Ванна для гидридного травления металлов и сплавов Советский патент 1981 года по МПК C23G3/00 

(54) ВАННА ДЛЯ ГВДРИДНОГО ТРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Изобретение относится к области травления металлов, в частности к травлению металлов в расплавах. Известна ванна для гидридного травления металлов в расплаве гидро окиси натра (едкого натра), содержа щая корпус и расположенную в нем ка меру для получения гидрида натрия р Такая ванна не обеспечивает равномерной концентрации гидрата натрия в рабочем объеме, что приводит в большинстве случаев к неравномерности процесса травления металлов. Наиболее близким техническим решением к изобретению является ванна для гидридного травления металлов и сплавов, содержащая корпус, расположенную в нем камеру для получения гидрида натрия, и закрепленные на боковой стенке аноды и катоды, разделенные диафрагмой ,2. В такой ванне выделяющиеся на ан де при электролизе едкого натра газообразные продукты реакции, вода И кислород диффундируют в рабочий объем ванны через диафрагму, так как имеют избыточное давление до 1 .атм. В результате побочных реакций при температуре 380-400 0 резко уменьшается концентрация гидрида натрия до содержания 0,10-0,15% (вес.ч) и соответственно снижается производительность ванны. При установившемся тепловом режиме вследствие слабого конвективного масоообмена низкое содержание гидрида натрия в расплаве в ряде случаев приводит к некачественной обработке поверхности металлов. Кроме того, интенсивное газовыделение в электролизной камере при больших плотностях тока способствует быстрому износу электродов, замена которых при стационарном закреплении очень затруднительна и требует остановки ванны. Цель изобретения - увеличение производительности процесса гидридного 38 травления, улучшение, качества обработки и сокращение простоев ванны. Указанная цель достигается тем, что в известной ванне для гидридного травления труб, содержащей корлус, раёположенную в нем электролизную камеру, аноды и катоды, разделенное диафрагмой, под катодами установлен барботер для подачи нейтрального газа, при этом отверстия барботера нал авлены под углом к разделительной диафрагме. Кроме того, аноды и катоды выполнены в виде съемных слареннык электродных ячеекс, На чертеже показана ванна, попереч- д ныи разрез. Корпус 1 ванны заключен в зафутерованный кожух 2. Нагрев расплава осу ществ.пяется внешними Р5агревателями 3, расположенными на продольных стенках футеровки ив специальных каналах на подине кожуха 2. В электролизной камере 4, расположенно.й в корпусе 1 ванны, установлены съемные электродные ячейки 5 с катодами 6 и анодами 7, разделенные диафрагмой 8. На днипте электроли ной камеры 4 вдоль катодов 6 помещен барботер 9 для подвода нейтрального газа, отверстия барботера направлены например, под углом диафрагме 8 Ванна работает следующим образом. В корпус 1 загружают сухой обезвоженный едкий натр и включают внешние нагреватели 3. При достижении температуры плавления едкого натра подключают к источнику постоян ного тока электродные ячейки 5 и подают к барботеру 9 нейтральный газ (например, азот) лсд давлением свьш1е 1 атм. При этом на катоде 6 выделяет ся металли 1еский натрий, который, вступая в реакцию с едким натром при температуре , образует гидрид натрия, а на аноде 7 вьщеляются кислород и пары воды. Нейтральный газ, направленньй вдоль диафрагмы 8, созд ет давление в расплаве, препятствующее проникновению в рабочий объем ванны анодных газов и создающее принудительную циркуляцию., При накоплении гидрида натрия вр плаве до 2% в ванну загружают обрабатываемые трубы и производят обработку в течение 2-5 мин. Установка 4 съемных электродных ичеьчс позволяет быстрее производить замену электродов, что сокращает время фостоев ванны. При .необходимости остановки ванны отключг1ют источник постоянного тока, закрывают барботер 9, специальным насосом (на чертеже не показан откачивают расплав в промежуточные емкости и выключают нагреватели 3. Использование нового элемента барботера с подводом нейтрального газа выгодно отличает предлагаемую ванну гидридного травления металлов от известной, так как увеличивается концентрация гидрида натрия в 3-4 раза улучшается равномерность распределения гидрида натрия в рабочем объеме ванны за счет циркуляции расплава. Это позволит увеличить производительность ванны вдвое, снизить удельный расход электроэнергии на 10-15%, снизить расход труб-заготовок на 4-5% и улучшить качество обработки. Формула изобретения 1,Ванна для гидридного травления металлов и сплавов, содержащая корпус, расположенную в нем электролизную камеру для получения гидрида натрия, катоды и аноды, разделенные диафрагмой, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности процесса травления и улучшения качества обработки, она снабжена барботером для подачи нейтрального газа, установленным под катодами, при- этом отверстия барботера направлены под углом к разделительной диафрагме. 2.Ванна по п. 1, отличающаяся тем, что аноды и катоды выполнены в виде съемных спаренных электродных ячеек, расположенных вдоль продольной стенки ванны. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Вайнер Я,В. Дасоян М.А. Технология электрохимических покрытий. Л., Мащгиз, с. 109, 1962. 2.Авторское свидетельство СССР № 282002, кл. С 23 G- 3/00, 1965.