Электролизная полимерная ванна



Электролизная полимерная ванна
Электролизная полимерная ванна

 


Владельцы патента RU 2430198:

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ОСБИО" (RU)

Изобретение относится к области конструктирования ванн для электрохимической обработки металлов и может быть использовано на линиях электролизного рафинирования цветных металлов, гальванических линиях электрохимической обработки металлов, а также в других процессах, где требуются ванны с высокой стойкостью к воздействиям кислот, щелочей и растворителей. Электролизная полимерная ванна включает съемный металлический каркас, причем верхняя часть ванны имеет отбортовку, усиленную ребрами жесткости, опирающуюся на каркас, боковые стенки ванны снабжены устройствами для ее фиксации в каркасе, а дно ванны имеет углубления для сбора шлама и выемки для опоры на нижние планки каркаса, причем средняя выемка служит для фиксации ванны в каркасе, а крайними выемками ванна свободно опирается на каркас. Технический результат - создание полимерной гальванической ванны, имеющей металлический каркас, в котором не возникают токи Фуко, исключение причин возникновения трещин на ванне, а также упрощение эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к технологическому оборудованию для электролизной, электрохимической и химической обработки металлов и может быть использовано на линиях электролизного рафинирования цветных металлов, гальванических линиях электрохимической обработки металлов, а также в других процессах, где требуются ванны с высокой стойкостью к воздействиям кислот, щелочей и растворителей.

Применение полимеров для изготовления ванн является перспективным направлением.

Известны примеры использования полимеров для изготовления электролизных ванн (см. патент №983153, МПК5 С25D 17/02, от 23.12.1982 г.). Согласно этому патенту ванны изготавливаются из стеклопластика.

Недостатком ванны по этому патенту является трудоемкость изготовления ванн из стеклопластика, вредные условия при работе со стеклопластиком и склонность ванн к растрескиванию во время эксплуатации.

Наиболее близким по технической сути является электролизная ванна из полипропилена или полиэтилена по патенту на полезную модель №55780, МПК С25D 17/02, от 03.02.2006 г.

Ванны по данному патенту имеют следующие недостатки:

- бандажные пояса, имеющие металлический каркас, образуют замкнутый контур вокруг ванны и в них наводятся токи Фуко, т.к. в рабочем режиме через электролит в ванну течет ток в несколько тысяч ампер, что приводит к потерям электроэнергии и ненужному нагреву ванны;

- бандажные пояса, имеющие металлический каркас, образуют жесткий замкнутый контур и при разогреве ванны в рабочем режиме вследствие удлинения ванны в теле полимера возникают механические напряжения, т.к. температурный коэффициент линейного расширения у полимера на 2 порядка выше, чем у стали (12×10-4 и 8×10-6 соответственно). Циклическое воздействие указанных напряжений приводит к образованию и распространению трещин в теле ванны;

- электролизная ванна установлена на керамических изоляторах, и при тепловом расширении ванна смещает изоляторы, поэтому изоляторы приходится периодически поправлять, иначе при падении ванна создаст угрозу для жизни обслуживающего персонала;

- к ванне жестко привязаны питающие и отводящие трубопроводы, поэтому в случае необходимости замена ванны требует много времени и трудозатрат.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание конструкции полимерной ванны, которая не имеет перечисленных недостатков.

Для решения технической задачи предлагается полимерная ванна, включающая металлический каркас, при этом верхняя часть ванны имеет отбортовку, усиленную ребрами жесткости, опирающуюся на каркас, боковые стенки ванны снабжены устройствами для ее фиксации в каркасе, а дно ванны имеет углубления для сбора шлама и выемки для опоры на нижние планки каркаса, причем средняя выемка служит для фиксации ванны в каркасе, а крайними выемками ванна свободно опирается на защищенный полимерным покрытием каркас, который является отдельной конструкцией, представляющей собой систему ребер жесткости, образующих опору для ванны с четырех сторон, без образования замкнутого контура, и предусматривающей крепежные элементы для фиксации подводящих и отводящих трубопроводов и посадочные места для установки каркаса на изоляторы.

На фиг.1 изображена цельнолитая полимерная ванна, в верхней части, по длинным сторонам имеющая отбортовку 1, усиленную ребрами жесткости 2, передающую нагрузку от веса катодов и анодов, применяющихся при электролизе, на верхние планки каркаса 7 (фиг.2) защищенного от агрессивных сред полимерным покрытием.

Дно ванны имеет углубления 3 для сброса шлама, образующегося в процессе электролиза, и выемки 4, 5 для опоры ванны на нижние планки 8, 9 каркаса, при этом средняя выемка 4 служит для фиксации ванны в каркасе, на планке 8, а крайними выемками 5 ванна свободно опирается на планки 9 каркаса.

На боках ванны предусмотрены фиксаторы 6 для дополнительной фиксации ванны в каркасе.

Такая компоновка позволяет избежать возникновения напряжений от теплового расширения ванны.

Каркас, фиг.2, представляет собой отдельную конструкцию, защищенную от агрессивных сред полимерным покрытием, представляющую собой систему ребер жесткости, образующих опору для ванны с четырех сторон, без образования замкнутого контура, и предусматривающую крепежные элементы 10 для фиксации подводящих и отводящих трубопроводов и посадочные места 11 для установки каркаса на изоляторы.

Металлический каркас, защищенный от воздействия агрессивных сред полимерным покрытием, изготавливается из отдельных элементов, соединенных сваркой. Собранный каркас покрывается несколькими слоями противокислотного полимерного покрытия.

Цельнолитая полимерная ванна изготавливается методом интрузии из полимерного композиционного материала. Ванна устанавливается на каркас, служащий опорой для ванны и разгружающий все 4 стенки ванны от давления электролита внутри ванны, и при необходимости легко демонтируется из него, т.к. все коммуникации и изоляторы крепятся к каркасу.

Подготовка ванны к работе осуществляется следующим образом.

Ванна помещается в металлический каркас, установленный на керамических изоляторах посредством посадочных мест 11, таким образом, чтобы ребра жесткости 2, усиливающие отбортовку 1 по длинным сторонам ванны легли на поверхность верхних планок каркаса 7, средняя выемка 4 на дне ванны зафиксировала бы положение ванны в каркасе, попав на среднюю нижнюю планку каркаса 8. Крайние выемки ванны 5 свободно ложатся на нижние планки 9 каркаса.

После соединения с подводящим и отводящим трубопроводами, прикрепленными крепежными элементами 10 к каркасу, ванна готова к эксплуатации.

Таким образом, каркас служит опорой для ванны и разгружает все четыре стенки ванны от давления электролита внутри ванны и веса катодов и анодов, применяющихся в процессе электролиза.

Кроме того, предлагаемый каркас не образует замкнутого контура вокруг ванны, тем самым, предотвращая наведение токов Фуко, вызывающих ненужный нагрев ванны и потери электроэнергии.

Отсутствие жесткой фиксации ванны в каркасе предохраняет конструкцию от смещения с изоляторов вследствие теплового расширения ванны и предотвращает падение последней, устраняя угрозу для жизни обслуживающего персонала.

Вывод металлического каркаса в отдельную конструкцию позволяет исключить возникновение микротрещин (из-за различных значений температурного коэффициента расширения полимера и металла) в теле ванны, а значит существенно продлить срок службы последней.

Отсутствие жесткой привязки к ванне питающего и отводящего трубопроводов позволяет производить быструю замену ванны, при минимуме времени и трудозатрат.

Изготовление ванны и каркаса не представляет технической трудности, производится на типовом оборудовании, с применением типовых технологических процессов.

1. Электролизная полимерная ванна, включающая металлический каркас, отличающаяся тем, что верхняя часть ванны имеет отбортовку, усиленную ребрами жесткости, опирающуюся на каркас, боковые стенки ванны снабжены устройствами для ее фиксации в каркасе, а дно ванны имеет углубления для сбора шлама и выемки для опоры на нижние планки каркаса, причем средняя выемка служит для фиксации ванны в каркасе, а крайними выемками ванна свободно опирается на каркас.

2. Ванна по п.1, отличающаяся тем, что металлический каркас, защищенный полимерным покрытием, является отдельной конструкцией, представляющей собой систему ребер жесткости, образующих опору для ванны с четырех сторон, без образования замкнутого контура, и предусматривающей крепежные элементы для фиксации подводящих и отводящих трубопроводов и посадочные места для установки каркаса на изоляторы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гальванотехники. .

Изобретение относится к электронному и термоэлектрическому приборостроению. .

Изобретение относится к области гальванопластики, в частности к электролитической формовке сложнопрофилированных деталей с переменной толщиной стенки. .

Изобретение относится к области гальванопластики, в частности к электролитическому формообразованию сложнопрофилированных деталей с переменной толщиной стенки. .

Изобретение относится к оборудованию для электролитической обработки поверхности металлов и их сплавов путем оксидирования для повышения износостойкости, коррозионностойкости, теплостойкости, получения декоративных и электроизоляционных покрытий и может быть использовано в машиностроении, авиационной, химической промышленности, медицине, а также в ремонтном производстве при упрочнении и восстановлении деталей.

Изобретение относится к химическому оборудованию, применяемому в различных отраслях промышленности, а более конкретно к гальваническим ваннам. .

Изобретение относится к технологии и оборудованию для электролитической обработки поверхности металлов и их сплавов путем оксидирования для повышения износостойкости, коррозионностойкости, теплостойкости, получения декоративных и электроизоляционных покрытий и может быть использовано в машиностроении, авиационной, химической промышленности, медицине, а также в ремонтном производстве при упрочнении и восстановлении деталей.

Изобретение относится к устройствам для получения оксидных покрытий на деталях и может быть использовано для восстановления с упрочнением колодцев корпусов шестеренных насосов.

Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к изготовлению ванн для работы с электролитами, имеющими нейтральную, щелочную и кислую среду при температуре до 80-90°С, а также к промывочным ваннам, емкостям для хранения и переработки агрессивных жидкостей и отходов. Ванна содержит металлический корпус с внутренним защитным покрытием, которое выполнено в виде композиционного материала из полиимидного полотна нетканой структуры и лака на основе хлорсульфированного полиэтилена в виде 20% раствора в толуоле, этилацетате или сольвенте с вулканизирующими добавками, нанесенного в три слоя. Способ включает формирование внутреннего защитного покрытия на металлическом корпусе, которое получают путем накладывания полиимидного полотна нетканой структуры на сырую эпоксидную шпатлевку, предварительно нанесенную на внутреннюю поверхность корпуса с нахлестом в месте швов и пропиткой нахлестов упомянутой шпатлевкой, и нанесение на полиимидное полотно нетканой структуры трех слоев указанного выше лака. Изобретение позволяет обеспечить эффективную защиту ванны от коррозии в любых агрессивных средах, а также упростить изготовление ванны и ее ремонт. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство относится к области гальванотехники и может быть использовано в машиностроении для электролитической обработки поверхности металлических деталей путем их оксидирования. Устройство содержит ванну, барботер, установленный в ванне, токоподводы, источник электрического тока и системы управления процессом микродугового оксидирования, охлаждения электролита и вытяжной вентиляции, при этом оно снабжено малыми ваннами, заполненными электролитом, токоподводы выполнены в виде трех штанг из электропроводного материала, установленных горизонтально и расположенных равномерно над ванной, изолированно от нее и параллельно друг другу, а две крайние штанги электрически соединены друг с другом и подключены к одному из полюсов источника тока, ко второму полюсу которого подключена средняя штанга, причем малые ванны навешены на крайние штанги с помощью подвесок из электропроводного материала для обрабатываемых изделий с возможностью погружения каждой из малых ванн с электролитом в ванну устройства, заполненную охлаждающей жидкостью, на требуемую глубину, а на средней штанге размещены подвески для обрабатываемых изделий с возможностью их погружения в малые ванны с электролитом на требуемую глубину. Технический результат: повышение производительности обработки деталей путем обеспечения возможности их групповой обработки. 4 ил.
Изобретение относится к способу, а также к устройству для изготовления на металлической поверхности твердого покрытия с низкой степенью износа, содержащего никель и бор, которое может быть использовано при изготовлении деталей, которые подвергаются высоким механическим нагрузкам. Твердое покрытие осаждают из содержащего никель электролита, который включает частицы бора или частицы соединений бора в виде диспергата. При этом частицы диспергата удерживаются в дисперсном состоянии с помощью протекающего через электролит газа, который протекает от дна резервуара, в котором происходит осаждение покрытия, до поверхности электролита. Газ протекает через герметичную для жидкости часть дна резервуара, которое выполнено герметичным для жидкости и пропускающим газ. Преимуществом способа является возможность регулирования степени осаждения покрытия, а также степени дисперсности находящихся в электролите дисперсных частиц. 3 н. и 10 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к устройствам для осаждения электролитических покрытий, в том числе композиционных и покрытий золотом изделий электронной техники. Устройство содержит ванну с электродами, перемешивающий механизм, напорную систему, заборный элемент и приспособление для размещения деталей. Перемешивающий механизм выполнен в виде вихревого насоса, вал которого снабжен лопастями, помещенного в ванну так, что его заборное отверстие размещено вблизи дна, а к напорному отверстию подключены, по крайней мере, две трубки, расположенные параллельно дну ванны, выходное отверстие каждой заглушено, а на боковой поверхности выполнены отверстия, направленные в сторону дна, и барабанчика, имеющего на боковой поверхности отверстия и ребра, параллельные его оси, закрепленного на штанге с возможностью вращения вокруг своей оси, при этом штанга установлена под наклоном к корпусу ванны с возможностью вращения, а ось барабанчика описывает телесный угол 90° в центре ванны и поступательно перемещается вверх-вниз, причем приспособление для размещения деталей выполнено в виде трех параллельных штанг, средняя катодная из которых выполнена с возможностью горизонтального перемещения и колебания, а корпус ванны выполнен нагреваемым. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и повышение качества наносимых покрытий на изделия, а также повышение производительности и надежности работы устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении ванны для гальванических производств с рабочими электролитами, имеющими нейтральную, щелочную и кислую среду, работающим при температуре от -30 до +30°С, а также к промывочным ваннам гальванопроизводства, емкостям для сброса, хранения и переработки агрессивных жидкостей и отходов. Способ включает формирование внутреннего защитного покрытия на металлическом корпусе. Защитное покрытие формируют путем выкладывания на внутренней поверхности ванны поливинилхлоридной ленты с липким слоем, представляющим собой композицию из поливинилхлоридной смолы и пластификатора. При этом сначала выкладывают ленту на сварные швы корпуса ванны, на которые предварительно наносится клей БФ-4 с добавлением протекторного наполнителя в количестве 25-30 мас .ч. на 100 мас. ч. клея, причем в качестве протекторного наполнителя используется ультрадисперсный цинк, затем выкладывают поливинилхлоридную ленту с липким слоем на всю поверхность ванны, перекрывая стыки предыдущих слоев последующими слоями ленты. Технический результат: обеспечение эффективной защиты ванны от коррозии, простоты изготовления и ремонта ванны любых размеров при наличии различных отверстий для ввода-вывода агрессивных реагентов. 1 ил., 1 табл., 1 пр.
Наверх