Электролизер для производства металлической ленты из водных растворов

 

Использование: изобретение относится к области металлургии, в частности, к барабанным электролизерам для получения металлической ленты из водных растворов. Сущность изобретения: уплотнение между корпусом 1 и барабан-катодом 3 выполнено с наклонной ветвью 20 с утолщением 21 на ее концевой части с вершиной 22 в средней части утолщения 21. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области электрометаллургии, в частности к устройствам для производства металлической ленты путем электролиза водных растворов.

Известен барабанный электролизер, содержащий корпус, барабан-катод, несколько установленных в общей ванне анодов, перемешивающее устройство и диафрагмы для уплотнения зазора между крышками барабан-катода и корпусом [1] Недостатком этого электролизера является ненадежное уплотнение между корпусом и барабан-катодом, позволяющее утечку электролита из ванны и разрушение ее наружных частей. Кроме того из-за большой площади соприкосновения уплотнения с торцевой поверхностью барабана приводит к увеличению силы сопротивления и как следствие к неравномерному вращению барабан-катода в процессе эксплуатации.

Также известен электролизер для производства металлической ленты из водных растворов, содержащий неподвижный корпус цилиндрической формы, внутри которого установлен вращающийся барабан-катод неподвижные аноды и перемешивающее электролит устройство. Уплотнение между корпусом и барабан-катодом выполнено в виде полосы резиновой ленты, которая своим основанием закреплена на корпусе, а другая ее сторона своим торцем охватывает наружную поверхность барабан-катода в процессе эксплуатации [2] Недостатком этого электролизера является ненадежность уплотнения корпуса с барабаном, приводящее к утечке электролита из ванны. Кроме того данное уплотнение невозможно использовать при замене барабана из-за его различного наружного диаметра, который колеблется в значительных пределах при его изготовлении. Еще одним недостатком этого электролизера является возникновение значительных усилий в зоне контакта уплотнения с барабаном, т.к. уплотнение контактирует с последним всей своей торцевой поверхностью, которую необходимо выполнять с большой точностью, т.е. требуется индивидуальная подгонка, чтобы исключить получения изгиба уплотнения в зоне контакта с барабаном. Это увеличивает время переналадки электролизера при ремонте и техническом обслуживании.

Цель изобретения устранение указанных недостатков и повышение надежности электролизера путем улучшения качества герметизации между барабаном и корпусом в процессе эксплуатации.

Цель достигается тем, что в предложенном электролизере, содержащем корпус, внутри которого установлен вращающийся барабан-катод, охватывающий его анод в виде многослойной сетки, перемешивающее приспособление, натяжное устройство в виде рычажной системы с ремнем и диафрагменное уплотнение причем свободный участок диафрагменного уплотнения в поперечном сечении, выполнен упругим и наклонным к его основанию с утолщением в концевой его части, обращенным в сторону наружной поверхности барабан-катода, а длина утолщения составляет 1/3-1/5 часть длины отогнутого участка, при этом поперечное сечение утолщения выполнено в виде сферы или в виде конусного выступа с вершиной в центре утолщения.

На фиг. 1 изображено сечение электролизера предлагаемой конструкции; на фиг. 2 общий вид уплотнения барабана электролизера; на фиг. 3 поперечное сечение уплотнения выполненного в виде сферы и схема его установки в зависимости от диаметра барабана; на фиг. 4 поперечное сечение уплотнения выполненное согласно п.3 формулы.

Предлагаемый электролизер состоит из цилиндрического корпуса 1, анода 2, вращающегося барабан-катода 3. Корпус 1 изготовлен из инертного материала и имеет водоохлаждаемую рубашку 4. Анод 2 выполнен в виде многослойной сетки и образует с диафрагмой 5 про замкнутое пространство. С барабаном 3, в его концевых участках, установлены ремни 6, которые через рычажную систему 7 натягиваются и вращаются вместе с барабаном 3, закрепленным на валу 8. Электролит циркулирует через подающий патрубок 9 и отводящий патрубок 10 из анодного пространства 11. Для отрыва ленты 12 от барабана 3 служат ролики 13, а перемешивающее приспособление состоит из эксцентрика 14, связанного с приводом, шатуна 15 соединенного со спицами 16. К основанию 17 рубашки 4 жестко прикреплены опоры 18. Уплотнение барабан-катода 3 выполнено из основания 19, которое крепится к корпусу 1 (например винтами), а его наклонная отогнутая ветвь 20 находится в прижатом состоянии к наружной поверхности барабан-катода 3, причем на конце ветви 20 выполнено утолщение 21 с вершиной 22 в средней его части, а длина утолщения в 3-5 раз меньше длины ветви 20.

Электролизер работает следующим образом. Пространство 11 между анодом 2 и катодом 3 заполняет электролитом, чтобы участок катода 3, на котором происходит отрыв ленты 12 находился над уровнем электролита. К электродам подводят напряжение, одновременно в охлаждаемую рубашку 4 подают воду или рассол. Включают привод эксцентрика 14 и катода 3. При этом через эксцентрик 14, шатун 15 приводится в колебательное движение спицы 16 и осуществляется интенсивное перемешивание электролита вблизи катода 3.

Перед установкой барабан-катода 3 в корпус 1 к нему прикрепляют с обоих сторон основаниями 19 уплотнения, таким образом, чтобы его упругая ветвь 20 была направлена внутрь анодного пространства 11. Затем устанавливается барабан-катод 3 с валом 8, таким образом, что его наружная поверхность контактировала с утолщением 21 ветви 20 уплотнения по всему периметру рабочей поверхности уровня электролита в анодном пространстве 11.

Предложенное уплотнение для постоянно вращающегося барабан-катода электролизера позволяет исключить образование складок и гофр по длине уплотнения и надежно герметизировать катод в корпусе. Уплотнение надежно работает с барабаном, у которого изменяется наружный диаметр и не требуется тщательная индивидуальная подгонка. Кроме того исключается контакт ремней с уплотнением, что снижает усилие натяжения ремней в процессе эксплуатации.

Использование изобретения позволит увеличить срок службы электролизера, повысить его надежность, полностью исключить утечку электролита из ванны и повысить качество получаемой на нем ленты, путем постоянного равномерного натяжения ремней с минимальным усилием по сравнению с известными конструкциями электролизеров для металлических лент.

Формула изобретения

1. Электролизер для производства металлической ленты из водных растворов, содержащий корпус, внутри которого установлены вращающийся барабан-катод, охватывающий его анод, выполненный из многослойной сетки, устройство для перемешивания электролита в виде дисков с радиальными кронштейнами, на которых установлены спицы и щетки, съемные и натяжные ролики и диафрагменное уплотнение, установленное между корпусом и барабаном-катодом, отличающийся тем, что уплотнение выполнено в поперечном сечении с упругой, наклонной к основанию ветвью с утолщением на концевой ее части, обращенной к барабану-катоду, а длина утолщения в 3 5 раз меньше длины наклонной ветви.

2. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что утолщение на наклонной ветви в поперечном сечении выполнено сферическим.

3. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что утолщение на наклонной ветви выполнено в виде двух пересекающихся конусных поверхностей с вершиной внутри утолщения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4