175188. lajstromszámú szabadalom • Berendezés fémszalagok bipoláris elektrolitos kezelésére
3 175188 4 elrendezést és csatlakozásokat alkalmaz azért, hogy a szivárgó áramok ártalmas hatása minimális legyen. Az ábra a berendezés hosszmetszetének vázlatos rajzát mutatja, ezen a találmány lényeges tulajdonságait ismerhetjük meg. Az ábrán látható berendezés 2 tartályból áll, amelyben az ábrán nem látható elektrolit van, és amely alkalmas a kívánt elektrolitikus kezelésre. A 3 fémszalag lényegében vízszintesen jut be a 2 tartályba a szigetelő 4a terelögörgők között, és átmegy az 5a-5b, 6a-6b és 7a-7b elektródákból álló párok között. Az 5a-7a, illetve 5b-7b elektródák iránya a hagyományos, elektro-kezelő helyzetet foglalja el, azaz azok hossztengelye olyan síkban van, amely a 3 fémszalag felületével párhuzamos és lényegében merőleges a 3 fémszalag haladási irányára. Elhagyva a 2 tartályt, a 3 fémszalag áthalad a 4b terelőgörgők között, amelyek kismértékben közelebb helyezkednek el a 3 fémszalaghoz, mint az 5a-7a, 5b-7b elektródák. A 4a és 4b terelőgörgők megakadályozzák azt, hogy a 3 fémszalag érintkezzék az 5a-7a, 5b-7b elektródákkal. Használatuk különösen kívánatos akkor, ha a 3 fémszalag továbbítási sebessége nagy (megnövekszik annak rezgése), vagy, ha a fémszalag egyenlőtlen, hullámos, vagy e két eset együttesen csaknem biztosan létrehozná az említett, nem-kívánatos érintkezést. Műanyagcső 8 terelők helyezhetők el a 2 tartály belsejében annak érdekében, hogy kiegészítő biztosítékul szolgáljanak az ilyen nem-kívánatos érintkezésekkel szemben. A fentieken túlmenően a találmány szerint előnyös a páratlan n számú elektródapárt tartalmazó elrendezés. Három ilyen pár látható az ábrán, de 5, 7, stb. párat tartalmazó elrendezés ugyancsak alkalmazható. A páratlan számú elektródapárt tartalmazó elrendezés alkalmazása esetén úgy találtuk, hogy a szivárgási áramok káros hatása jelentékeny mértékben lecsökken, miáltal tovább csökken az ívképződés és/vagy a szikraégés még igen nagy áramsűrűségek esetén is. A páratlan számú elektródapárt tartalmazó elrendezés alkalmazásakor kívánatos, hogy a pozitív töltésű elektródák össz-keresztmetszetével. Ez a viszony látható az ábrán is, ahol a negatív töltésű 6a-6b elektródák nagyobb keresztmetszetűek, és így mindegyikük nagyobb áram vezetésére képes, mint az egyes pozitív töltésű 5a, 5b, 7a, 7b elektródák. Az áram hatékonysága az alábbi, találmány szerinti három jellemző révén növelhető. (a) A fémszalagok kezelésében hagyományosan alkalmazott elektródákkal szemben lényeges eltérés az, hogy az 5a-7a, 5b-7b elektródáknak az a része, amely a 8 fémszalag felső felületével áll szemben, konvex alakú és előnyös, ha lényegében félkör alakú. A felépítés megkönnyítése érdekében a legcélszerűbb hengeres 5a-7a, 5b-7b elektródák, azaz olyan elektródák kialakítása, amelyek kör-keresztmetszetűek, amint az az ábrán látható. Az 5a-7a, 5b-7b elektródáknak a 3 fémszalaghoz képesti ellentétes oldalán, azaz az 5a, 6a, 7a elektródák felső része lehet például sík. Az alsó 5b, 6b, 7b elektródák alakja nem kritikus, és négyszögletes keresztmetszetű hagyományos elektródák alkalmazhatók. A tényleges gyakorlatban nagyszámú elektróda előállítása történik egyidőben. Azért, hogy az elektródák felcserélhetők legyenek, általában célszerű az alsó 5b, 6b és 7b elektródákat hasonlóan, körkeresztmetszetűre kiképezni. A köralakú felső 5a, 6a, 7a elektródák alkalmazásából származó megnövelt áram hatékonyság látható az I. Táblázatban. Elektro-savkezelést végeztünk vasszalagon 20 % H2S04 oldatban 50°C hőmérsékleten. Mind a felső 5a, 6a, 7a, mind az alsó 5b, 6b, 7b elektródától a vasszalag 38 mm távolságra helyezkedett el minden menetben. A vasszalag haladási sebessége mindig ugyanakkora volt, így az elektrolizáló periódus mintegy három másodpercig tartott. Az adatok négy minta átlagából jöttek ki, és a közölt áram hatékonyság érték meghatározása úgy történt, hogy megmértük a vasszalag felületéről eltávolított (lemart) mennyiséget. A köralakú elektródák alkalmazásának előnye könnyen látható; ez a hatás növekszik az áramsűrűség növekedtével. Ezen I. Táblázat adatai szerint, az elektródák egymáshoz képesti elhelyezkedése olyan volt, mint amit az ábra mutat. I. táblázat Nagy áramsűrűségnél történő savas fémtisztítás hatékonysága A négyszöletes keresztmetszetű elektródák összehasonlítása a körkeresztmetszetű elektródákkal Savas fémtisztítás hatásfoka % Áramsűrűség Amper/m2 Szembenálló elektróda Körkereszt- 1 metszetű elektróda Hatásfok-növekedés% 71750 52 59 13,5 90000 64 77 20,3 108000 77 93 20,8 (b) Bármelyik elektródapár, például az 5a-5b elektródák alkotta pár vonatkozásában látható, hogy a hagyományos elrendezéssel szemben,; a felső 5a elektróda nincs az 5b elektróda felett. Úgy találtuk, hogy a hatékonyság további fokozódását eredményezi az, ha az egy párt alkotó 5a, 5b illetve 6a, 6b illetve 7a, 7b elektródák nem egymás felett helyezkednek el. Ha képzeletben egy függőleges tengelyt húzunk mind a felső, mind az alsó elektródákon keresztül, akkor ezen két tengely közötti távolságnak nagyobbnak kell lennie, mint a két elektróda együttes keresztmetszetének szélessége osztva kettővel. Abban az esetben, ha körkeresztmetszetű elektródákat alkalmazunk, akkor a függőleges tengelyek közötti távolságnak nagyobbnak kell lenni, mint a két elekrtóda átmérőjének összege osztva kettővel (azaz nagyobbnak kell lenni, mint a két sugár öszszege). Az ilyen eltolt helyzetű 5a, 5b illetve 6a, 6b, illetve 7a, 7b elektródák alkalmazásának előnye a II. Táblázatból olvasható ki. Az elektrolizáló feltételek azonosak voltak, mint a fent ismertetett esetben, itt azonban csupán körkeresztmetszetű elektródák alkalmazására került sor. II. Táblázat Nagy áramsűrűségnél történő savas fémtisztítás hatékonysága Egymással szembeni elektródák összehasonlítva az eltolt helyzetű elektródákkal 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
