Маткові листи

27.05.2013 | Опубліковано в: Ливарне виробництво

Маткові листи виготовляються шляхом осадження міді електролізом у ваннах з розчинним мідним анодом на матричних аркушах, що є катодами.
          Для виробництва маткових катодів або катодних основ, необхідних при електролізі, в цеху виділяють серії ванн з окремою циркуляцією, в яких підтримують режими які відрізняється від режиму у ваннах товарних серій. Такі серії називаються матричними або заготівельними. У ваннах цієї серії на спеціальних катодах - матрицях нарощують маткові листи.
Маткові листи повинні відповідати таким вимогам:
• поверхня їх повинна бути рівною, так як нерівності при осадженні міді призводять до утворення наростів, що знижують якість катодів і погіршують техніко-економічні показники електролізу;
• листи повинні мати високу міцність і пластичність, щоб виготовляти з них катодні вушка для підвіски катодів на ломики, які б витримували масу важких катодів.
          Лист, з якого виготовляють вушка, повинен мати товщину, достатню для того, щоб вушка витримували масу катодів, а не обривалися, незважаючи на хімічну і електрохімічну корозію міді на кордоні електроліт - повітря. Обриваючися катоди руйнують футеровку днищ і стінок ванн. Товщина маточного листа повинна бути достатньою також і для того, щоб він був здатним зберігати надану йому форму і висів би у ванні вертикально.
Режим на матричних серіях встановлено наступний.
Щільність струму на матрицях знижена - в межах 150 ÷ ​​170 А/м2. Щоб досягти такої щільності струму, матричні ванни або підключають в окремий електричний ланцюг, або, якщо матричні серії включені в загальний електричний ланцюг, виготовляють більшої довжини, що дозволяє помістити в них більше електродів, тобто зменшити щільність струму.
Залежність часу нарощування катодів від щільності струму наведена на рис. 1.
 
Вплив значення щільності струму на час перебування катодів у ванні
Рис. 1. Вплив значення щільності струму на час перебування катодів у ванні
          Матричні ванни мають окрему циркуляцію розчину з мінімальною кількістю домішок, дещо підвищеним вмістом міді, зниженою концентрацією кислоти і нікелю. Кількість добавок поверхнево-активних речовин в матричні ванни повинно бути мінімальним. В даний час додають в електроліт тіомочевину і клей. На деяких заводах при отриманні основи не вводять тіомочевину, так як вона збільшує жорсткість опадів.
          Для того щоб уникнути виникнення коротких замикань між матрицями і анодами, відстані між ними в порівнянні з міжелектродними відстанями в товарних ваннах збільшують на 10 ÷ 12 мм.
Концентрацію сірчаної кислоти підтримують на рівні 130 ÷ 150 г / л, а міді 30 ÷ 35 г / л.
В якості колоїдів застосовують 75 ÷ 80 г столярного клею або желатини на 1 т катодного осаду.
Температуру електроліту підтримують у межах 48 ÷ 52 ° С. При більш високій температурі катодний осад може міцно пристати до матриці, так як змазуюча речовина з її поверхні зійде перш, ніж вона покриється суцільним шаром міді. У цьому випадку зняти з матриці мідний лист буде дуже важко, а іноді і зовсім неможливо, внаслідок чого матриця виходить з ладу. У виробництві це явище називається «заковиванням» матриць.
Зміст іон-хлору в електроліті матричної циркуляції має бути в межах 30 ÷ 40 мг / л.
Маткові листи на матрицях можна отримати хорошої якості тільки при роботі повних анодів, що не втратили своєї первісної форми. Знову завантажені аноди повинні працювати з матрицями половину часу повної анодної операції, а решту часу - у ваннах товарних серій. Наприклад, якщо повна анодная операція триває протягом 24 діб, то 12 з них аноди повинні працювати в матричних ваннах (12 знімань аркушів), а 12 - у ваннах товарних серій.
           Матриці (рис. 2) виготовляють з прокатної листової міді марок М1 або М2 товщиною 4 ÷ 5 мм.
 Матриця Балхашського заводу
Рис. 2. Матриця Балхашського заводу (Казахстан)
На бічних крайках і знизу з кожного боку матриць наносять поглиблення-борозенки, для того щоб легше було знімати лист.
У цих борозенках мідь осідає дуже тонким шаром, по цьому при знятті листа з матриці на ребрах борозенки стик міді легко розривається.
           Як видно на рис. 2, у верхній частині матриця має вирізи - вікна. Ці вікна служать для захоплення матриці гачками борони при завантаженні і розвантаженні матриць в електролізних ваннах.
Поверхня матриці повинна бути абсолютно рівною, без раковин, саден або інших вад, для чого її шліфують дрібним наждаковим порошком і періодично обробляють розчином сірчистого натрію. Цей процес називається сульфідізаціей. Поверхню покривають тонким шаром сульфіду міді, що перешкоджає міцному приростання осаду, тому нарощені листи легко знімається.
Раніше замість сульфідізаціі поверхню матриць обробляли розчином азотнокислої закису ртуті Hg2(NO3)2. Ця операція називалася амальгамуванням.
Перевага сульфідізаціі перед амальгамуванням в її безпеці і дешевизні сірчистого натру. Амальгамування ж - шкідлива для здоров'я робітників операція і потребує великої кількості дорогої ртуті.
Перед завантаженням у ванну матриці змащують тонким шаром трансформаторного масла, солідолу, парафіну, гасу, бензину. Ці матеріали зазвичай застосовують у суміші по два або більше компонентів.
Всі зазначені речовини в будь-якій комбінації створюють шар, що збільшує омічний опір ванни. Шар масла залишається і на знятих з матриць аркушах (на поверхні, дотичної з матрицею), отже, мастило збільшує опір не тільки в матричних ваннах, але і в товарних. Тому прагнуть змащувати матриці найбільш «легкими» мастилами, здатними створити найбільш тонкий шар. Заводською практикою доведено, що найбільш раціональним для змащення є суміш 90 ÷ 95% гасу з 5 ÷ 10% солідолу або просто гас.
Через 24 години з матриці знімають лист, товщина якого дорівнює 0,35 ÷ 0,45 мм.
Завантаження і вивантаження матриць ведуть під напругою. Одночасно знімають третину або половину всіх матриць ванни. При цьому прагнуть залишати ванну з неповною кількістю матриць на мінімально короткий час, тому що при великій щільності струму за тривалий час осад може погіршитися.
Вивантажені мостовим краном матриці перевозять до місця знімання аркушів спеціальними верстатами. Маткові листи рихтують на спеціальних валкових верстатах, де, крім правки, створюють ребра жорсткості. Форма і розташування ребер жорсткості на різних підприємствах різні.
До виправленого листа  приклепують вушка. Можна правити листи з приклепаними до них вушками, тоді правка дасть більший ефект. Для цього потрібно опуклості і виїмки на валках розмістити таким чином, щоб не змінилася форма вушок.
З найбільш міцних аркушів (спеціально відібраних) нарізають вушка шириною 100 ÷ 120 мм і довжиною, яка відповідає розташуванню електродів у ванні. Вушка приклепують до маткових листів (по 2 шт. до кожного) на спеціальному верстаті. Витрата аркушів на виготовлення вушок становить 7 ÷ 8% від загальної кількості аркушів, завішуюваних у ванни.
У вушка маткових катодів вдягають катодні ломики, потім завішують катоди на спеціальне пристосування і краном перевозять до серії ванн.

 

Джерело - Мідь Вторинна: Монографія

Перейти:  Мідне лиття

Сайт создан:
YonaStudio.com
Реклама на buymore.pro Техпідтримка Заводи України
Контактна інформація Довідкова інформація
Порівняння платних пакетів послуг