DE3510592A1 - Hochgeschwindigkeits-elektrolysezelle fuer die veredelung von bandfoermigem gut - Google Patents

Description

Patentanmeldung _ ^_-

Eochgeschwindigkeits-Elektrolysezelle für die Veredelung von bandförmigem Gut

Bekannt ist die Gegenströmungszelle aus der Patentanmeldung P 35 40 752.0.

Aufbauend auf dieser Patentanmeldung ergibt sich eine Vorrichtung für die Erzeugung der geforderten hohaa Strömungsgeschwindigkeit von bevorzugt ca. 2 m/s im Bereich zwischen Anoden und Band.

Durch diese Vorrichtung wird es möglich, in Elektrolysezellen mit vertikaler Bandführung sowohl beim einseitigen als auch beidseitigen Veredeln von z.B. Stahlbändern mit sowohl löslichen als auch unlöslichen Anoden eine über die gesamte Veredelungsfläche gleichmäßige und hohe Strömungsgeschwindigkeit zu erreichen.

Diese hohe Strömungsgeschwindigkeit kann bei möglichst geringem Energieeinsatz dadurch erzielt werden, daß eine große Elektrolytmenge in der Zelle selbständig umgewälzt wird. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird die Umwälzung großer Elektrolytmengen unter Einsatz möglichst geringer Pumpenergie dadurch erreicht, daß das Flüssigkeitsstrahlinjektorprinzip Verwendung findet. Hierdurch wird es möglich, daß eine ca. 3- bis 5fache Elektrolytmenge gegenüber der durch direktes Pumpen eingebrachten Menge im Kreislauf fließt. Diese Umwälzmengenerhöhung ist bedingt durch die konstruktive Gestaltung der Injektoren in der eigentlichen Elektrolysezelle.

Damit bei Einsatz von löslichen Anoden der obere Flüssigkeitsspiegel zur Beobachtung des Bandes und der Anoden frei bleibt, sind die Wasserstrahlinjektoren beim auflaufden Truom im unteren Bereich der Zelle hinter den Anoden eingebaut und erzeugen eine nach oben gerichtete Strömung, die durch geeignete Ausbildung des Gehäuses und der oberen Anodenhälse umgelenkt und durch den Raum zwischen den Anoden und dem Band so durchgedrückt wird, daß eine nach unten gerichtete Strömung entsteht. Diese nach unten gerichtete Strömung wird dadurch in Gang gesetzt, daß - bedingt durch die Wasserstrahlinjektorpumpen im unteren Zellenteil hinter den Anoden - ein Unterdruck am unteren Ende des Strömungsschachtes aufgebaut wird. Durch dieses System wird ein erheblicher Anteil der Elektrolytströmungsmenge im Kreislauf umgewälzt.

Die Versorgung der Elektrolysezelle mit gereinigtem und gekühltem Elektrolyt geschieht dadurch, daß von einer Kreislaufeinrichtung mit Filter und Kühler über eine Pumpe die notwendige Elektrolytmenge den Strahldüsen zugeführt wird.

Im Bereich des absteigenden Bandtrumms wird die Strahlpumpe so eingesetzt, daß sie über entsprechend gestaltete Schlitzdüsen die benötigte Menge Elektrolyt in den Saum zwischen Anoden und Band eingibt. Der nach oben gepumpte Elektrolyt tritt durch entsprechend gestaltete Anodenhälse aus dem Bereich zwischen Anoden und Band seitlich aus und kann teilweise zu einem Vorratstank abfließen.

Anhand eines abgebildeten Aueführungsbeispieles wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt in Längsrichtung des zu veredelnden Stahlbandes durch eine Verzinkung3zelle,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A - A in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie B - B in Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie C in Fig. 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Verzinkungszelle 4 ist in der Regel Teil einer Anlage, in der mehrere solcher Verzinkungszellen hintereinander angeordnet sind. Das zu veredelnde Stahlband 1 läuft dabei von einer oberen Stromrolle 2 mit seinem absteigenden Bandabschnitt 11 im Spalt 6 zwischen vertikal angeordneten Anoden 5 mittig hindurch zu einer Tauchrolle 3* die in dem mit dem Elektrolyten gefüllten Gehäuse angeordnet ist. Von dieser umlenkenden Tauchrolle 3 wird das Band mit seinem aufsteigenden Bandabschnitt 12 wiederum durch vertikal angeordnete zueinander parallele Anodenreihen 7 im entsprechend gebildeten Spalt 8 zu einer weiteren oberen Stromrolle 2 geführt.

Die Anoden 5 und 7 sind mit ihrer dem Band zugewandten Fläche parallel zur Ebene des durchgeführten Bandes angeordnet und an den oberen Anodenenden 51 bzw. 71 abnehmbar aufgehangen.

Um die Anodenpaare 5 herum ist der Gehäuseabschnitt 41 ausgebildet, in dem eine Elektrolytströmung in Pfeilrichtung aufrechterhalten wird. Dazu sind in dem Baum zwischen der Gehäusewandung und den Anoden Flüssigkeitsstrahlpumpen 9

angeordnet, deren Mischrohre 91 mit ihren schlitzdüsenartigen Enden gegen die untere Seite des Spaltes 6 gerichtet sind. Auf diese Weise kann mit hoher Strömungsgeschwindigkeit bzw. mit hohem Strömungsdruck eine zur Bandlaufrichtung entgegengesetzte Elektrolytströmung erreicht werden, die in der Regel turbulent gehalten wird und zu günstigen Elektrolysebedingungen für den durchgeführten Bandabschnitt 11 führt.

Der oben zwischen den Elektroden 51 überströmende Elektrolytanteil fließt teilweise in den Überlaufauffang 43 und wird von dort durch ein äußeres System mit Pumpen, Filtern, Wärmetauscheraggregat und dergleichen wieder den Strahlpumpen 9 zugeführt.

Um die Anoden 7» in deren Spalt 8 der aufsteigende Bandabschnitt 12 geführt wird, ist ebenfalls ein getrennter Gehäuseabschnitt 6,2 vorgesehen. Der in diesem Gehauseabßchnitt aufrechterhaltene Elektrolytstrom ist ebenfalls in seiner Richtung mit Pfeilen angegeben. Über Flüssigkeitsstrahlpumpen 10 und deren Mischrohren 101 wird der Elektrolyt im unteren Bereich des Spaltes 8 angesaugt und durch die Mischrohre 101 in den entsprechenden Raum zwischen Gehäuseabschnitt 42 und Anoden 7 gedrückt. Aufgrund der Saugwirkung wird im Spalt 8 eine große Strömungsgeschwindigkeit entgegen der Laufrichtung des Bandabschnittes 12 erzielt. Der zwischen den Anodenenden 71 austretende Überlaufstrom fließt wiederum in den Überlauffang 43 ab und wird über die Zuflußrohre 102 vom zwischengeschalteten Behandlungssystem den Strahlpumpen 10 wieder zugeführt. Die entsprechenden Zuflußrohre zu den Strahlpumpen 9 sind mit der Ziffer 92 bezeichnet.

Zusammenstellung der Bezugszeichen

1	Stahlband
11	Bandabschnitt
12	Bandabschnitt
2, 2'	Stromrolle
3	Tauchrolle
4	Verzinkungszelle
41	Gehäuseabschnitt
42	Gehäuseabschnitt
43	Überlaufauffang
5	Anode
51	Anodenende
6	Spalt
7	Anode
71	Anodenende
8	Spalt
9	Strahlpumpe
91	Mischrohr
92	Zuflußrohr
10	Strahlpumpe
101	Mischrohr
102	Zuflußrohr.

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Claims (3)

Patentansprüche

1. Vertikale elektrolytische Verzinkungszelle zur Veredlung von Stahlbändern, in der das zu veredelnde von einer oberen Umlenk- oder Stromrolle ablaufende Band zu einer unteren umlenkenden Tauchrolle und von dort zu einer weiteren oberen Urnlenk- oder Stromrolle geführt wird, wobei der jeweilige zu veredelnde absteigende und aufsteigende Bandabschnitt in einem Spalt zwischen senkrecht angeordneten Anoden von dem im Umlauf geführten Elektrolytstrom mit hoher Geschwindigkeit entgegen der Bandlaufrichtung beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils im Spalt (6, 8) zwischen den Anoden (5, 7) gegen die Bandlaufrichtung gerichtete Elektrolytstrom über unmittelbar vor oder hinter dem jeweiligen Spalteintritt angeordneten Flüssigkeitsstrahlpumpen (9, 10) erzeugt wird.

2. Verzinkungszelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischrohre (91) der Flüssigkeitsstrahlpumpen (9) mit schlitzdüsenartigen Enden in die untere öf ahung des Raumes (6) zwischen den Anoden (7) münden, durch den der absteigende Bandabschnitt (11) geführt wird.

3. Verzinkungszelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um die, die Anoden-Kathodenräume (6, 8) bildenden Anoden (5, 7) sowohl für den absteigenden Bandabschnitt (11) als auch den aufsteigenden Bandabschnitt (12) getrennte Gehäuse (4I, 42) angeordnet sind, in denen über die entsprechenden Flüssigkeitsstrahlpumpen (9, 10) ein Großteil des zwischen Anode und Kathode durchgeführten Elektrolytstromes im Kreislauf bewegt wird.