JP5493025B2 - 電極 - Google Patents

Description

本発明は、電極およびその形成方法に関し、電極は典型的には鉛合金アノードである。

以前は、電極は、金属から鋳造され、剛性および耐食性のためにより厚いブレードで形成されなければならなかった。なぜなら、典型的には、鋳造鉛などの鋳造金属は、圧延金属より速く腐食するからである。

その後の開発により、電極ヘッダを鋳造し、ブレードを圧延し、次に、ブレードをヘッドに溶接することによって、電極を製造することが行なわれるようになった。

しかしながら、これは、製造がより難しい。

本発明は、これに取り組むものである。

例示的な一実施形態によれば、電極を形成する方法には、
金型において溶融金属を鋳造して、ヘッダ部およびブレード部を備えた電極を形成すること、および
電極のブレード部を、それが鋳造された後で圧延すること、
が含まれる。

本方法は、ブレード部を少なくとも２つの異なる厚さに圧延することを含んでもよい。

本方法はまた、溶融金属を金型に投入する前に、第２の金属を金型に挿入することを含んでもよい。

第２の金属は銅であってもよい。

一態様において、金属は鉛または鉛合金であってもよく、本方法は、鉛または鉛合金アノードの形成に関する。

本発明はまた、
鋳造ヘッダ部と、
ヘッダ部と一体に形成された圧延ブレード部と、
を含む電極にも及ぶ。

ブレード部は、少なくとも２つの異なる厚さを有する。

電極は、電極と共に成形された第２の金属を含んでもよい。

第２の金属は、銅であってもよい。

一例において、電極は、鉛または鉛合金から形成され、鉛または鉛合金アノードである。

一態様に従って電極を製造するための例示的なプラントを示す。 図１のプラントを用いて形成された電極の概略図を示す。 鋳造された後で圧延される前の電極の概略図を示す。

鉛合金アノードの形成に関連して実施形態を説明するが、ただ一例を挙げることにより、アルミニウム陰極の形成など、他の金属または金属合金電極と共に本方法論が利用可能であることが理解されよう。

添付の図を参照すると、金属または金属合金が、るつぼ１０へ送られる。

るつぼは、合金に応じて、たとえば３００℃〜６００℃の温度範囲に加熱され、合金が溶融される。

たとえば銅棒などの第２の金属が、金型１２に配置される。銅は、世界中で用いられ、好ましい金属である。銅のハンガーバーの長さ形状および厚さは、形成されるアノードの重量およびサイズによって決定される。

重力を受けて、溶融鉛合金がるつぼから接続管１４を通って金型１２の底部に入り、上昇して銅棒を覆う。

溶融鉛合金が、金型の底部から重力で供給されるので、これは、エアポケットおよび問題の金属に浮かぶ不純物を除去するのに役に立つ。

ひとたび金属が十分に冷却したならば、それは、必要に応じて冷却タンク１６に配置される。

ある合金は冷却を必要とせず、その場合には、冷却タンク１６は用いられない。

金属は、オーバーヘッドクロールビーム（ｃｒａｗｌ ｂｅａｍ）およびフック装置１８を用いて、金型１２から冷却タンク１６へ移動される。

このように、金型において金属または金属合金を鋳造する第１のステップが完了し、金属は、今や、水平金型の形状をした金型２０に移動される。

アノードが鋳造されたが、しかし圧延される前では、その形状は、図３に示すようであり、ブレード３２の厚さは、厚さ「Ａ」である。

金型には、典型的には、案内ローラ２２と、フライホイール圧縮駆動装置２６を有する圧縮ローラ２４と、が含まれる。鋳造金属は、水平ローラを通過するときに圧延され、鋳造金属の形状が変化する。

必要ならば、電極を圧延およびクロス圧延して、分子レベルで均一に延ばすことができる。

圧延後のブレード３２の幅は、図２に示すようであり、厚さ「Ｂ」および「Ｃ」は、図３における厚さ「Ａ」より小さい。

圧延前の鋳物の厚さは、必要な完成厚さによって確定され、典型的には、使われる合金に応じて、約３０％〜７０％圧縮される必要がある。図示の実施形態では、これは、約３ｍｍになった。

いずれにせよ、圧縮ローラ２４は、典型的には、より開いた位置でスタートし、銅インサートを備えた電極の一部がピット２８の方へ通過できるようにする。

ひとたび銅部分が所定の位置まで通過すれば、圧縮ローラは、銅部分の後方の金属または金属合金の部分を圧縮するために閉じ始める。

このように、銅のヘッダバー３０およびブレード３２は、ブレードへのヘッダの溶接を必要とせずに、一体に形成される。

ヘッダは、溶液に浸漬されず、腐食を受けないので、典型的には全く圧延されない。

次に、電極は、トリミングされて仕上げされ、発送の準備をされる。

電極が液面でより速く腐食する場合には、電極は、液面の下では、ヘッダからより厚くして、約３０ｍｍに圧延する一方で、ブレードの残りの部分は、必要に応じて圧延できることが理解されよう。この例は、図２で見ることができる。

したがって、電極には、３つの異なる厚さがある。これらの異なる厚さの一例を、添付の図面に示す。

いずれにせよ、本方法は、任意の金属または金属合金の電極に適しており、圧延された金属または金属合金の必要な導電性および機械的強度を提供するが、しかし以前の設計より単純で安価な製造プロセスを備えている。

さらに、本方法論は、既存の鉛アノードを鋳直して圧延し、改善した構造を提供することを可能にする。

Claims (6)

1. ハンガーバーとして用いられるヘッダ部と、前記ヘッダ部に一体に形成されるブレード部とを含む電極を形成する方法によって形成される電極であって、
   前記方法は、
   （ａ）金型において溶融金属を鋳造して、前記ヘッダ部およびブレード部を備えた電極を一体に形成すること、および
   （ｂ）前記電極の前記ブレード部を、それが鋳造された後で圧延すること、
   を含み、
   前記（ｂ）の前記ブレード部を圧延することは、前記ブレード部の厚さを前記ヘッダ部の厚さよりも薄くすることを含んでなり、
   前記電極は、
   前記（ａ）により形成された、ハンガーバーとして用いられる鋳造ヘッダ部と、前記鋳造ヘッダ部と一体に形成されたブレード部と
   を含み、
   前記ブレード部は、前記（ａ）により前記鋳造ヘッダ部と一体に形成された後に、前記（ｂ）により、その厚さが前記鋳造ヘッダ部の厚さよりも薄くされるように圧延されてなる電極。
2. 前記（ｂ）により、前記ブレード部が、少なくとも２つの異なる厚さを有するように圧延される、請求項１に記載の電極。
3. 前記ヘッダ部は、前記（ｂ）により圧延される前記ブレードに用いられる金属とは異なる第２の金属を含む、請求項１に記載の電極。
4. 前記第２の金属が銅である、請求項３に記載の電極。
5. 前記（ｂ）により圧延される前記ブレード部は鉛または鉛合金から形成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電極。
6. 前記鉛または鉛合金がアノードを形成する、請求項５に記載の電極。

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