Электролизер для производства металлической ленты Советский патент 1980 года по МПК C25C7/00 

Изобретение относится к области электрометаллургии, в частности, к оборудованию для производства металлической ленты электролизом водных растворов. Известен электролизёр для производства метсшлической ленты из водных растворов, содержащий корпус, ба рабйн-ТГатод, охватывающий его анод, выполненный из многослойной сетки, диафрагму и приспособление для перемешивания электролита 11. В известном электролизере анод установлен концентрично барабану, а приспособление для перемешиьания электролита - в виде перфорированных трубок для подачи электролита. Недостатками известного электролизера являются недостаточно высоко качество полученной ленты, возможность получения пористой ленты всле ствие адсорбции газовых пузырьков на катоде, возможность коррозии лен ты на выходе из электролизера и раз нотолщинность ленты, вызванная краевым эффектом, а также невоз можность 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 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 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 рубаш ку 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 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 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 вра щающейся 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 кор пуса 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, радиаль.ных кронштейнов 23 и спиц 24. На спицах жестко закреплены щетки 25 из ткани или пластического материала Ток к катоду 3 подводят с помощью ко нусного 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 при пособления 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 ся в колебательное движение спиц 24. Спицы 24, перемещаясь с заданной . скоростью вблизи от барабана-катода осуществляют интенсивное перемешивание непосредственно прикатодного слоя электролита, снимая диффузионны 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 адсорби4)ованного 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 ран-номерной плотности тока по всей ширине катода 3, снижая краевой эффект и уменьшая отходы металла с обрезью вследствие его разнотолщинности. Смещение оси анода 2 по отношению к оси 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 повышение плотности тока до 4750-50бО А/м Формула изобретения 1.Электролизер для производства металлической ленты из водных растворов, содержащий корпус, барабан-катод, охватывающий его анод, выйолненный из многослойной сетки, диафрагму и приспособление для перемешивания электролита, отличающийся тем, что, с целью повышения П)оизводительности и улучшения качества ленты, анод выполнен выпуклым в сторону катода, а приспособление для перемешивания 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.Электролизер по п. 1, о т л ичающийся тем, что. анод расположен с осью, смещенной относительно оси -барабана параллельно ей. 3.Электролизер по п. 1, о т л ичающийся тем, .что спицы снабжены щетками. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2424321/02, кл. С 25 С 7/00, 1976.