Структура угольного анода

Алан-э-Дейл       29.04.2022 г.

Анодное окисление — алюминий

Анодное окисление алюминия и его сплавов 265 Верховская В.

Схема образования оксидной пленки на алюминии.

Анодное окисление алюминия и его сплавов проводят в растворе серной кислоты ( 180 — 200 г / л) при 15 — 23 С и плотности тока 80 — 200 А / м2 в течение 15 — 60 мин.

Анодное окисление алюминия и его сплавов проводится в растворе серной кислоты ( 180 — 200 г / л) при температуре 15 — 23 С и плотности тока 0 8 — 2 0 А / дм2 в течение 15 — 60 мин.

Анодное окисление алюминия в электролитах ароматического ряда происходит через образование сложных ионов, медленная иониза.

Анодное окисление алюминия проводят в различных электролитах, но в практике нашли применение серная, хромовая НгСгО4 и щавелевая HgCaCU кислоты. В нашей стране наиболее распространен, сернокислотный метод анодирования.

Анодное окисление алюминия ( анодирование) используется для усиления защитной окисной пленки на поверхности алюминиевых изделий для повышения их стойкости в агрессивных средах. Этот метод дает возможность также получать окрашенные пленки.

Анодное окисление алюминия в электролитах ароматического ряда происходит через образование сложных ионов, медленная иониза.

Механизм анодного окисления алюминия сложен и точно не установлен; то же можно сказать о составе и строении окисной пленки. Бесспорным является факт роста пленки не по направлению от металла к электролиту, а в глубь металла, так что при определенных условиях тонкий алюминиевый образец может быть насквозь электролитически окислен. В пленках, полученных из р-ров хромовой к-ты, обнаружено от 0 1 до 0 7 % Сг, а в пленках из р-ров серной и щавелевой к-т было определено примерно 15 вес.

Для анодного окисления алюминия используют два типа электролитов: а) растворы слабых органических и неорганических кислот ( борной, винной, лимонной) и их солей, в которых оксидная пленка не растворяется; б) растворы серной, хромовой и щавелевой кислот, в которых происходит частичное растворение оксидной пленки алюминия. Покрытия, получаемые из растворов слабых кислот — беспористые, плотные, не проводящие электрический ток, толщина их достигает 1 мкм. Такие пленки ( барьерного типа) используют в качестве электроизоляционных покрытий в производстве конденсаторов. Из электролитов второго типа получаются пористые пленки толщиной от 1 до 500 мкм.

Механизм анодного окисления алюминия сложен и точно не установлен; то же можно сказать о составе и строении окисной пленки. Бесспорным является факт роста пленки не по направлению от металла к электролиту, а в глубь металла, так что при определенных условиях тонкий алюминиевый образец может быть насквозь электролитически окислен. В пленках, полученных из р-ров хромовой к-ты, обнаружено от 0 1 до 0 7 % Сг, а в пленках из р-ров серной и щавелевой к-т было определено примерно 15 вес.

Выявлена роль текстуры металлов при анодном окислении алюминия, дюралюминия, меди и железа. По мере роста совершенства ориентации кристаллитов в металле оксидные пленки получаются более компактными и плотными.

Оксидная пленка, образующаяся в результате анодного окисления алюминия, хорошо защищает от атмосферной коррозии, служит прекрасным грунтом под лакокрасочное покрытие, прочно адсорбирует анилиновые красители, окрашивается ими в различные цвета, легко пропитывается различными лаками, маслами, компаундами. Пленка устойчива к воде и некоторым минеральным кислотам, однако легко растворяется в щелочах. Она состоит из кристаллической у-м ДиФикадии АЦОз и аморфной окиси алюминия.

Изменение толщины анодной пленкп в процессе анодирования сплава Д16 в 20 % — ном растворе H2S04 с добавкой 10 г / л Н2С204 при плотности тока 1 а / дм2 и различных температурах.

Одной из важных характеристик для оценки эффективности процесса анодного окисления алюминия и его сплавов является выход пленки по току. Известно, что при анодировании алюминия и его сплавов электрическая энергия расходуется на окисление металла ( образование пленки) и на выделение кислорода. Одновременно образовавшаяся окисная пленка частично химически растворяется в электролите. Оставшаяся анодная пленка и является тем материальным эффектом, который характеризует выход пленки по току.

Обожженный анод

Материал по производству обожженных анодов для электролиза алюминия собран в книгу впервые. Изложены современные процессы производства обожженных анодов для алюминиевых электролизеров. Приведены эксплуатационные характеристики анодов, требования к ним и методы оценки качества.

Электролизеры с обожженными анодами.

Требования к качеству обожженных анодов определяются условиями эксплуатации, а также технико-экономическими показателями их производства и использования для электролитического производства алюминия

Следовательно, чтобы установить качественные характеристики анодов, надо исходить не только из условий наиболее эффективной работы их при электролизе, что весьма важно, но и из того, каким путем и при каких затратах эти характеристики могут быть получены.
 . Выпуск продукции цеха обожженных анодов в целом и по сортам определяется массой анодных блоков, отгруженных в электролизный цех, а также массой анодных блоков, переданных другим потребителям с учетом изменения натурных остатков за текущий месяц.

Выпуск продукции цеха обожженных анодов в целом и по сортам определяется массой анодных блоков, отгруженных в электролизный цех, а также массой анодных блоков, переданных другим потребителям с учетом изменения натурных остатков за текущий месяц.

Технологические параметры изготовления обожженных анодов с применением пека с повышенным — содержанием нерастворимых в хинолине веществ должны быть отработаны при проведении опытно-промышленных испытаний.

При работе с обожженными анодами производят их замену по мере сгорания анода. Для предупреждения анодных эффектов в электролит загружают порции глинозема за некоторое время до предполагаемой анодной вспышки. Анодные газы увлекают с собой пыль глинозема и криолита, содержат фтористый водород, оксиды углерода и смолистые вещества. Для обезвреживания их промывают слабым раствором соды, и из полученных растворов регенерируют фториды.

В электролизерах с обожженными анодами производят их смену по мере сгорания.

Анодное устройство с обожженными анодами состоит из двух рядов анодных блоков, ширина и длина которых на современных электролизерах достигают 700 и 1450 мм соответственно. Высота блока обычно не превышает 600 мм. Общее количество блоков зависит от силы тока.

В электролизеры с предварительно обожженными анодами пусковое сырье загружают перед началом обжига, и оно служит дополнительным утеплителем.

Электролизер алюминиевый с предварительно обожженными анодами.

Типы углеродной футеровки подины ( катодов.

В электролизерах с предварительно обожженными анодами бортовые блоки должны обладать достаточно высокой теплопроводностью для сохранения надежных бортовых настылей и избежания перегрева расплава. В электролизерах с самообжигающимися анодами с загрузкой глинозема путем разрушения корки с большой потерей тепла допускается применение блоков низкой теплопроводности.

Падение напряжения в обожженном аноде складывается из падения напряжения в угольной части At /, контактах ниппель — анод At / n a, кронштейн — ниппель ДС / К Н, штанга — кронштейн А.

При электролитическом получении алюминия обожженный анод не только служит для подвода тока, но и участвует в электрохимическом процессе. Основная электрохимическая реакция разложения глинозема сопровождается разрядом ионов кислорода на аноде с последующим окислением углерода анода до С02 и СО. Выделяющиеся анодные газы также взаимодействуют при высокой температуре ( 950 — 1000 С) с углеродом анода. Эти процессы происходят на рабочей поверхности анода.

Оборудование и технология изготовления обожженных анодов для электролиза алюминия имеет много общего с оборудованием для производства других видов электродной продукции. В то же время специфичностью условий эксплуатации обожженных анодов обусловлены и особые требования к их качеству и технологии производства по сравнению с электродными массами, угольной и графитовой продукцией. Поэтому имеющаяся литература по технологии производства электродных изделий хотя и полезна при изучении техники производства обожженных анодов, но не отражает всех ее особенностей.

Применяемые устройства и оборудование

В промышленных масштабах для анодирования стали применяют раствор серной кислоты, который обеспечивает высокую скорость процесса и наибольшую глубину проникновения. Современные установки представляют собой полностью автоматические линии с минимальным количеством персонала, роль которого сводится к контролю над рабочим процессом.

Все оборудование можно разделить на три вида:

  1. Основное. К нему относят ванну и катод. Емкость должна быть изготовлена из инертного материала, обладающего высокими теплоизоляционными свойствами – в этом случае электролит не будет слишком быстро нагреваться и прослужит намного дольше. Материал катода зависит от типа обрабатываемого металла. Например, для анодирования алюминия используют свинцовый лист, размер которого должен быть вдвое больше габаритов заготовки.
  2. Обслуживающее. Сюда относят узлы, которые отвечают за обеспечение работоспособности установки: приводные механизмы и устройства для передачи тока.
  3. Вспомогательное. Речь идет об оборудовании, на котором осуществляются работы по подготовке заготовок к анодированию. Сюда же относят механизмы для перемещения деталей и их складирования.

В процессе выбора подходящей установки необходимо принимать во внимание следующие особенности:

Наиболее трудоемкими операциями являются погружение и выгрузка заготовки

Обращайте внимание на надежность и энергопотребление данных узлов.
Производительность зависит от мощности энергетической установки. Как показывает практика, оптимальная мощность выпрямителя – 2,5 кВт

Наличие бесступенчатой регулировки уровня напряжения будет дополнительным преимуществом, облегчающим процесс анодирования стали.

  1. По кольцам емкости должны быть уставлены контактные площадки из гибкого материала. Лучше всего с этой задачей справятся элементы из меди.

4.2.2.1Форма сигнала на выходе ФЭУ

Каждый первичный фотоэлектрон инициирует весь процесс умножения и, независимо от остальных, дает на выходе пачку, среднее число электронов в которой К, определяется коэффициентом усиления динодного каскада σ (равен коэффициенту вторичной эмиссии, умноженному на эффективность каскада) и количеством динодов n: К = σn. Эта величина называется коэффициентом усиления ФЭУ. Обычно в рабочем режиме К = 105 – 108.

Импульс тока на аноде не может быть бесконечно узким не только потому, что при большой пространственной плотности электронов окажется существенным их расталкивание, но еще и потому, что сказывается разброс времен пролета электронов, идущих в динодной системе по разным траекториям. Временная ширина пачки из К электронов зависит от того, как выполнена вся умножительная система и в лучшем случае может составлять доли наносекунды. Обычно δt ≈ (0,5…10) нс. Малые длительности возможны только при точном исполнении всей динодной системы, так что эти приборы дороги. Существуют ФЭУ δt ≈ 0,375 нс и временем нарастания (передний фронт сигнала) 0,175 нс. У «рядовых» ФЭУ можно ожидать, что длительность импульса все-таки не превысит 10 нс.

На рис. 4.2.5. приведена ожидаемая форма одноэлектронного импульса, т.е. выходного импульса ФЭУ, рожденного одним электроном с фотокатода. И δt, и К – величины вероятностные, так что амплитуда импульса тока довольно сильно флуктуирует. Если выходной усилитель регистрирует не ток, а интегральное количество электричества в импульсе, то ширина импульса не важна. Амплитуда сигнала в этом случае определяется только величиной К.

На языке теории вероятностей процесс формирования пачки электронов в динодной системе описывается как дискретный марковский

Конструкции механизмов для обработки электролизеров

Основными технологическими операциями при обслуживании электролизеров являются разрушение корки и загрузка электролизера глиноземом, извлечение огарков анодов и установка новых анодов, перетяжка анодной рамы.

В нормально работающем электролизере поверхность расплава покрыта коркой застывшего электролита, на которую насыпают глинозем. Чтобы глинозем поступил в ванну, корку разрушают. Со временем образуется новая корка и на нее высыпают очередную порцию глинозема, чтобы перед подачей в ванну он предварительно прогрелся. Это обеспечивает снижение потерь тепла в электролизере. Комплекс работ по пробивке корки и загрузке глинозема принято называть обработкой электролизера.

Вид применяемого оборудования в значительной мере зависит от типа электролизера и пространства между соседними электролизерами. Например, в старых электролизных цехах с четырехрядным расположением электролизеров с самообжигающимися анодами и боковым токоподводом необходимы малогабаритные и высокоманевреннуе машины на колесном и гусеничном ходу.

Создан и эксплуатируется ряд самоходных машин для пробивки корки электролита на колесном и, иногда, на гусеничном ходу. Эти машины оборудованы расположенной на поворотной колонне рычажно-коленчатой стрелой, на конце которой закреплен пневмомолот. Применяются машины, передвигающиеся вдоль электролизеров и загружающие в него глинозем из бункеров, размещенных на машине.

В новых цехах, оснащенных электролизерами с верхним токоподводом применяют универсальные напольно-рельсовые машины (например, МНР-2М), которые разрушают корку электролита, засыпают глинозем и загружают анодную массу.

Для обслуживания электролизеров с обожженными анодами в таких машинах нет механизма для подачи анодной массы.

На рисунки 5 показана напольно-рельсовая машина МНР-2М.


Рисунок 5 – Напольно-рельсовая машина МНР-2М

Машина передвигается вдоль корпуса по рельсам 1, расположенным с двух сторон электролизеров 7 и содержит портал 2, два устройства для засыпки глинозема 3, два механизма разрушения корки 4 и два механизма ее передвижения. На металлоконструкциях машины установлены труба 6 для подачи глинозема, две кабины 5, гидросистема, электрооборудование и буферные устройства.

Механизм разрушения корки (рисунок 6, а) состоит из основной рамы 1, шарнирно закрепленной на опоре машины, и фрезы 2 диаметром 1600 мм с устройствами ее вращения и регулирования положения. Фреза с приводной частью смонтирована на дополнительной раме, которая перемещается на четырех роликах в направляющих основной рамы посредством гидроцилиндра 3. Вращение фрезе сообщается через коническую передачу 6 от стандартного двигатель-редуктора 4 МП02-26-5,5/5,6 со встроенным электродвигателем А02-42-4. Угол наклона фрезы регулируют винтовым устройством 5.

Устройства для засыпки глинозема (рисунок 6, б) расположены по одному с двух сторон машины и содержат бункеры 1 0 вместимостью 6,т и винтовые питатели производительностью 30 т/ч. Шнек 1 питателя установлен в герметичном корпусе 8 и приводится в действие от электродвигателя типа МТКН-211-6 через клиномерную передачу 6, редуктор 5 (типа Ц2-250-16-5Ц) и муфту 7. Откидной лоток 3 снабжен гидроцилиндром 2 и рычажной системой. Питатель отсекается от бункера плоской задвижкой 9 с ручным винтовым приводом 4. Глинозем подается в электролизер при открытой задвижке, работающем шнеке и наклонном положении лотка 3а.


Рисунок 6 – Кинематическая схема механизмов машины МНР-2М а — механизма разрушения корки в электролизере; б — засыпки глинозема в электролизер

Механизм передвижения машины состоит из четырех колес, два из которых являются приводными. Приводы расположены с двух сторон на боковых балках и включают каждый двухскоростной двигатель МТКМ.М-411-6, втулочно-пальцевую муфту, тормоз ТКГ-209 и вертикальный редуктор ВКН-630.

Загрузка бункеров машины глиноземом осуществляется из межкорпусных силосов. Для этой цели на машине установлена труба 6, которая стыкуется с подающей трубой силоса. Скорость передвижения машины при работе 0,33 м/с, транспортная скорость 1,0 м/с.

Извлечение жидкого алюминия из электролизера производят с помощью вакуум-ковшей. Это футерованный шамотом ковш вместимостью 1,5—5 т алюминия, снабженный крышкой и заборной трубой. После накрывания крышкой из ковша отсасывают воздух и после опускания заборной трубы сверху в жидкий алюминий, он за счет разрежения засасывается в ковш.

Способы выполнения процедуры

Анодирование меди и других металлов может выполняться несколькими способами. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, особенности проведения.

Теплый метод

Стадии анодирования

Самый простой метод выполнения анодирования, который можно применить даже в домашних условиях. Процесс обработки происходит при комнатной температуре. При применении органической краски, йода или зеленки можно существенно улучшить эстетические качества обрабатываемых деталей.

Твердое анодирование металла по такой технологии провести не удастся. Если это сделать, на поверхности материала образуется тонкая оксидная пленка, которая не обеспечивает надежной защиты от коррозии и легко повреждается. Но если после выполнения подобной обработки провести окрашивание изделий, сцепление красящих составов с поверхностью будет отличным. Именно таким способом можно обеспечить качественную защиту от коррозии и продлить срок службы деталей.

Холодный метод

Для выполнения анодного окисления холодным методом необходимо обеспечить стабильность температуры. Она должна находиться в пределах -10–+10°С. Оптимальной температурой считается 0°С, что соответствует параметрам, при которых происходит идеальная электрохимическая реакция.

Методы цветного анодирования алюминия

При достижении указанных показателей анодная и катодная обработка металла будет происходить более качественно, образуя на поверхности прочную пленку. Она лучшим образом защищает от коррозии.

С помощью холодного метода можно выполнить гальваническое напыление меди, золота и прочих металлов. Для этого необходимо правильно рассчитать силу тока, используя специальные уравнения. Полученные детали практически невозможно повредить. Они отличаются долгим сроком службы в особенно агрессивной среде (при контакте с морской водой).

Незначительным минусом данной технологии считается невозможность нанесения на полученную поверхность краски. Для изменения цвета применяют метод напыления металла или используют электрический ток определенной величины.

Алюминиевый электролизер

В алюминиевом электролизере нагрузкой 150 кА установлено 32 блочных анода обожженного типа сечением 121×55 и высотой 50 см. Продукты сгорания анодов содержат 60 об. % СО2 и 40 об. % СО. Анодные огарки составляют 20 % от первоначальной массы анодов.

Общий вид электролизера.

В современных мощных алюминиевых электролизерах в зоне расплавленных электролита и металла создаются магнитные поля, изменяющиеся во времени и значительные по своей напряженности, что приводит к искривлению поверхности жидкого катодного алюминия, возникновению циркуляционных потоков, способствующих повышению потерь металла, растворению гарниссажей с боковых поверхностей. Все это приводит к нестабильному ходу электролиза, понижению выхода по току и уменьшению срока службы электролизера.

Катодное устройство алюминиевого электролизера предназначено для создания условий, необходимых для протекания процесса электролиза в криолито-глиноземном расплаве.

Анодное устройство алюминиевого электролизера, являясь одним из электродов, предназначено для подвода тока в зону непосредственного протекания процесса электролиза. Основным материалом анода является углеродистый материал. По мере протекания процесса электролиза анод постепенно окисляется, и его необходимо периодически опускать. Для этого служит специальный подъемный механизм анодного устройства.

Нормальную работу алюминиевого электролизера можно обеспечить только при условии теплового равновесия, когда расход тепла в единицу времени равняется его приходу. Энергетический расчет заключается в определении составляющих прихода и расхода энергии в процессе электролиза и в составлении теплового баланса электролизера на основании этих составляющих.

Рассматривая различные конструкции алюминиевых электролизеров, можно видеть, что они все практически состоят из аналогичных узлов: металлического корпуса, футерованного угольными плитами и блоками и имеющего шамотную теплоизоляцию, катодного и анодного устройств, систем токоподвода ( ошиновки) и газоулавливания.

В существующих конструкциях алюминиевых электролизеров для улучшения работы боковой угольной футеровки приходится непроизвольно увеличивать размеры электролизера, создавая условия для образования защитных настылей.

Для боковой футеровки алюминиевых электролизеров в настоящее время могут быть использованы материалы на основе карбида кремния. К таким материалам относятся карборундовые огнеупоры на связке из нитрида кремния и самосвязанный ( поликристаллический) карбид кремния.

В существующих конструкциях алюминиевых электролизеров для улучшения работы боковой угольной футеровки приходится непроизвольно увеличивать размеры электролизера, создавая условия для образования защитных настылей.

Для боковой футеровки алюминиевых электролизеров в настоящее время могут быть использованы материалы на основе карбида кремния. К таким материалам относятся карборундовые огнеупоры на связке из нитрида кремния и самосвязанный ( поликристаллический) карбид кремния.

Зависимость выхода по току от междуполюсного расстояния при электролизе РЬС12 ( / и CdCb.| Зависимость выхода по.

Как показывает работа промышленных алюминиевых электролизеров, при повышении силы тока и при условии сохранения постоянной температуры электролита выход по току снижается. Это происходит вследствие того, что одновременно с повышением Плотности тока приходится ( во избежание перегрева электролита) сближать электроды, при этом потери металла, вызываемые уменьшением междуполюсного расстояния, больше, чем прирост его вследствие повышения плотности тока.

Краевой угол смачивания анода ( / и распределение тока в нем а — глинозема достаточно. б — глинозема мало.

Анодный эффект в алюминиевых электролизерах возникает при обеднении прианодного слоя глиноземом. При этом обычное для алюминиевых ванн напряжение, равное приблизительно 4 5 В, возрастает до 30 — 40 В и более и возникает искровой разряд. На рис. 5.8 показан характер изменения напряжения на алюминиевой ванне. Гашение вспышки наступает после загрузки глинозема.

Использование и установка ТОТЭ в реальных условиях

На картинке ниже показан концептуальный дизайн автомобиля, наделённого твердооксидным топливным элементом и компонентами. Основными компонентами выступают:

  • батарея,
  • водородный бак,
  • батарея топливных элементов,
  • силовой привод,
  • электродвигатель.

Концептуальная версия конструкции автомобиля на ТОТЭ: 1 – мощный приводной блок управления электрической подачей; 2 – литий-ионная батарея для хранения электричества; 3 – привод электромотора, разгоняющий автомобиль; 4 – стёк твердооксидного топливного элемента, вырабатывающего электроэнергию; 5 – бак высокого давления для водорода

Конструкция электролизеров для рафинирования черновой меди

Сущность рафинирования заключается в том, что литые аноды (пластины) из черновой меди и тонкие матрицы (пластины) из чистовой меди, служащие катодами, попеременно навешивают в электролизную ванну, заполненную электролитом, и через них пропускают постоянный ток. При этом анод растворяется, т. е. медь в виде анионов переходит в жидкий электролит, а из него осаждается на катоде в виде слоя чистой меди. Электролиз ведут в ваннах ящичного типа, внутренняя поверхность которых выложена кислотостойкими материалами (винипласт, стеклопластик и др.).

На отечественных заводах применяют медные электролизеры двух типов: ящичные и блочные, причем лучшие характеристики имеет прямоточный электролизер блочного типа. Один блок включает 10 ванн. Обычная длина ванны 3—6 м, глубина 1,1—1,3 м, ширина 1,0-1,1м. Электролит подают через коллектор 6 в первую ванну и далее он перетекает в последующие ванны через отверстия в стенах (рисунок 1).


Рисунок 1 – Электролизер для электролиза меди 1 — корпус ванны; 2 — футеровка; 3 — изолятор; 4 — катод; 5 — анод; 6 — коллектор; 7 — токоподводящая шина

Электролизеры бывают товарные (для получения товарного электролитического металла в виде катодов) и матричные (используемые для производства катодных основ). В матричных электролизерах применяют не расходуемые аноды, а в качестве катодов — матрицы (рисунок 2, а).

Матрицы изготовляют из катаной меди марок М1 и М2 или титана ВТ1-1. Наиболее эффективными являются титановые матрицы, отличающиеся большей долговечностью и менее трудоемким процессом сдирки основы. Матрица состоит из листа 1 толщиной Змм, приваренного к штанге 2. На конце штанги закреплена медная пластина 3, обеспечивающая надежный контакт с токоподводящей шиной.

Толщина осадка (катодной основы), наращиваемого на матрицы, составляет 0,5-0,6 мм. Осадок сдирают вручную на горизонтальных столах или вертикальных станках, и эта операция является трудоемкой.

Сборку катодов для товарных ванн на старых предприятиях выполняют также вручную. Собранный катод (рисунок 2, б) состоит из основы 1 и прикрепленной к ней ушками 2 полой медной штанги 3.

Аноды (рисунок 2, в) отливают из металла, прошедшего огневое рафинирование, на карусельных разливочных машинах в виде плоских фигурных пластин толщиной 35-45 мм с двумя ушками, предназначенными для подвески анодов в электролизере и их транспортирования.


Рисунок 2 – Элементы электролизера

В зависимости от размеров ванны предусмотрено от 16 до 35 анодов и от 17 до 36 катодов.

Загрузку анодов и выемку нарощенных катодных листов осуществляют краном с помощью бороны. Катодные основы в большинстве случаев загружают вручную.

Никелевые электролизеры отличаются от медных только конструкцией анодов и катодов, футеровкой и некоторыми технологическими особенностями.

Новым направлением развития электролитического рафинирования металлов является внедрение автоматизированных линий производства ленты для основ и сборки матричных катодов.

Так Гинцветметом разработана и внедрена на Норильском горнообогатительном комбинате непрерывная линия получения медной ленты для основ матричных катодов. В этой линии на вращающемся титановом барабане (катоде) из электролита наращивается лента из чистой меди толщиной 0,05 мм. Далее лента сматывается с барабана и ее толщина наращивается до 0,4-0,5 мм во втором электролизере при движении ленты в электролите по петлевой траектории, после чего лента режется на куски.

Как происходит процесс анодирования?

Вся процедура состоит из трех этапов работы: подготовки металла, его химической обработки и закреплении покрытия на поверхности. Предлагаем подробнее рассмотреть каждую из указанных фаз на примере обработки такого материала как алюминий:

  1. Подготовительный этап. Профиль из металла очищается механическим путем, после чего шлифуется и обезжиривается. Сделать это необходимо для того, чтоб покрытие крепко зафиксировалось на основе. Далее в действие вступает применение щелочей. Деталь помещают в раствор на некоторое время для травления, после чего перекладывают в кислотную жидкость, где алюминий осветляется. Завершающей стадией анодной подготовки является полная промывка деталей от остатков щелочи и кислоты.
  2. Химическая реакция. Заготовленное изделие кладут в электролит. Он представляет собой раствор из кислоты, к которому подключено воздействие тока. Анодируемый материал чаще всего обрабатывают с помощью серной кислоты, а для достижения расцветки применяют щавелевый ее аналог. Успешный результат достигается при правильных показателях температуры и плотности тока. Твердое анодирование предполагает использование низких температур, если же цель – получить мягкую и пористую пленку – показатели повышают.
  3. Этап фиксирования покрытия. Полученные алюминиевые детали с образовавшейся на них пленкой имеют пористый вид, поэтому их необходимо упрочнить. Для этого применяется несколько методов: окунание изделия в горячую воду, обработка паром или холодным раствором.

Стоит отметить, что таким анодированием покрывают металлы на промышленных предприятиях. Особо прочный тип покрытия реально получить при твердом типе процедуры. Данный материал применяется в автопроизводстве, строении самолетов и строительстве.

Это интересно: Виды гидроизоляционной обработки фундамента (видео)

Устройство с двумя клапанами

Процесс изготовления 2-клапанной модели электролизера не отличается особой сложностью. Как и в предыдущем варианте, сборку следует начинать с подготовки основания. Выполняется оно из стальной листовой заготовки, которую нужно подрезать в соответствии с размерами контейнера.

К основанию прочно крепится плата (применяем винты М6), после чего можно устанавливать трубку для барботажа диаметром не менее 33 мм. Подобрав к устройству затвор, можно приступать к монтажу клапанов.

Пластиковый контейнер

Первый устанавливается на основании трубы, для чего в этом месте необходимо закрепить штуцер. Соединение уплотняется зажимным кольцом, после чего устанавливается еще одна пластина – она понадобится для фиксации затвора.

Второй клапан следует монтировать на трубе с отступом от края в 20 мм.

Главные плюсы анодированного металла

Анодированная сталь выгодно отличается от незащищенных изделий следующими качествами:

  1. Стойкость к коррозии. Барьерная пленка препятствует контакту металла с влагой, а также химически активными соединениями.
  2. Высокая прочность. Защитный слой обладает высокой устойчивостью к механическим повреждениям.
  3. Диэлектрические свойства. Оксидная пленка практически не проводит ток.
  4. Экологичность. Обработанная посуда приобретает устойчивость к интенсивным перепадам температур. В процессе приготовления пища не подгорает.
  5. Декоративные свойства. Некоторые металлы подвергают обработке для изменения визуальных качеств. В основном, для этих целей используют алюминий как обладающий хорошим соединением с кислородом. Добавление определенных солей в раствор электролита позволит поменять исходный цвет, придавая окрашенным изделиям ровные и глубокие оттенки.

Оксидирование также позволяет скрыть незначительные дефекты поверхности, такие как царапины или потертости.

Модель с нижним расположением контейнера

В этом варианте сборку прибора начинают с нержавеющего основания, размеры которого должны соответствовать размерам контейнера. Далее устанавливают плату и трубку. Монтаж фильтров в данной модификации не требуется.

Затем к нижней плате нужно прикрепить 6-миллиметровыми винтами затвор.

Установка форсунки осуществляется посредством штуцера. Если все же принято решение установить фильтры, то для их крепления следует использовать пластиковые зажимы на резиновых прокладках.

Готовое устройство

Толщина изоляторов между пластинами-электродами должна составлять 1 мм. При таком зазоре сила тока будет достаточной для качественного электролиза, в то же время пузырьки газа смогут легко оторваться от электродов.

К полюсам источника питания пластины подключаются поочередно, например, первая пластина – к «плюсу», вторая – к «минусу» и т.д.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.