DD291423A5

DD291423A5 - DEVICE FOR ELECTRICALLY CONTACTING TITANIUM NUTS

Info

Publication number: DD291423A5
Application number: DD90336919A
Authority: DD
Inventors: Bernd Geissler; Kurt Kipka; Dieter Uhlendorf; Guenther Schwan
Original assignee: Mansfeld-Kombinat Wilhelm Pieck,De
Priority date: 1990-01-04
Filing date: 1990-01-04
Publication date: 1991-06-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung von Titanmutterblechen fuer die Starterblecharbeit bei der elektrolytischen Kupferraffination. Die beiden Aufhaengeschienen aus Kupfer weisen verbindungsseitig zum Titanmutterblech zueinander versetzte, vorstehende Kontaktkanten auf, die in entsprechende Nuten ueber der Breite des Titanmutterbleches eingepaszt sind. Die in den Senkungen der Aufhaengeschienen zustellbar gespannten Federelemente gewaehrleisten, dasz in den vorstehenden Kontaktkanten der Aufhaengeschienen jederzeit Druckspannungen bis nahe der Flieszgrenze von Kupfer auftreten, die einen sicheren elektrischen Kontakt von Aufhaengeschienen mit Titanmutterblech sichern. Fig. 2{elektrolytische Kupferraffination; Starterblecharbeit; Titanmutterblech; elektrische Kontaktierung; Aufhaengeschiene; Kontaktkanten; Federelement, gespannt; Druckspannung; Flieszgrenze}The invention relates to a device for electrical contacting of Titanmutterblechen for the starter sheet metal work in the electrolytic copper refining. The two Aufhaengeschienen of copper have the connection side to the titanium nut sheet offset from one another, projecting contact edges, which are mated in corresponding grooves over the width of the titanium nut plate. The spring elements, which can be delivered in the countersinks of the suspension rails, ensure that compression stresses close to the flow limit of copper always occur in the projecting contact edges of the suspension rails, ensuring secure electrical contact of suspension rails with titanium nut sheet. Fig. 2 {electrolytic copper refining; Starter plate work; Titanium mother sheet; electrical contact; Suspension rail; Contact edges; Spring element, tensioned; Compressive stress; Flieszgrenze}

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung von Titanmutterblechen für die Starterblecharbelt bei der elektrolytischen Kupferrafination.The invention relates to a device for electrical contacting of Titanmutterblechen for the Starterblecharbelt in the electrolytic Kupferrafination.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Für die Starterblecharbeit bei der elektrolytischen Raffination von Kupfer kommen neuerdings Titanmutterbleche zum Einsatz. In vom übrigen Elektrolysebetrieb getrennten Mutterbädern werden die Mutterbleche über die Breite der Elektrolysezellen eingehängt, wobei einseitig ein elektrischer Kontakt zur stromführenden Stromschiene gewährleistet wird. Das Titanmutterblech wird mit Aufhängeschienen aus Kupfer elektrisch vrrounden, die den elektrischen Kontakt zur stromführenden Stromschiene herstellen.For the starter sheet metal work in the electrolytic refining of copper are recently used titanium nut sheets. In separated from the rest of the electrolysis plant mother baths the mother sheets are mounted across the width of the electrolysis cells, one side of an electrical contact with the current-carrying busbar is guaranteed. The titanium nut sheet is electrically wired with suspension rails made of copper, which make electrical contact with the live conductor rail.

Bekannt sind Vorrichtungen, bei denen die Aufhängeschienen durch Nieten bzw. Schrauben mit dem Titanmutterblech verbunden sind. Charakteristisch sind geringe Flächenpressungen der Aufhängeschienen an das Titanmutterblech.Devices are known in which the suspension rails are connected by rivets or screws with the titanium nut sheet metal. Characteristic are low surface pressures of the suspension rails to the titanium nut sheet.

Unmittelbare Kontaktflächen bestehen iur in den unmittelbaren Bereichen der Niet- bzw. Schraubenverbindungen. Außerhalb dieser Bereiche kommt kein elektrische: Kontakt zustande. In den existierenden Zwischenräumen zwischen Aufhängeschienen und Titanmutterblech kommt es zur verstärkten Oberflächenoxidation, und es besteht die Möglichkeit der Bildung von Kupfersulfatkristallen durch Elektrolytspritzer und korrodierende Dämpfe des Elektrolysebades. Die thermische Ausdehnung durch erhöhte elektrische Kontaktwiderstände verursacht überdies die Spaltweitenänderung mit dem Nachteil der Kontaktflächenminderung.Immediate contact surfaces exist in the immediate areas of the rivet or screw connections. Outside these areas, no electrical contact is made. In the existing gaps between suspension rails and titanium nut sheet, there is increased surface oxidation, and there is a possibility of formation of copper sulfate crystals by splash of electrolytes and corrosive vapors of the electrolytic bath. The thermal expansion due to increased electrical contact resistance also causes the gap width change with the disadvantage of contact surface reduction.

Erhöhte elektrische Kontaktwiderstände führen überdies zu Stromverlusten und durch Erwärmung des Titanmutterbleches zum Verziehen bzw. Verformen desselben. Dieses Verziehen des Titanrnutterbleches beeinträchtigt eine Oberflächenbearbeitung zu regenerierender Titanmutterbleche nach längerer Betriebszeit.Increased electrical contact resistance also lead to power losses and by heating the titanium nut sheet to warping or deformation thereof. This distortion of the titanium nut sheet impairs surface treatment of titanium mother plates to be regenerated after a long period of operation.

Bekannt sind Vorrichtungen, bei denen ein mit Titan ummantelter Kupferstab durch Widerstandsschweißung mit dem Titanmutterblech verbunden ist.Devices are known in which a titanium-coated copper rod is connected by resistance welding with the titanium nut sheet.

In der DE-OS 2434 214 wird eine Vorrichtung vorgestellt, die aus einer wenigstens teilweise mit einem oxidfilmbildenden Metall ummantelten Aufhängeschiene aus Aluminium oder Kupfer und einem ununterbrochenen oxidfilmbildenden Metallblech, das nur längs einer Kante an wenigstens einem Teil der Länge der Aufhängeschiene angeschweißt wird, besteht.In DE-OS 2434 214 a device is presented, which consists of a at least partially coated with an oxide film forming metal suspension rail made of aluminum or copper and an uninterrupted oxide film forming metal sheet, which is welded along only one edge on at least part of the length of the suspension rail consists ,

Unter dem verwendeten oxidfilmbildenden Metall wird ein Metall verstanden, das aus der Gruppe Titan, Niob, Zirkon, Tantal, Hafnium oder einer Legierung dieser Metalle ausgewählt wird. Zur Kontaktierung an die stromzuführende Stromschiene macht sich eine spanende Bearbeitung an einem Ende der Aufhängeschiene bis zum Erreichen des Kernmetalls erforderlich.By the oxide film-forming metal used is meant a metal selected from the group consisting of titanium, niobium, zirconium, tantalum, hafnium or an alloy of these metals. To make contact with the current-carrying busbar, machining takes place at one end of the suspension rail until it reaches the core metal.

Bekannt ist eine Vorrichtung, bei der eine Aufhängeschiene aus Aluminium oder Kupfer mit einem Kern aus einem damit metallurgisch verbundenen, oxidfilmbildenden Metall, ,vobei Aluminium oder Kupfer entlang der Länge der Aufhängeschiene abgenommen ist, um das oxidfilmbildende Metall freizulegen, und aus einer durchgehenden Platte eines oxidfilmbildenden Metalls besteht, die am Kern aus 'mbildendem Metall angeschweißt ist (DE-OS 25 50178). Filmbildendes Metall bezieht sich auf ein Metall, das aus Titan, Niob, Zirkon, Tantal, Hafnium oder Legierungen dieser Metalle ausgewählt ist.A device is known in which a suspension bar made of aluminum or copper with a core of a metallurgically bonded, oxide film-forming metal, aluminum or copper along the length of the suspension rail is removed to expose the oxide film-forming metal, and from a continuous plate of a oxide film-forming metal, which is welded to the core of 'mbildendem metal (DE-OS 25 50 178). Film-forming metal refers to a metal selected from titanium, niobium, zirconium, tantalum, hafnium or alloys of these metals.

Diesen Vorrichtungen ist gemeinsam, daß die Herstellung des kontaktierten Titanrmitterbleches eines hohen technologischen Aufwandes bedarf und verhältnismäßig teuer ist. Dieser Aufwand lohnt sich nur für Elektrolysebetriebe mit hoher Produktionskapazität.These devices have in common that the production of the contacted Titanrmitterbleches requires a high technological effort and is relatively expensive. This effort is only worthwhile for electrolysis plants with high production capacity.

Ziel dir ErfindungAim you invention

Ziel der Erfindung ist, bei der elektrolytischen Kupferraffination eine effektivere Produktion von Kupferstarterblechen mit geringem technischem und ökonomischem Aufwand zu gewährleisten.The aim of the invention is to ensure a more efficient production of Kupferstarterblechen with low technical and economic effort in the electrolytic copper refining.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur elektrischen Kontaktierung von Titanmutterblechen für die Starterblecharbeit bei der elektrolytischen Kupferraffination zu schaffen, die, einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar, eine ständige, elektrische Kontaktierung der Aufhägeschienen mit dem separaten Titanmutterblech gewährleisten und einen sicheren Schutz der Kontaktstellen vor Elektrolydämpfen bieten soll.The invention has for its object to provide a device for electrical contacting of Titanmutterblechen for the Starterblecharbeit in the electrolytic copper refining, simply constructed and inexpensive to produce, ensure a permanent, electrical contacting of the Aufhägeschienen with the separate titanium nut sheet and secure protection of the contact points should offer before Elektrolydämpf.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das zu kontaktierende Titanmutterblech beidseitig mit je zwei über die Breite des Titanmutterbleches verlaufenden Nuten versehen ist, in deren Vertiefungen die zueinander versetzt liegenden, vorstehenden Kontaktkanten zweier Aufhängeschienen aus Kupfer eingepaßt sind.According to the invention the object is achieved in that the titanium to be contacted sheet metal plate is provided on both sides with two extending across the width of the titanium nut plate grooves in their wells the mutually offset, projecting contact edges of two suspension rails made of copper are fitted.

Die Aufhängeschienen besitzen mehrere, in gleicher Anordnung befindliche Durchgangsbohrungen mit Senkungen an der zum Titanmutterblech abgewandten Seite, wobei das Titanmutterblech ebenfalls Durchgangsbohrungen entsprechend der Anordnung der Durchgangsbohrungen der Aufhängeschienen aufweist.The suspension rails have a plurality of, arranged in the same arrangement through holes with countersinks on the side facing away from the titanium nut sheet side, wherein the titanium nut plate also has through holes corresponding to the arrangement of the through holes of the suspension rails.

Die Senkungen der Aufhängeschienen nehmen Federelemente aus korrosions- und säurebeständigem Stahl, vorzugsweise Tellerfedern, auf, die mittels in sich verschraubbarer Formkörper gespannt sind. In sich geschlossene, elastische Versiegelungsmassen, vorzugsweise aus Polyethylen, umgeben die Kontaktstelle zwischen den Aufhängeschienen des Titanmutterbleches entlang der Breite des Titanmutterbleches.The subsidence of the suspension rails take spring elements made of corrosion and acid-resistant steel, preferably disc springs, which are stretched by means of self-screwing moldings. Self-contained elastic sealing compounds, preferably of polyethylene, surround the contact point between the suspension rails of the titanium nut sheet along the width of the titanium nut sheet.

Durch Verschrauben der in sich verschraubbaren Formkörper werden die Tellerfedern derart gespannt, daß in den vorstehenden Kontaktkanten der Aufhängeschienen Druckspannungen bis nahe der Fließgrenze von Kupfer auftreten und ein elektrischer Kontakt von Aufhängeschienen und Titanmutterblech während der gesamten Betriebsdauer gewährleistet ist.By screwing the screwed-in shaped body, the plate springs are stretched so that in the above contact edges of the suspension rails compressive stresses occur close to the yield point of copper and electrical contact of suspension rails and titanium nut sheet is guaranteed throughout the service life.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention will be explained below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show

Fig. 1: eine Vorderansicht des Titanmutterbleches mit Aufhängeschienen; Fig. 2: einen Schnitt A-Agemäß Fig. 1; Fig. 3: Einzelheit zum Schnitt A-A.Fig. 1: a front view of the titanium nut sheet with suspension rails; Fig. 2 is a section A-A of Fig. 1; Fig. 3: Detail of the section A-A.

Zur Starterblecharbeit werden Titanmutterbleche der Abmessungen 960mm χ 1136mm x 3,5mm in separaten Elektrolysemutterbädern eingesetzt.For the starting sheet metal work, titanium nuts of the dimensions 960mm χ 1136mm x 3.5mm are used in separate electrolytic mother baths.

Das Titanmutterblech 2 weist beidseitig zwei über die Breite des Titanmutterbleches 2 verlaufende Nuten 6 mit einem Keilwinkel von 60° und einer Tiefe von 1,5rnm auf. Die zum Titanmutterblech 2 gewandten Seiten der Aufhängesriiienen 1 aus Kupfer sind mit zueinander versetzt angeordneten, vorstehenden Kontaktkanten 5 von 8mm Höhe und einem Kei'winkel von 45° ausgestattet. Aufhängeschienen 1 und Titanmutterblech 2 sind mit mehreren Durchgangsbohrungen gleicher Anordnung versehen, wobei die dem Titanmutterblech 2 abgewandten Seiten der Aufhängeschienen 1 noch Senkungen 7 aufweisen, in denen Federelemente 3 au? korrosions- und säurebeständigem Stahl, vorzugsweise Tellerfeder: „ über in sich verschraubbare Formkörper 4 zustellbar gespannt werden, so daß sich in den vorstehenden Kontaktkanten 5 der Aufhängeschienen 1 Druckspannungen bis nahe der Fließgrenze von Kupfer einstellen.The titanium nut plate 2 has on both sides two grooves 6 running across the width of the titanium nut plate 2 with a wedge angle of 60 ° and a depth of 1.5 mm. The sides of the suspension rails 1 made of copper facing the titanium nut sheet 2 are provided with staggered, projecting contact edges 5 of 8 mm height and a keel angle of 45 °. Suspension rails 1 and titanium nut sheet 2 are provided with a plurality of through holes of the same arrangement, wherein the titanium nut 2 facing away from the sides of the suspension rails 1 still have cuts 7, in which spring elements 3 au? Corrosion-resistant and acid-resistant steel, preferably plate spring: "be stretched deliverable via self-screwing moldings 4, so that set in the above contact edges 5 of the suspension rails 1 compressive stresses to near the yield point of copper.

Die vorstehenden Kontaktkanten 5 der gegenüberliegenden Aufhängeschienen 1 sind um 10 bis 15 mm versetzt. Im einsatzfähigen Zustand kragen die Formkörperköpfe 8 nicht über die Senkungen 7 der Aufhängeschienen 1 hinaus. Zähflüssige aufgetragene, elastische Versiegelungsmassen 9, vorzugsweise aus Polyethylen, umgeben die Kontaktstellen zwischen den Aufhängeschienen 1 und dem Titanmutterblech 2 entlang der Breite des Titanmutterbleches 2.The projecting contact edges 5 of the opposite suspension rails 1 are offset by 10 to 15 mm. In the operational state, the shaped body heads 8 do not project beyond the depressions 7 of the suspension rails 1. Tough applied elastic sealing compounds 9, preferably of polyethylene, surround the contact points between the suspension rails 1 and the titanium nut sheet 2 along the width of the titanium nut sheet 2.

Claims

1. A device for electrical contacting of Titanmutterblechen for the starter sheet metal work in the electrolytic copper refining, Hie two current-carrying suspension rails made of copper detachably connects to the titanium nut sheet, characterized

- That the suspension rails (1) on the connection side to the titanium nut plate (2) each have two above, the sole contact to the titanium nut plate (2) representing contact edges (5) which are fitted in over the width of the titanium nut plate (2) extending grooves (6) ;

- That in lowering (7) of Aufhängeschie.ien (1) located spring elements (3) made of corrosion and acid-resistant steel are stretched;

- That homogeneous, self-contained, elastic sealing compounds (9) between the suspension rails (1) and the titanium nut sheet (2) in the region of the contact edges (5) are applied.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the projecting contact edges (5) of the opposite suspension rail (1) are arranged offset.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the projecting contact edges (5) of the suspension rails (1) represent a line contact with the titanium nut sheet (2).

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the surface pressure of the contact edges (5) of the suspension rails (1) on the titanium nut plate (2) to near the yield point of copper generating, deliverable tensioned spring elements (3) disc springs.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the elastic sealing compounds (9) consist of polyethylene.