Устройство для электролитического осаждения алюминия

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ОСМЗДЕНИЯ АЛЮМИНИЯ из апротонных, не содержащих кислорода и воды алюминийорганически электролитов , содержащее гальваническую ванну с герметичным колпаком, меха- . низм с подвесками для перемещения изделий через ванну, расположенный в колпаке, загрузочный и разгрузочный шлюзы, выполненные в виде предкамеры , жидкостного шлюза и главной камеры, и транспортирующий механизм с подвесками для ввода и вьшода издаяий из-под колпака, отличающееся тем, что, с целью повышения его производительности и упрощения конструкции, гальваническая ванна выполнена в виде ряда прямоугольных в поперечном сечении § электролизеров, загрузочный и раз ,грузочный шпюзы расположены в ряд с (Л гальванической ванной так, что колпак образует со шлюзами общие главные камеры.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН (19) (! 1) (я)4 С 25 1) 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,",, д

К IlATEHTY

tel

1В

° °

%Ю (21) 3480947/22-02 (22) 20.08.82 (31) P 3133162,9 (32) 21. 08. 81 (33) DE (46) 23.08.85. Бюл. № 31 (72) Зигфрид Биркле, Йоханн Геринг и Клаус Штегер (DE) (71) Сименс АГ (DE) (53) 621.357(088.8) (56) Заявка ФРГ ¹ 2537256, кл. С 25 1) 17/02, 1978.

Заявка ФРГ № 2719680, кл. С 25 D 19/00, 1978. (54)(57) 1, УСТРОЙСТВО 1ЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ОСА)1(ДЕНИЯ АЛЮМИНИЯ из апротонных, не содержащих кислорода и воды алюминийорганических электролитов, содержащее гальваническую ванну с герметичным колпаком, меха- . низм с подвесками для перемещения изделий через ванну, расположенный в колпаке, загрузочный и разгрузочный шлюзы, выполненные в виде предкамеры, жидкостного шлюза и главной камеры, и транспортирующий механизм с подвесками для ввода и вывода издежий из-под колпака, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его производительности и упрощения конструкции, гальваническая ванна выполнена в виде ряда прямоугольных в поперечном сечении электролизеров, загрузочный и раз,грузочный шлюзы расположены в ряд с гальванической ванной так, что колпак образует со шлюзами общие главные камеры.

1175362

1S

2. Устройство по п. 1, о т л й— ч а ю щ е е с я тем, что транспортирующий механизм для ввода и вывода иэделий снабжен основными анодными пластинами, расположенными с обеих сторон подвески для изделия, причем анодные пластины снабжены серьгами и выполнены шириной, равной ширине подвески.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено механизмами для возратно-поступательного перемещения подвесок, Ф установленными на электролизерах, 4 ° Устройство по пп. 1 и 3, о т— личающееся тем, чтооно снабжено дополнительными анодными пластинами, установленными в электролизерах последовательно с основными. анодами.

5. Устройство по п. 1; о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. транспор-. тирующий механизм выполнен в виде

Изобретение относится к устройству для электролитического осаждения алюминия из апротонных, бескислородных и безводных алюминийорганических электролитов.

Цель изобретения — повышение производительности и упрощение конструкции устройства.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3-5 — гальваническая ванна, разные проекции, на фиг. 6— часть подвески анодных пластин, на фиг.7 — разрез А-А на фиг. 6, на фиг. 8 — анодная пластина, на фиг.9— подвеска с изделием.

Устройство состоит из гальванической ванны 1, выполненной в виде прямоугольных электролизеров 2-5.

Последовательно с ними установлена промывочная ванна 6. Электролизеры и ванна установлены в станине 7.

Между ванной 6 и электролизером 5 имеется пространство для добавочной секции. Электролизеры 2-5 и ванна тележки, установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а подвески установлены на ней с возможностью вертикального перемещения.

6. Устройство по пп. 1-5, о т ,л и ч а io щ е е с я тем, что оно снабжено змеевиками для нагрева или охлаждения газа, расположенными на . боковых стенках колпака.

7. Устройство по п. 6, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено лотками для сбора конденсата, расположенными на вертикальных стенках колпака, причем лотки выведены к промывочной ванне.

8. Устройство по пп. 1-7, о т — л и ч а ю щ е е с я тем, что электролизеры снабжены механизмами для регулирования уровня электролита.

9, Устройство по пп. 1-7, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено трубопроводом, соединяющим отдельные электролизеры.

6 расположены в ряд, так что загрузку можно осуществлять с помощью одного транспортного средства, выполненного в виде транспортной тележки

:8, передвигающейся по рельсам 9 на роликах 10 с помощью цепного транспортера 11. Свободный конец последнего выведен наружу через герметическое уплотнение в окружающем гальваническую ванну 1 колпаке 12, который

Л служит одновременно для установки рельсов 9 для транспортной тележки

8 и простирается за закрывающиеся впускные и выпускные отверстия 13 или 14 загрузочного 15 и разгрузочнс го 16 шлюзов, расположенных в ряд с электролизерами 2-5 и ванной 6.

Загрузочный шлюз содержит емкость 17, в которой находится совместимая с электролитом жидкость, например толуол. В крышке 18 емкости 17 предусмотрены загрузочные шахты 19 и

20, выполняющие функцию предкамеры. Нижняя часть этих шахт погружена в жидкость, а верхняя часть герметич3 11753 но закрыта. Загрузочные шахты 19 и

20 заполнены инертным газом, чапример азотом и через них вводят попарно подвески для изделий (на фиг. 1 и 2 не изображено), которые помещают на соответствующие приемные элементы 21 транспортной тележки 22, перемещающейся на роликах 23, по рельсам 24, установленным на обеих сторонах емкости 17 загрузочного то шлюза. Движение транспортной тележки

22 осуществляется преимущественно посредством ходового винта, приводимого в действие сжатым воздухом. м

Транспортная тележка 8 имеет

15 соответствующие элементам 21 крючья

25, расстояние между которыми соответствует расстоянию между элементами 21, а также усредненному расстоянию между загрузочными шахтами

19 и 20. Крючья 25 (фиг. 1) закреплены на тросах 26, направленных че рез ролики 27 транспортной тележки

8, при этом тросы 26 параллельны цепному транспортеру 11 и выходят из колпака 12, не нарушая его герметичность.

Разгрузочный шлюз 16 содержит емкость 28, газонепроницаемо соединенную через крышку 29 с колпаком 12. 0

В крышке 29 выполнены две -разгрузочные шахты 30 и 31, которые выполняют функцию предкамер подобно загрузочным шахтам 19 и 20. Шахты погружены своей нижней частью в заполненную толуолом емкость 28 и образуют вместе с ним жидкостный шлюз. Уро вень жидкости устанавливают так, что нижние концы выпускных шахт 30 и

31 всегда остаются погруженными в жидкость. В емкость 28, как и в ем40 кости 17, установлена транспортная тележка 32, передвигающаяся с помощью роликов 33 по рельсам 34, расположенным на обеих сторонах емкости 28. Транспортная тележка 32

45 снабжена приемными элементами 35.

Устройство работает следующим образом.

Погруженные в жидкость загрузочные шахты 19 и 20 образуют жидкостный шлюз для подвесок с изделиями, которые вводят в направлении стрелки через шахты 19 и 20 и передают на приемные элементы 21.

6? пускными отверстиями 13 и, опустив крючья 25, забирают поцвески с изделиями, после чего крючья 25 поднимают до тех пор, пока они не займут соответствующее положение (фнг. 1). После этого транспортную тележку 8 передвигают в направлении стрелки.

После того как держатели изделий с помощью тележки 8 подняты из соот- ветствующих секций 2-5, погружены в промывочную ванну и затем из нее извлечены, тележка перемещается в соответствующее положение (фиг. 1 и 2). В этом положении транспортной тележки 8 подвешенные на крючьях

25 подвески с изделиями опускают через закрывающиеся отверстия 14 в емкость 28, где они перецаются на приемные элементы изображенной штрихлинией транспортной тележки 32. После этого последняя передвигается в положение, изображенное сплошными линиями. В этом положении подвески поднимают с приемных элементов 35 и через разгрузочные шахты 30 и 31 выва цят в направлении стрелок. В каждом электролизере 2-5 могут быть расположены одна или несколько пар подвесок для изделий, при этом каждая лара подвесок для изделия расположены одна над другой в направлении ,цвижения.

В гальваническую ванну можно одновременно вводить две пары подвесок цля изделий. Для их ввода предназначены шахты 36 и 37 или 38 и 39, а для вывода служат выпускные шахты

40 и 4 1 или 42 и 43 ° Соответственно парам подвесок для изделий транспортная тележка 8 имеет соответствующее число роликов. По обе стороны подвесок цля изделий находятся анодные пластины, которые выполнены так, что их ширина практически соответствует ширине держателей изделиИ, чтобы можно было вводить их с помощью тек же транспортных средств и тем же самым способом, как и держатели иэделий, через загрузочный шлюз и помещать их в предусмотренных для этого местах, а после расхода .извлекать эти пластины иэ электролиэеров и выводить наружу через загрузочный шлюз.

Для забора подвесок с изделиями из загрузочного шлюза транспортную тележку 8 устанавливают нац выДля повышения эффективности осаждения алюминия путем увеличения плотности тока, необходимо относитель1175362

Сравнительно большие габариты колпака 12 имеют то преимущество, 45 что его можно использовать в качестве зоны конденсации, Если колпак

12 снабдить дополнительно нагревательным или охлаждающим устройством, то тогда можно регулировать темпера50 туру отдельных ванн путем испарения толуола. Конденсат можно направлять в ванну 6 для промывочного толуола по конденсационным лоткам 50, которые предусмотрены на обеих продольных сторонах колпака 12. При этом ванна 6 может быть соединена посредством трубопровода для регулиное движение между держателями изделий и анодными пластинами, держатели изделий выполнены подвижными относительно анодных пластин. Поэтому длина отдельных электролизеров

2-5, а также ванны 6 не равна двойной ширине держателей изделий или ширине расположенных по обе стороны анодных пластин, а длиннее на величину, равную ходу движения держателей. Так как держатели изделий должны быть окружены анодами по всей длине их движения, то в ряд с анодными пластинами, соответствующими держателями изделий, применяют дополнительные анодные пластины.

Эти дополнительные анодные пластины вводят через отдельные загрузочные шахты 44 и 45 и после их расхода

20 удаляют через разгрузочные шахты

46 и 47. Транспортные тележки выполнены тогда таким образом, что они могут одновременно принимать все расположенные в одной плоскости анодные пластины и помещать их на предназначенное для них место.

Контактно-удерживающие устройства (фиг, 3-5) для держателей изделий выполнены с возможностью передвижения так, что подвески могут периодически совершать возвратнопоступательные движения паралпельно анодным пластинам. Для перемещения .контактно-удерживающего устройства для держателей изделий служат привод-З5 ные элементы 48, установленные через трубчатые направляющие элементы

49, причем привод осуществляется снаружи. Привод контактно-удерживающих устройств для отдельных секций

40 может быть общим и независимым от других секций. рования уровня с электролизерами

2-5.

В каждый электролизер (на фиг. 3 и 5) 2-5 помещают четыре рамообразных подвески для изделий 51, которые с помощью транспортной штанги 52 можно навешивать в приемных элементах, закрепленных на поперечинах 53, соединенных в свою очередь между собой штангой 54. Расположенные на обоих концах последней поперечины 53 жестко связаны с приводными элементами 48, которые пропущены через трубчатые направляющие лементы 49.

Приводные элементы 48 связаны между собой перемычкой 55 и посредством элемента 56 линейного привода совершают периодическое возвратно-поступательное движение, В качестве линейно-. го привода применяют преимущественно пневматический привод. Как только включен этот привод, четыре подвески для изделий 51 начинают перемещаться параллельно расположенным по обеим сторонам анодным пластинам 57-59.

Анодные пластины 57 и 58 имеют ту же ширину, как и пластинообразные подвески для изделий 51, а ширина анодных пластин 59 соответствует величине хода контактно-удерживающего устройства. Эти элементы являются токопроводными и соединены с катодом источника тока. Штанга 54 также электрически соединенас ними закрепленныминаней обрабатываемыми изделиями.

Шина 60 (фиг. 6 и 7) закреплена на углу стенки одного электролизера с помощью изоляторов 6 1 и 62, которые закреплены в углу посредством уголкового опорного профиля 63. Анод ная пластина 57 соединена через две скобы 64 с проходящей насквозь шиной 60. Когда ее опускают сверху с помощью транспортной тележки 8 на соответствующее место, то скобы, выполненные в виде крючьев, охватывают шину 60. Поскольку подвески для изделий 51 и соответственно анодные пластины 57, подвешенные на крючья

25, могут раскачиваться при торможении транспортной тележки 8, занимающей предназначенное ей положение, то для предотвращения этого она снабжена рамными направляющими, которые выполнены таким образом, что они надежно предотвращают раскачивание держателей изделий 51 или анодных пластин 57.

1175362

1175362

5б

Фиг.5

Составитель А.Пятибратов

Редактор Н.Бобкова Техред Л.Микеш Корректор M.Максимишинец

Заказ 5214/56

Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4