設備が用いら
れている。2. Description of the Related Art Conventionally, when plating a strip such as a steel strip, a plurality of plating cells for continuously performing electroplating while sequentially passing a conveyed strip, and a plating solution is circulated and supplied to each plating cell. Cleaning equipment that cleans the strip after plating on the outlet side of the final plating cell and flows the cleaning water into the circulation equipment in order to restore the plating solution components that have been washed away. A continuous electroplating facility including an evaporator for evaporating inflow water such as washing water flowing into the plating facility is used.
【0003】このようなめっき設備では、めっき設備の
入側で、めっき前のストリップを洗浄しているため、該
ストリップに付着した水がめっき設備に流入する。又、
上記のようにめっき後のストリップの洗浄が最終めっき
セルの出側で行われているため、その洗浄に使用された
洗浄水中に含まれるめっき液成分を回収するために、該
洗浄水をめっき設備に流入させるようにしている。[0003] In such plating equipment, since the strip before plating is washed on the entrance side of the plating equipment, water attached to the strip flows into the plating equipment. or,
Since the strip after plating is washed on the outlet side of the final plating cell as described above, in order to recover the plating solution components contained in the washing water used for the washing, the washing water is used for plating equipment. So that it flows into
【0004】そこで、このように、洗浄水等としてめっ
き設備(循環系)内に系外から水が流入すると、この水
流入に伴ってめっき液が希釈されるため、余分な水分を
取り除く水蒸発操作が前記エバポレータ装置により行わ
れ、系内への水の流入量と系外への水の蒸発量とのバラ
ンスを取ることが行われている。Therefore, when water flows from outside the plating equipment (circulation system) as washing water into the plating equipment (circulation system), the plating solution is diluted with the inflow of water, so that water evaporation for removing excess water is performed. The operation is performed by the evaporator device, and a balance is made between the amount of water flowing into the system and the amount of water evaporated outside the system.
【0005】上記のようなめっき設備で高精度のめっき
を行うためには、めっき液濃度を目標値に制御すること
が重要であり、そのためには、浴量の安定が不可欠であ
るにも拘らず、従来は前記エバポレータ装置による水蒸
発はオペレータ操作に任されていた。[0005] In order to perform high-precision plating with the plating equipment as described above, it is important to control the concentration of the plating solution to a target value. Conventionally, water evaporation by the evaporator device has been left to the operator's operation.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ようなエバポレータ装置に対するオペレータ操作による
浴量制御では、オペレータはめっき液を循環させるため
の循環タンクのレベル測定値を全体の総浴量の代表値と
して判断しているために、以下のような誤った操作を行
うケースがあった。However, in the bath volume control by the operator for the evaporator apparatus, the operator measures the level measurement value of the circulation tank for circulating the plating solution as a representative value of the total bath volume. In some cases, the following erroneous operation is performed.
【0007】(1)めっきセルへの循環流量を変更した
時に、セルからの戻り配管内の浴量が変化するため、循
環タンクのレベル測定値に変動を与える。(1) When the circulating flow rate to the plating cell is changed, the amount of bath in the return pipe from the cell changes, so that the level measurement value of the circulating tank fluctuates.
【0008】(2)付帯設備(エバポレータ装置、不純
物を除くためのフィルタ装置、純水を供給するためのミ
キシング装置等)は、ある工程において浴量が変化する
ため、循環タンクのレベル測定値に変動を与える。例え
ば、フィルタ装置は、逆洗により、メインフィルタ内は
一時空になる。(2) Ancillary equipment (evaporator device, filter device for removing impurities, mixing device for supplying pure water, etc.) has a problem that the bath volume changes in a certain process, so Give fluctuation. For example, in the filter device, the inside of the main filter is temporarily emptied by backwashing.
【0009】上記(1)又は(2)によるレベル計測定
値の変動を、系外からの水の流入量が増加したと誤認し
て、エバポレータ装置で過剰に水を蒸発すると、めっき
液が濃縮されてめっき液濃度が高くなる。又、逆に、系
外からの水の流入量が実際に増大しているのに、エバポ
レータ装置による水蒸発量が不足すると、めっき液が希
釈され濃度が低下することになる。[0009] If the fluctuation of the level meter measurement value due to the above (1) or (2) is mistaken for an increase in the inflow of water from outside the system and the water is excessively evaporated by the evaporator device, the plating solution is concentrated. As a result, the plating solution concentration increases. Conversely, if the amount of water evaporation from the evaporator device is insufficient while the amount of water flowing from outside the system is actually increasing, the plating solution is diluted and the concentration is reduced.
【0010】又、一般に、不溶性陽極を使用する電気め
っきにおいて、めっき液中に溶解している金属イオンや
硫酸等の遊離酸のめっき液成分の濃度制御を行っている
が、この濃度制御では、金属イオン濃度を目標値に維持
するべく、めっき条件からめっきで消費されると予測
(フィードフォワード:FF)される予測金属消費量、
及び、濃度実績値と予め定められてある濃度目標値との
偏差から求まる金属偏差量の和を、金属イオン濃度フィ
ードバック(FB)制御時の金属投入量として設定して
いる。In general, in electroplating using an insoluble anode, the concentration of a plating solution component of free ions such as metal ions and sulfuric acid dissolved in the plating solution is controlled. Predicted metal consumption, which is predicted to be consumed in plating from the plating conditions (feed forward: FF) to maintain the metal ion concentration at the target value,
In addition, the sum of the metal deviation amount obtained from the deviation between the actual concentration value and the predetermined concentration target value is set as the metal input amount during the metal ion concentration feedback (FB) control.
【0011】このように、従来の濃度制御における金属
イオン濃度のフィードバック(FB)制御では、予め定
められた金属イオン濃度目標値と金属イオン濃度測定値
の偏差に基づいて、それを解消するようにめっき液への
金属イオンの供給を行っている。As described above, in the feedback (FB) control of the metal ion concentration in the conventional concentration control, the feedback is performed based on the deviation between the predetermined target value of the metal ion concentration and the measured value of the metal ion concentration. Metal ions are supplied to the plating solution.
【0012】ところで、系外から水が流入して総浴量が
増加することによってめっき液が希釈された時には、前
述した如く、金属イオン濃度測定値([g/l ]又は[mo
l/l])は結果的に低下することになる。そのとき、金
属イオン濃度を一定にするために金属イオンの供給を行
うと、硫酸(H2 SO4 )酸性のZn−Ni合金めっき
液の場合であれば、(A)、(B)の溶解反応によりH
2 SO4 は減少(又はpHは上昇)する。その結果、H
2 SO4 濃度(又はpH)を一定に保つために、硫酸の
投入を行うことになる。By the way, when the plating solution is diluted due to an increase in the total bath volume due to the inflow of water from outside the system, as described above, the measured metal ion concentration ([g / l] or [mo
l / l]) as a result. At this time, if the metal ions are supplied in order to keep the metal ion concentration constant, in the case of a sulfuric acid (H2 SO4) acidic Zn-Ni alloy plating solution, the dissolution reaction of (A) and (B) is performed. H
2 SO4 decreases (or pH increases). As a result, H
In order to keep the 2 SO4 concentration (or pH) constant, sulfuric acid is added.
【0013】 Zn+H2 SO4 →ZnSO4 +H2 ↑ …(A) Ni+H2 SO4 →NiSO4 +H2 ↑ …(B)Zn + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2… (A) Ni + H 2 SO 4 → NiSO 4 + H 2 ↑ (B)
【0014】通常、Zn−Ni合金電気めっきでは、陰
極(鋼板)面と陽極(不溶性電極)面における下記
(C)、(D)、(E)のめっき反応により、金属(Z
n,Ni)イオンの消費とH2 SO4 の増加が発生す
る。従って、電気めっきでは(C)、(D)のめっきに
より消費する金属イオンを、(A)、(B)の反応によ
り供給することによって、めっき液中の金属イオン量と
共に、(E)のH2 SO4 の増加反応によりH2 SO4
量もバランスされている。Normally, in Zn-Ni alloy electroplating, the metal (Z) is formed by the following plating reactions (C), (D) and (E) on the cathode (steel plate) surface and the anode (insoluble electrode) surface.
n, Ni) ions are consumed and H2 SO4 is increased. Therefore, in the electroplating, the metal ions consumed by the plating of (C) and (D) are supplied by the reactions of (A) and (B), whereby the amount of metal ions in the plating solution and the H2 of (E) are increased. H2SO4 due to the increased reaction of SO4
The amount is also balanced.
【0015】 Zn2++e- →Zn↓ …(C) Ni2++e- →Ni↓ …(D) H2 O+SO4 2-→H2 SO4 +1/2O2 ↑ …(E)Zn 2+ + e − → Zn ↓... (C) Ni 2+ + e − → Ni ↓... (D) H 2 O + SO 4 2- → H 2 SO 4 + 1 / 2O 2 ↑ (E)
【0016】従って、系内への水流入によりめっき液の
総浴量が増加した時に、硫酸投入を行うと、その後のエ
バポレータ装置による水蒸発によって、めっき液の総浴
量が目標値に戻った時には、めっき液中の金属イオン
量、H2 SO4 量は共に過剰となる。その後、金属イオ
ンは、金属薬剤の供給を停止し、(A)、(B)の溶解
反応を停止することにより、(C)、(D)のめっき反
応によって減少するが、H2 SO4 は(A)、(B)の
溶解反応による減少がなく、(E)のめっき反応による
増加のみで、H2 SO4 量は更に増加し、H2 SO4 濃
度は高い(又はpHは低い)ところでバランスされる。Therefore, when sulfuric acid is introduced when the total bath volume of the plating solution increases due to the inflow of water into the system, the total bath volume of the plating solution returns to the target value due to the subsequent evaporation of water by the evaporator device. At times, the amounts of metal ions and H2 SO4 in the plating solution both become excessive. Thereafter, the metal ions are reduced by the plating reactions of (C) and (D) by stopping the supply of the metal agent and stopping the dissolution reactions of (A) and (B), but H2 SO4 is reduced by (A ), There is no decrease due to the dissolution reaction of (B), only the increase due to the plating reaction of (E), the H2SO4 amount further increases, and the H2SO4 concentration is balanced at a high (or low pH).
【0017】電気めっきにおける原単位コストを削減し
ようとする場合、めっき電流を削減することは大きな効
果を発揮する。めっき電流を削減することは、電析効率
を向上することであり、そのためには、めっき液のH2
SO4 濃度(又はpH)は管理範囲内で低め(高め)を
狙うことが有効な手段である。従って、上記のようなH
2 SO4 濃度が高い(又はpHは低い)値でバランスさ
れることは絶対に避けるべきである。To reduce the unit cost of electroplating, reducing the plating current has a great effect. To reduce the plating current is to improve the electrodeposition efficiency.
It is an effective means to aim at lower (higher) SO4 concentration (or pH) within the control range. Therefore, H
2 SO4 concentration should never be balanced at high (or low pH) values.
【0018】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、最小限のめっき液の損失でめっき液
の総浴量を高精度に制御することができ、結果としてめ
っき液の成分濃度をも高精度に制御することができる連
続電気めっき設備におけるめっき液浴量制御方法を提供
することを課題とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and it is possible to control the total bath volume of the plating solution with high precision with a minimum loss of the plating solution. An object of the present invention is to provide a plating solution bath amount control method in a continuous electroplating facility that can control the component concentration with high accuracy.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明は、搬送されるス
トリップを順次通過させながら連続的に電気めっきを行
う複数のめっきセルと、各めっきセルにめっき液を循環
供給する循環設備と、最終めっきセルの出側で、めっき
後のストリップを洗浄すると共に、洗い流されためっき
液成分を元に戻すために洗浄水を循環設備に流入させる
ようになっている洗浄設備と、めっき設備に流入する洗
浄水等の流入水を蒸発させるエバポレータとを備えた連
続電気めっき設備におけるめっき液浴量制御方法におい
て、前記連続電気めっき設備に、エバポレータ装置の水
蒸発能力が不足してめっき液が過剰になった時に使用す
る排液設備と、めっき液が減少した時に水を補給する純
水供給設備を設置すると共に、めっき設備へ系外から流
入する水量を測定して得られる水流入速度の総和である
予測制御量ZFF、めっき設備全体の総浴量測定値と予め
定められた浴量目標値との偏差ΔV、及び該偏差ΔVに
基づいて決定されるフィードバック制御量ZFBから、こ
れらZFF、ZFB及びΔVの少なくとも1要素を使用し
て、最小限のめっき液の損失でめっき液総浴量が浴量目
標値に維持されるように、前記エバポレータ装置、排液
設備及び純水供給設備からなる3操作端の少なくとも1
つを決定し、操作して総浴量を制御することにより、前
記課題を解決したものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a plurality of plating cells for continuously performing electroplating while sequentially passing a conveyed strip, a circulating facility for circulating and supplying a plating solution to each plating cell, On the outlet side of the plating cell, the strip after plating is washed, and the washing water flows into the circulation facility in order to return the washed-out plating solution components to the original state. In the plating solution bath amount control method in a continuous electroplating facility having an evaporator for evaporating inflow water such as washing water, the continuous electroplating facility has an insufficient evaporator water evaporating capacity and an excessive plating solution. Installed a drainage facility to be used when the plating solution drops, and a pure water supply facility to supply water when the plating solution is low, and measure the amount of water flowing into the plating facility from outside the system Is the sum of the water inflow speed obtained Te predicted controlled variables Z FF, the deviation ΔV between the bath amount target value set in advance and the total bath amount measurement value of the entire plating equipment, and feedback is determined based on the deviation ΔV From the control amount Z FB , using the at least one element of Z FF , Z FB and ΔV, the evaporator is used such that the total bath amount of the plating solution is maintained at the target value of the bath amount with minimum loss of the plating solution. At least one of the three operating terminals consisting of a device, drainage equipment and pure water supply equipment
The above problem has been solved by deciding one of the two and operating it to control the total bath amount.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態は、
めっきセル、循環タンク等に付設されたレベル計や配管
等に付設された流量計等から入力されるめっきプロセス
信号の変化から連続的にめっき液総浴量を求め、且つ、
該総浴量の目標値からの偏差ΔV、該偏差ΔVに基づく
浴量のフィードバック制御量ZFBを求めると共に、めっ
き設備(循環系)内に洗浄水等として単位時間当りに流
入する水量の測定値から、浴量の予測制御量ZFFを求め
ることにより、ZFFとZFBとの和から浴量制御量Zを求
め、該制御量Zを制御する際に、上記偏差ΔVをも考慮
して最適な操作端を選択するようにし、しかも、エバポ
レータ装置の水蒸発量を自動制御することにより高精度
でめっき液総浴量を制御するようにした。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Plating cells, continuously determine the total bath volume of plating solution from changes in the plating process signal input from a level meter attached to a circulation tank or a flow meter attached to piping, etc., and
A deviation ΔV from the target value of the total bath amount, a feedback control amount Z FB of the bath amount based on the deviation ΔV are obtained, and a measurement of an amount of water flowing per unit time as washing water or the like into the plating equipment (circulation system). By calculating the predicted control amount Z FF of the bath amount from the value, the bath amount control amount Z is obtained from the sum of Z FF and Z FB, and when controlling the control amount Z, the deviation ΔV is also taken into consideration. In order to select the most suitable operation end, the total bath volume of the plating solution is controlled with high precision by automatically controlling the water evaporation amount of the evaporator device.
【0021】しかし、上記のような本発明による制御を
実施しても浴量目標値に対して5%程度の浴量変動は発
生することがある。そこで、このような不可避の浴量変
動に対して、前記請求項4の発明を適用する。この場合
には、浴量目標値Vspとめっき液総浴量Vall の測定値
を使用して、濃度制御の際に設定する金属イオン濃度目
標値CTMspを修正することにより、系外からの水流入
によってめっき液が希釈された(総浴量が増加した)時
に、濃度制御における金属イオンのフィードバック(F
B)制御による金属イオンの過剰供給を防止することが
可能となり、金属イオン過剰供給に伴う硫酸投入を抑制
することにより、安定したH2 SO4 濃度(又はpH)
を保つことが可能となる。However, even when the control according to the present invention as described above is carried out, a bath amount fluctuation of about 5% with respect to the bath amount target value may occur. Therefore, the invention of claim 4 is applied to such unavoidable fluctuations in the amount of bath. In this case, the measured value of the bath amount target value Vsp and the plating solution total bath amount Vall is used to correct the metal ion concentration target value CTMsp set at the time of concentration control, so that water inflow from outside the system is corrected. When the plating solution is diluted (total bath volume is increased) by metal ion feedback (F
B) Excessive supply of metal ions by control can be prevented, and by suppressing the addition of sulfuric acid due to excessive supply of metal ions, a stable H2SO4 concentration (or pH) can be obtained.
Can be maintained.
【0022】本発明について更に詳述すると、金属イオ
ン濃度([g/l ]又は[mol/l ])の定義は、めっき液
単位浴量当りの金属イオン量であるため、金属イオン量
一定の下でめっき液の総浴量が変動すれば、金属イオン
濃度も当然変動することになる。このようなめっき液の
総浴量変動に対する金属イオン濃度の変動後の値CTC
Mは(1)式で与えられる。The present invention will be described in further detail. Since the definition of the metal ion concentration ([g / l] or [mol / l]) is the amount of metal ions per unit bath amount of the plating solution, the metal ion concentration is constant. If the total bath volume of the plating solution fluctuates below, the metal ion concentration naturally fluctuates. The value CTC after the fluctuation of the metal ion concentration with respect to the fluctuation of the total bath amount of the plating solution.
M is given by equation (1).
【0023】 CTCM=(CTMsp+CAsp/Ma )×Vsp/Vall −CAsp/Ma [mol/l ] …(1) 但し、CTMsp:金属イオン濃度目標値[mol/l ] Vsp:めっき液総浴量目標値[m3 ] CAsp:H2 SO4 濃度目標値[g/l ] Vall :めっき液総浴量測定値[m3 ] Ma :H2 SO4 分子量=98CTCM = (CTMsp + CAsp / Ma) × Vsp / Vall−CAsp / Ma [mol / l] (1) where CTMsp: target value of metal ion concentration [mol / l] Vsp: target value of plating solution total bath amount [M 3 ] CAsp: Target value of H2 SO4 concentration [g / l] Vall: Measured value of total bath volume of plating solution [m 3 ] Ma: H2 SO4 molecular weight = 98
【0024】次の(2)式は、上記(1)の原形であ
り、総浴量Vall が変動したときにも、硫酸濃度を目標
値に維持することを表わしている。The following equation (2) is the original form of the above (1), and expresses that the sulfuric acid concentration is maintained at the target value even when the total bath amount Vall fluctuates.
【0025】 CTMsp×Vsp+(CAsp/Ma )×Vsp =CTCM×Vall +(CAsp/Ma )×Vall …(2)CTMsp × Vsp + (CAsp / Ma) × Vsp = CTCM × Vall + (CAsp / Ma) × Vall (2)
【0026】従って、この(2)式を整理することによ
り、浴量変動による金属イオン濃度:CTCM[mol/l
]は、上記(1)式によって求まる。Therefore, by rearranging the equation (2), the metal ion concentration due to the change in the bath volume: CTCM [mol / l
] Is obtained by the above equation (1).
【0027】具体的な数値例を挙げて更に詳述すると、
浴量目標値Vsp=430m3 、金属イオン濃度目標値C
TMsp=2.0mol/l 、H2 SO4 濃度目標値CAsp=
13g/l とした場合に、めっき液が水により希釈されて
Vall =480m3 (従来は、偏差ΔV=50m3 の変
動が避けられなかった)となった時は、上記(1)式よ
り金属イオン濃度CTCM=1.78mol/l に低下す
る。More detailed description will be given by giving specific numerical examples.
Bath amount target value Vsp = 430 m 3 , metal ion concentration target value C
TMsp = 2.0 mol / l, H2 SO4 concentration target value CAsp =
When the plating solution is diluted with water and becomes Vall = 480 m 3 (conventionally, a variation of deviation ΔV = 50 m 3 was unavoidable in the case of 13 g / l), the metal was obtained from the above formula (1). The ion concentration decreases to CTCM = 1.78 mol / l.
【0028】合金めっき液では、品質上の金属イオン濃
度の管理範囲を±0.2mol/l で規定している場合があ
り、このケースでは上記金属イオン濃度は管理範囲を外
れることになる。In some cases, the control range of the metal ion concentration in terms of quality is defined as ± 0.2 mol / l in the alloy plating solution. In this case, the metal ion concentration falls outside the control range.
【0029】本発明では、前述した如く、めっきプロセ
スの信号変化から連続的にめっき液総浴量を求めると共
に、エバポレータ装置の水蒸発量を自動制御したことに
より、Vsp=430m3 の上記具体例の場合にあって
は、めっき液総浴量変動ΔVを±20m3 以下に抑え、
金属イオン濃度も前記(1)式より±0.1mol/l 以内
の変動に押さえることができる。[0029] In the present invention, as described above, together with obtaining the continuous plating solution total bath volume from a signal change in the plating process, by the automatically controlled water evaporation amount of the evaporator unit, the above examples of Vsp = 430m 3 In the case of, the variation ΔV of the plating solution total bath volume is suppressed to ± 20 m 3 or less,
The metal ion concentration can be suppressed to within ± 0.1 mol / l from the above equation (1).
【0030】又、総浴量Vall が変動したときのめっき
液成分の濃度制御では、金属イオン濃度目標値CTMsp
[mol/l ]ではなく、(1)式により求めたCTCMを
修正金属イオン濃度目標値CTCMsp[mol/l ]として
設定し、該修正目標値からの濃度偏差を解消するため、
金属イオンフィードバック(FB)制御をすることによ
り、ΔV=±20m3 の時、即ち、総浴量目標値Vsp=
430m3 、金属イオン濃度目標値CTMsp=2.0mo
l/l 、H2 SO4 濃度目標値CAsp=13g/lとした場
合に、めっき液が水による希釈によりVall =450m
3 となった時は、前記(1)式より金属イオン濃度はC
TCM=1.91mol/l に低下する。従って、このよう
な浴量変動時にも金属の過剰供給を防止し、結果として
過剰な硫酸投入が抑制されるため、安定したH2 SO4
濃度(pH)を保つことができる。In controlling the concentration of the plating solution component when the total bath volume Vall fluctuates, the target value of the metal ion concentration CTMsp
Instead of [mol / l], the CTCM obtained by equation (1) is set as a corrected metal ion concentration target value CTCMsp [mol / l], and in order to eliminate the concentration deviation from the corrected target value,
By performing the metal ion feedback (FB) control, when ΔV = ± 20 m 3 , that is, the total bath target value Vsp =
430 m 3 , metal ion concentration target value CTMsp = 2.0mo
l / l and the target value of H2 SO4 concentration CAsp = 13 g / l, the plating solution was diluted with water and Vall = 450 m
When the value is 3 , the metal ion concentration is C from the equation (1).
TCM = 1.91 mol / l. Therefore, even when the bath volume fluctuates, an excessive supply of metal is prevented, and as a result, excessive sulfuric acid input is suppressed.
The concentration (pH) can be maintained.
【0031】以下、図面を参照して、より具体的な本発
明の実施の形態について詳細に説明する。Hereinafter, a more specific embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0032】図1は、本発明に係る一実施形態のめっき
液浴量制御方法に適用される連続電気めっき設備の概略
構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a continuous electroplating facility applied to a plating solution bath amount control method according to one embodiment of the present invention.
【0033】上記連続電気めっき設備は、矢印方向に連
続的に搬送される鋼帯(ストリップ)Sを順次通過させ
ながら、連続的に電気めっきを行うための複数、例えば
約20基(図示せず)の不溶性陽極を使用するめっきセ
ル10と、各めっきセル10にめっき液を循環させなが
ら供給するための循環タンク12や配管等からなる循環
設備と、以下に説明する種々の付帯設備等を供えてお
り、全体としてめっき液循環系を構成している。The continuous electroplating equipment is provided with a plurality (for example, about 20 units) (not shown) for continuously performing electroplating while sequentially passing steel strips (strips) S continuously conveyed in the direction of the arrow. A) a plating cell 10 using an insoluble anode, circulating equipment including a circulating tank 12 and piping for supplying a plating solution to each plating cell 10 while circulating the plating liquid, and various auxiliary equipment described below. And constitutes a plating solution circulation system as a whole.
【0034】上記付帯設備として、めっきセル10の最
後に位置する最終めっきセル10Aの出側には、めっき
された鋼帯Sを洗浄するための洗浄設備14が付設され
ている。この洗浄設備14では、バルブ14Aの開閉に
より純水が導入され、鋼帯Sの洗浄が行われると、その
洗浄水はパン14Bを介して循環設備へ流入され、めっ
き液成分が回収されるようになっている。As the additional equipment, a cleaning equipment 14 for cleaning the plated steel strip S is provided on the exit side of the last plating cell 10A located at the end of the plating cell 10. In the cleaning equipment 14, pure water is introduced by opening and closing the valve 14A, and when the steel strip S is cleaned, the cleaning water flows into the circulation equipment via the pan 14B so that the plating solution component is recovered. It has become.
【0035】又、上記洗浄設備14から流入される洗浄
水や、めっきセル10の入側から鋼帯Sに付着して持ち
込まれる水等の、めっき設備への流入水を蒸発除去する
ためのエバポレータ装置16が設けられている。An evaporator for evaporating and removing water flowing into the plating equipment, such as cleaning water flowing from the cleaning equipment 14 and water adhering to the steel strip S from the entrance side of the plating cell 10. An apparatus 16 is provided.
【0036】又、付帯設備としては、上記エバポレータ
装置16で蒸発処理し切れなくなって、めっき液が過剰
になったときにそのめっき液を系内から排出する排液設
備18が設けられている。この排液設備18は、流量計
18Aとバルブ18Bを含み、めっき液成分の混入が最
も少ない位置にある、上記洗浄設備14に配設されてい
る。Further, as ancillary equipment, there is provided a drainage equipment 18 for discharging the plating solution from the system when the evaporator 16 cannot completely evaporate and the plating solution becomes excessive. The drainage facility 18 includes a flow meter 18A and a valve 18B, and is disposed in the cleaning facility 14 at a position where the mixing of plating solution components is minimized.
【0037】又、上記連続電気めっき設備には、逆にめ
っき液が減少したときに水を補給するためのミキシング
装置(純水供給設備)20が、配設されている。On the other hand, the continuous electroplating equipment is provided with a mixing device (pure water supply equipment) 20 for replenishing water when the plating solution decreases.
【0038】更に、他の付帯設備として、フィルタ装置
22、ZnイオンやNiイオン等の金属イオンを供給す
るために金属薬剤(金属自体、その酸化物等)を溶解す
る金属溶解装置24等が配設されている。Further, as other auxiliary equipment, a filter device 22, a metal dissolving device 24 for dissolving a metal agent (metal itself, oxide thereof, etc.) for supplying metal ions such as Zn ions and Ni ions, etc. are provided. Has been established.
【0039】従って、本実施形態では、前記めっき液循
環系が、めっきセル10、循環タンク12、各付帯設備
16〜24、及びこれらをつなぐ配管等で構成されてい
る。Accordingly, in the present embodiment, the plating solution circulation system is constituted by the plating cell 10, the circulation tank 12, each of the auxiliary facilities 16 to 24, and the piping connecting these.
【0040】本実施形態においては、めっき液循環系へ
の系外からの過剰の水流入に対して、めっき液中の金属
を系外へ排出することなく、該循環系に存在するめっき
液の総量である総浴量を一定に保持するために、上記循
環系に流入してくる水を蒸発させる浴量FF制御と、総
浴量実績に基づく浴量FB制御とから構成される浴量制
御を行う。In this embodiment, in response to excessive inflow of water from outside the system into the plating solution circulation system, the metal in the plating solution is not discharged out of the system and the plating solution existing in the circulation system is discharged. In order to keep the total bath amount, which is the total amount, constant, the bath amount control includes bath amount FF control for evaporating water flowing into the circulation system and bath amount FB control based on the total bath amount result. I do.
【0041】ここで、前記総浴量Vall は、めっきセ
ル、循環タンク、付帯設備等に含まれるめっき液の総量
で、通常の操業に使用されるめっき液の全体量である。
これは、設備全体を複数のブロックに分け、各ブロック
に付設されているレベル計等から入力されるプロセス信
号に基づいて、プロセス計算機(図示せず)で各制御周
期毎に計算して、次式により求める。Here, the total bath amount Vall is the total amount of the plating solution contained in the plating cell, the circulation tank, the auxiliary equipment, and the like, and is the total amount of the plating solution used in a normal operation.
This is because the entire equipment is divided into a plurality of blocks, and a process computer (not shown) calculates each control cycle based on a process signal input from a level meter or the like attached to each block. It is determined by the formula.
【0042】Vall =ΣVsi[m3 ] …(3) ここで、Vsiは、i番目のブロックの浴量実績値Vall = ΣVsi [m 3 ] (3) where Vsi is the actual bath amount of the i-th block.
【0043】又、ここでは、めっき液成分濃度のフィー
ドバック制御のために用いる、循環浴量Vrot の実績値
を次の(4)式により計算で求める。これは、総浴量の
中で、各時刻で循環系内に実際に循環しているめっき液
の量で、液の流れをバイパスして不使用状態にある装置
等のブロックに含まれるめっき液を総浴量より除いたも
のである。Here, the actual value of the circulating bath amount Vrot used for the feedback control of the plating solution component concentration is calculated by the following equation (4). This is the amount of plating solution that is actually circulating in the circulating system at each time in the total bath volume, and is the plating solution contained in blocks such as equipment that are not in use by bypassing the flow of the solution. Is excluded from the total bath volume.
【0044】 Vrot =Vall −ΣVsj[m3 ] …(4) ここで、Vsjは、バイパスされているj番目のブロック
の浴量実績値Vrot = Vall−ΣVsj [m 3 ] (4) where Vsj is the actual bath capacity of the j-th block being bypassed.
【0045】この循環浴量Vrot は、金属イオンやH2
SO4 濃度のフィードバック(FB)制御で、薬剤の過
剰投入を防ぐために使用する。The circulating bath volume Vrot is determined by the amount of metal ions or H2
This is used for feedback (FB) control of SO4 concentration in order to prevent excessive injection of chemicals.
【0046】本実施形態においては、めっき設備へ系外
から流入する水を流量計算で測定して、水流入速度の総
和として予測制御量ZFF[m3 /h]を求める。In the present embodiment, the water flowing into the plating facility from outside the system is measured by flow rate calculation, and the predicted control amount Z FF [m 3 / h] is obtained as the sum of the water inflow speeds.
【0047】又、同時に、前記総浴量Vall の実績値
と、予め定められている浴量目標値Vspとの偏差ΔVを
算出し、且つ、該ΔVに基づいて決定される浴量のフィ
ードバック制御量ZFBを求める。At the same time, a deviation ΔV between the actual value of the total bath amount Vall and a predetermined bath amount target value Vsp is calculated, and feedback control of the bath amount determined based on the ΔV is performed. Determine the quantity ZFB .
【0048】前記ZFFは、前述しためっきセル出側に位
置する洗浄設備14から取り込まれる洗浄水の他に、セ
ル入側で使用した水が鋼帯に付着して持ち込まれるもの
等の全ての流入水の合計として求められる。[0048] The Z FF, in addition to the washing water taken from the washer equipment 14 located side out plating cell described above, all such as those water used in cell entry side is brought to adhere to the steel strip Calculated as the sum of inflow water.
【0049】又、前記ZFBは、次の(5)式により求め
る。なお、kZFB はフィードバック係数である。The Z FB is obtained by the following equation (5). Note that k ZFB is a feedback coefficient.
【0050】ZFB=kZFB ×ΔV …(5)Z FB = k ZFB × ΔV (5)
【0051】本実施形態では、上記の如く各制御周期
(計算時刻)毎に求めた3つの要素Z FF、ZFB及びΔV
の少なくとも1つを使用して、前記エバポレータ装置1
6、セル出側の排液設備18、及びミキシング装置20
の3操作端の少なくともつ1を決定し、それを選択し
て、次の(1)〜(3)からなる3つの操作の少なくと
も1つを行うことにより、最小限のめっき液の損失で、
Vall を目標値Vspに維持する制御を行う。In this embodiment, as described above, each control cycle
Three elements Z obtained for each (calculation time) FF, ZFBAnd ΔV
The evaporator device 1 using at least one of
6. Drainage equipment 18 on the cell outlet side and mixing device 20
Determine at least one of the three operating terminals and select it
Therefore, at least three operations consisting of the following (1) to (3)
By doing one, with minimal loss of plating solution,
Control is performed to maintain Vall at the target value Vsp.
【0052】(1)エバポレータ装置によりめっき液中
の水のみを蒸発除去する。(1) Only water in the plating solution is removed by evaporation using an evaporator.
【0053】(2)排液設備18により、めっき液が多
少混入しているが、洗浄水を排出してVall を減少させ
る。(2) Although the plating solution is slightly mixed in by the drainage device 18, the cleaning water is discharged to reduce Vall.
【0054】(3)ミキシング装置20によりめっき液
中に純水を補給する。(3) Pure water is supplied to the plating solution by the mixing device 20.
【0055】具体的には、下記表1に示すように、次の
(6)式で求まる浴量制御量Zと、浴量偏差ΔVを考慮
に入れた場合分けにより、その時刻の条件に合った制御
操作を決定し、それを実行する。以上の処理フローをま
とめると図2のようになる。More specifically, as shown in Table 1 below, the condition of the time is met by dividing the bath amount control amount Z obtained by the following equation (6) and the bath amount deviation ΔV into consideration. Determined control operation and execute it. The above processing flow is summarized in FIG.
【0056】Z=ZFF+ZFB[m3 /h] …(6)Z = Z FF + Z FB [m 3 / h] (6)
【0057】即ち、上記(6)式により浴量制御量Zを
求めると共に、浴量偏差を判定するための上下基準値
を、許容される制御目標範囲内に設定する。ここでは、
制御目標範囲が浴量目標値Vspを中心に±20m3 であ
り、上基準値が+10m3 、下基準値が−10m3 であ
る。That is, the bath amount control amount Z is determined by the above equation (6), and the upper and lower reference values for determining the bath amount deviation are set within an allowable control target range. here,
The control target range is ± 20 m 3 around the bath amount target value Vsp, the upper reference value is +10 m 3 , and the lower reference value is −10 m 3 .
【0058】そして、前記総浴量の制御を、前記エバポ
レータ装置16の操作による水蒸発を主体として行う。The control of the total bath amount is performed mainly by water evaporation by operating the evaporator device 16.
【0059】その際、浴量制御量Zが前記エバポレータ
の蒸発能力以内の場合は、偏差ΔVが下側基準値より少
ない、即ちΔV<−10m3 ときに、前記ミキシング装
置(純水供給設備)20を操作して純水を補給する。こ
のとき、エバポレータ装置16ではフラッシュ蒸発のみ
となる。At this time, when the bath amount control amount Z is within the evaporation capacity of the evaporator, when the deviation ΔV is smaller than the lower reference value, that is, when ΔV <−10 m 3 , the mixing device (pure water supply equipment) Operate 20 to supply pure water. At this time, only flash evaporation is performed in the evaporator device 16.
【0060】エバポレータ装置16では、蒸発能力を向
上する(沸点を下げる)ために、真空ポンプで吸引する
ことにより真空状態にし、その状態の下で蒸発操作が行
われている。水を蒸発させる必要が無いからといって一
旦真空状態を破壊すると、その後に真空状態を再度作成
するには長時間必要とする。In the evaporator device 16, in order to improve the evaporation capacity (lower the boiling point), a vacuum is drawn by suction with a vacuum pump, and the evaporation operation is performed under that state. Once the vacuum is broken just because there is no need to evaporate the water, it takes a long time to re-create the vacuum afterwards.
【0061】そこで、水蒸発が不要のときには、真空状
態を破壊せずに水蒸発を最小に抑えるために、真空状態
のままで、蒸発操作を停止する運転方法を採用してい
る。上記フラッシュ蒸発は、このような作業効率上止む
を得ない最小限の蒸発を伴う運転であり、実質的に蒸発
停止を意味する。Therefore, in order to minimize water evaporation without destroying the vacuum state when water evaporation is unnecessary, an operation method of stopping the evaporation operation while maintaining the vacuum state is adopted. The flash evaporation is an operation involving the minimum evaporation which is unavoidable in terms of work efficiency, and substantially means the stop of evaporation.
【0062】又、浴量制御量Zが前記エバポレータ装置
16の蒸発能力を超えている場合は、偏差ΔVが該蒸発
能力と同一の値を超えているときに、前記排液設備を操
作して排液する。When the bath amount control amount Z exceeds the evaporation capacity of the evaporator device 16, when the deviation ΔV exceeds the same value as the evaporation capacity, the drainage equipment is operated. Drain.
【0063】本実施形態では、エバポレータ装置16の
蒸発力は1ton と3ton の2種類であるため、その能力
(最大値)は両方の和の4ton であり、これは4m3 に
当る。In the present embodiment, the evaporator 16 has two types of evaporative power, 1 ton and 3 ton. Therefore, its capacity (maximum value) is 4 ton of the sum of the two, which corresponds to 4 m 3 .
【0064】従って、Z>4[m3 /h]で、且つΔV>
4m3 のときに、エバポレータ装置で時間当り最大値の
4ton (4m3 )の蒸発を行うと共に、前記排液設備1
8からの排液を行う。Therefore, Z> 4 [m 3 / h] and ΔV>
At 4 m 3, the maximum value of 4 tons (4 m 3 ) per hour was evaporated by the evaporator device,
Drain from 8 is performed.
【0065】その際、本実施形態では更に場合分けを
し、上記排液設備18において、4<ΔV≦10m3 の
ときにはエバポレータ装置蒸発能力以上の流入量を排出
する過剰量排出を、10m3 <ΔVのときには一定排出
を、それぞれ行う。At this time, in the present embodiment, cases are further divided, and in the drainage equipment 18, when 4 <ΔV ≦ 10m 3 , the excess discharge for discharging the inflow exceeding the evaporation capacity of the evaporator device is performed in an amount of 10m 3 < At ΔV, constant discharge is performed.
【0066】ここで、前者の過剰量排出は、現状の浴量
を維持するだけの排出操作であり、その際の排出量は次
式で求められる。Here, the former excessive discharge is a discharge operation only for maintaining the current bath amount, and the discharge amount at that time is obtained by the following equation.
【0067】流入量=エバポレータ装置の水蒸発能力+
過剰量排出(量)Inflow rate = water evaporation capacity of evaporator device +
Excess emission (amount)
【0068】又、後者の一定排出は、必ず浴量を低下さ
せる排出操作であり、その際の排出量は次式で求められ
る。The latter constant discharge is a discharge operation for always lowering the bath amount, and the discharge amount at that time is obtained by the following equation.
【0069】流入量<エバポレータ装置の水蒸発能力+
一定排出(量)Inflow <water evaporation capacity of evaporator device +
Constant emission (amount)
【0070】[0070]
【表1】 [Table 1]
【0071】上記表1に示したa、b、cの各制御操作
と、その詳細は以下の通りである。The control operations a, b and c shown in Table 1 and their details are as follows.
【0072】a.ミキシング装置による純水投入操作 a−0動作.投入無し:Zw[m3 /h]→Zw=0[m
3 /h] a−1動作.純水投入:Zw[m3 /h] ミキシング装置による純水投入 →Zw=−k1×(ΔV+10)[m3 /h] 但し、k1:可変定数 b.エバポレータ装置による蒸発操作 b−0動作.フラッシュ蒸発 エバポレータの真空蒸発モード(フラッシュ) b−1動作.1ton 蒸発モード(1ton ブースター運
転) b−2動作.3ton 蒸発モード(3ton ブースター運
転) b−3動作.MAX蒸発モード(1ton ブースター、3
ton ブースター共に運転) c.セル出側液排出制御操作 c−0動作.排出無し:Zd[m3 ]→Zd=0
[m3 ] c−1動作.過剰量排出:Zd[m3 ] エバポレータ装置蒸発能力以上の流入量を排出する。 c−2動作.一定排出:Zd[m3 ]→Zd=定数[m
3 ]A. Pure water input operation by mixing device a-0 operation. No input: Zw [m 3 / h] → Zw = 0 [m
3 / h] a-1 Operation. Pure water input: Zw [m 3 / h] Pure water input by a mixing device → Zw = −k1 × (ΔV + 10) [m 3 / h] where k1: variable constant b. Evaporation operation by evaporator device b-0 operation. Flash evaporation Vacuum evaporation mode (flash) of the evaporator b-1 operation. 1 ton evaporation mode (1 ton booster operation) b-2 operation. 3 ton evaporation mode (3 ton booster operation) b-3 operation. MAX evaporation mode (1ton booster, 3
drive with ton booster) c. Cell discharge liquid discharge control operation c-0 operation. No discharge: Zd [m 3 ] → Zd = 0
[M 3 ] c-1 operation. Excessive discharge: Zd [m 3 ] The inflow exceeding the evaporation capacity of the evaporator device is discharged. c-2 operation. Constant discharge: Zd [m 3 ] → Zd = constant [m
3 ]
【0073】以上詳述した本実施形態の浴量制御方法に
より、前述した浴量目標値Vsp=430m3 のめっき設
備において、従来はΔV=±50m3 /hが限度であった
ものを、ΔV=±20m3 /hの範囲で制御することがで
きた。According to the bath volume control method of the present embodiment described in detail above, in the above-mentioned plating facility with the bath volume target value Vsp = 430 m 3 , the conventional limit of ΔV = ± 50 m 3 / h is changed to ΔV = ± 20 m 3 / h.
【0074】ところで、本実施形態では、めっき設備に
流入する水は、セル出側の洗浄設備14からの純水供給
によるものが最も大きい。従って、前記排液設備18に
よる排液制御をフルに活用し、排液量を増加すれば浴量
は容易に制御できるが、排液中には多少のめっき液成分
が混入しているため、原単位が悪化する。又、セル出側
からの純水供給による水流入量より大きな蒸発能力をエ
バポレータ装置に持たせれば、同様に制御可能である
が、装置の設備コストが高くなる。In the present embodiment, the largest flow of water flowing into the plating facility is due to pure water supplied from the cleaning facility 14 on the cell outlet side. Therefore, the bath amount can be easily controlled by fully utilizing the drainage control by the drainage facility 18 and increasing the drainage amount, but since some plating solution components are mixed in the drainage, The basic unit deteriorates. Also, if the evaporator device is provided with an evaporating capacity larger than the amount of water flowing in due to the supply of pure water from the cell outlet side, control can be similarly performed, but the equipment cost of the device increases.
【0075】そこで、本実施形態では上記表1に示す方
式を採用し、エバポレータ装置16による水蒸発を主体
とする総浴量制御を行うようにした。又、ここでは、浴
量偏差を判定するため上下基準値として±10m3 を用
いたが、これは、制御目標範囲が±20m3 とした場合
に、ミキシング装置20による純水投入の応答性、又は
セル出側の排液設備18による排液の応答性によって決
定する。即ち、これらの応答性が良ければ上下基準値の
絶対値を20m3 にできるだけ近くなるように大きくす
ることが可能であり、このように大きくできれば、制御
目標範囲内でエバポレータ装置16による水蒸発を主体
とした制御範囲を更に広げることが可能となる。Therefore, in the present embodiment, the system shown in Table 1 above is adopted, and the total bath amount control mainly by water evaporation by the evaporator device 16 is performed. In addition, here, ± 10 m 3 was used as the upper and lower reference values to determine the bath amount deviation. However, when the control target range was ± 20 m 3 , the response of pure water input by the mixing device 20 was as follows. Alternatively, it is determined by the response of the drainage by the drainage facility 18 on the cell exit side. That is, if these responsivenesses are good, the absolute value of the upper and lower reference values can be increased so as to be as close as possible to 20 m 3 , and if it can be increased, water evaporation by the evaporator device 16 within the control target range can be prevented. The main control range can be further expanded.
【0076】本実施形態においては、以上の浴量制御の
結果、浴量偏差ΔVが生じた場合には、更に、以下のよ
うに濃度制御を行う。In the present embodiment, if the bath amount deviation ΔV occurs as a result of the above bath amount control, the concentration control is further performed as follows.
【0077】即ち、濃度制御時に設定する金属イオン濃
度の修正目標値CTMCspは、前記(1)式にVrot を
考慮して導出した次の(7)式で求める。そして、濃度
制御における金属イオン濃度FB制御では、CTMspの
代わりにこのCTMCspを用いる。That is, the correction target value CTMCsp of the metal ion concentration set at the time of the concentration control is obtained by the following equation (7) derived in consideration of Vrot in the above equation (1). Then, in the metal ion concentration FB control in the concentration control, this CTMCsp is used instead of CTMsp.
【0078】 CTMCsp=CTMsp・(Vrot +Vsp−Vall )/Vrot +(CAsp/Ma )・(Vsp−Vall )/Vrot [mol/l ] …(7) CTMsp:予め定められた金属イオン濃度目標値[mol/
l ] CTMCsp:修正金属イオン濃度目標値[mol/l ] Vsp:浴量目標値[m3 ] Vall :総浴量[m3 ] Vrot :循環浴量[m3 ] CAsp:H2 SO4 濃度目標値[g/l ] Ma :H2 SO4 分子量[g/mol ]CTMCsp = CTMsp · (Vrot + Vsp−Vall) / Vrot + (CAsp / Ma) · (Vsp−Vall) / Vrot [mol / l] (7) CTMsp: a predetermined metal ion concentration target value [ mol /
l] CTMCsp: Corrected metal ion concentration target value [mol / l] Vsp: Bath amount target value [m 3 ] Vall: Total bath amount [m 3 ] Vrot: Circulating bath amount [m 3 ] CAsp: H2 SO4 concentration target value [G / l] Ma: H2 SO4 molecular weight [g / mol]
【0079】この(7)式は、次の(8)式を整理する
ことにより導出できる。即ち、目標トータルSO4 2-根
量は、次式の左辺のようになり、循環系から切り離され
た付帯設備中の金属イオン濃度、全体のH2 SO4 濃度
に影響を与えないように修正金属イオン濃度(CTMC
sp)を考えると、右辺のようになる。This equation (7) can be derived by rearranging the following equation (8). That is, the target total SO4 2- root amount is as shown on the left side of the following equation, and the corrected metal ion concentration so as not to affect the metal ion concentration in the incidental equipment separated from the circulating system and the overall H2 SO4 concentration. (CTMC
sp), it looks like the right side.
【0080】 CTMsp・Vsp+(CAsp/Ma )・Vsp =CTMCsp・Vrot +CTMsp・(Vall −Vrot ) +(CAsp/Ma )・Vall [kmol] …(8)CTMsp · Vsp + (CAsp / Ma) · Vsp = CTMCsp · Vrot + CTMsp · (Vall−Vrot) + (CAsp / Ma) · Vall [kmol] (8)
【0081】本実施形態によれば、めっき液の浴量目標
値Vspが430m3 の場合、総浴量変動を±20m3 以
内で制御することが可能となり、その結果、金属イオン
濃度を±1mol/l 以内で制御することが可能となり、H
2 SO4 濃度は目標値に安定させることが可能となっ
た。According to the present embodiment, when the bath amount target value Vsp of the plating solution is 430 m 3 , the total bath amount fluctuation can be controlled within ± 20 m 3 , and as a result, the metal ion concentration can be controlled by ± 1 mol. / l or less.
The 2 SO4 concentration can be stabilized at the target value.
【0082】これにより、電気めっき製品の品質(めっ
き金属の付着量、合金比率)を安定させると共に、電析
効率を向上し、めっき電流を削減するこという効果も得
られた。As a result, the effects of stabilizing the quality of the electroplated product (the adhesion amount of the plating metal and the alloy ratio), improving the electrodeposition efficiency, and reducing the plating current were obtained.
【0083】[0083]
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
最小限のめっき液の損失でめっき液の総浴量を高精度に
制御することができる。As described above, according to the present invention,
The total bath volume of the plating solution can be controlled with high precision with a minimum loss of the plating solution.
【図1】本発明に係る一実施形態に適用されるめっき設
備の概略構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a plating facility applied to one embodiment according to the present invention.
【図2】上記実施形態における処理手順を示すフローチ
ャートFIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure in the embodiment.
10…めっきセル 12…循環タンク 14…洗浄設備 16…エバポレータ装置 18…排液設備 20…ミキシング装置 22…フィルタ装置 24…金属溶解装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Plating cell 12 ... Circulation tank 14 ... Cleaning equipment 16 ... Evaporator equipment 18 ... Drainage equipment 20 ... Mixing equipment 22 ... Filter equipment 24 ... Metal melting equipment
Claims (4)
ら連続的に電気めっきを行う複数のめっきセルと、 各めっきセルにめっき液を循環供給する循環設備と、 最終めっきセルの出側で、めっき後のストリップを洗浄
すると共に、洗い流されためっき液成分を元に戻すため
に洗浄水を循環設備に流入させるようになっている洗浄
設備と、 めっき設備に流入する洗浄水等の流入水を蒸発させるエ
バポレータとを備えた連続電気めっき設備におけるめっ
き液浴量制御方法において、 前記連続電気めっき設備に、エバポレータ装置の水蒸発
能力が不足してめっき液が過剰になった時に使用する排
液設備と、めっき液が減少した時に純水を補給する純水
供給設備を設置すると共に、 めっき設備へ系外から流入する水量を測定して得られる
水流入速度の総和である予測制御量ZFF、めっき設備全
体の総浴量測定値と予め定められた浴量目標値との偏差
ΔV、及び該偏差ΔVに基づいて決定されるフィードバ
ック制御量ZFBから、これらZFF、ZFB及びΔVの少な
くとも1要素を使用して、最小限のめっき液の損失でめ
っき液総浴量が浴量目標値に維持されるように、前記エ
バポレータ装置、排液設備及び純水供給設備からなる3
操作端の少なくとも1つを決定し、それを操作して総浴
量を制御することを特徴とする連続電気めっき設備にお
けるめっき液浴量制御方法。1. A plurality of plating cells for performing electroplating continuously while sequentially passing a conveyed strip, a circulating facility for circulating a plating solution to each plating cell, and plating on the outlet side of the final plating cell. In addition to cleaning the subsequent strip, cleaning equipment is designed to allow cleaning water to flow into the circulation equipment in order to restore the plating solution components that have been washed away, and evaporating water that flows into the plating equipment, such as cleaning water. A plating solution bath control method in a continuous electroplating facility comprising an evaporator and a drainage facility used when the plating solution becomes excessive due to insufficient water evaporation capacity of the evaporator apparatus. In addition to installing a pure water supply facility to supply pure water when the plating solution decreases, the water inflow rate obtained by measuring the amount of water flowing into the plating facility from outside the system Sum is a predicted controlled variable Z FF of, from the feedback control amount Z FB determined based on the deviation [Delta] V, and the deviation [Delta] V between the bath amount target value set in advance and the total bath amount measurement value of the entire plating equipment, The evaporator device, the drainage device, and the like are used by using at least one element of Z FF , Z FB and ΔV so that the total bath amount of the plating solution is maintained at the target value of the bath amount with minimum loss of the plating solution. 3 consisting of pure water supply equipment
A method for controlling a bath amount of a plating solution in a continuous electroplating facility, wherein at least one of the operation terminals is determined and operated to control a total bath amount.
して浴量制御量Zを求めると共に、浴量偏差を判定する
ための上下基準値を、許容される制御目標範囲内に設定
し、 前記総浴量の制御を、前記エバポレータ装置操作による
水蒸発を主体として行うと共に、 浴量制御量Zが前記エバポレータ装置の蒸発能力以内の
場合は、偏差ΔVが下基準値より少ないときに、前記純
水供給設備を操作して純水を補給し、 浴量制御量Zが前記エバポレータ装置の蒸発能力を超え
ている場合は、偏差ΔVが該蒸発能力と同一の値を超え
ているときに、前記排液設備を操作して排液することを
特徴とする連続電気めっき設備におけるめっき液浴量制
御方法。2. The method according to claim 1, wherein the bath control amount Z is obtained as a sum of the predicted control amount Z FF and the feedback control amount Z FB , and an upper and lower reference value for determining a bath amount deviation is allowed. The control is performed within the control target range, and the control of the total bath amount is mainly performed by water evaporation by the operation of the evaporator device. When the bath amount control amount Z is within the evaporation capacity of the evaporator device, the deviation ΔV decreases. When the value is smaller than the reference value, the pure water supply equipment is operated to supply pure water. When the bath amount control amount Z exceeds the evaporation capacity of the evaporator device, the deviation ΔV is equal to the evaporation capacity. A method for controlling a plating solution bath amount in a continuous electroplating facility, wherein the drainage facility is operated to drain the liquid when the value exceeds the value.
に設置されていることを特徴とする連続電気めっき設備
におけるめっき液浴量制御方法。3. A plating solution bath control method in a continuous electroplating facility according to claim 1, wherein said drainage facility is installed at a position where mixing of a plating solution component is minimized.
た浴量目標値Vspとの間で偏差が生じた場合、 金属イオン濃度のフィードバック制御を、予め定められ
た金属イオン濃度目標値CTMspと、上記総浴量測定値
Vall 及び浴量目標値Vspとに基づいて求まる修正金属
イオン濃度目標値CTMCspを設定して行うことを特徴
とする連続電気めっき設備におけるめっき液浴量制御方
法。4. The method according to claim 1, wherein when a deviation occurs between the measured total bath amount Vall of the entire plating facility and a predetermined bath amount target value Vsp, the feedback control of the metal ion concentration is performed in advance. A continuous electroplating facility characterized in that a set metal ion concentration target value CTMsp and a corrected metal ion concentration target value CTMCsp obtained based on the total bath amount measurement value Vall and the bath amount target value Vsp are set and performed. Method for controlling the bath volume of plating solution.
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