ES2358651A1 - Sistema de guiado de ánodos y/o cátodos en celdas de producción de metales por electrolisis. - Google Patents
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Abstract
Sistema de guiado de ánodos y/o cátodos de celdas de producción de metales por electrólisis.El sistema de la invención incluye uno o más de los elementos siguientes: Guías verticales de cátodos que se pueden colocar en los bordes laterales del cátodo; codos de unión de guías verticales, que pueden recibir los bordes laterales del cátodo o las guías verticales de cátodos; perfiles guías horizontales inferiores de cátodo en donde puede ir inserto el borde inferior de un cátodo; y alineadores externos para ánodos, que se fijan sobre el borde superior de la barra de soporte de ánodo. De esta forma se consigue un conjunto de piezas que poseen determinados reforzamientos que cumplen la función de estabilizadores geométricos para evitar la pérdida en o de su forma original, y que resuelven los problemas de interrupción del proceso de electro-depositación cuando se debe vaciar el electrolito de la celda para extraer y reemplazar las guías de cátodos en las estructuras de soporte.
Description
Sistema de guiado de ánodos y/o cátodos en
celdas de producción de metales por electrólisis.
La presente invención se refiere a un sistema
que comprende los siguientes elementos: guía vertical de electrodos,
codo de unión de guías verticales u horizontales de electrodos, guía
horizontal inferior para posicionar electrodos, alineador externo de
electrodos y sistema de guiado de ánodos y/o cátodos en celdas de
producción de metales por electrólisis.
En los procesos industriales de depósito de
metales por electrólisis, se acostumbraba a colgar cátodos y ánodos
y sumergirlos en el electrolito de las cubas o celdas de
electrólisis, apoyando la barra de soporte de cada ánodo o cátodo
directamente sobre las barras conductoras, que están ubicadas en los
bordes longitudinales superiores de las celdas. Con este sistema, al
contar con guías para su desplazamiento al interior de las cubas,
los ánodos y cátodos no pueden oscilar como si fueran péndulos
sumergidos en el
electrolito.
electrolito.
Por consiguiente, gran parte de los
inconvenientes fueron subsanados al introducir en la celda, una
estructura de soporte de material aislante, como la que se describe
en la Solicitud de Patente Chilena Nº 1020-04, en
la que cada ánodo y cada cátodo es ubicado en una posición vertical
fija, mediante guías que aseguran además un espaciado uniforme entre
ellos, impidiendo también el movimiento relativo de los mismos. Si
bien la estructura resuelve los problemas inherentes a la falta de
guías de electrodos (oscilación), ocurre que el uso u operación
descuidada puede provocar alguna alteración, desperfecto o rotura en
las guías de ánodo o cátodo, y para su reparación debe detenerse el
proceso, retirar completamente de la celda la estructura de soporte
de material aislante y proceder a su reparación.
Otro inconveniente del proceso actual de las
celdas de depósito de metales por electrólisis se presenta durante
la introducción de los cátodos entre los ánodos una vez que éstos se
han sumergido en la celda. Los cátodos, actualmente consistentes en
láminas de acero inoxidable, deben insertarse en las guías laterales
verticales como las indicadas en la solicitud de Patente Chilena Nº
1020-04. Esta operación, se realiza colgando los
cátodos por sus barras superiores en un soporte, que mediante una
grúa los traslada a la celda, haciéndolos descender para que se
introduzcan entre los ánodos. Dado que la distancia de separación
entre ánodos en la celda es de aproximadamente 10 centímetros,
durante la introducción se producen frecuentes choques de los bordes
inferiores de los cátodos, con las barras superiores de los ánodos,
produciendo deformaciones o roturas de las láminas o barras, lo que
demora innecesariamente la operación.
El invento que se propone está compuesto de un
conjunto de piezas que se ensamblan, que poseen determinados
reforzamientos que cumplen la función de estabilizadores geométricos
para evitar la pérdida en o de su forma original, y que resuelven
los problemas de interrupción del proceso de
electro-deposición cuando se debe vaciar el
electrolito de la celda para extraer y reemplazar las guías de
cátodos en las estructuras de soporte.
Este conjunto de piezas son:
- -
- Guías verticales de cátodo, con alineador superior incorporado, como las de las Figuras 1,1-1, y 1-2.
- -
- Codos de unión, de las guías verticales de cátodo con perfiles guía horizontales inferiores, como los de las figuras 6, 12-1, 12-2, 13-1, 13-2, 14-1 y 14-2.
- -
- Perfiles guías horizontales inferiores, como los de las figuras 10-1 y 11-1.
- -
- Distanciadores longitudinales inferiores de ánodos o cátodos, como los de las figuras 15, 15-1 y 15-2, y
- -
- Alineador externo de electrodos, como los mostrados en las Figuras 19 y 19-1, usados como guía externa para la alineación de cátodos durante su introducción a la celda de electrólisis o viceversa.
Cada uno de dicho elementos, por sí solos,
cumplen con la función de separadores por lo que pueden operar en
conjunto, o bien por separado.
La forma de los perfiles, el codo y el apoyo de
las guías en la estructura, resultan determinantes para los
objetivos que el presente invento intenta solucionar, como es:
conferir estabilidad geométrica para evitar su deformación y
facilitar su remoción o reemplazo sin retirar la estructura de
soporte desde la celda y sin necesidad de vaciar el electrolito.
Esto se logra simplemente mediante el retiro de los pernos desde la
estructura, de la guía rota o dañada y la colocación mediante pernos
de una guía nueva o reparada, con lo que la pérdida de producción se
reduce a un mínimo.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de
realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de
dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter
ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra una vista isométrica de la
guía vertical de cátodo con nervios estabilizadores
triangulares.
La figura 1-1 muestra una vista
isométrica de la guía vertical de cátodo con nervios estabilizadores
rectangulares.
La figura 1-2 muestra una vista
isométrica de la guía vertical de cátodo con nervios estabilizadores
triangulares y rectangulares.
La figura 2 muestra una vista en alzado frontal
de la guía vertical de cátodo con nervios estabilizadores
triangulares.
La figura 2-1 muestra una vista
en alzado frontal de la guía vertical de cátodo con nervios
estabilizadores rectangulares.
La figura 3 muestra una vista en alzado
posterior de la guía vertical de cátodo con nervios estabilizadores
triangulares.
La figura 3-1 muestra una vista
en alzado posterior de la guía vertical de cátodo con nervios
estabilizadores rectangulares.
La figura 4 muestra una vista de perfil de la
guía vertical de cátodo con nervios estabilizadores
triangulares.
La figura 4-1 muestra una vista
de perfil de la guía vertical de cátodo con nervios estabilizadores
rectangulares.
La figura 5 muestra una vista en planta superior
de la guía vertical de cátodo con nervios estabilizadores
triangulares.
La figura 5-1 muestra una vista
en planta superior de la guía vertical de cátodo con nervios
estabilizadores rectangulares.
La figura 6 muestra una vista isométrica del
codo de unión de la guía vertical de cátodo con el perfil guía
horizontal inferior.
La figura 7 muestra una vista isométrica de la
mitad izquierda del codo de unión de la guía vertical de cátodo con
el perfil guía horizontal inferior.
La figura 8 muestra una vista isométrica y en
sección de acuerdo con un imaginario plano vertical de la mitad
derecha del codo de unión de la guía vertical de cátodo con el
perfil guía horizontal inferior.
La figura 9 muestra una vista isométrica y en
sección de acuerdo con un imaginario plano vertical del codo de
unión de la guía vertical de cátodo con el perfil guía horizontal
inferior, con tramos de ambas guías insertadas en el codo de
unión.
La figura 10 muestra una vista en corte
transversal, del perfil guía horizontal inferior.
La figura 10-1 muestra una vista
isométrica, del perfil guía horizontal inferior.
La figura 11 muestra una vista en corte
transversal, de la parte inferior de la guía vertical de cátodo, con
nervios estabilizadores triangulares.
La figura 11-1 muestra una vista
isométrica, de la parte inferior de la guía vertical de cátodo, con
nervios estabilizadores rectangulares.
La figura 11-2 muestra una vista
en corte transversal, de la parte inferior de la guía vertical de
cátodo, con nervios estabilizadores rectangulares.
La figura 11-3 muestra una vista
en corte transversal, de la parte inferior de la guía vertical de
cátodo, con nervios estabilizadores triangulares y
rectangulares.
La figura 12 muestra una vista en alzado, de la
mitad izquierda del codo de unión de la guía vertical de cátodo con
el perfil guía horizontal inferior.
La figura 12-1 muestra una vista
en alzado frontal, de la versión larga del codo de unión de la guía
vertical de cátodo con el perfil guía horizontal inferior de cátodo,
cuando se utiliza como guía inferior de cátodo el mismo perfil de la
zona inferior de la guía vertical de cátodo.
La figura 12-2 muestra una vista
en alzado frontal, de la versión corta del codo de unión de la guía
vertical de cátodo con el perfil guía horizontal inferior de cátodo,
cuando no se utiliza guía inferior de
cátodo.
cátodo.
La figura 13 muestra una vista de perfil, de la
mitad izquierda del codo de unión de la guía vertical de cátodo con
el perfil guía horizontal inferior, cuando se utiliza el perfil
doble omega como guía horizontal inferior de cátodo.
La figura 13-1 muestra una vista
de perfil, de la versión larga del codo de unión de la guía vertical
de cátodo con el perfil guía horizontal inferior de cátodo, cuando
se utiliza como guía inferior de cátodo el mismo perfil de la zona
inferior de la guía vertical de cátodo.
La figura 13-2 muestra una vista
de perfil, de la versión corta del codo de unión de la guía vertical
de cátodo con el perfil guía horizontal inferior de cátodo, cuando
no se utiliza guía inferior de cátodo.
La figura 14 muestra una vista en planta
superior, del codo de unión de la guía vertical de cátodo con el
perfil guía horizontal inferior.
La figura 14-1 muestra una vista
en planta superior, de la versión larga del codo de unión de la guía
vertical de cátodo con el perfil guía horizontal inferior de cátodo,
cuando se utiliza como guía inferior de cátodo el mismo perfil de la
zona inferior de la guía vertical de cátodo.
La figura 14-2 muestra una vista
en planta superior, de la versión corta del codo de unión de la guía
vertical de cátodo con el perfil guía horizontal inferior de cátodo,
cuando no se utiliza guía inferior de cátodo.
La figura 15 muestra una vista en alzado frontal
de la parte con vaciado cilíndrico-hexaédrico del
distanciador longitudinal inferior de ánodos, en su versión con
resortes.
La figura 15-1 muestra una vista
en alzado frontal de la parte con perforación cilíndrica de dos
diámetros, del distanciador longitudinal inferior de ánodos, en su
versión con resortes.
La figura 15-2 muestra una vista
en alzado frontal de la parte con perforación
cilíndrico-hexaédrico, del distanciador longitudinal
inferior de ánodos, en su versión sin resortes.
La figura 16 muestra una vista en alzado frontal
de la parte con vaciado cilíndrico-hexaédrico del
distanciador longitudinal inferior de ánodos, en su versión con un
resorte.
La figura 16-1 muestra una vista
en alzado frontal de la parte con perforación cilíndrica de dos
diámetros, del distanciador longitudinal inferior de ánodos, en su
versión con un resorte.
La figura 16-2 muestra una vista
en alzado frontal de la parte con perforación
cilíndrico-hexaédrico, del distanciador longitudinal
inferior de ánodos, en su versión sin resortes.
La figura 16-3 muestra una vista
en alzado frontal de la parte con perforación cilíndrica de dos
diámetros, del distanciador longitudinal inferior de ánodos, en su
versión sin resortes.
La figura 17 muestra una vista de perfil de la
parte con vaciado cilíndrico-hexaédrico del
distanciador longitudinal inferior de ánodos, en su versión con
resortes.
La figura 17-1 muestra una vista
de perfil de la parte con perforación cilíndrica de dos diámetros,
del distanciador longitudinal inferior de ánodos, en su versión con
resortes.
La figura 17-2 muestra una vista
de perfil de la parte con vaciado
cilíndrico-hexaédrico, del distanciador longitudinal
inferior de ánodos, en su versión sin resortes.
La figura 17-3 muestra una vista
de perfil de la parte con perforación cilíndrica de dos diámetros,
del distanciador longitudinal inferior de ánodos, en su versión sin
resortes.
La figura 18 muestra una vista en planta
superior de la parte con vaciado
cilíndrico-hexaédrico del distanciador longitudinal
inferior de ánodos, en su versión con resortes.
La figura 18-1 muestra una vista
en planta superior de la parte con perforación cilíndrica de dos
diámetros, del distanciador longitudinal inferior de ánodos, en su
versión con resortes
La figura 18-2 muestra una vista
en planta superior de la parte con vaciado
cilíndrico-hexaédrico, del distanciador longitudinal
inferior de ánodos, en su versión sin resortes.
La figura 18-3 muestra una vista
en planta superior de la parte con vaciado cilíndrico de dos
diámetros, del distanciador longitudinal inferior de ánodos, en su
versión sin resortes.
La figura 19 muestra una vista isométrica, del
alineador externo de electrodos, en su versión simple.
La figura 19-1 muestra una vista
en alzado, del alineador externo de electrodos, en su versión
reforzada.
La figura 19-2 muestra una vista
en planta superior, del alineador externo de electrodos, en su
versión reforzada.
La figura 19-3 muestra una vista
de perfil, del alineador externo de electrodos en su versión
reforzada.
La figura 19-4 muestra una vista
en planta inferior, del alineador externo de electrodos en su
versión reforzada.
La figura 20 muestra una vista isométrica, del
alineador externo de electrodos, en su versión ovoidal.
La figura 20-1 muestra una vista
en alzado, del alineador externo de electrodos, en su versión
ovoidal.
La figura 20-2 muestra una vista
de perfil, del alineador externo de electrodos, en su versión
ovoidal.
La figura 20-3 muestra una vista
en planta superior, del alineador externo de electrodos en su
versión ovoidal.
La figura 21 muestra una vista isométrica, del
alineador externo de electrodos, en su versión cilín-
drica.
drica.
La figura 21-1 muestra una vista
en alzado, del alineador externo de electrodos, en su versión
cilíndrica.
La figura 21-2 muestra una vista
de perfil, del alineador externo de electrodos, en su versión
cilíndrica.
La figura 21-3 muestra una vista
en planta superior, del alineador externo de electrodos en su
versión cilíndrica.
Los números que indican los detalles de las
diferentes figuras tienen el siguiente significado:
(1). Porción superior de la guía vertical de
cátodo, que sirve para alinear la parte inferior del cátodo, durante
su introducción en la guía de la porción inferior, de la guía
vertical de cátodo.
(2). Perforación para colocación de pernos de
unión, de la guía vertical de cátodo a la estructura soportante de
material aislante, de la celda electrolítica.
(3). Canal de alojamiento del borde vertical del
cátodo.
(4-1). Estabilizador transversal
triangular, de la guía vertical de cátodo.
(4-2). Estabilizador transversal
rectangular, de la guía vertical de cátodo.
(5). Porción superior del codo de unión de la
guía vertical de cátodo con el perfil guía horizontal inferior.
(6). Perforación para colocación de pernos para
fijar el codo de unión de la guía vertical de cátodo con el perfil
guía horizontal inferior, a la estructura soportante de material
aislante de la celda electrolítica.
(7). Canal de alojamiento del extremo inferior
de la guía vertical de cátodo.
(8). Canal de alojamiento del extremo inferior
de las alas de la guía vertical de cátodo.
(9). Canal de alojamiento de un extremo del
perfil guía horizontal inferior.
(10). Canal de alojamiento del borde inferior de
cátodo.
(11). Ala superior del perfil guía horizontal
inferior del cátodo.
(12). Ala inferior del perfil guía horizontal
inferior del cátodo.
(13). Perforación cilíndrica, para unir mediante
perno u otro sistema de fijación, las dos mitades del codo de unión
de la guía vertical de cátodo con el perfil guía horizontal
inferior.
(14). Vaciado para alinear las dos mitades, del
codo de unión de la guía vertical de cátodo con el perfil guía
horizontal inferior, y facilitar su armado.
(15). Ranura para alojamiento del ala del perfil
guía horizontal inferior, cuando se utiliza un perfil igual al de la
porción inferior de la guía vertical de cátodo.
(16). Resorte para sujetar en posición, el borde
horizontal inferior del cátodo.
(17). Perforación cilíndrico hexaédrica del
distanciador inferior de ánodos, para el armado de sus dos mitades,
y a la vez para su fijación a la estructura soportante de material
aislante, de la celda electrolítica.
(18). Perforación cilíndrica de dos diámetros
del distanciador inferior de ánodos, para el armado de sus dos
mitades, y a la vez para su fijación a la estructura soportante de
material aislante, de la celda electrolítica.
(19). Borde superior del alineador externo de
electrodos, que sirve como atenuador de impacto, durante la
introducción de los cátodos a la celda de electrólisis.
(20). Uñetas del alineador externo de
electrodos, para fijación por presión al ánodo o a la barra soporte
de ánodo.
- Guías Verticales de electrodos: Sirven para
guiar a los cátodos durante su introducción descendente a la celda
de electrólisis y, al mismo tiempo, sirven de alojamiento de los
bordes verticales de éstos, durante todo el tiempo que dura el
depósito de metal en el cátodo. La guía está formada por una porción
superior (1), que se designará como cabezal alineador, y una porción
inferior (3), que corresponde a la guía propiamente dicha. En el
cabezal alineador, destinado a facilitar la introducción del cátodo
en la guía, se ubican las perforaciones
cilíndrico-hexaédricas (2), que permiten fijar
mediante pernos u otro medio, la guía vertical a la estructura
soportante de material aislante de la celda electrolítica. El
cabezal se forma por un manto cilíndrico de eje horizontal y dos
superficies simétricas inclinadas que se acercan hacia abajo, hasta
hacerse tangentes a las caras interiores del perfil "U" que
continúa hacia abajo, asemejándose a un embudo abierto por un
costado. La porción inferior (3), constituida por la guía
propiamente dicha, corresponde a un perfil tipo "U" con alas,
el que por el lado exterior, contiene nervios estabilizadores
triangulares (4-1), rectangulares
(4-2), o de ambos tipos, espaciados de preferencia a
intervalos regulares. El extremo inferior de esta guía, se introduce
en el alojamiento vertical del codo de unión. La separación interior
de las caras opuestas de la U, es de dimensión ligeramente mayor que
el espesor del cátodo a emplear.
- Codos de unión, de las guía verticales de
cátodo con perfiles guía horizontales inferiores: sirven para alojar
los extremos inferiores de las guías verticales y también los
extremos de las guías horizontales inferiores de cátodo, guías en
las que se alojan los bordes verticales y horizontal inferior de los
cátodos.
En una versión, los codos de unión de la guía
vertical de cátodo con el perfil guía horizontal inferior, se
componen de dos mitades simétricas respecto de su plano vertical
central, las cuales se unen mediante dos pernos con sus respectivas
tuercas o con otro sistema de fijación equivalente, que se colocan
en sendas perforaciones cilíndricas (13), ubicadas en la parte
inferior de la guía, una vez unidas sus dos mitades, el codo de
unión se puede considerar formado por dos porciones, la porción
superior (5), con forma similar a un medio embudo cortado por un
plano vertical diametral perpendicular al plano de simetría,
prolongados por planos rectangulares (7) en las aristas resultantes
del corte por el plano vertical, unido en ángulo recto a la porción
inferior de forma de paralelepípedo recto rectangular en posición
horizontal, afectado interiormente de ranuras (9), para alojar el
perfil guía horizontal. En la parte inferior trasera se ubica
verticalmente una pared rectangular en cuyos extremos sobresalientes
existen sendas perforaciones (6) que sirven para fijar el codo de
unión de guías, mediante pernos u otro sistema, a la estructura
soportante de la celda electrolítica.
En otra versión del codo de unión, designada
como versión larga del codo de unión, fabricada de una sola pieza,
la porción superior (5) mantiene sus características, en tanto que
en la porción inferior se ha suprimido las ranuras interiores (9),
incorporándose en lugar de éstas, la ranura (15) para el alojamiento
de las alas de la guía horizontal inferior de cátodo, de perfil
"U" con alas y nervios estabilizadores, igual a la porción
inferior de la guía vertical de cátodo. En otra versión del codo de
unión, designada como versión corta, fabricada de una sola pieza, la
porción superior (5) mantiene sus características, en tanto que la
porción inferior se ha suprimido. En este último caso no se utiliza
guía horizontal de cátodo, y la fijación del borde inferior del
cátodo se realiza mediante el empleo de un distanciador longitudinal
inferior.
- Perfil Guía Horizontal Inferior.
La guía horizontal inferior corresponde a un
perfil longitudinalmente recto, de sección transversal asimilable a
una doble omega invertida, o a un perfil U con dos alas planas
rectangulares iguales a cada lado. El perfil es simétrico respecto
del plano longitudinal central. La separación interior de las caras
de la "U", que corresponde a la zona en que se alojará el borde
horizontal inferior del cátodo, una vez instalado este perfil guía
horizontal en la celda electrolítica, es ligeramente mayor que el
espesor del cátodo a emplear. Las cuatro alas del perfil se ubican
simétricamente dos a cada lado, en ángulo recto con las paredes
laterales de la zona central. Las dos alas superiores ubicadas en el
extremo abierto de la U, apuntan hacia el exterior. El segundo par
de alas, de las mismas dimensiones que las superiores, se ubican
paralelamente bajo las superiores. Todas las aristas y ángulos vivos
que forman las alas con el centro del perfil, pueden suavizarse con
radios apropiados. Dependiendo del codo de unión que se utilice,
puede utilizarse como perfil guía horizontal inferior, un perfil
"U" con nervios estabilizadores, diagonales o cuadrados, que
mantienen la forma geométrica original de la misma, similares al de
la parte inferior de las guías verticales de cátodo, o incluso puede
no utilizarse, y en su reemplazo emplear un distanciador de ánodo,
adaptado a las dimensiones del cátodo, de manera que en cualquier
caso permita la inserción del cátodo o ánodo en posición recta en su
parte inferior.
- Alineador externo de electrodos.
El alineador externo de electrodos en todas sus
versiones, es un perfil longitudinalmente recto, cuya sección
transversal es simétrica respecto de su plano vertical central,
trozado típicamente a cincuenta milímetros de largo. En el alineador
externo de electrodos en su versión simple, se puede distinguir una
porción superior (19) que sirve como atenuador de impacto durante la
introducción de los cátodos en la celda, y una porción inferior
(20), destinada a fijarse sobre el borde superior de la barra de
soporte de ánodo.
La porción superior del perfil se puede
considerar formada por un prisma horizontal hueco de paredes de
espesor uniforme, de sección transversal asimilable a un triángulo
rectángulo isósceles, de hipotenusa horizontal, cuyos vértices en
los extremos de la hipotenusa han sido recortados perpendicularmente
a ella, en donde la porción central de la hipotenusa se ha
eliminado, y se ha agregado un tabique horizontal a media altura,
paralelo a la hipotenusa y por encima de ella. La porción inferior,
está formada por dos tabiques que se unen verticalmente hacia abajo,
a continuación de los extremos libres restantes de la hipotenusa,
después de eliminar su porción central. A los extremos inferiores de
dichos tabiques verticales, se han unido trapecios rectangulares
horizontales, cuyos lados oblicuos apuntan en dirección al plano
central de simetría, de forma que las bases mayores queden por
encima de las bases menores.
En la versión reforzada del alineador externo de
electrodos, los tabiques verticales con sus uñetas (20), se unen a
la parte superior mediante tabiques inclinados que se conectan
aproximadamente a media altura de éstos.
El alineador externo de electrodos en su versión
ovoidal, se conforma por una carcasa asimilable a un ovoide, que en
su zona inferior se abre, para conectarse interiormente con una
carcasa de un paralelepípedo recto horizontal, al cual se le ha
eliminado su cara inferior.
El alineador externo de electrodos en su versión
cilíndrica, se conforma por una cáscara cilíndrica de eje
horizontal, que en su zona inferior se abre, para conectarse
interiormente con una cáscara de un paralelepípedo recto horizontal,
al cual se le ha eliminado su cara inferior.
En las versiones ovoidal y cilíndrica, la
separación interior de las caras verticales del paralelepípedo es
ligeramente inferior que el espesor del ánodo o de la barra soporte
de ánodo en que se vayan a utilizar, de modo que una vez
introducidos a presión, se mantienen en su lugar.
En una estructura soportante de material
aislante se unieron mediante pernos ubicados en las perforaciones
(6), cuarenta codos de unión en el fondo a cada lado de la celda, en
los que previamente se había insertado cuarenta guías horizontales
inferiores de cátodo. Luego, en los codos de unión ya instalados, se
insertaron los extremos inferiores de cuarenta guías de cátodo a
cada lado de la celda, y se fijaron a cada pared lateral de la
estructura, mediante pernos pasantes a través de las perforaciones
(2), de las guías verticales de cátodos. A continuación, se
colocaron cuarenta y un distanciadores longitudinales inferiores de
ánodos en su versión sin resortes, utilizándose para ello pernos que
se ubicaron en las perforaciones del tipo (17)
(cilíndrico-hexaédrico) de los distanciadores.
Una vez instaladas los codos de unión con sus
guías horizontales de cátodo, las guías verticales de cátodo, y los
cuarenta y un distanciadores longitudinales inferiores de ánodo, se
introdujo la estructura soportante a la celda electrolítica. A
continuación se instalaron los ánodos y sobre la barra soporte de
ánodos, en el espacio que queda entre el ánodo mismo y el extremo de
la barra soporte, se insertaron ochenta y dos alineadores externos
de electrodos en su versión reforzada, presionando hacia abajo los
gorros hasta que las uñetas (20) quedaron firmemente encastradas por
debajo de las barras soporte de
ánodos.
ánodos.
A continuación, se llenó la celda con
electrolito, se insertaron los cátodos y se procedió a hacer
circular la corriente eléctrica. Una vez terminado el ciclo, se
procedió a efectuar la recogida de cátodos, y a inspeccionar las
guías de cátodo. De existir alguna guía de cátodo dañada, se procede
a soltar los pernos de ésta, alzar verticalmente hacia arriba la
guía dañada, hasta retirarla completamente del codo de unión ubicado
en el fondo de la celda. Una vez retirada la guía vertical de cátodo
dañada, se inserta el extremo inferior de la nueva guía vertical de
cátodo, en la porción superior del codo de unión de guía vertical
con guía horizontal de cátodo y se procede a instalar dos nuevos
pernos a través de las perforaciones 2, fijándolos mediante sus
respectivas tuercas a la estructura soportante de material aislante,
sin removerla de la celda electrolítica y sin vaciar el
electrolito.
Claims (9)
1. Sistema de guiado de ánodos y/o cátodos en
celdas de producción de metales por electrólisis,
caracterizado porque incluye uno o más de los elementos
siguientes: Guías verticales de cátodos que se pueden colocar en los
bordes laterales del cátodo; codos de unión de guías verticales, que
pueden recibir los bordes laterales del cátodo o las guías
verticales de cátodos; perfiles guías horizontales inferiores de
cátodo en donde puede ir inserto el borde inferior de un cátodo; y
alineadores externos para ánodos, que se fijan sobre el borde
superior de la barra de soporte de ánodo, habiéndose previsto
que:
- \bullet
- La guía vertical de electrodos comprenda: una porción superior o cabezal alineador (1), y una porción inferior (3) que corresponde a la guía propiamente dicha, cuyo cabezal alineador, destinado a facilitar la introducción del cátodo en la guía, posee perforaciones cilíndrico-hexaédricas (2), que permiten fijar la guía vertical mediante pernos u otro medio a la estructura soportante de material aislante de la celda electrolítica;. Un cabezal formado por un manto cilíndrico de eje horizontal y dos superficies simétricas inclinadas que se acercan hacia abajo, hasta hacerse tangentes a las caras interiores del perfil en "U" que continúa hacia abajo, asemejándose a un embudo abierto por un costado; una porción inferior constituida por la guía propiamente dicha, cuyo espacio por donde se desliza el electrodo debe ser levemente más ancho que este, correspondiente a un perfil tipo "U" con alas, y que por sus lados externos posee nervios estabilizadores triangulares, rectangulares, o de ambos tipos, espaciados de preferencia a intervalos regulares; y un extremo inferior que se introduce en el alojamiento vertical del codo de unión.
- \bullet
- El codo de unión de guías verticales u horizontales de electrodos, presente una configuración formal y dimensionalmente acorde para alojar los extremos inferiores de las guías verticales y también los extremos de las guías horizontales inferiores de los cátodos, guías en las que se alojan los bordes verticales y horizontales inferiores de los cátodos, definiéndose en el codo una zona superior con forma asimilable a un medio embudo cortado por un plano vertical diametral perpendicular al plano de simetría, prolongada por planos rectangulares en las aristas resultantes del corte por el plano vertical, zona que forma ángulo recto con una zona inferior en la que se define una abertura para recepción del canal de alojamiento del borde inferior del cátodo.
- \bullet
- La guía horizontal inferior para posicionar electrodos, se materializa en un perfil longitudinalmente recto, de sección transversal asimilable a una doble omega invertida, o a un perfil en "U" con alas planas rectangulares iguales a cada lado, siendo el perfil simétrico respecto del plano longitudinal central, en donde la ranura o zanja que corresponde a la zona en que se alojará el borde horizontal inferior del cátodo, es ligeramente mayor que el espesor del cátodo a emplear.
- \bullet
- El alineador externo de electrodo, esté constituido por un perfil longitudinalmente recto, cuya sección transversal es simétrica respecto de su plano vertical central en cuya parte superior contiene un atenuador de impacto durante la introducción de los cátodos en la celda, y una porción inferior, destinada a fijarse sobre el borde superior de la barra de soporte de ánodo.
2. Sistema de guiado de ánodos y/o cátodos en
celdas de producción de metales por electrólisis, según
reivindicación 1ª, caracterizado porque el codo está
constituido a partir de dos porciones, una porción superior (5) que
se une en ángulo recto a una porción inferior en forma de
paralelepípedo recto rectangular en posición horizontal, porción
inferior, cuya parte trasera se ubica verticalmente una pared
rectangular en cuyos extremos sobresalientes existen sendas
perforaciones que sirven para fijar el codo de unión de guías,
mediante pernos u otro sistema, a la estructura soportante de la
celda electrolítica y en cuya parte delantera posee dos canaletas
para la introducción de las guías horizontales.
3. Sistema de guiado de ánodos y/o cátodos en
celdas de producción de metales por electrólisis, según
reivindicación 1ª, caracterizado porque el codo presenta un
carácter monopieza, en el que en la porción inferior incorpora una
ranura (15) para el alojamiento o enganche de las alas de la guía
horizontal inferior de cátodo, de perfil "U" con alas y nervios
estabilizadores, igual a la porción inferior de la guía vertical de
cátodo.
4. Sistema de guiado de ánodos y/o cátodos en
celdas de producción de metales por electrólisis, según
reivindicaciones 1ª, 2ª y 3ª, caracterizado porque los codos
de unión de guía vertical con guía horizontal de cátodo, se unen
mediante el uso de perfiles guía horizontal del tipo doble
omega.
5. Sistema de guiado de ánodos y/o cátodos en
celdas de producción de metales por electrólisis, según
reivindicación 1ª, caracterizado porque la guía horizontal
inferior para posicionar electrodos, contiene cuatro alas ubicadas
simétricamente dos a cada lado, en ángulo recto con las paredes
laterales de la zona central, en donde las dos alas superiores
ubicadas en el extremo abierto apuntan hacia el exterior y el
segundo par de alas, de las mismas dimensiones que las superiores,
se ubican paralelamente bajo las superiores.
6. Sistema de guiado de ánodos y/o cátodos en
celdas de producción de metales por electrólisis, según
reivindicaciones 1ª y 5ª, caracterizado porque la guía
horizontal inferior para posicionar electrodos, incorpora nervios
diagonales o cuadrados que mantienen la forma geométrica original de
la misma.
7. Sistema de guiado de ánodos y/o cátodos en
celdas de producción de metales por electrólisis, según
reivindicaciones 1ª, 5ª y 6ª, caracterizado porque la guía
horizontal inferior presenta una geometría tal que permite la
inserción del cátodo o ánodo en posición recta en su parte
inferior.
8. Sistema de guiado de ánodos y/o cátodos en
celdas de producción de metales por electrólisis, según
reivindicación 1ª, caracterizado porque el alineador externo
de electrodo, comprende la porción superior del perfil con una forma
que impide el posicionado de un electrodo, induciendo que el mismo
se introduzca en el perfil guía cátodos.
9. Sistema de guiado de ánodos y/o cátodos en
celdas de producción de metales por electrólisis, según
reivindicaciones 1ª y 6ª, caracterizado porque la porción
inferior del alineador externo de electrodo, posee una forma que
permite el calce del mismo en la parte superior del ánodo.
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