CN2269403Y

CN2269403Y - 多功能人造金刚石合成块电解装置

Info

Publication number: CN2269403Y
Application number: CN 96234788
Authority: CN
Inventors: 钟俊达
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-05-08
Filing date: 1996-05-08
Publication date: 1997-12-03
Anticipated expiration: 2006-05-08

Abstract

一种电解提纯装置，它包括一个监视电解回路的电流监视器，该电流监视器包括多个并联的监视分路，每一分路由限流器和电流表组成，每一分路的一端与整流直流电源的输出端之负极相连，另一端连接电解阴极。本实用新型还可加装电解液除杂回路及恒温装置。它实现了人造金刚石合成块电解提纯过程的故障监测及电解提纯效果控制，并具备电解液恒温控制及除杂功能，提高电解提纯质量和效率，避免设备故障，有效的实现电解液除杂回收。

Description

多功能人造金刚石合成块电解装置

本实用新型涉及一种电解装置，具体是一种适用于人造金刚石合成块的多功能电解提纯装置。

多年来，在金刚石生产行业中，都使用普通市售的常规硅整流器、可控硅设备作为电源，并简单地在电源输出端连接两电极插入电解槽中，对人造金刚石合成块进行电解提纯，电解槽中一般可放置多个盛放人造金刚石合成块的电解篮，以每一电解篮为一个电解单元。这种简单的电解装置存在许多缺点，一是缺乏电解回路的故障监测装置，在电解过程中，由于负载、电解液及电解回路的多种因素的影响，往往会造成电解回路的短路、断路等现象，以至烧坏电源，发生事故；二是无法对电解时间、电解效果进行准确地控制，不能掌握在何时电解提纯过程以完成，使提纯效果不能达到最佳或浪费电能，也就无法实现电解单元的考核。另外，在本行业中，对用过的电解液或是弃之不用，则浪费太大，或是采用化学净化除杂，一般要停产三天左右，且费用高，除杂工艺繁琐复杂；还有一个影响电解效果的因素是电解液的温度，现有的电解装置都未加装温控装置，而电解人造金刚石合成块的最佳温度为60～70℃，如果因某种原因停产或冬天温度太低，使电解液的温度太低，电解沉积质量太差，电解速度很慢，使电解质量和效率降低。

本实用新型的目的在于提供一种可对人造金刚石合成块电解提纯过程进行监测以实现故障监测及电解提纯效果控制的电解装置，并使该电解装置具备简单实用的电解液温度控制、电解液除杂功能，从而大幅度提高人造金刚石合成块的电解提纯质量和效率，避免电解过程中的设备故障，有效地实现电解液除杂回收。

本实用新型的技术方案如下：它包括整流直流电源和电解阳极、阴极，又加装一个可监视电解回路状况和电解效果的电流监视器，该电流监视器包括多个并联的监视分路，每一分路由限流器和电流表组成，每一分路的一端通过汇流排与整流直流电源的输出端之负极相连，另一端连接一个插入电解槽中电解单元的电解阴极。监视分路数取决于电解单元数，每一分路反映一个电解单元的状况。

为了除去电解后的电解液中的异金属等杂质，本实用新型还可包括一个可实现电解液除杂的除杂回路，该除杂回路由限流器、电流表、除杂阴极和阳极组成，限流器和电流表组成的回路一端通过汇流排与电源输出端之负极相连，其另一端连接一个插入除杂槽中的阴极，除杂阳极通过汇流排与电源输出端之正极相连。通过人工移动所确定的除杂阳极和阴极之间的距离，要使除杂回路的电流量达到除杂所需电流量，则使电解液中的异金属等杂质沉积在除杂阴极上。

为了实现电解液快速预热并控制电解液保持最佳电解温度，本实用新型还可包括一个可控制电解液温度的自动恒温装置，它由手动开关、交流接触器、温控器和电热管组成，其中手动开关和交流接触器串联后之两端分接交流输入端，交流接触器的常开接点与温控器、电热管串联后之两端也分接交流输入端，电热管浸入电解液中。

以下结合附图祥述本实用新型。

图1是本实用新型的实施例的原理结构图。

如图1所示，电流监视器包括分别由电流表A₁、A₂、A₃、A₄及限流器R₁、R₂、R₃、R₄构成的四个并联分路，四个分路下方的虚线框为电解槽，每一分路所接之电解阴极各插入一个电解单元，作为其负载，每一分路实现一个电解单元的考核，其中的电流表的指数与其负载电解电流量成正比关系，当各电解单元同量时，所需单元电解电流基本一致，虽然各负载内阻路有差异，但电流表指数总在正常电解电流值附近一定范围内变化，如在正常值的±10％范围内，如果在电解过程中，某一电流表指数超出这一范围，则说明负载电阻太大，或电解回路接触不良，或负载表面氧化产生了很大电阻，此时，正在监视的操作人员可立即查找相应的电解回路，排除产生故障之现象，使电流表指数回到正常范围内，使各电解单元的电解电流保持基本均衡，从而保证各单元电解提纯质量的均衡。例如在电解过程中，阳极金属离子不断析出，阴极金属不断沉积增厚，往往在快速电解中沉积粗糙，如果加上电解液浓度、温度等参数不当，会引起阴极尖端放电，沉积速度更快而造成相邻单元连通，导致短路，相应的电流表上立即反映出电流指数偏高，操作人员发现后可立即排除短路现象，恢复该单元的正常电解电流。当电解过程接近结束时，整个回路的总电压升高，总电流下降，各单元所连分路之电流表指数均随之下降一定数值，则说明负载金属离子的析出即将结束，阳极导电性差，内阻增大，此时即指示操作人员进行出槽，从而能对电解时间进行较好地控制并保证电解提纯质量。图中整流直流电源KHST的交流输入端为A、B、C、D，其中A、D两端为交流火线和零线。

在图1中，除杂回路包括电流表A₅及限流器R₅，除杂阳极和阴极均插入电解除杂槽中。当电解提纯工作量确定后，整个装置的最大工作电流即可确定，该最大工作电流小于整流直流电源，即还留有电流余量，本实用新型的除杂回路即是利用该电流余量所并联出的一条监视除杂小电流回路，该回路之工作电流较小，应与负载电流值之平方数相适应。除杂时，先要人工在电解除杂槽中调整除杂阳极与阴极之间的距离，以选择合适的槽电阻，达到适当的除杂电流，操作人员通过观察电流表指数，来确定两电极间距离，这样通过极小的除杂电流使电解液中的异金属杂质沉积在除杂阴极的金属板上。这种除杂方式利用了电极所产生的热能，无需再加温搅拌，且主盐镍未浪费，除杂时间短，提高了工作效率。除杂回路下方的虚线框代表电解除杂槽。

在图1中，自动恒温装置包括手动开关K、交流接触器Jc、温控器和电热管，其中温控器由电接点水银温度计KW₁、KW₂和71型晶体管继电器J1、J2组成，电接点水银温度计KW₁、KW₂的二端各连接在继电器J1、J2中的控制点上，电热管采用钛热管RT₁和RT₂，J1和J2分别串接螺旋熔断器RD₁和RD₂。该自动恒温装置是在电解前实现电解液预热，工作时，先将手动开关K闭合，则同时交流接触器Jc的常开接点闭合并连通了电接点水银温度计KW₁、KW₂，继电器J1和J2闭合，钛热管RT₁和RT₂通电发热，使电解液升温，当电解液达到最佳电解温度时，电接点水银温度计KW₁、KW₂分别控制继电器J1、J2自动断开，钛热管RT₁、RT₂断电；而当电解液温度下降后，电接点水银温度计KW₁、KW₂又分别控制继电器J1、J2接通，钛热管RT₁、RT₂又通电加温，使电解液达到恒温。当电解开始后，即可将开关K断开，自动恒温装置不工作，利用电解两极产生的热量使电解液保温即可。

综上所述，本实用新型可对人造金刚石合成块电解提纯过程进行监测以实现故障监测，通过操作人员对电流表指数的监视可及早发现故障，保护设备不受损坏并保证正常工作；本实用新型还可通过电流指数确定电解结束时间，实现电解提纯效果控制及电解单元考核，保证单元考核出槽的一致性；本实用新型又能同时具备简单实用的电解液快速预热及温度控制、电解液除杂功能，从而大幅度提高人造金刚石合成块的电解提纯质量和效率，避免电解过程中的设备故障，有效地实现电解液除杂回收。本实用新型不仅适用于人造金刚石合成块电解，也适用于有色金属及化学工业作电化、电解和各种类型的电镀槽、电解切削加工及其它用途的装置。

Claims

1、一种多功能人造金刚石合成块电解装置，包括整流直流电源和电解阳极、阴极，其特征在于还包括一个可监视电解回路状况和电解效果的电流监视器，该电流监视器包括多个并联的监视分路，每一分路由限流器和电流表组成，每一分路的一端通过汇流排与整流直流电源的输出端之负极相连，另一端连接电解阴极。

2、根据权利要求1所述的多功能人造金刚石合成块电解装置，其特征在于还包括一个可实现电解液除杂的除杂回路，该除杂回路由限流器、电流表、除杂阴极和阳极组成，限流器和电流表组成的回路一端通过汇流排与电源输出端之负极相连，其另一端连接一个插入除杂槽中的阴极，除杂阳极通过汇流排与电源输出端之正极相连。

3、根据权利要求2所述的多功能人造金刚石合成块电解装置，其特征在于确定槽电阻的除杂阳极和阴极之间的距离，取决于除杂回路的电流量所应达到除杂所需电流量。

4、根据权利要求1或2所述的多功能人造金刚石合成块电解装置，其特征在于还包括一个可控制电解液温度的自动恒温装置，它由手动开关、交流接触器、温控器和电热管组成，其中手动开关和交流接触器串联后之两端分接交流输入端，交流接触器的常开接点与温控器、电热管串联后之两端也分接交流输入端。