SU763485A1 - Электролизер дл производства металлической ленты - Google Patents

Description

Изобретение относится к области электрометаллургии, в частности, к оборудованию для производства металлической ленты электролизом вод- j ных растворов.

Известен электролизёр для производства металлической ленты из водных растворов, содержащий корпус, баpa6a^;H-i?aiofl, охватывающий его анод, jq выполненный из многослойной сетки, диафрагму и приспособление для перемешивания электролита [11.

В~известном электролизере анод .< установлен концентрично барабану, а приспособление для перемешивания электролита - в виде перфорированных; трубок для подачи электролита.

Недостатками известного электролизера являются недостаточно высокое качество полученной ленты, возможность получения пористой ленты вследствие адсорбции газовых пузырьков ₂5 на катоде, возможность коррозии ленты на выходе из электролизера и раэнотолщинность ленты, вызванная -'' ’’краевым*’ эффектом, а также невозможность интенсифицировать процесс.

Целью изобретения является повышение производительности электролизера и улучшение качества ленты.

Для достижения этой цели анод выполнен выпуклым в сторону катода, а приспособление для перемешивания электролита выполнено в виде дисков с радиальными кронштейнами, и спицй закрепленных на концах кронштейнов параллельно поверхности барабана, и снабжено·приводом с эксцентриковым механизмом. Анод расположен с осью смещенной относительно оси барабана параллельно ей, а спицы снабжены щетками.

На фиг. 1 - электролизер, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез.

Электролизер состоит из цилиндрического корпуса 1, анода 2, расположенного по отношению к вращающемуся барабану-катоду 3 так, что продольная ось анода 2 смещена относительно оси вращения барабана и расположена параллельно ей. Корпус 1 изготовлен из инертного по отношению к ;электролиту материала, например, титана и имеет водоохлаждаемую рубашку 4. На образующей цилиндрической части корпуса 1 имеются выступы 5,. на которые опирается анод 2. Анод 2 выполнен в виде многослойной сетки из нержавеющей стали или титана и образует с диафрагмой б замкнутое пространство. Для получения равнотолщйнной по ширине барабана-катода 3i ленты анод 2 имеет выпуклую по отношению к катоду 3 форму. Соотношение площадей катода. 3 и анода 2 составляет от 1:4 до 1:8.

Катод 3 изготовлен из нержавеющей сетки. Торцовые стороны его защищены' накладками.7 из токонепроводящего материала, например, текстолита. Зарастание кромок барабана предотвращает синхронно вращающейся с ним ремень 8, пропущенный через рельефное углубление 9, образованное торцовой частью катода 3 и накладкой 7. Степень натяжения ремня 8 регулируется рычажной системой 10. Катодный вал 11 пропущен через окна 12 в корпусе 1 и уплотнен с помощью резиновой манжеты 13. Торцовые стороны корпуса 1 снабжены карманами 14 для улавливания электролита, циркулирующего через подающий патрубок 15 к катоду 3 и отходящего из анодного пространства по сливной трубе 16. Отсос анодного газа производят по трубам 17. Приспособление 18 для перемешивания электролита состоит из привода 19, эксцентрика 20, шатуна 21, несущих Фторпластовых дисков 22, радиальных кронштейнов 23 и спиц 24. На спицах жестко закреплены щетки 25 из ткани или пластического материала. Ток к катоду 3 подводят с помощью конусного контакта “26. Для отрыва ленты служат ролики 27. Привод вращения барабана, промывка, сушка и намотка ленты осуществляется известным способом .

Электролизер работает следующим образом. Пространство между.катодом 3 и анодом 2 заполняют электролитом так, чтобы участок барабанного катода 3, на котором происходит отрыв ленты, находился над уровнем электролита. К электродам подводят напряжение, одновременно подавая в охлаждаемую рубашку 4 воду или рассол. Включают привод 19 и 28 вращения приспособления 18 и барабан-катода 3. При этом вращательное движение привода 19 с помощью эксцентрика 20 и шатуна 21, через несущие диски 22 и радиальные кронштейны 23 преобразуется в колебательное движение спиц 24. Спицы 24, перемещаясь с заданной . скоростью вблизи от барабана-катода 3, осуществляют интенсивное перемешивание непосредственно прикатодного слоя электролита, снимая диффузионные ограничения. Подбором взаимного расположения и количества спиц 24, а^; также изменением эксцентриситета и скорости вращения привода 19 варьируют режим перемешивания, регулируя качество металлической ленты при выбранной плотности тока. Щетки 25 механически удаляют пузырьки адсорбированного газа с поверхности катодного осадка и устраняют пористость ленты, вызванную питтингом. Выпуклая по отношению к барабан-катоду 3 форма анода 2, приводит к перераспределению токовой нагрузки в сторону равномерной плотности тока по всей ширине катода 3, снижая ’'краевой'’ эффект и уменьшая отходы металла с об,резью вследствие его разнотолщинности. Смещение оси анода 2 по отношению· к осй вращения барабана выполнено таким образом, что межэлектродное расстояние в месте выхода ленты из электролита уменьшено. Это приводит к локальному повышению плотности тока и предотвращает коррозию ленты.

Предложенный электролизер позволяет осуществить ведение процесса при повышенной плотности тока за счет создания интенсивного и регулируемого режима перемешивания электролита, улучшить качество катодного осадка и. уменьшить отходы металла с обрезью, а также утилизовать анодный газообразный продукт. Лабораторные испытания показали, что предложенный электролизер обеспечивает' по-; вышение плотности тока до 4750-5060 А/м^г.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к области электрометаллургии, в частности, к оборудованию дл  производства металлической ленты электролизом водных растворов. Известен электролизёр дл  производства метсшлической ленты из водных растворов, содержащий корпус, ба рабйн-ТГатод, охватывающий его анод, выполненный из многослойной сетки, диафрагму и приспособление дл  перемешивани  электролита 11. В известном электролизере анод установлен концентрично барабану, а приспособление дл  перемешиьани  электролита - в виде перфорированных трубок дл  подачи электролита. Недостатками известного электролизера  вл ютс  недостаточно высоко качество полученной ленты, возможность получени  пористой ленты всле ствие адсорбции газовых пузырьков на катоде, возможность коррозии лен ты на выходе из электролизера и раз нотолщинность ленты, вызванна  краевым эффектом, а также невоз можность интенсифицировать процесс Целью изобретени   вл етс  повышение производительности электролизера и улучшение качества ленты. Дл  достижени  этой цели анод выполнен выпуклым в сторону катода, а приспособление дл  перемешивани  электролита выполнено в виде дисков с радиальными кронштейнами, и спицй закрепленных на концах кронштейнов параллельно поверхности барабана, и снабженоприводом с эксцентриковым механизмом. Анод расположен с осью смещенной относительно оси барабана параллельно ей, а спицы снабжены щетками. На фиг. 1 электролизер, продаль ный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез. Электролизер состоит из цилиндрического корпуса 1, анода 2, расположенного по отношению к вращающемус  барабану-катоду 3 так, что продольна  ось анода 2 смещена относительно оси вращени  барабана и расположена параллельно ей. Корпус 1 изготовлен из инертного по отношению к электролиту материала, например, титана и имеет водоохлаждаемую рубаш ку 4. На образующей цилиндрической части корпуса 1 имеютс  выступы 5,. на которые опираетс  анод 2. Анод 2 выполнен в виде многослойной сетки из нержавеющей стали или титана и образует с диафрагмой б замкнутое пространство. Дл  получени  равнотол щйнной по ширине барабана-катода 3i ленты анод 2 имеет выпуклую по отношению к катоду 3 форму. Соотношение площадей катода 3 и анода 2 составл ет от 1:4 до 1:8. Катод 3 изготовлен из нержавеющей сетки. Торцовые стороны его защищены накладками,7 из токонепровод щего .материала, например, текстолита. Зарастание кромок барабана предотвращает синхронно вра щающейс  с ним ремень 8, пропущенный через рельефное углубление 9, образованное торцовой частью катода 3 и накладкой 7 Степень нат жени  ремн  8 регулируетс  рычажной системой 10. Катодный вал 11 пропущен через окна 12 в корпусе 1 и уплотнен с помощью резиновой манжеты 13. Торцовые стороны кор пуса 1 снабжены карманами 14 дл  улавливани  электролита, циркулирующего через подающий патрубок 15 к катоду 3 и отход щего из анодного пространства по сливной трубе 16, Отсос анодного газа производ т по трубам 17. Приспособление 18 дл  перемешивани  электролита состоит из привода 19, эксцентрика 20, шатуна 21, несущих Фторпластовых дисков 22, радиаль.ных кронштейнов 23 и спиц 24. На спицах жестко закреплены щетки 25 из ткани или пластического материала Ток к катоду 3 подвод т с помощью ко нусного контакта 26 , Дл  отрыва ленты служат ролики 27. Привод вращени  барабана, промывка, сушка и намотка ленты осуществл етс  известным способом . Электролизер работает следующим образом. Пространство между,катодом 3 и анодом 2 заполн ют электролитом так, чтобы участок барабанного катода 3, на котором происходит отрыв ленты, находилс  над уровнем электролита . К электродам подвод т напр жение , одновременно подава  в охлаждаемую рубашку 4 воду или рассол. Включают привод 19 и 28 вращени  при пособлени  18 и барабан-катода 3. При этом вращательное движение приво да 19 с помощью эксцентрика 20 и шатуна 21, через несущие диски 22 и радиальные кронштейны 23 преобразует с  в колебательное движение спиц 24. Спицы 24, перемеща сь с заданной . скоростью вблизи от барабана-катода осуществл ют интенсивное перемешивание непосредственно прикатодного сло  электролита, снима  диффузионны ограничени . Подбором взаимного расположени  и количества спиц 24, а также изменением эксцентриситета и скорости вращени  привода 19 варьируют режим перемешивани , регулиру  качество металлической ленты при выбранной плотности тока. Щетки 25 механически удал ют пузырьки адсорби4 )ованного газа с поверхности катодного осадка и устран ют пористость ленты, вызванную питтингом. Выпукла  по отношению к барабан-катоду 3 форма анода 2, приводит к перераспределению токовой нагрузки в сторону ран-номерной плотности тока по всей ширине катода 3, снижа  краевой эффект и уменьша  отходы металла с обрезью вследствие его разнотолщинности . Смещение оси анода 2 по отношению к оси вращени  барабана выполнено таким образом, что межэлектродное рассто ние в месте выхода ленты из электролита уменьшено. Это приводит к локальному повышению плотности тока и предотвращает коррозию ленты. Предложенный электролизер позвол ет осуществить ведение процесса при повышенной плотности, тока за счет создани  интенсивного и регулируемого режима перемешивани  электролита , улучшить качество катодного осадка и. уменьшить отходы металла с обрезью, а также утилизовать анодный газообразный продукт. Лабораторные испытани  показали, что предложенный электролизер обеспечивает повышение плотности тока до 4750-50бО А/м Формула изобретени  1.Электролизер дл  производства металлической ленты из водных растворов , содержащий корпус, барабан-катод, охватывающий его анод, выйолненный из многослойной сетки, диафрагму и приспособление дл  перемешивани  электролита, отличающийс  тем, что, с целью повышени  П)оизводительности и улучшени  качества ленты , анод выполнен выпуклым в сторону катода, а приспособление дл  перемешивани  элек тролита выполнено в виде дисков с радиальными кронштейнами и спиц, закрепленных на концах кронштейнов параллельно поверхности барабана , и снабжено приводом с эксцентриковым механизмом.
2. 2.Электролизер по п. 1, о т л ичающийс  тем, что. анод расположен с осью, смещенной относительно оси -барабана параллельно ей.
3. 3.Электролизер по п. 1, о т л ичающийс  тем, .что спицы снабжены щетками. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2424321/02, кл. С 25 С 7/00, 1976.