Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13808
.pdf
изменения амплитуды колебаний язычка a.
:65 При таком способе использования магнит k может быть расположен в любом положении относительно
положения максимального смещения язычка. Якорь из мягкого железа ii.
Электромагнит k может быть закреплен на язычке для увеличения силы, прилагаемой электромагнитом k.
Электромагнит k может быть выполнен из двух частей, которые могут быть установлены на противоположных
сторонах язычка a и якоря. Он может быть установлен на вибраторе a таким образом, чтобы оставаться на
равном расстоянии от двух противоположных частей во все моменты колебаний, чтобы избежать крутящего
напряжения. Регулирующее действие магнита или магнитов k, расположенных с одной стороны от центра
качания вибратора, объясняется следующим образом: если амплитуда Δt увеличивается, якорь Δt пройдет
мимо магнита в момент включения магнита через контакт ротора, тогда как если амплитуда слишком мала,
якорь не достигнет магнита в момент включения магнита. В первом случае язычок n будет испытывать
обратное сопротивление, стремящееся уменьшить амплитуду, а во втором случае — прямое сопротивление,
стремящееся увеличить амплитуду Δt.
Фоновые часы могут быть сконструированы, как показано на рисунках 1, 2 и 3, но без магнитных катушек 21,
при этом стержень из мягкого железа 3 заменен постоянным магнитом 85 подходящей формы, а энергия
вращения обеспечивается исключительно электромагнитом, направленным на одну сторону от центра
качания стержня 3, причем такой электромагнит питается импульсами тока, управляемыми контактным
зажимом 15. Этот электромагнит может быть расположен таким образом, чтобы воздействовать на
постоянный магнит, заменяющий стержень 3, или на маятник может быть установлен отдельный кусок железа,
называемый якорем, который будет вращаться под действием электромагнита. В этом случае диск 14
синхронизирован с магнитом 3 и получает импульсы вращения от магнетизма, индуцированного в нем через
100 ярмов 4 Если электромагнит включен, когда магнит или железный якорь находятся напротив него, на
указанный магнит или якорь не действует движущая сила, но когда амплитуда маятника стремится к
уменьшению, как это должно происходить, поскольку он приводит в движение ротор, он не сможет достичь
положения, которое обеспечивает наиболее близкое сближение между магнитом или якорем и
электромагнитом, и возникнет сила притяжения, которая будет стремиться увеличить амплитуду маятника.
Следует понимать, что формы изобретения, изображенные на прилагаемых чертежах, приведены лишь в
качестве примера 1, и что изобретение может быть реализовано во многих других формах и может включать в
себя вибраторы различных типов.
В качестве вибрационной системы может использоваться, например, вилка, балансирное колесо с пружиной,
масса, вибрирующая вертикально под управлением винтовой пружины, или тело, катящееся по
криволинейной поверхности.
Во всех этих формах вибратор состоит из магнитного материала или несет в качестве прикрепленной или
неотъемлемой части массу магнитного материала, которая может быть либо постоянно намагничена, либо
временно намагничиваема, а на ней – электрические проводники или катушки, через которые протекает
непрерывный или постоянный ток, вызывающий намагничивание. Вращающийся элемент может состоять из
вращающейся массы, несущей один или несколько выступающих полюсов или выступов магнитного
материала, постоянно намагниченных или способных к временному намагничиванию, или он может иметь
локализованную полярность без выступающих полюсов, и его полярность может быть вызвана проводниками,
по которым протекают постоянные или переменные электрические токи.
Энергия, необходимая для поддержания работы системы, может подаваться к вибратору любыми
механическими, магнитными или электромагнитными средствами, но при использовании механического
привода он, как правило, передается на ротор и может представлять собой любую известную движущую силу,
например, от пружины или грузов и колесной передачи, электродвигателя или двигателя внутреннего
сгорания или водяного двигателя. Если используется электродвигатель, он может быть любого известного
типа для работы от переменного или постоянного тока.
Вся система или ее часть могут быть заключены в вакуумированный сосуд или в сосуд, содержащий
постоянное количество воздуха или любого другого газа.
Искрение на контактах можно предотвратить любым сочетанием емкости и сопротивления или любыми
другими подходящими средствами.
Ротор может нести любой маховик, который при необходимости может содержать жидкость для
предотвращения изменения скорости вращения за счет поглощения энергии трения. Аналогичным образом
может использоваться маховик с фрикционной муфтой.
После того, как я подробно описал и определил природу своего изобретения и способ его осуществления, я
заявляю, что то, что я сделал,
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_367013.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=367013&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB367013A
[]
À'1L\ a, L ii
если" i#
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 11 ноября 1930 г., № 33982/30.
,, 17 апреля 1931 г., № 11497/37, один полный левый: 3 сентября 1931 г.
Завершено: 11 февраля 1932 г.
367 o,013 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 33982, 1930 г.
Усовершенствования в области электролитической рафинировки меди и других металлов или относящиеся к
ней.
Я, Александр Грант Макгрегор, гражданин Соединенных Штатов Америки, проживающий по адресу: Selection
Trust Building, Mason's Avenue, Coleman Street, London, E C 2, настоящим заявляю, что изобретение компании
имеет следующий характер: данное изобретение включает усовершенствования в области
электролитического рафинирования меди и других металлов или относящиеся к нему.
Одна из известных систем электролитического рафинирования меди, известная как последовательная
система, характеризуется тем, что одна сторона анода действует как катод следующего соседнего анода, так
что при пропускании тока через последовательность ячеек от одного конца до другого происходит вытеснение
меди с одной стороны анодов и ее осаждение на обратной стороне анодов следующих ячеек в серии. Как
правило, этот процесс осуществляется с использованием тонких анодных пластин, так что осаждение может
продолжаться без перерыва до тех пор, пока все анодные пластины не будут электролитически вытеснены и
осаждены в виде катодов, после чего они извлекаются из ячеек для использования. Для этой цели
целесообразно использовать только тонкие аноды, поскольку при использовании более толстых анодов и
образовании толстых слоев осажденный металл приобретает неровную поверхность, что приводит к
образованию «деревьев» и «ростков» на слое, которые вызывают короткое замыкание электрического тока и
снижают эффективность. Тисность.
Более того, в "многоканальной" системе необходимо начинать работу с достаточным расстоянием между
анодным и катодным листами, имеющими неровные поверхности, что влечет за собой дополнительное
напряжение (4 dro), превышающее то, которое можно было бы достичь, если бы пластины были расположены
ближе друг к другу.
Кроме того, по мере коррозии анодов и замены готовых катодов новыми тонкими катодными листами (обычно
для каждой заправки анодов используется три или более партий катодов), расстояние между центром анода и
катода остается неизменным, но расстояние между поверхностями анода и катода увеличивается, что
приводит к соответствующему падению напряжения и снижению эффективности. Еще одним недостатком
многокомпонентной системы является большой трудозатрат, необходимых для производства тонких катодных
листов, и последующий уход за ними.
Согласно настоящему изобретению, представляющему собой усовершенствование последовательной
системы электролитического рафинирования меди, предлагаются аноды большей толщины, чем те, которые
могут быть эффективно рафинированы электроосаждением за один этап, и электролиз проводится поэтапно
путем периодического удаления анодов и снятия с них осажденных катодных пластин. Предпочтительно,
после снятия на каждом этапе анодные пластины заменяются для дальнейшей обработки с новым
расстоянием между центрами, так что расстояние между электродами остается постоянным на протяжении
всего срока службы анода, и, следовательно, несмотря на то, что аноды постепенно становятся тоньше,
эффективность процесса поддерживается на уровне 1 Sro,, на протяжении нескольких этапов.
Описанный процесс позволяет отливать анодные пластины такой толщины, чтобы исключить их деформацию
в процессе изготовления и обеспечить изначально ровную плоскую поверхность пластин, что способствует
равномерному осаждению металла в процессе электролиза.
Таким образом, минимизируется вероятность образования «деревьев» и неравномерной плотности тока, а
также может быть уменьшено начальное расстояние между противоположными гранями пластин по
сравнению с обычной многослойной системой.
В предпочтительном варианте процесса предусмотрено несколько резервуаров различных размеров, при
этом для каждой стадии электроосаждения выделяется резервуар одного размера, так что на каждой стадии
процесса резервуары располагаются таким образом, чтобы в них помещалось одинаковое количество
анодных пластин, несмотря на постепенное уменьшение толщины пластин и уменьшение расстояния между
центрами анодов от стадии к стадии.
Поскольку катодные слои необходимо удалять с обратной стороны анодных пластин, желательно обработать
обратную сторону этих пластин маслом или другим препаратом перед электролизом способом, хорошо
известным в связи с многоступенчатой системой электролитического рафинирования, где исходные листы
удаляются с исходных заготовок, а в последовательной системе неосадочный анодный лом удаляется с
катодной меди.
Следует понимать, что, хотя изобретение было описано в частности в отношении электролитического
рафинирования меди, оно также применимо к электролитическому рафинированию других металлов,
например никеля, и обладает теми же преимуществами в этих других областях применения.
Дата: 11 ноября 1930 года.
BOULT, WADE & TENNANT, 111 & 112, Tatton Garden, London, E.C 1, Chartered Patent Agents.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 11497, 1931 г.
r Imtpoveraents in ox relating tia =iezto 2 lyt E e 2 ml N of Coppe-r and eth er 11 o.
Я, АЛЕКСАНДА ГРАЙАНТ МИКДЖИ Гонт, гражданка Соединенных Штатов Америки, проживающая по адресу:
Selection Trust Building, Mlason's Avenue, Coleman Street, London, E C 2, настоящим заявляю, что данное
изобретение имеет следующий характер: данное изобретение включает усовершенствования в области
электролитической рафинировки и литья анодов и тому подобного, и является родственным изобретению,
описанному в предыдущей заявке на британский патент №.
33,982/30.
В вышеупомянутой патентной заявке описано усовершенствование «последовательной» системы
электролитического рафинирования меди, согласно которой предусмотрены аноды большей толщины, чем те,
которые могут быть эффективно рафинированы электроосаждением за один этап, а электролиз
осуществляется поэтапно путем периодического удаления анодов и снятия с них осажденных катодных
пластин.
Настоящее изобретение частично относится к конструкции анодов, а частично к средствам для поддержки
анодов в электролитических ячейках.
Согласно одному из вариантов изобретения, аноды отливаются в плоских открытых лотках с подвесными
выступами вдоль одного края, а лотки, для отливки подвесных выступов, снабжены съемными матрицами над
выступами. Таким образом, хотя большая часть анода отливается так, чтобы он затвердевал со свободной
верхней поверхностью, подвесные выступы отливаются с помощью металлической формы или матрицы,
контактирующей как с их верхней, так и с нижней поверхностями, и точная форма подвесных выступов
эффективно обеспечивается; это важно, поскольку предполагается свободное подвешивание электродов к
подвесным выступам в электролите, и правильная форма выступов, чтобы все электроды висели
параллельно и на равном расстоянии друг от друга, является жизненно необходимой. Также важно, чтобы все
аноды имели одинаковую равномерную толщину, чтобы все аноды любого резервуара полностью
переосаждались одновременно, а переосаждение и отходы анодов были сведены к минимуму.
Также важно, чтобы литье анодов производилось быстро, чтобы не задерживать работу печи на длительное
время, что необходимо при современных методах; при этом отливаются аноды равномерной толщины и без
ребер.
Изобретение включает в себя новый способ изготовления анодных пластин для электролитической
рафинировки, состоящих из плоской пластинчатой части и множества подвесных выступов, отлитых вместе с
ней, причем выступы тоньше пластинчатой части, смещены таким образом, что они располагаются сбоку от
центральной плоскости 85 и имеют отлитые подвесные отверстия конической формы, обеспечивающие опору
в виде лезвия ножа на поддерживающем крюке.
Согласно еще одной особенности изобретения, в электролитической ванне для последовательного
электролиза предусмотрено средство для подвешивания анодов в виде рамы, которая перекрывает ванну, и
множества рядов опорных крюков 95, подвешенных на указанной раме, но изолированных от нее и имеющих
такую форму и расстояние между собой, чтобы обеспечивать подвешивание анодов на соответствующем
расстоянии друг от друга. Предпочтительно, чтобы концевые опорные крюки каждой рамы были снабжены
электрическими соединениями с неподвижными изолированными клеммами, направленными вниз, поэтому
они обязательно подвешены на расстоянии друг от друга, которое определяется расстоянием между крюками
вдоль балки. Благодаря коническим отверстиям в подвесных выступах анодных пластин, которые
обеспечивают опору в виде лезвия ножа на стороне выступа, ближайшей к центральной плоскости анодной
пластины, все пластины подвешены строго параллельно друг другу. 75 Машинное литье анодных пластин
автоматически обеспечивает их одинаковый вес, толщину и размер, отсутствие ребер и позволяет
использовать небольшие Зазоры, упомянутые выше, вокруг кромок пластин, подлежащих
удовлетворительной обработке, обеспечиваются специальными средствами циркуляции электролита,
которые описаны ниже и гарантируют, что электролит не будет задерживаться между пластинами, несмотря
на предусмотренные небольшие зазоры. Такие средства циркуляции электролита представляют собой еще
одну особенность настоящего изобретения.
На одном конце подвесной рамы для анодных пластин 90 предусмотрена пара крюков, аналогично
изолированных от стальных балок, для поддержки одной катодной пластины.
Катодный лист представляет собой тонкий лист электролитической меди, пробитый отверстиями 95 вблизи
его верхнего края и закрепленный на подвесах, которые прикреплены к шарнирным крюкам, описанным выше.
Необходимо обеспечить электрическое соединение от поддерживающих крюков катодного листа на конце 100
одной ячейки к первым поддерживающим крюкам анода следующей ячейки, и это соединение осуществляется
следующим образом: между поддерживающими крюками на двух концах балок 105 и изоляционным
материалом, к которому они прижаты, расположены медные соединительные элементы, которые
простираются вбок, если смотреть в плане, к одной стороне балок и изогнуты таким образом, чтобы
перекрывать торцевую стенку 110 ячейки вблизи места, где балки опираются на нее. Здесь предусмотрен
медный контактный элемент, на который опирается соединительный элемент.
Таким образом, видно, что если рама 115 со всеми анодными пластинами и подвешенным на ней катодным
листом поднимается краном из ванны, электрическое соединение медных соединительных элементов с
контактными элементами, закрепленными на боковых сторонах ванны 20, автоматически разрывается, и при
замене рамы новыми анодами соединение автоматически восстанавливается без каких-либо трудозатрат со
стороны оператора 125. В стенках между ваннами предусмотрены конические штифты, которые входят в
отверстия, просверленные в нижних полках наружной полки стальных балок рамы, поддерживающей анод, и
служат для фиксации соединительных элементов на каждой раме, а контактные элементы закреплены на
боковых сторонах электролитических ячеек для взаимодействия с соединительными элементами. Таким
образом, рама с изолированными крюками и подвешенными на ней анодами может быть легко поднята
соответствующим подъемным устройством из электролитической ячейки для осмотра или замены анодов, и
при замене электрические соединения между соединительной пластиной и пружинными контактными
элементами на стенках ячейки разрываются. будет автоматически создан заново.
Эти и другие особенности изобретения будут описаны далее со ссылкой на один конкретный вариант
осуществления изобретения, который в качестве примера приводится следующим образом: Каждая ванна
состоит из цементных стенок, облицованных мастикой для изоляции, необходимой в последовательной
системе электролитической переработки. Каждая ванна имеет такие размеры, что аноды, установленные в
ней вертикально на небольшом расстоянии над дном ванны, достигают поверхности электролита, при этом
над уровнем жидкости выступают только подвесные выступы. Ванны могут быть значительных размеров,
достаточных для размещения, скажем, четырех анодов по всей длине ванны с минимальным расстоянием
между анодами, которое может быть механически обеспечено. Таким образом, расстояние между анодами и
их соседями по краям может составлять всего полдюйма, а расстояние между краями анодов и стенками
ванны может быть менее одного дюйма, в то время как двухдюймового пространства может быть достаточно
между нижними краями анодов и дном ванны, если предположить, что аноды находятся на расстоянии около
трех футов друг от друга. Квадратные и, скажем, толщиной в одну целую и четверть дюйма. Около сорока
анодов расположены вплотную друг к другу по ширине резервуара, так что 4 из них соединены
последовательно. С учетом четырех таких комплектов по сорок анодов, расположенных вплотную друг к
другу, в общей сложности в одном резервуаре находится 160 анодов.
Над каждой группой из 40 анодов расположена несущая рама, выполненная из двух прокатных стальных
балок, по одной над каждым рядом подвесных проушин анодов, расположенных ниже. Балки отстоят друг от
друга поперечными элементами, а жесткость всей рамы обеспечивается поперечными распорками между
балками.
К нижней стороне нижнего фланца каждой балки прикреплено несколько опорных крюков для подвесных
проушин анодных пластин. Опорные крюки имеют фланцеобразные основания, изолированные от балок
промежуточным изоляционным материалом и просверленные для крепежных болтов, также изолированных от
фланцев. Анодные пластины точно расположены относительно рам, что является необходимой особенностью
ввиду малых допустимых зазоров. Рамы снабжены соответствующими подъемными проушинами по четырем
углам, а передвижной кран, обслуживающий всю серию рам, снабжен двухбарабановым подъемным
механизмом с четырьмя крюками, расположенными таким образом, чтобы легко входить в проушины опорных
рам анодных пластин.
Еще одной особенностью конструкции электролитической ячейки является наличие средств для полного
покрытия поверхности жидкости в ячейках, что позволяет уменьшить потери тепла, которые в противном
случае велики из-за быстрого испарения, облегчаемого постоянным выделением газов и пузырьков на
поверхности электролита. С этой целью между нижней стороной стальных балок и изоляционным
материалом, отделяющим их от крюков, поддерживающих анод, установлены пластины. Пластины защищены
от коррозии подходящей кислотостойкой краской или эмалью. Их ширина достаточна для покрытия большей
части пространства, занимаемого в ячейке анодами, поддерживаемыми рамой, к которой они относятся, но
между этой крышкой одной рамы и соответствующей крышкой следующей рамы предусмотрено смотровое
пространство, чтобы оператор мог осмотреть состояние пластин и, при необходимости, использовать
инструменты для удаления «деревьев» или нежелательных наростов или образований между пластинами.
Смотровые отверстия закрыты откидными дверцами, закрепленными на одном краю основной крышки и
достаточно широкими, чтобы перекрывать крышку. Следующая рама. Двери снабжены подъемными ручками.
В соответствии с описанной конструкцией, каждая ванна снабжена четырьмя рамками анодов, которые точно
расположены в ней таким образом, что анодные пластины совпадают друг с другом по краям, оставляя между
ними узкие проходы для электролита, которые проходят по всей длине ванны от одного края до другого. С
одной стороны ванны снабжена каналом подачи электролита, который проходит по всей длине боковой стенки
и может быть продлен так, чтобы проходить вдоль боковой стенки целой батареи ванн с электролитом. Один
край этого канала выполнен в виде порога, через который электролит может течь мягким равномерным
потоком в ванну. С другой стороны ванны расположен переливной порог, установленный на несколько более
низком уровне, и таким образом электролит перемещается по ванне от края до края в направлении,
параллельном плоскости анодов, и не встречает препятствий на своем пути. Этот метод циркуляции, в
отличие от обычного метода, при котором электролит проходит через ванну от одного конца до другого по
краям и под узлами, имеет существенные преимущества, поскольку обеспечивает зазор вокруг Края анодов
уменьшаются до минимального размера, что, следовательно, повышает эффективность электролиза,
проводимого в последовательной системе, и одновременно обеспечивает беспрепятственный поток
электролита и гарантирует полную замену электролита по всей поверхности каждого анода, предотвращая
тем самым переменную плотность электролита и препятствуя неравномерному осаждению металла. Кроме
того, скорость потока электролита становится равномерной и как можно более низкой для заданной скорости
замены электролита, чтобы не препятствовать осаждению примесей. Из переливного порога одного
резервуара электролит стекает в желоб, который проходит вдоль всей батареи резервуаров, а от желоба
отходят трубы, ведущие к входному каналу сбоку другой батареи резервуаров, расположенной на несколько
более низком уровне. Видно, что все резервуары в данной батарее соединены последовательно друг с
другом, и электролит течет параллельно через них от батареи к батарее. Различные батареи соединены
параллельно друг с другом. Таким образом, электрические соединения Они сведены к минимуму, а разница
напряжений между соседними ячейками нигде не бывает высокой.
Благодаря отсутствию большинства тактовых сопротивлений, характерных для обычных многоканальных
систем электролитического рафинирования, в которых анодные пластины соединены параллельно, а для
каждой анодной пластины предусмотрена катодная пластина, КПД по напряжению увеличивается. Следует
понимать, что осаждение происходит по методу, обычно используемому в последовательной системе, при
этом каждый анод наносит электролит на обратную сторону соседнего анода, и только последний анод в
данной ячейке снабжен катодной пластиной.
Дата: 17 апреля 1931 года.
BOULT, WADE & TENNANT, 111 & 112, Hatton Garden, London, E.C 1, дипломированные патентные
поверенные.
367,013 367,013 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области электролитического рафинирования меди и других металлов или связанные с
ним.
Я, Александр Грант МакГи Гоу-Рн, гражданин Соединенных Штатов Америки, проживающий по адресу:
Selection Trust Building, Mason's Avenue, Coleman Street, London, E C 2, настоящим заявляю о характере
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
Данное изобретение включает в себя усовершенствования в области электролитической очистки или
относящиеся к ней.
Одной из главных целей изобретения является разработка усовершенствованного процесса и установки для
электролитической рафинировки меди, хотя изобретение не ограничивается электролитической
рафинировкой меди, и большинство его особенностей применимы также к электролитической рафинировке
других металлов, например никеля, в отношении которых изобретение обладает теми же преимуществами,
что и при рафинировании меди.
Одна из хорошо известных систем электролитического рафинирования меди, известная как
последовательная система, характеризуется тем, что одна сторона анода действует как катод следующего
соседнего анода, так что при пропускании тока через последовательность ячеек от одного конца до другого
происходит вытеснение меди с одной стороны анодов и ее осаждение на обратной стороне анодов
следующих ячеек в последовательности. Как правило, этот процесс осуществляется с использованием тонких
анодных пластин, так что осаждение может продолжаться без перерыва до тех пор, пока все анодные
пластины не будут электролитически вытеснены и осаждены в виде катодов, после чего они извлекаются из
ячеек для использования. Для этой цели целесообразно использовать только тонкие аноды, поскольку при
использовании более толстых анодов и нанесении толстых слоев осажденный металл приобретает неровную
поверхность, что приводит к образованию «деревьев» и «ростков» на слое, которые вызывают короткое
замыкание электрического тока или, в любом случае, снижают эффективность.
Более того, в «многокомпонентной» системе электролитического рафинирования меди необходимо начинать
операции с достаточным расстоянием между анодными и катодными пластинами, имеющими неровные
поверхности, что влечет за собой дополнительное падение напряжения, превышающее то, которое можно
было бы достичь, если бы пластины располагались ближе друг к другу. Кроме того, по мере коррозии анодов и
замены готовых катодов новыми тонкими катодными пластинами (обычно для каждого заполнения анодов
резервуара берут три или более партий катодов), расстояние между центрами анода и катода остается тем
же, но расстояние от поверхности анода до поверхности катода увеличивается с соответствующим падением
напряжения и снижением эффективности. Еще одним недостатком многокомпонентной системы является
большой трудозатрат, необходимых для производства тонких катодных пластин, и последующая
необходимость бережного обращения с ними. Одна из целей настоящего изобретения — обеспечить
возможность использования прочных и относительно легко отливаемых анодных пластин в последовательной
системе электролиза.
Согласно данному изобретению, в электролитической ячейке 75 для последовательного электролиза
предусмотрено средство для подвешивания анодов в виде рамы, которая охватывает ячейку и представляет
собой единую съемную конструкцию, а также множество рядов 80 опорных крюков, подвешенных на указанной
раме, но изолированных от нее и имеющих такую форму и расстояние между собой, чтобы они могли
зацеплять части анодов над уровнем жидкости и удерживать аноды на соответствующем 85 расстоянии друг
от друга. Предпочтительно, концевые опорные крюки каждой рамы снабжены электрическими соединениями с
неподвижными изолированными обращенными вниз соединительными элементами на каждой раме, а
контактные элементы 90 закреплены на боковых сторонах электролитической ячейки для взаимодействия
внутри соединительных элементов. Таким образом, рама с изолированными крюками и подвешенными к ней
анодами может быть легко 95 поднята с помощью соответствующего подъемного механизма из
электролитической ячейки для осмотра или замены анодов, и при замене электрические соединения между
соединительной пластиной и пружинными контактными элементами на 100 стенках ячейки будут
автоматически соединены. переделано.
Эти и другие особенности изобретения будут описаны далее со ссылкой на один конкретный вариант
осуществления изобретения 105, который приводится в качестве примера.
Обращаясь к прилагаемым чертежам:
Рисунки 1–4 представляют собой схематические изображения анодов на различных стадиях процесса
электролиза согласно настоящему изобретению; Рисунок 5 — вид изнутри электролитической установки для
рафинирования согласно настоящему изобретению; Рисунок 6 — вертикальный разрез электролитической
ячейки и части второй ячейки; Рисунок 7 — план частей двух таких ячеек; Рисунок 8 — разрез по линии 8-8 на
Рисунке 6, в направлении стрелок; Рисунки 9 и 10 — детали соединений между ячейками, а Рисунок 11 —
деталь крюка для поддержки иглы.
На рисунках 1–4 показаны четыре стадии электролиза в соответствии с настоящим изобретением, а на
рисунке 1 представлена серия анодов 11, 21, 31, начальная толщина которых обозначена пунктирными
линиями. В процессе электролиза медь с анода 11 осаждается на обратной стороне анода 21, образуя осадок
22, а медь с анода 21 осаждается на обратной стороне анода 31, образуя осадок 32.
Когда электролиз доходит до стадии осаждения примерно четверти первоначальной толщины анодов на
обратной стороне остальных анодов, достигается стадия, представленная на рисунке. Затем аноды
извлекаются из ячеек, и отложения 22, 32 и так далее удаляются с обратной стороны анодов. После этого
аноды располагаются ближе друг к другу, как показано на рисунке 2, и производится новая серия отложений
23, 33.
После этого эти отложения удаляются, аноды снова располагаются ближе друг к другу, чем раньше, как
показано на рисунке 3, и наносятся третьи серии отложений 24, 34 и тому подобные.
Наконец, после удаления отложений 24, 34, аноды вновь располагаются на некотором расстоянии друг от
друга и в последний раз помещаются в электролитическую ячейку, после чего электролиз продолжается до
тех пор, пока все аноды не будут повторно осаждены в виде катодных отложений 25, 35.
Обращение к рисунку 5 покажет общие характеристики установки, на которой выполняются вышеуказанные
операции. Ячейки 120 и 122, являющиеся самыми крупными, предназначены для размещения начальных
широко разнесенных анодов, представленных на рисунке 1.
Аноды подвешиваются в ячейках партиями 82, как описано ниже, и для укладки анодов в ячейки и их
извлечения предусмотрен параллельный передвижной кран 101.
После удаления и очистки отложений аноды устанавливаются на другой раме 182 и размещаются в меньших
ячейках 220, 222. Третья операция, представленная на рисунке 3, выполняется в еще меньших ячейках 320,
322, а заключительная операция, показанная на рисунке 4, — в последней серии ячеек 420, 422. Конструкция
ячеек, опорных рам и цинковых анодов будет описана далее со ссылкой на рисунки 6–11.
Каждая емкость или ячейка состоит из цементных стенок 80, облицованных мастикой 81 для изоляции,
необходимой в последовательной системе или электролитической очистке. Каждая емкость имеет такие
размеры, что аноды 82 (рис. 8), установленные в ней вертикально на небольшом расстоянии над дном
емкости, достигают поверхности электролита, и только подвесные выступы 83 выступают над уровнем
жидкости. Емкости могут быть значительных размеров, достаточных для размещения, скажем, четырех
анодов вплотную друг к другу по всей длине емкости, как показано на рисунке 6, с минимальным расстоянием
между анодами, которое может быть механически предусмотрено. Таким образом, расстояние между анодами
и их соседями по краям может составлять всего половину дюйма, а расстояние между краями анодов и
стенками емкости может быть менее одного дюйма, в то время как двухдюймового пространства может быть
достаточно между нижними краями анодов и дном емкости. Предположим, что аноды имеют размеры
примерно 90 квадратных футов и толщину, скажем, одну целую и одну четвертую дюйма. Около сорока
анодов располагаются вплотную друг к другу по ширине резервуара, последовательно. С учетом четырех
таких комплектов по сорок анодов, расположенных вплотную друг к другу, в общей сложности в одном
резервуаре находится 160 анодов.
Над каждой группой из 40 анодов расположена несущая рама 84, выполненная из двух прокатных стальных
балок 83, расположенных по одной над каждым рядом подвесных проушин 83 анодов, находящихся ниже.
Балки расположены на некотором расстоянии друг от друга поперечными элементами 87, а жесткость
конструкции в целом обеспечивается поперечными распорками SS 105 между балками.
На нижней стороне нижнего фланца каждой балки прикреплено несколько опорных крюков 89 для подвесных
проушин анодных пластин. Опорные крюки имеют фланцеобразные основания 90, которые изолированы от
балок промежуточным изоляционным материалом 91 (рис. 11) и просверлены для крепежных болтов 92,
также изолированных от фланцев. Таким образом, анодные пластины необходимо подвешивать на
расстоянии друг от друга, которое определяется расстоянием между крюками вдоль балки.
Следует отметить, что анодные пластины 1 82 отлиты с выступами 83:
Выступы расположены вверх от них, при этом одна их грань прилегает вровень с одной гранью анодных
пластин. Толщина выступов составляет чуть более четверти толщины 125 анодных пластин, так что они
смещены относительно центральной линии толщины пластины. Они отлиты с коническими отверстиями 183,
наименьший диаметр которых находится на грани выступа, расположенной справа, как показано на рисунке 9.
Таким образом, верхняя внутренняя периферия конических отверстий 183 образует подвесной край для
пластин. Благодаря тому, что отверстия 183 в подвесных выступах анодных пластин имеют коническую форму
и обеспечивают ребристую опору на стороне выступа, ближайшей к центральной плоскости анодной
пластины, все пластины подвешиваются строго параллельно друг другу и максимально вертикально на
протяжении всего срока службы.
Специальные средства циркуляции электролита, описанные ниже, достаточны для того, чтобы электролит не
задерживался между пластинами, несмотря на предусмотренные малые зазоры, и такие средства циркуляции
электролита представляют собой еще одну особенность настоящего изобретения.
На одном конце подвесной рамы для анодных пластин предусмотрена пара крюков 93, аналогично
изолированных от стальных балок, для поддержки одной катодной пластины 94. Катодная пластина
представляет собой тонкий лист электролитической меди, пробитый отверстиями у верхнего края и
зацепленный за подвесы, которые прикреплены к шарнирным крюкам, описанным выше. Необходимо
осуществить электрическое соединение от поддерживающих катодную пластину крюков 93 на конце одной
ячейки к первым поддерживающим анод крюкам 89 следующей ячейки, и это соединение осуществляется
следующим образом:
Опорные крюки на двух концах балок перекрытия имеют между собой и изоляционным материалом, к
которому они прижаты, медные соединительные элементы 95 (рис. 10), которые выступают вбок, как показано
на плане (рис. 7), с одной стороны балок перекрытия и изогнуты таким образом, чтобы перекрывать торцевую
стенку 80 ячейки вблизи места, где балки перекрытия 85, 86 опираются на нее. Здесь предусмотрен медный
контактный элемент 96 (рис. 9), на который опирается соединительный элемент для плитки.
Таким образом, видно, что если рама 84 со всеми анодными пластинами 82 и катодным листом 94,
подвешенными на ней, поднимается краном из ванны, то электрическое соединение медных соединительных
элементов 96 с контактными элементами, закрепленными на боковых стенках ванны, автоматически
обрывается, и при замене рамы новыми анодами соединение автоматически восстанавливается без
каких-либо усилий со стороны оператора.
В стенках 80 между ваннами предусмотрены конические штифты 100, которые входят в отверстия,
просверленные в нижних наружных полках стальных балок 85, 86 рамы, поддерживающей анод, и служат для
точного позиционирования рам относительно ванн, что является необходимой особенностью ввиду малых
допустимых зазоров.
Рамы снабжены соответствующими подъемными проушинами 97 по четырем углам, а передвижной кран 101
(рис. 5), обслуживающий целую секцию ванн, снабжен 70 двухбарабановым подъемным механизмом 198 (рис.
5), включающим раму 98 и четыре троса 99 с четырьмя крюками 102, расположенными на таком расстоянии
друг от друга, чтобы легко вставляться в проушины 97 в рамах, поддерживающих анод. Эти рамы 75 и крюки
показаны на рисунках 6 и 8 над ячейками.
Еще одной особенностью конструкции электролитической ячейки является наличие средств для полного
покрытия поверхности 80 жидкости в ячейках, что позволяет уменьшить тепловые потери, которые в
противном случае велики из-за быстрого испарения, облегчаемого постоянным выделением газов и
пузырьков на поверхности 85 электролита. С этой целью между нижней стороной стальных балок и
изоляционным материалом 91, отделяющим их от крюков, поддерживающих анод, установлены крышки 104.
Крышки 90 защищены от коррозии подходящей кислотостойкой краской или эмалью. Их ширина достаточна
для покрытия большей части пространства, занимаемого в ячейке анодами, поддерживаемыми рамой 84, к
которой они относятся, но между крышкой 104 одной рамы и соответствующей крышкой следующей рамы
предусмотрено смотровое пространство, чтобы оператор мог осмотреть состояние крышек 100 и при
необходимости использовать инструменты для удаления деревьев или нежелательных наростов. Тела из
промежутков между плитами.
Смотровые отверстия закрыты откидными дверцами 105 (рис. 6), закрепленными на 105.
Одна сторона крышек 104 достаточно широка, чтобы перекрывать крышку следующей рамы. Двери 105
снабжены ручками для подъема 106. Дверь 107 расположена вдоль одной стороны ванны 110° и перекрывает
первую крышку 104.
В соответствии с описанной конструкцией, каждая ванна снабжена четырьмя рамками анодов, которые точно
расположены в ней таким образом, что анодные пластины совпадают друг с другом 115 край к краю, оставляя
между ними узкие проходы для электролита, которые проходят по всей длине ванны от одного края до
другого. С одной стороны ванны снабжена каналом подачи электролита i 20 108, который проходит по всей
длине боковой стенки и может быть продлен так, чтобы проходить вдоль боковой стенки всей батареи ванн с
электролитом. Один край этого канала выполнен в виде порога 109, через который электролит 125 может
поступать в ванну мягким равномерным потоком. С другой стороны ванны находится переливной порог 110,
установленный на немного более низком уровне, и таким образом электролит перемещается по ванне от
одной стороны к другой в направлении, параллельном плоскости анодов, и не встречает препятствий на
своем пути.
Этот метод циркуляции, в отличие от обычного метода, при котором электролит проходит через резервуар от
одного конца до другого по краям и под анодами, обладает существенными преимуществами, поскольку
позволяет свести к минимуму зазор по краям анодов и, следовательно, повысить эффективность электролиза,
проводимого в последовательной системе, а также обеспечивает беспрепятственный поток электролита и
гарантирует полную замену электролита по всей поверхности каждого анода, предотвращая тем самым
переменную плотность электролита и препятствуя неравномерному осаждению металла.
Соседние файлы в папке патенты