PL68547Y1 - Wanna elektrolityczna - Google Patents

Description

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest wanna elektrolityczna stosowana do procesów elektrorafi¬nacji miedzi.

Wanna napełniana jest elektrolitem, który podczas procesów elektrorafinacji ma temperaturęokoło 60°C. Przez elektrolit, pomiędzy zanurzonymi w nim i sytuowanymi naprzemiennie obok siebieanodami i katodami, przepływa prąd stały o odpowiednim natężeniu. Wszystkie znane wanny elektroli¬tyczne mają postać koryta złożonego z dwóch ścian czołowych, dwóch ścian bocznych dłuższych odścian czołowych oraz dna. Stosowane na wanny materiały powinny być odporne na działanie gorące¬go elektrolitu i mieć odpowiednią wytrzymałość. Znane są wanny elektrolityczne wykonane z betonucementowego zbrojonego prętami stalowymi. Betonowe ściany i dno zabezpieczone są przed działa¬niem elektrolitu blachą ołowianą. Wadą takich rozwiązań jest duża awaryjność wymagająca częstychi kosztownych napraw. Z tym wiąże się konieczność wyłączenia wanny z użytkowania na czas napra¬wy. Podstawową przyczyną powstawania uszkodzeń wanny podczas jej eksploatacji jest perforacjastanowiącej wykładzinę wanny blachy ołowianej na skutek oddziaływania elektrolitu lub uszkodzeńmechanicznych, co powoduje przenikanie elektrolitu do betonowej ściany i powstanie korozji betonuoraz prętów zbrojeniowych. Stalowe pręty zbrojeniowe stanowią drogę dla prądów upływowychzmniejszających natężenie prądu płynącego przez elektrolit i tym samym obniżających sprawnośćprocesu elektrorafinacji. Płynący w prętach prąd upływowy zwiększa temperaturę elektrolitu, a tymsamym zwiększa działania korozyjne.

Znane są wanny wykonane z innych materiałów niż beton cementowy zbrojony prętami stalo¬wymi. Najczęściej stosuje się wanny wykonane z betonu na lepiszczu żywicznym zwanym betonemżywicznym, polimerycznym lub polibetonem. Beton taki składa się z odpowiednio dobranego kruszywaodpornego na działanie elektrolitu oraz lepiszcza w postaci żywicy, która musi zapewnić odpowiedniąwytrzymałość powstałego tworzywa zwłaszcza na rozciąganie oraz być odporne na działanie gorące¬go elektrolitu. W wannach takich najczęściej stosowanym lepiszczem jest żywica winylowo-estrowa,która zapewnia dobre parametry wytrzymałościowe powstałego betonu żywicznego, jednak wannywykonane z takiego betonu są wrażliwe na zmiany temperatury i w trakcie użytkowania występująpęknięcia w obszarach narożnych, w których ściany się łączą ze sobą oraz ściany łączą się z dnem.Pękniętą wannę wycofuje się z dalszego użytkowania i ewentualnie poddaje się regeneracji.

Znane są wykonane z betonu żywicznego wanny elektrolityczne, które mają zastosowanew ścianach i w dnie zbrojenie w postaci gładkich, prostych i nie przewodzących prądu elektrycznegoprętów kompozytowych stanowiących płaską siatkę zwiększającą parametry wytrzymałościowe ściani dna. Pręty kompozytowe wykonywane z włókien szklanych lub bazaltowych zatopione są w termo¬utwardzalnej żywicy. Z uwagi na zmiany temperatury elektrolitu podczas procesu elektrorafinacji mie¬dzi w obszarach narożnych wanny występują w praktyce nadal pęknięcia powodujące wyłączeniawanny z eksploatacji. Dla zwiększenia odporności na działanie elektrolitu powierzchnia wewnętrznawanny pokryta jest laminatem żywiczno-szklanym. Dla zwiększenia wytrzymałości obszary narożnełączących się ze sobą ścian są również na zewnątrz obłożone laminatem żywiczno-szkalnym. Stano¬wiący wykładzinę zewnętrzną laminat nie zabezpiecza jednak wystarczająco wanien przed ich pęka¬niem w obszarach narożnych. Z opisu patentowego EP0429710 znany jest zbiornik dla materiałów korozyjnych zawierającydwie ściany czołowe, dwie ściany boczne oraz dno. Zbiornik wykonany jest z termoutwardzalnej mie¬szanki żywicy winylowoestrowej lub poliestrowej z cząstkami krzemionki i niewielką ilością perełekszklanych, pociętych nitek szklanych i płatków miki. Do mieszanki dodany jest czynnik rozrzedzającyżywicę w celu zmniejszenia lepkości i zapewnienia gładkich, nieporowatych ścian zbiornika, nieprze-puszczających elektrolitu. Dla wzmocnienia konstrukcji zbiornik wyposażony jest w, stanowiącezbrojenie pręty wykonane z nieprzewodzącego prąd włókna szklanego FRP. Pręty te umieszczone sąw dnie i są tak ukształtowane, że wchodzą w ściany zbiornika. Rozwiązanie takie zmniejsza niebez¬pieczeństwo powstania pęknięć zbiornika w obszarach narożnych, w których dno styka się ześcianami zbiornika, ale nie eliminuje pęknięć w obszarach narożnych pomiędzy ścianami bocznymii czołowymi.

Pozbawiona opisanych niedogodności jest wanna elektrolityczna według wzoru użytkowego,którego istotą jest to, że w obszarach narożnych, w których ściana czołowa łączy się ze ścianą bocznąpręty kompozytowe są ciągłe, mają kształt łukowy i są zakotwione w każdej z łączących się ścian nagłębokość co najmniej dwudziestu pięciu średnic pręta kompozytowego.

Claims (5)

1. Zaletą wanny elektrolitycznej według wzoru użytkowego jest jej zwiększona wytrzymałość,znaczne zmniejszenie prawdopodobieństwa powstania pęknięć wanny i wyciekania elektrolitu, a takżeistotne wydłużenie czasu eksploatacji wanny. W przypadku powstania pęknięcia w obszarze naroż¬nym wanna nie ulega zniszczeniu, ponieważ jej stateczność zapewniają pręty kompozytowe zbrojenia,a po uszczelnieniu pęknięcia wanna nadaje się do dalszego użytkowania. Przedmiot wzoru użytkowego uwidoczniony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wan¬nę elektrolityczną w przekroju poziomym patrząc od góry, fig.
2. 2 przedstawia wannę w przekroju po¬dłużnym wzdłuż linii A-A, fig.
3. 3 przedstawia wannę w przekroju poprzecznym wzdłuż linii B-B. Wanna elektrolityczna wykonana jest z betonu żywicznego i zawiera dwie ściany czołowe 1,dwie ściany boczne 2 oraz dno 3. Grubość ścian czołowych 1 i bocznych jest największa przy dnie 3i zmniejsza się wraz ze zwiększaniem odległości od dna 3, przy czym powierzchnia zewnętrzna ścian1 i 2 jest prostopadła do płaszczyzny dna 3. Wanna wyposażona jest także w cztery, wykonane z be¬tonu żywicznego stopy podporowe
4. 4. Dla wzmocnienia konstrukcji wanna wyposażona jest w układprętów kompozytowych 5 o średnicy 8 mm nieprzewodzących prądu elektrycznego. W dnie 3 wannyznajdują się równomiernie rozmieszczone pręty kompozytowe 5 tworzące układ siatki, z których częśćjest rozmieszczona równolegle do ścian bocznych 2, a pozostałe są równoległe do ścian czołowych 1.Sytuowane w dnie 3 pręty kompozytowe 5 są zakrzywione i wchodzą w odpowiadające ściany czoło¬we 1 i boczne 2. W obszarach narożnych, w których dno 3 łączy się z odpowiadającą ścianą czołową 1lub i boczną 2 pręty są ciągłe, mają kształt łukowy, przy czym promień krzywizny wynosi 40 mm. W ścianach czołowych 1 i bocznych 2 znajdują się pręty kompozytowe 5 tworzące układ siatki.Część prętów kompozytowych 5 sytuowana jest równolegle do dna 3 wanny, przy czym są one roz¬mieszczone nierównomiernie, a odstęp pomiędzy nimi zwiększa się wraz ze zwiększaniem się odle¬głości od dna 3. Pręty kompozytowe 5 równoległe do dna 3 sytuowane w ścianach czołowych 1 sądłuższe od tych ścian 1. W obszarach narożnych, w których ściana czołowa 1 łączy się ze ścianąboczną 2 pręty kompozytowe 5 są ciągłe, mają kształt łukowy i są zakotwione w ścianach bocznych 2na długości 400 mm. Promień krzywizny pręta kompozytowego 5 w obszarze narożnym wynosi 40 mm. Dopuszczalne jest wykonanie wanny elektrolitycznej, w której zbrojenie wykonane jest z kawał¬ków prętów kompozytowych 5, pod warunkiem, że długość wspólnego zakotwienia w betonie żywicz¬nym prętów kompozytowych jest nie mniejsza od dwudziestu pięciu średnic pręta kompozytowego 5,zaś w obszarach narożnych, w których dno 3 łączy się ze ścianą czołową 1 i ścianą boczną 2 a takżeściana czołowa 1 łączy się ze ścianą boczną 2 pręty kompozytowe 5 są ciągłe, mają w tych obszarachnarożnych kształt łukowy o promieniu krzywizny nie mniejszym od pięciu średnic pręta kompozytowe¬go 5 i są zakotwione w odpowiadającym dnie 3, ścianie czołowej 1 i bocznej 2 na długość nie mniej¬szą od dwudziestu pięciu średnic pręta kompozytowego
5. 5. Wanna dla zwiększenia jej odporności na działanie korozyjne elektrolitu na swojej powierzchniwewnętrznej wyposażona jest w wykładzinę wewnętrzną 6 w postaci laminatu żywiczno-szklanego.Wanna na powierzchni zewnętrznej przy obszarach narożnych łączących się ścian czołowej 1 i bocz¬nej 2 oraz dna 3 wyposażona jest w wykładzinę zewnętrzną 7 w postaci laminatu żywiczno-szklanego. Zastrzeżenie ochronne Wanna elektrolityczna zawierająca wykonane z betonu żywicznego zbrojonego prętami kompo¬zytowymi ściany czołowe, ściany boczne i dno, a sytuowane w dnie pręty kompozytowe mają swojekońce zakotwione w odpowiadających im ścianach czołowych i bocznych, znamienna tym, że w ob¬szarach narożnych, w których ściana czołowa (1) łączy się ze ścianą boczną (2) pręty kompozytowe(5) są ciągłe i są zakotwione w każdej z łączących się ścian (1 i 2) na głębokość co najmniej dwudzie¬stu pięciu średnic pręta kompozytowego (5).