CN101634045A - 一种用于铜箔后处理的电解槽 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于铜箔后处理的电解槽，包括具有夹持架的阳极板装置(1)和槽体(2)；阳极板装置(1)的上安装托板和下安装托板分别安装在槽体(2)的上托板(6)和下托板(12)上，侧边挡液板外侧表面和槽体(2)两相对端板的内表面配合；底部挡液板和挡液板(5)配合；槽体(2)的两相对端板上分别通过法兰(21)安装有旋转密封单元(3)，底板中部通有排污管(10)，排污管(10)的两侧各通有一进液管(7)，导电铜排卡在固定于压圈(23)上的卡座(14)中；在槽体(2)两块侧板的外壁有溢流槽，槽底通有溢流管(11)。本发明安装调整方便，能实现槽体和阳极板装置的通用互换功能，解决了轴承和带轮防腐及动力传递的问题。

Description

一种用于铜箔后处理的电解槽

一、技术领域

本发明涉及金属材料的表面处理领域，具体是一种用于铜箔后处理的电解槽。

二、背景技术

随着市场的发展，客户对铜箔后处理工艺性能提出了更高的要求，要求铜箔制造厂根据市场需求对铜箔进行不同工艺的后期处理，以满足客户对铜箔性能的要求。现有的后处理机所使用的不同工艺段的电解槽是按照其具体参数设计而成的，不同工艺段的电解槽不能互换，这样当工艺改变时就无法满足新工艺参数要求，如果要进行工艺调整就要重新设计制造新的槽体和相应的阳极板，这样既麻烦又增加了成本，也不能适应市场的变化。

另外，现有的铜箔后处理机的液中辊轴分别由设置在槽体内部的轴承和传动带轮支撑和传动，因此轴承和传动带轮直接与电解液相接触，这就要求轴承和传动带轮要采用金属防腐材料或耐腐蚀的非金属材料。而采用金属防腐材料成本很高，并且传动问题又很难解决；使用非金属滑动轴承则运转精度低，耐磨性差，辊子转动不灵活，很容易造成断箔故障。

三、发明内容

为克服现有技术中存在的由于不同工艺段的电解槽不能互换所造成的使用不便、成本高、传动精度低和传动难于实现的问题，本发明提出一种用于铜箔后处理的电解槽。

本发明包括具有夹持架的阳极板装置和用于该阳极板装置的槽体。其中，槽体的外形和内腔均为上大下小的斗形；具有夹持架的阳极板斜置于槽体内，其导电铜排的两端分别置于槽体的相对应的两侧壁板上，并且该阳极板在槽体内的倾斜角度同槽体壁板的倾斜角度。

槽体的内腔：槽体侧板的顶部靠近槽体的四个角处均固定有角板，该角板与端板的内侧表面构成了上托板的安装槽。侧板的底部靠近槽体的四个角处均有用于安装分流管安装架的安装座，每个安装座由上下两个水平的固定在槽体侧板上的耳片构成。三通管制成的分流管有两个，该三通管两端的管头水平固定在分流管安装架上，在两端管头之间的圆周表面上对称分布有两排喷射孔；两端的管头和两排喷射孔共同形成了出液管；三通管的竖直通管一端与位于槽体底板的进液管连通，形成了分流管的进液管；在槽体两块端板的中部均固定一水平的板条状下托板；在两块下托板的两个相对侧面上的两端均固定有支撑板，用于安装挡液板。槽体的底板上还通有排污管。

槽体的外壁：槽体两块侧板的顶部外壁固定有一溢流槽，并且该溢流槽与溢流管连通；槽顶安装有压圈；在槽体两块端板的中下部通过法兰各安装一旋转密封单元，旋转密封单元包括密封端盖、壳体、接头、密封圈和支撑筒；壳体一端固定在法兰上上，另一端与密封端盖配合；支撑筒装在壳体的内孔中，两个密封圈分别装在支撑筒的两端并且位于端盖的内孔和壳体的内孔上；两个接头分别装入位于壳体上的安装孔内。

阳极板装置的上安装托板和下安装托板分别置于槽体的上托板和下托板上，并且上安装托板通过楔形压板压紧；阳极板装置的侧边挡液板与槽体端板的内表面配合，底部挡液板和槽体内的挡液板配合；导电铜排装入固定于压圈上的卡座中。

本发明通过设计的槽体和专用的阳极板装置能够实现按照工艺需求调节阳极板的规格的功能；能够调节阳极板与铜箔之间距离；能够调整两相对阳极板装置的间距；并且安装调整方便。槽体上外置的旋转密封单元能够实现对槽体内电解液与液中辊之间的动密封，这样可将轴承及带轮等传动部件布置在槽体外，解决了轴承和带轮防腐及动力传递的问题。

四、附图说明

图1是电解槽的轴侧装配示意图；

图2(a)是槽体2轴侧图的剖视示意图；

图2(b)是装有挡液板5和上托板6的槽体2的轴侧图的局部剖视示意图；

图3是槽体2过溢流管11轴线的剖视示意图；

图4是电解槽的剖视示意图；

图5是具有夹持架的阳极板装置的结构示意图；

图6是旋转密封单元的剖视示意图；

图7是壳体的剖视示意图；

图8为压圈的结构示意图；

图9为分流管的结构示意图；

图10为支撑筒的结构示意图；

图11为卡座14的结构示意图；

图12为分流管安装架的结构示意图。其中：

1.阳极板装置    2.槽体          3.旋转密封单元       4.楔形压板

5.挡液板        6.上托板        7.进液管             8.安装槽

9.分流管安装座  10.排污管       11.溢流管            12.下托板

13.溢流槽板     14.卡座         15.支撑板            16.密封端盖

17.壳体         18.接头         19.密封圈            20.支撑筒

21.法兰         22.分流管       23.压圈              24.分流管安装架

五、具体实施方式

如图1，本实施例包括槽体2和两个阳极板装置1。阳极板装置为具有夹持架的阳极板装置。

如图1，槽体2为对称结构，采用PVC材料焊接而成。两块相对的槽体端板为倒立的等腰梯形板；另两块相对的槽体侧板为矩形板，形成了内腔和外形均为上大下小的斗形槽体，并且该侧板与底板之间的角度同阳极板装置与底板之间的角度。

如图2(a)、图2(b)，在槽体2的内腔，槽体侧板的顶部靠近槽体的四个角处均固定有角板，该角板与端板的内侧表面构成了上托板6的安装槽8；两个板条状上托板6的两端置于安装槽8内，并与阳极板装置1的上安装托板配合；侧板的底部靠近槽体的四个角处均有用于安装分流管安装架24的安装座9，该安装座9由上下两个水平固定在槽体侧板上的耳片构成。如图12，分流管安装架24有两个，其两端为板条状，中部为两个圆环，用于固定分流管22。如图9，两个分流管22采用三通管；三通管中的长管起分流作用，其两端分别装在两平行的分流管安装架24的相对应的圆环内；长管的圆周表面分别有两排喷射圆孔，以保证进入槽体2的电解液在槽体底部的浓度保持均匀、一致，并且该长管的外径同分流管安装架24圆环的内径。进液管7有两个，均穿过槽体底板，一端连接分流管22的短管，另一端进电解液。在底板中部有排污管10，使废电解液排出。

在槽体2两块端板的中部均固定一水平的板条状下托板12，并且该下托板的两端紧贴两块侧板内壁；在两块下托板12的两端均固定有挡液板5的支撑板15，并且该支撑板15的上表面为阶梯状，以用于叠放挡液板5。板条状的挡液板5有两个，两端叠放在支撑板15上，并且一个侧边紧贴槽体侧板内壁。在槽体两端板的中下部，均有一用于安装法兰21的安装通孔。

如图2(a)、图2(b)，在槽体2两块侧板的外侧顶部各有一个由溢流槽板13和槽体2的外壁构成的溢流槽，槽顶安装有压圈23，使溢流槽的槽口相对，并在溢流槽的底部装有溢流管11，以实现电解液的溢流。压圈23为方框形平板，其内框的尺寸同槽体口部尺寸；位于两端板上的压圈23的上表面分别有条形通孔，用于安装卡座14。卡座14由平板形支撑座和固定于该支撑座上的两个平行的耳片组成，该耳片与支撑座之间的角度同阳极板装置1在槽体2内的倾斜角度；两个耳片之间的距离同导电铜排的厚度；支撑座上有安装螺孔，通过该螺孔将卡座14固定在压圈23的条形孔内。

在槽体2两块端板的中下部通过法兰21各安装一旋转密封单元3。如图6，旋转密封单元3包括密封端盖16、壳体17、接头18、唇型密封圈19和支撑筒20。密封端盖16为回转体，采用不锈钢材料制作，一端表面中心有环形凸台；密封端盖16的中心有阶梯状内孔，最小内孔为辊轴配合孔。

如图7，壳体17由耐腐蚀非金属材料加工而成，为回转体结构，主体为圆筒，其中部壳壁上开有管状接头18的安装孔。壳体17中心有阶梯状内孔，并且该内孔在壳体中段的直径最大，另有支撑筒20的一对安装孔和一端的辊轴配合孔；在壳体17两端的外圆周上均延伸出安装裙板，其中一端安装裙板的外表面有圆形凹面，并且该安装裙板与端盖16配合，端盖16的凸台嵌入圆形凹面中。壳体17另一端的安装裙板的端面为阶梯状，通过该安装裙板将壳体17与法兰21相固定。法兰21固定在槽体2上。支撑筒20为贯通的薄壁圆筒，其长度同端盖16与壳体17另一端最小内径孔的端面之间的长度，套装在壳体17内，并与壳体17内孔间隙配合；在支撑筒20中部的筒体上加工有数个贯通的进水孔；在支撑筒20的两端并且位于端盖16的内孔和壳体17的最小直径孔端面之间的位置装有密封圈19，密封圈19的内径同辊轴直径。支撑筒20安装在壳体17的一对支撑筒安装孔里。

在装配旋转密封单元3时，先将壳体17通过螺栓固定在法兰21上，在壳体17内腔依次装入唇型密封圈19和支撑筒20，然后将装有唇型密封圈19的密封端盖16装入壳体17并通过螺栓固定；最后将两接头18装入壳体17的接头安装孔中。旋转密封单元3工作时，辊轴、壳体17、端盖16组成封闭密封腔，两个密封圈19实现对液中辊轴的轴向动密封；接头18通入40℃～50℃的循环热水流经支撑筒20的进水孔稀释密封腔中渗漏的电解液，并由另一个接头排出，这样可确保电解液不会结晶而导致对唇型密封圈19的磨损，从而提高了密封效果；通过外置旋转密封单元3，实现了对槽体内电解液与液中辊之间的动密封，解决了现有技术中轴承和带轮防腐及动力传递的问题。

楔形压板4为条形板，位于槽体2内的阳极板装置1的上安装托板上，两端与槽体两侧板的内表面紧密配合，对阳极板装置1起到压紧固定作用。

如图4，在装配电解槽时，阳极板装置1的上安装托板和下安装托板分别叠放在槽体2的上托板6和下托板12上，并且通过楔形压板4压紧固定上安装托板。阳极板装置1的两块侧边挡液板的外侧表面和槽体2端板的内表面配合；阳极板装置1的底部挡液板和槽体2的挡液板5配合；阳极板装置1的导电铜排装入固定于压圈23上的卡座14中。

该电解槽在工作时，从进液管7通入电解液，阳极板装置1的侧边挡液板和底部挡液板防止了电解液流入阳极板装置1的背面；分流管22保证了槽体2底部工作区域的溶液浓度均匀、稳定；当电解槽内电解液过多时，电解液经过阳极板顶部的一排溢流孔流入槽体2顶部的溢流槽并通过溢流管11排出；电解槽内电解液反应完成为废液后，可通过槽体2底部的排污管10排出。

由于整体式阳极板夹持架内侧面有阳极板插槽，不同长度规格的阳极板可通过在底部插入PVC补偿板进行安装，从而满足不同工艺对阳极板长度的要求，实现阳极板的通用互换功能。当需要调整两相对阳极板装置1的间距时，可调节卡座14的固定位置，使两阳极板装置1的上安装托板、下安装托板分别在槽体2的上托板6和下托板12上滑动，即调整了两阳极板装置1的间距。

Claims (8)

1.一种用于铜箔后处理的电解槽，包括槽体(2)和具有夹持架的阳极板装置(1)，并且具有夹持架的阳极板装置(1)置于槽体内，其特征在于：

a.在槽体(2)内腔顶部有上托板(6)的安装槽(8)，分流管(22)通过其长管的两端固定在位于槽体(2)的底部的分流管安装架(24)上，并且该分流管(22)一端与进液管(7)连通；挡液板(5)固定在支撑板(15)上；槽体(2)的底板上装有排污管(10)；

b.在槽体(2)两块侧板的外壁有溢流槽，并且该溢流槽与溢流管(11)连通；槽顶安装有压圈(23)；在两块端板的中下部各安装一旋转密封单元(3)；

c.阳极板装置(1)的上安装托板和下安装托板分别叠放在槽体的上托板(6)和下托板(12)上；导电铜排安装在固定于压圈(23)上的卡座(14)中。

2.如权利要求1所述的一种用于铜箔后处理的电解槽，其特征在于阳极板装置(1)的侧边挡液板与槽体(2)端板的内表面配合；阳极板装置(1)的底部挡液板与槽体(2)的挡液板(5)配合。

3.如权利要求1所述一种用于铜箔后处理的电解槽，其特征在于旋转密封单元(3)包括密封端盖(16)、壳体(17)、接头(18)、密封圈(19)和支撑筒(20)；壳体(17)一端固定在法兰上(21)上，另一端与密封端盖(16)配合，支撑筒(20)装在壳体(17)的内孔中，两个密封圈(19)分别装在支撑筒(20)的两端并且位于端盖(16)的内孔和壳体(17)的内孔上；两个接头(18)分别装入位于壳体(17)上的安装孔内。

4.如权利要求3所述的一种用于铜箔后处理的电解槽，其特征在于壳体(17)中心有阶梯状内孔，该内孔在壳体中段的直径大于支撑筒的外径，两端的直径同支撑筒的外径，并且一端端头处的直径同辊轴的外径；密封端盖(16)的一端表面中心有环形凸台；壳体(17)的一端为凹面，并且该凹面与端盖(16)的凸台配合。

5.如权利要求3所述的一种用于铜箔后处理的电解槽，其特征在于支撑筒(20)套装在壳体(17)内，并与壳体(17)内孔间隙配合；支撑筒(20)的筒体上有数个贯通的进水孔。

6.如权利要求1所述一种用于铜箔后处理的电解槽，其特征在于分流管(22)的长管的圆周表面有喷射孔。

7.如权利要求1所述一种用于铜箔后处理的电解槽，其特征在于阳极板装置(1)的上安装托板上有楔形压板(4)，并且楔形压板(4)的两端面与两槽体侧板的内表面紧密配合。

8.如权利要求1所述一种用于铜箔后处理的电解槽，其特征在于支撑板(15)固定在位于槽体(2)的两块端板中部的下托板(12)上。

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