CN114713176A - 一种高效溶铜罐 - Google Patents

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Abstract

一种高效溶铜罐，包括罐体，罐体内底部设有内腔筒体，内腔筒体顶部配置有条形格网筛板，条形格网筛板上部设置有网孔板，网孔板顶部固定有第一溢流加强板，第一溢流加强板侧边分别固定在罐体内壁，第一溢流加强板上底边设有第二溢流加强板，网孔板上部配置有循环进液管道；罐体上部配置有罐盖；罐体外壁设置有气液混合高效喷射装置，气液混合高效喷射装置进气端连通有自吸进气管道；由于罐体内设置有内腔筒体，气液混合高效喷射装置与循环进液管道相连接，在内循环过程中能够产生热量为反应加热，且罐体采用方形结构，在扩大容积的同时，还能够提高溶铜效率；具有降低生产成本，节约能源，结构简单，安装方便的特点。

Description

一种高效溶铜罐
技术领域
本发明涉及电解铜箔行业的溶铜技术领域，特别涉及一种高效溶铜罐。
背景技术
随着各大电池厂家对铜箔的需求越来越大，电解铜箔行业不得不加速各种规格的铜箔生产，但作为电解铜箔的第一步也是最重要的一步，传统的使用喷淋板式换热器加热的老式溶铜罐显然已经不能达到高效节能的效果。
传统喷淋式溶铜罐不仅结构复杂，而且喷淋死角比较多，溶解不彻底且不均匀，罐内的温度也难以维持，温度过低还导致硫酸铜溶液结晶；为解决罐内结晶问题，喷淋式溶铜罐使用板式换热器为罐内通蒸汽，不仅增加了溶铜的成本而且增大了能耗，同时，罐内整体含氧量低，溶解速度缓慢。而浸泡式溶铜罐，虽然单罐内部结构较为简单，但其溶铜速度缓慢，效率极低，无法满足当下对铜箔极大的需求量。
中国专利申请202010944711 .X公开了一种高效溶铜罐，包括溶铜罐体、送液系统、溶铜装置、多层的旋涡流道、栅格筒体、抽风口、人孔装置、底部排液孔、中部出液孔以及上部补液孔，能够通过液氧喷射混合器使富氧空气与硫酸铜液充分混合，形成泡沫流，再通过罐体内壁的多层旋涡流道在罐体内产生涡旋流，形成罐体内部的巨大旋转冲刷罐内铜料，具有提高溶铜速度和效率的特点，但存在空间占用率高，反应速率慢的缺点。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高效溶铜罐，利用内外腔体结构的设置，能够实现将高浓度酸和高浓度铜以及低浓度酸和低浓度铜有效分开循环的效果，具有节省放置空间，增大置铜容积，提高溶铜效率的特点。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种高效溶铜罐，包括罐体，罐体内底部固定有内腔筒体，内腔筒体顶部配置有条形格网筛板，条形格网筛板上部设置有网孔板，网孔板与罐体内壁相连，网孔板顶部分别与第一溢流加强板的底边相连接，第一溢流加强板两侧边分别固定在罐体内壁上，使罐体内部弧形位置形成溢流加强腔体，第一溢流加强板上底边分别设置有第二溢流加强板，第二溢流加强板不与第一溢流加强板相连的边与罐体相连接。
所述网孔板顶部同时配置有循环进液管道，循环进液管道的出口端与内腔筒体内部相连通，循环进液管道的进口端与气液混合高效喷射装置的出口端相连通，气液混合高效喷射装置的进液口与循环泵的出液口相连通，循环泵的进液口与循环出液管道的出液端相连通，循环出液管道的进液端与罐体内腔相连通，气液混合高效喷射装置的进气端连通有自吸进气管道。
所述罐体采用方形结构，所述罐体采用2507超级双相不锈钢材料，所述罐体内部弧形位置与第一溢流加强板形成四个溢流加强腔体。
所述内腔筒体内配置有分流帽，所述内腔筒体上加装有内腔体侧板。
所述内腔筒体、条形格网筛板、网孔板、第一溢流加强板和第二溢流加强板均采用2205超级双相不锈钢材料。
所述网孔板上设置有导流环。
所述第一溢流加强板和第二溢流加强板上开设的小孔数量需保证罐体内部的溶液循环流量为260立方米每小时及以上。
所述罐体外壁配置有与罐体内腔相通的溢流口，所述溢流口对应的罐体内部设置有出液盒，所述第一溢流加强板的高度为低于溢流口的位置300-500mm。
所述自吸进气管道可以与空气相连通，也可以与增氧装置相连通。
所述罐体上部配置有罐盖，罐盖下部与罐体的接触部位配置有酸雾水封结构，酸雾水封结构上设置有酸雾抽风口，酸雾抽风口的法兰接口设置在罐体外壁上。
与现有技术相比，本发明带来的有益效果为：
1、由于罐体内底部固定有内腔筒体，内腔筒体顶部配置有条形格网筛板，条形格网筛板上部设置有网孔板，且网孔板与罐体内壁相连，既能够增强本发明整体的强度，同时也能起到过滤作用，加入罐体中的铜线落到网孔板上后，长时间受到硫酸铜溶液的冲刷，提高了溶铜效率并降低生产成本。
2、由于网孔板顶部分别与第一溢流加强板的底边相连接，第一溢流加强板两侧边分别固定在罐体内壁上，使罐体内部弧形位置与第一溢流加强板形成溢流加强腔体，在罐体内部形成内外腔结构，可以更好地保证高浓度和低浓度的硫酸溶液在溶铜罐内部高效循环，从而使得浸泡在罐中的铜线能够更高效地接触到氧气和硫酸，且由于第一溢流加强板上底边分别设置有第二溢流加强板，第二溢流加强板不与第一溢流加强板相连的边与罐体相连接，能够加强罐体的整体强度。
3、由于循环进液管道的出口端与内腔筒体内部相连通，循环进液管道的进口端与气液混合高效喷射装置的出口端相连通，气液混合高效喷射装置的进液口与循环泵的出液口相连通，循环泵的进液口与循环出液管道的出液端相连通，循环出液管道的进液端与罐体内腔相连通，气液混合高效喷射装置的进气端连通有自吸进气管道，利用文丘里管原理，在将硫酸铜溶液高效送入罐体内部的同时，也可以从自吸进气管道将氧气吸入罐体内，使得罐体内部进行气液混合，可以使高速进入内腔筒体内的混合液体对罐内的铜线进行冲刷和氧化，在此过程中，不再需要鼓风机为溶铜罐提供氧气，能够节约能耗并加快反应速率，在内循环过程中，液体与液体间发生高速摩擦，液体与铜线间也发生高速摩擦，以此产生热量为反应加热，而不再需要传统的板式换热器加热，具有降低生产成本和节约能源的特点。
4、由于罐体采用方形结构，罐体采用2507超级双相不锈钢材料，在扩大容积的同时，还能够提高溶铜效率，具有结构简单，安装方便，节省空间的特点。
5、由于罐体上部配置有罐盖，罐盖下部与罐体的接触部位配置有酸雾水封结构，可实现罐体对酸雾以及罐内产生热量的密封，减少罐体热能的损失，降低能源消耗。
综上所述，本发明具有节约人力物力，结构简单，安装方便，节省空间的特点。
附图说明
图1是本发明的立体图。
图2是本发明的内部结构立体图。图2去除了罐体2、罐盖12、酸雾水封结构13以及罐体2上的相关阀门。
图3是本发明的内部剖视图。
图4是本发明的俯视剖视图。
其中：1、循环泵；2、罐体；3、内腔筒体；4、排污口；5、条形格网筛板；6、网孔板；7、人孔口；8、测温口；9、第一溢流加强板；10、溢流口；11、第二溢流加强板；12、罐盖；13、酸雾水封结构；14、酸雾抽风口；15、循环进液管道；16、自吸进气管道；17、气液混合高效喷射装置；18、循环出液管道；19、补液口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
显然，本发明所描述的实施例仅代表本发明一部分实施例，而不代表全部的实施例。基于本发明中的实施例，本文所阐述的都是本领域常用的技术术语与技术人员通常理解相同，都属于本发明保护的范围。
参照图1至图4，一种高效溶铜罐，包括罐体2，罐体2内底部固定有内腔筒体3，内腔筒体3顶部配置有条形格网筛板5，条形格网筛板5上部设置有网孔板6，网孔板6与罐体2内壁相连，网孔板6顶部分别与第一溢流加强板9的底边相连接，第一溢流加强板9两侧边分别固定在罐体2内壁上，使罐体2内部弧形位置形成溢流加强腔体，第一溢流加强板9上底边分别设置有第二溢流加强板11，第二溢流加强板11不与第一溢流加强板9相连的边与罐体2相连接。
所述网孔板6顶部同时配置有循环进液管道15，循环进液管道15的出口端与内腔筒体3内部相连通，循环进液管道15的进口端与气液混合高效喷射装置17的出口端相连通，气液混合高效喷射装置17的进液口与循环泵1的出液口相连通，循环泵1的进液口与循环出液管道18的出液端相连通，循环出液管道18的进液端与罐体2内腔相连通，气液混合高效喷射装置17的进气端连通有自吸进气管道16。
所述罐体2采用方形结构，因此，罐体2内部弧形位置与第一溢流加强板9形成四个溢流加强腔体。罐体2采用2507超级双相不锈钢材料，容积要比现有技术增加了30%，结构强度使用仿真模拟试验而得到最优强度，提高了生产效率。当然，所述罐体2也可采用圆形结构或其它形状的结构，也属于本发明的变形。
所述内腔筒体3内配置有分流帽，分流帽能够有效将经过气液混合高效喷射装置17打进来的溶液散向四周。
所述内腔筒体3上加装有内腔体侧板，内腔体侧板能够将内外腔体的溶液分隔开，也方便后期清理外腔体内的杂质和未溶物。
所述网孔板6上设置有导流环，导流环能够使向上返的液体形成一小撮涡流，增大氧气和铜线的接触面积。
所述第一溢流加强板9的高度为低于溢流口10的位置300-500mm，申请人经过大量试验认为，第一溢流加强板9的高度在此范围内时能够使得罐体2内部的溶液循环达到最佳流量，从而提高溶铜效率。
所述自吸进气管道16可以与空气相连通，也可以与增氧装置相连通，增氧装置能够高效地将溶液和氧气混合打入溶铜罐内腔筒体3的内部。
所述内腔筒体3、条形格网筛板5、网孔板6、第一溢流加强板9和第二溢流加强板11均采用2205超级双相不锈钢材料，根据公差等级配合焊接，具有材料耐磨、耐腐蚀，结构稳定的特点。
参见图3、图4，所述第一溢流加强板9和第二溢流加强板11上开设有小孔，小孔的数量能够保证罐体2内部的溶液循环流量为260立方米每小时及以上。
参见图1、图3，所述罐盖12下部与罐体2的接触部位配置有酸雾水封结构13，酸雾水封结构13设置有酸雾抽风口14，酸雾抽风口14的法兰接口设置在罐体2外壁，用于连接铜箔厂的酸雾净化塔，不仅能够防止溶铜罐内溶铜反应产生的酸雾溢出造成人员伤亡，还可以防止热量从罐盖12泄露，导致溶铜过程温度下降，从而降低反应速率。
参见图1，所述罐体2外壁配置有补液口19，补液口19与罐体2内腔相通，罐体2外壁配置有与罐体2内腔相通的溢流口10，罐体2外壁配置有与罐体2内腔相通的测温口8，罐体2外壁配置有与罐体2内腔相通的排污口4，罐体2外壁配置有与罐体2内腔相通的人孔口7，能够方便后期维休保养。
所述循环进液管道15、循环出液管道18、溢流口10和排污口4都设置有控制阀门，方便停机维护维修。
所述溢流口10对应的罐体2内部设置有出液盒，能够起到过滤作用，防止杂质从溢流口10进入下一个环节中。
所述罐盖12连接有开盖系统，开盖系统包括卷扬机、钢丝绳、卷扬机架以及行程开关和安全铰链，罐盖12开合到一定位置时系统自动断电停止开合，具有操作简单，加料方便的特点。
本发明的工作原理是：
使用时，先将溶铜罐罐盖12使用卷扬系统打开，再将铜线放置在内腔筒体3顶部配置的网孔板6上，闭合罐盖12，此时将硫酸铜溶液通过补液口19向罐体2内部补充，直至硫酸铜溶液到达溢流口10后开始降低补液频率和补液流量，使硫酸铜溶液的液位一直保持在溢流口10的高度，硫酸铜溶液从溢流加强腔体中经过第一溢流加强板9和第二溢流加强板11上的小孔被循环泵1抽走，再通过气液混合高效喷射装置17打入内腔筒体3中，同时气液混合高效喷射装置17能够利用文丘里管原理，从自吸进气管道16将氧气吸入装置内，与溶液混合打入内腔筒体3内，此时，溶铜罐内会产生大量含氧气泡，含氧气泡不断地从罐底向上升，进入内腔筒体3内的混合液体对罐内的铜线进行冲刷和氧化，液体与内腔筒体3底部的分流帽碰撞向上返液，该过程不仅能对铜线进行冲刷，而且在该过程中，液体与液体间的高速摩擦以及液体与铜线间的高速摩擦能够产生热量供反应过程使用，罐内的温度最高可达到90℃以上，从而不再需要板式换热器加热，提高了反应速率（效率提升在50%以上），降低了能源消耗，进而提高了溶铜速率，降低了生产成本。
本发明所述实施例仅为最优效果的实施方案，并不代表限制本发明其他各项性能，凡对本发明进行结构、功能、模块组成以及设计原则进行修改和替换等，皆应该在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高效溶铜罐，包括罐体（2），其特征在于，所述罐体（2）内底部固定有内腔筒体（3），内腔筒体（3）顶部配置有条形格网筛板（5），条形格网筛板（5）上部设置有网孔板（6），网孔板（6）与罐体（2）内壁相连，网孔板（6）顶部分别与第一溢流加强板（9）的底边相连接，第一溢流加强板（9）两侧边分别固定在罐体（2）内壁上，使罐体（2）内部弧形位置形成溢流加强腔体，第一溢流加强板（9）上底边分别设置有第二溢流加强板（11），第二溢流加强板（11）不与第一溢流加强板（9）相连的边与罐体（2）相连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效溶铜罐，其特征在于，所述网孔板（6）顶部同时配置有循环进液管道（15），循环进液管道（15）的出口端与内腔筒体（3）内部相连通，循环进液管道（15）的进口端与气液混合高效喷射装置（17）的出口端相连通，气液混合高效喷射装置（17）的进液口与循环泵（1）的出液口相连通，循环泵（1）的进液口与循环出液管道（18）的出液端相连通，循环出液管道（18）的进液端与罐体（2）内腔相连通，气液混合高效喷射装置（17）的进气端连通有自吸进气管道（16）。
3.根据权利要求1所述的一种高效溶铜罐，其特征在于，所述罐体（2）采用方形结构，所述罐体（2）采用2507超级双相不锈钢材料，所述罐体（2）内部弧形位置与第一溢流加强板（9）形成四个溢流加强腔体。
4.根据权利要求1或2所述的一种高效溶铜罐，其特征在于，所述内腔筒体（3）内配置有分流帽，所述内腔筒体（3）上加装有内腔体侧板。
5.根据权利要求1所述的一种高效溶铜罐，其特征在于，所述内腔筒体（3）、条形格网筛板（5）、网孔板（6）、第一溢流加强板（9）和第二溢流加强板（11）均采用2205超级双相不锈钢材料。
6.根据权利要求1或2所述的一种高效溶铜罐，其特征在于，所述网孔板（6）上设置有导流环。
7.根据权利要求1所述的一种高效溶铜罐，其特征在于，所述第一溢流加强板（9）和第二溢流加强板（11）上开设的小孔数量需保证罐体（2）内部的溶液循环流量为260立方米每小时及以上。
8.根据权利要求1所述的一种高效溶铜罐，其特征在于，所述罐体（2）外壁配置有与罐体（2）内腔相通的溢流口（10），所述溢流口（10）对应的罐体（2）内部设置有出液盒，所述第一溢流加强板（9）的高度为低于溢流口（10）的位置300-500mm。
9.根据权利要求2所述的一种高效溶铜罐，其特征在于，所述自吸进气管道（16）可以与空气相连通，也可以与增氧装置相连通。
10.根据权利要求1所述的一种高效溶铜罐，其特征在于，所述罐体（2）上部配置有罐盖（12），罐盖（12）下部与罐体（2）的接触部位配置有酸雾水封结构（13），酸雾水封结构（13）上设置有酸雾抽风口（14），酸雾抽风口（14）的法兰接口设置在罐体（2）外壁上。
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