RU2082832C1

RU2082832C1 - Electrolyzer for production of non-ferrous metal foil from aqueous solutions

Info

Publication number: RU2082832C1
Application number: RU95106583A
Authority: RU
Inventors: А.И. Вольхин; А.М. Евгенов; Б.А. Коновалов; А.Ф. Костин; С.С. Бобов; И.Д. Плеханов
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "Кыштымский медеэлектролитный завод"
Priority date: 1995-04-25
Filing date: 1995-04-25
Publication date: 1997-06-27
Also published as: RU95106583A

Abstract

FIELD: electrometallurgy. SUBSTANCE: invention, in particular, relates to electrolyzers for production of non-ferrous metal tape from solutions. Electrolyzer contains bath with anode and rotating drum-cathode with grooves on its end regions, and edge formers in the form of continuous elastic members with circular cross-section. The latter are installed with preload in grooves of drum-cathode and embrace drum-cathodes. Continuous elastic members are pressed to drum-cathodes by means of clamping rollers and stretched by means of tension rollers. The latter are positioned over the drum-cathodes and at an angle to grooves, and the former are positioned from outside the continuous elastic members in the zone where they enter grooves. Continuous elastic members may rotate around their axes actuated by clamping rollers. When applied, invention excludes break of foil edges caused by their sticking to grooves of drum-cathode. EFFECT: increased reliability and productivity. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электрометаллургии, в частности к устройствам для производства медной ленты или фольги путем электролиза водных растворов. The invention relates to electrometallurgy, in particular to devices for the production of copper tape or foil by electrolysis of aqueous solutions.

Известен электролизер для производства фольги известных металлов из водных растворов, содержащий ванну с раствором металла и имеющий возможность вращения в ней барабан-катод с канавками на его концевых участках, нерастворимый анод, два формирователя кромок в виде расположенных в канавках барабан-катода упругих элементов и натяжных роликов, закрепленные над барабан-катодом. Known electrolyzer for the production of foil of known metals from aqueous solutions, containing a bath with a metal solution and having the ability to rotate a drum cathode in it with grooves at its end sections, an insoluble anode, two edge shapers in the form of elastic elements and tension elements located in the grooves of the drum cathode rollers mounted above the drum cathode.

Недостатком этого электролизера является ненадежная защищенность углубления, в которые установлены ремни, от осаждения в них меди и как следствие обрыв ленты или ее краев при отрыве е от барабан-катода при намотке. Это происходит потому, что ремни установлены в профильном углублении с зазором и часть углубления остаются открытыми из-за деформации ремня или натяжений. Кроме того, из-за профильного углубления невозможно осуществлять дополнительно вращение ремней вокруг своей оси с одновременным вращением барабан-катода в процессе работы. The disadvantage of this electrolyzer is the unreliable protection of the recesses in which the belts are installed from copper deposition in them and, as a result, the breakage of the tape or its edges when it is torn off the drum cathode during winding. This is because the belts are installed in the profile recess with a gap and part of the recess remains open due to deformation of the belt or tension. In addition, due to the profile recess, it is impossible to additionally rotate the belts around its axis with the simultaneous rotation of the drum cathode during operation.

Указанные недостатки приводят к снижению производительности из-за частных обрывов ленты и значительные затраты на обслуживание электролизера из-за дополнительных настроек. These shortcomings lead to a decrease in productivity due to frequent breaks in the tape and significant costs for the maintenance of the cell due to additional settings.

Задача изобретения повышение надежности электролизера путем исключения образования наростов в кольцевых канавках кромкоформирователя фольги. The objective of the invention is to increase the reliability of the electrolyzer by eliminating the formation of growths in the annular grooves of the foil edge former.

Это достигается тем, что в электролизере для производства фольги цветных металлов из водных растворов, содержащим ванну с раствором металла и имеющим возможность вращения в ней барабан-катод с канавками на его концевых участках, нерастворимый анод, два формирователя кромок в виде расположенных в канавках барабан-катода бесконечных упругих элементов и натяжные ролики, закрепленные над барабан-катодом, использованы прижимные ролики, расположенные с наружной стороны формирователей кромок в зоне их входа в канавки барабан-катода, бесконечный элемент выполнен круглым в поперечном сечения, диаметр которого больше диаметра канавок барабан-катода, натяжные ролики установлены под углом к плоскости канавок барабан-катода. Расстояние между натяжными роликами формирователя превышает расстояние между прижимными роликами, бесконечный упругий элемент имеет возможность принудительно вращается вокруг своей оси под натяжными роликами по средством барабан-катода, а угол наклона натяжных роликов составляет 5 10^o.This is achieved by the fact that in the electrolyzer for the production of non-ferrous metal foil from aqueous solutions, containing a bath with a metal solution and having the ability to rotate a drum cathode in it with grooves at its end sections, an insoluble anode, two edge shapers in the form of a drum-located in the grooves cathode of infinite elastic elements and tension rollers mounted above the drum cathode, pinch rollers are used located on the outside of the edge formers in the area of their entry into the grooves of the drum cathode, endless the n element is made round in cross section, the diameter of which is larger than the diameter of the grooves of the drum cathode, the tension rollers are installed at an angle to the plane of the grooves of the drum cathode. The distance between the tension rollers of the shaper exceeds the distance between the pressure rollers, the endless elastic element can forcibly rotate around its axis under the tension rollers by means of a drum cathode, and the angle of inclination of the tension rollers is 5 10 ^o .

На фиг. 1 изображен предложенный электролизер с частичным разрезом для лучшего показа конструкции; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1. In FIG. 1 shows the proposed electrolyzer with a partial section for a better view of the structure; in FIG. 2, section AA in FIG. one; in FIG. 3 is a section BB in FIG. one.

Электролизер состоит из цилиндрической ванны 1 анода 2, барабан-катода 3. Ванна 1 выполнена из инертного по отношению к электролизу материала, например, титана и имеет водоохлаждающую рубашку (не показана) на внутренней части ванны 1 закреплены опоры 4 под анод 2, выполненный, например, в виде многослойной сетки из нержавеющей стали и титана. Барабан-катод выполнен из пустотелого цилиндра, закрепленного на валу 5, через который осуществляется подвод электрического тока (не показано). Внутренняя полость барабан-катода 3 герметизирована от электролита уплотнениями 6 и 7, а сама ванна 1 - уплотнениями 8 и 9. В концевых частях на наружной поверхности барабан-катода 3 выполнены кольцевые канавки 10 и 11 в которых установлены с натягом формирователи кромок 12 и 13 в виде бесконечных упругих элементов круглого поперечного сечения, охватывающие барабан-катоду прижимными роликами 16. Ролики как натяжные так и прижимные закреплены на опорах 17 через оси 18 к корпусу ванны 1. Натяжные ролики 14 и 15 установлены со смешением по отношению к канавкам 10 и 11 барабан-катода 3 и наклонены под углом α 5 10^o по отношению к плоскости канавок 10 и 11, т.е. всегда выполняется условие что S > S₁.The cell consists of a cylindrical bath 1 of the anode 2, the drum-cathode 3. The bath 1 is made of a material inert with respect to the electrolysis, for example, titanium and has a water-cooling jacket (not shown) on the inside of the bath 1 there are fixed supports 4 under the anode 2, made for example, in the form of a multilayer mesh of stainless steel and titanium. The cathode drum is made of a hollow cylinder mounted on a shaft 5, through which an electric current supply (not shown) is provided. The inner cavity of the drum cathode 3 is sealed from the electrolyte with seals 6 and 7, and the bath 1 itself is sealed with seals 8 and 9. In the end parts on the outer surface of the drum cathode 3 there are annular grooves 10 and 11 in which the edge shapers 12 and 13 are installed with interference in the form of infinite elastic elements of circular cross section, covering the drum-cathode with pressure rollers 16. Both the tension and pressure rollers are fixed on the supports 17 through the axis 18 to the bath body 1. The tension rollers 14 and 15 are installed with mixing in relation to the ditches Kam 10 and 11 of the drum cathode 3 and are inclined at an angle α 5 10 ^o relative to the plane of the grooves 10 and 11, i.e. the condition always holds that S> S ₁ .

Электролизер работает следующим образом. The cell operates as follows.

Ванну 1 заполняют электролитом таким образом, чтобы он постоянно находился между анодом 2 и барабан-катодом 3. Подводят электрический ток и включают привод вращения барабан-катода 3. Электролит наливается таким образом, чтобы часть барабана-катода 3, на котором происходит отрыв фольги находился выше уровня электролита под действием электролиза медь осаждается на наружной поверхности барабан-катода, а затем снимается и наматывается в рулон. Вместе с барабаном начинает вращаться формирователи кромок 12 и 13 вместе с роликами 14 16 под действием силы натяжения. Находясь в ванне 1 формирователи кромок ленты препятствуют осаждению меди в канавках 10 и 11 барабан-катода 3. Кроме того, за счет наклона натяжных роликов 14 и 15, а расположения формирователя 12 и 13 между прижимным роликом и канавкой 11 барабан-катода 3 осуществляется принудительное вращение формирователей вокруг своей оси. Поворачиваясь формирователь 12 и 13 под действием силы натяжения с усилием скользит по поверхности канавок 10 и 11 и тем самым счищает все отслоения меди и других частиц во время электролиза. The bath 1 is filled with electrolyte so that it is constantly located between the anode 2 and the drum cathode 3. An electric current is supplied and the rotation drive of the drum cathode 3 is turned on. The electrolyte is poured so that the part of the drum cathode 3 on which the foil is torn off above the electrolyte level, under the action of electrolysis, copper is deposited on the outer surface of the drum cathode, and then removed and wound into a roll. Together with the drum, the edge shapers 12 and 13 begin to rotate together with the rollers 14 16 under the action of the tension force. While in the bath 1, the tape edge formers prevent the deposition of copper in the grooves 10 and 11 of the drum cathode 3. In addition, due to the inclination of the tension rollers 14 and 15, and the location of the former 12 and 13 between the pressure roller and the groove 11 of the drum cathode 3 shaper rotation around its axis. By turning the shaper 12 and 13 under the action of a tensile force, it slides with force along the surface of the grooves 10 and 11 and thereby clears all delamination of copper and other particles during electrolysis.

Электролизер позволяет постоянно самоочищаться канавкам от отложений металлов в них и держать кромки фольги в свободном состоянии. За счет принудительного поворота формирователей вокруг своей оси без дополнительного устройства производится съем всех отложений в торцевых частях листа фольги или ленты из цветных металлов. The electrolyzer allows you to constantly self-cleaning the grooves from metal deposits in them and keep the edges of the foil in a free state. Due to the forced rotation of the formers around its axis without an additional device, all deposits are removed in the end parts of the foil sheet or tape from non-ferrous metals.

Использование изобретения позволяет исключить прилипания кромок фольги к барабан-катоду во время электролиза и обеспечить качественный съем фольги с барабан-катода. Это приводит к резкому сокращению количества обрыва фольги, остановки процесса получения фольги, что приводит к увеличению производительности труда за счет уменьшения простоев оборудования и ремонтных работ по устранению обрывов ленты. Using the invention allows to prevent sticking of the edges of the foil to the drum cathode during electrolysis and to ensure high-quality removal of the foil from the drum cathode. This leads to a sharp reduction in the number of foil breaks, a halt in the process of producing foil, which leads to an increase in labor productivity by reducing equipment downtime and repair work to eliminate tape breaks.

Claims

1. Электролизер для производства фольги цветных металлов из водных растворов, содержащий ванну с раствором металла и имеющий возможность вращения в ней барабан-катод с канавками на его концевых участках, нерастворимый анод, два формирователя кромок в виде расположенных в канавках барабан-катода бесконечных упругих элементов и натяжные ролики, закрепленные над барабан-катодом, отличающийся тем, что он снабжен прижимными роликами, расположенными с наружной стороны формирователей кромок в зоне их входа в канавки барабан-катода, при этом бесконечный упругий элемент выполнен круглым в поперечном сечении, диаметр которого больше диаметра канавок барабан-катода, а натяжные ролики установлены под углом к плоскости канавок барабан-катода. 1. The electrolyzer for the production of non-ferrous metal foil from aqueous solutions, containing a bath with a metal solution and having the ability to rotate a drum cathode in it with grooves at its end sections, an insoluble anode, two edge shapers in the form of infinite elastic elements located in the grooves of the drum cathode and tension rollers mounted above the drum cathode, characterized in that it is equipped with pressure rollers located on the outside of the edge formers in the area of their entry into the grooves of the drum cathode, while the final elastic element is made round in cross section, the diameter of which is larger than the diameter of the grooves of the drum-cathode, and the tension rollers are installed at an angle to the plane of the grooves of the drum-cathode.

2. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что расстояние между натяжными роликами формирователя кромок превышает расстояние между прижимными роликами. 2. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that the distance between the tension rollers of the edge former exceeds the distance between the pressure rollers.

3. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что угол наклона натяжных роликов к прижимным роликам составляет 5 10^o.3. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that the angle of inclination of the tension rollers to the pressure rollers is 5 10 ^o .

4. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что бесконечный упругий элемент имеет возможность принудительного вращения посредством барабан-катода вокруг своей оси над нажимными роликами. 4. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that the endless elastic element has the possibility of forced rotation by means of a drum cathode around its axis above the pressure rollers.