Устройство для электролитического обезжиривания длинномерных гибких изделий

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОР КОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ

Сеюэ Сееетсиих

Сециаиистичесиих

Республик

f$3) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заивлено 18.02 81 (21)3249252/22-02 (5l }M. Кл.

С 25 F 7/00 с присоединением заявки М

9вударазней кеиает

CCCP аа дием юевреяххв х аармтв1 (23) Приоритет,Опубликовано 15.12.82. Бюллетень М 46

Дата опубликования описания 15.12.82 (53) УД l(621.357. .8 (088,8) (72) Авторьг изобретения

А, В. Алексеев, Ю, И. Дуксин и В..Г. Пахомов (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ОБЕЗЖИРИВАНИЯ

ДЛИННОМЕРНЫХ ГИБКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к электрохимии и может быть использовано в электротехнической промышленности в качестве технологического оборудования при изготовлении витых ленточных магнитопроводов.

При изготовлении ленточных магннто5 проводов, особенно из сплавов с высокой магнитной пронипаемостью, качество обезжиривания существенно влияет на магнитные свойства сердечников. При пло- в хой очистке невозможно получить высокие маг нитные параметры вследствие науглероживания поверхности грязной ленты при

\ отжиге.

Наиболее эффективным и высокопроизводительным из методов очистки являегтся электрелнтический способ обезжирнвания в электролите под действием электрического тока f 1).

При электролизе на очишаемой поверх- 2о ности выделяются пузырьки газа .(кислорода, водорода), что приводит к омылению и разрыву пленки жира на поверхности ленты. После эаектролитной обработки остаточное загрязнение всегда меньше

0,04 г/м .

В пропессе электролитического обезжиривания при увеличении плотности тока от 5-10 до 25 А/дм время обезжиз. ривания сокращается в 2-3 раза. Eme более эффективная очистка происходит при плотностях тока 800-1000 А/дм ц напряжении 90-180 В. При этом сушественно изменяются условия прохождения тока. На катоде образуется сплошной пузырьковый слой из атомарного водорода, а электрический ток проходит через эту оболочку в виде газовых разрядов, разогреваюших катод вплоть до температуры плавления. Однако подобный эффект возникает в том случае, когда плошадь катода (обрабатываемого объекта) в 30-40 раз меньше плошади анода, что приводит к конпентрапии энергии в тонких (0,2-0,03 мм) слоях у катода.

Известно устройство для электролитической обработки лент, содержащее ванну с электролитом, катод в виде движущей65

3 9814 ся ленты, укрепленной на трех роликах, анод, расположенный под центральным роликом и источник питания (21, Устройство позволяет создавать плотность тока 10,7-73,7 А/дм . Для этого обычно применяют источники питания, дающие ток от 3000 до 7500 А при на пряжении 6-16 В, Для создания условий образования газовой оболочки и плотности тока 800-1000 A/äì при напряже- 10 нии 90-180 В необходимо увеличить в

30-40 раэ плошадь анода, что приведет к черезмерному росту габаритных размеров ванны и мощности источника питания, что в свою очередь вызовет увеличение 15 потре бля ем ой э нерги и.

11ель изобретения — повышение производительности и снижение затрат электриФ ческой энергии.

Поставленная цель достигается тем, щ что в устройстве для электролитического обезжириввния длинномерных гибких изделий, содержащем ванну для электролита, систему направляющих роликов, анод и систему питания, ролики расположены так, что лента образует угол 20-.90 с плоскостью анодной пластины.

Устройство снабжено механизмом для изменения угла наклона ленты относительно анодной пластины и зазора между лентой и пластиной.

Площадь анода в 20-40 раз больше плошади проекции центрального ролика на анод.

Процесс обезжиривания качественно

35 изменяется, если лента двигается под углом к плоскости внодной пластины, так что на входящем участке ленты зазор постоянно уменьшается, а на выходящем участке — увеличивается, В этом случае в зоне минимального зазора создается концентратор напряженности электрического поля. Возникающие в виде пузырьков ионы водорода (на катоне) и ионы кислорода (на аноде) втягиваются дейст45 вием электрического. поля в зону наибольшей напряженности. На входящем участке ленты затягивание газовых пузырьков происходит так же эа счет захвата их двигающейся лентой. Известно что электроли тическое обезжиривание достигается

56 за счет механического отрыва капелек жиров и масел выделяющимися на катоде пузырьками водорода (Н+) и омыления жиров гидроксильными ионами (ОН ). Увеличенйе количества водородных пузырьков в зоне очистки и их перемещения при угловой подаче ленты значительно интенсифицирует процесс обезжиривания и позволяет проводить его при меньших параметрах электрического тока. Наряду с этим

1 высокая напряженность электрического поля в зоне очистки при угловой подаче приводит к увеличению тепловых и парокавитационных явлений, возникающих на поверхности ленты при электрических разрядах, что твк же способствует разрушению и удалению масляных пленок.

В конечном счете при угловой подаче ленты достигается значительное снижение за тра т эле ктроэ нергии > уменьшен ие габаритовв устройства и повышение качества очистки.

Оптимальные значения угла подачи ленты для входного и выходного участков находятся и пределах от 20 до 90

При значениях угла менее 20 процесс качественно не отличается от процесса при движении ленты с постоянным зазором, Перпендикулярная подача (угол 90 ) является верхним пределом, так как при углах более 90 входящий участок ленты начинает экранироваться ее выходя1цим участком.

При определенном соотношении размеров и расположении анода и катода относительно друг друга вблизи центрального ролика происходит резкое увеличение напряженности электрического поля эа счет концентрации силовых линий поля при данной форме электродов. Это позволяет сконцентрировать энергию электрического поля на небольшом участке катода, что приводит к образованию газового слоя на этом участке и дает возможность получить плотности тока 800-1000 А/дм при напряжениях 90-180 В, не увеличивая мощность источника питания и габаритных размеров ванны. Регулировка режима протекания тока осуществляется изменением расстояния между анодом и центральным роликом. При увеличении расстояния между анодом и роликом происходит уменьшение напря женности электрического поля и плотности тока, а при уменьшении — наоборот. Это необходимо для того, чтобы исключить черезмерный разогрев ленты, который может привести к ее расплавлению.

На чертеже показана схема устройства и ход силовых линий электрического поля Е.

Устройство содержит ванну 1 с электролитом, анод 2, катод 3 в виде движущейся ленты, источник 4 питания, три направляющих ролика 5, 6 и 7, среди которых центральный ролик 6 имеет воэможs Формула изобретения

5 9814 ность вертикального перемешения по направляюшей 8.

Устройство работает следуюшим образом.

Ленту 3 непрерывно протягивают в ванне 1 c,çëåêòðoëèòoì, по роликам 5, 6 и 7 над анодом 2 и подают на электроды напряжение от источника питания 4. для проверки работоспособности уст- . ройства изготовлена и испытана опытная 0 установка для обезжиривания пермаллоевых лент. Установка имеет следуюшие технические характеристики. Объем ванны

f составляет 5 л. Электролит — раствор пишевой соды. Диаметр центрального роли- 15 ка «30 мм, а ширина — 40 мм, размеры анода — 150 х 150 мм. Расстояние между центральным роликом и анодом устанавливается в пределах Н 2,0-5,0мм в зависимости от ширины ленты которая 20

1 .составляет от 30 до 5 мм. Напряжение

U = 80-160 В, ток 3 = 2,5-10 А.

Пузырьковый слой образуется на участке длиной 1,0-5,0 мм по всей ширине ленты, Производительность опытной установ- 25 ки составляет 1 км/ч.

Применение устройства позволяет обеспечить хорошую очистку ленты без увеличения потребления энергии и производственных плошадей; повысит производи- ЗО тельность труда при обеэжиривании лент из магнитомягких сплавов, примерно в

65 6

10-15 раэ, что позволяет экономить

1200 руб. на 100 км ленты.

1. Устройство для электролитического обезжиривания длинномерных гибких изделий, содержашее ванну дпя электролита, систему направляюших роликов, анод и систему питания, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения производительности и снижения затрат электрической энергии, ролики расположены так, что гибкое изделие образует угол

20-90 с плоскостью анодной пластины.

2. Устройство по п. 1, о т л и 4 аю ш е е с я тем, что оно снабжено механизмом для изменения угла наклона иэделия относительно анодной пластины и зазора между иэделием и пластиной.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч аю ш е е с я тем, что плошадь анода в

20-40 раз больше плошади проекции центрального ролика на анод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 33 7437, кл. С 25 3) 7/06, 1 970.

2. Патент США N 3483 113, кл. 204-206, 1972

ВНИИ ПИ Заказ 9644/42 Тираж 686 - Подписное

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