專利名稱：將給定的空氣流定量配給至電解槽組的每個單獨槽的空氣供給系統(tǒng)的安裝和工業(yè)運行的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種向ー組電解槽中的每個槽單獨供給空氣的系統(tǒng)，其保證了每個槽隨時間(in time)恒定地接收其確定的、単獨的、穩(wěn)定地獲得需要的電沉積產物所需的空氣，包含低壓鼓風機——通常相對于所述槽在較遠的位置——所述鼓風機產生足以供給安裝在エ廠中的多個槽的全部空氣需求量的空氣流。通過進料管道輸送至少ー個鼓風機的空氣流，在所述多個槽的每個外部前壁的前方，從所述進料管道分支出多個進料軟管。每個槽接其出自所述進料管路的進料軟管，所述進料管路出自所述鼓風機，所述進料軟管的末端連接到在每個槽的前壁上豎直設置的流量計的下部入口上，其上部出口連接到第二軟管上，所述第二軟管被設置成使得其圍繞槽前壁的上部邊緣并且與帶有散布器的外周的等壓環(huán)連接，用于在每個槽的電極下方的穩(wěn)恒均勻的空氣供給。為了確保每個槽可以以隨時間均勻且穩(wěn)恒的方式從中樞空氣進料管道充分地接收它的預定需求量的空氣，進入流量計下
部入口的進料軟管裝配有可調節(jié)的擠壓夾具或流量調節(jié)閥，其允許從所述中樞進料管道導入每個槽的空氣量的調節(jié)或校準，并且根據(jù)預先確定的每個槽所需的空氣需求量通過所述流量計測量和監(jiān)測。設計所述流量計，使得在來自電解液柱的反液壓變得大于通過散布器進料的空氣的壓力的情況下，所述流量計有液壓截留裝置，其阻止電解液通過流量計進入中樞空氣進料管道。該系統(tǒng)解決了在槽的隔室中、在電解提取エ廠中或電解精煉エ廠中隨時間進行將穩(wěn)定的給定的預定空氣流從共用遠程空氣源向多個槽中的每個單獨槽定量配給的問題，所述電解提取エ廠通常位于通常在高海抜的區(qū)域中礦井附近，在所述電解精煉エ廠中，正常運行每個電解槽需要隨時間提供不同的特定空氣需求量。
背景技術：
通過控制槽底部附近的水平面和槽的電極下的氣體散布的方式，在電解提取或電解精煉槽中增強電解液對流，以總體上改善金屬電沉積產物的概念多年來已為人熟知。對每個槽中的エ藝過程使用特別是溫和曝氣，顯著増加在收獲陰極處電沉積的金屬的品質以及每個電解槽的生產率-通過可對エ藝施加的更高電流密度的作用-同時不損害品質。在現(xiàn)有技術中，有若干種使得在電解槽中能夠散布低壓氣泡的裝置設計。它們中之ー是，通過配合槽內部通常是矩形的周邊的等壓環(huán)通常改善金屬電沉積的產物。這些環(huán)通過圓形截面的直管以矩形方式連接而成，以在低壓在它的整個內部傳導定量配給的氣體，在均勻地從所述槽的電極下的較低水平面出來時形成氣泡，并且上升至電解液的表面。為了這一目的，用穿孔的管、微孔性的或微穿孔的軟管從ー側至另ー側橫向連接所述矩形環(huán)的相反側，從中通過管或軟管的穿孔于低壓產生氣泡，所述氣泡具有給定的初始直徑——當所述氣泡上升至電解液表面時所述直徑増大——因為隨著氣泡上升，電解液柱對氣泡的壓カ逐漸下降。有若干專利文獻公開了向電解提取或電解精煉槽的電解液提供飽和氣體或空氣氣泡的解決方案。1918年3月26日出版的題為“從酸溶液中的銅的電解沉積”的文獻U.S.AN0 1，260，830公開了通過連續(xù)攪拌電解液的方式進行的銅的電解沉積，特別是用ニ氧化硫氣體和蒸汽的混合物掃過豎直的陽極的表面，所述混合物從在橫向鉛管中穿孔的銳孔噴出，所述鉛管與槽中的陽極平行地在陽極下方設置，且所述銳孔取向使得流體以傾斜的角度出來，從而擊打陽極表面，用最大的攪拌連續(xù)迫使電解液循環(huán)，并且通過用所述混合物直接沖擊陽極表面產生渦流。1975年12月23日出版的題為“用于使用改良的電解液對流電解回收金屬的方法”的文獻u. S. A N0 3，928，152描述了ー種在永久陰極板上于高電流密度的高品質銅的電沉積方法。為了達到高生產率，使用精確地將電極相互定位的分離器-間隔器(distancer)將電極之間的分離降低至最小值，并且同時通過位于每個電極下方的氣體起泡管提供非常強烈的電解液的連續(xù)攪拌，設置起泡管以使用從在管中貫穿的孔洞產生的氣泡幕掃過陰極的表面。 1976年5月25日出版的題為“用于在攪動空氣的電解提取槽中提供均勻空氣分布的裝置”的文獻U.S. A N0 3，959，112公開了空氣起泡裝置，所述裝置相對于槽的長度橫向設置，平行于陰極的兩個表面，恰好低于它們的下邊緣處。所述裝置包括剛性的穿孔的管，所述管允許空氣以最低程度的壓カ損失排出為相對大直徑的氣泡，其中用滲透性材料的大直徑套管從外部包圍所述管，所述材料抵抗并且限制了空氣起泡的通過，迫使它們作為極細的氣泡幕從所述套管中連續(xù)生成，所述氣泡幕隨后垂直地掃過陰極的兩個表面并因此阻止了金屬沉積物上凹凸不平的形成。1981年4月21日出版的題為“用于回收非鐵類金屬的電解槽及用于它的改良陽扱”的專利USA N0 4，263，120公開了使用通過平行置于陽極下方的穿孔的氣泡管以在電極的界面形成上升的電解液渦流的方式進行的電解液攪拌的エ藝操作。2002年9月27日出版的文獻CL 527-01，即題為“從聚合物混凝土容器中捕捉和提取酸霧的系統(tǒng)和方法、制造的方法和用于這些目的的容器，其中對側面、正面和背面壁改進以允許熱蓋的水平安放，所述蓋形成了與提取導管相連接的腔室”的目前的專利CL44. 803公開了ー種電解槽，所述電解槽包括用于注入新鮮空氣的導管，以及平行安裝的氣體散布器等兀件，并且在槽的內部中的ー個平面上，引導電極下方的空氣氣泡。2006年7月27日出版的題為“運行方法和電解槽......”的文獻CL
2140-2004(等同于文獻WO 2005/019502)公開了氣體散布器，用于通過向液體氣體起泡的方式傳播，所述散布器包含由圓柱形連接體構成的元件，該連接體延伸入管的圓錐區(qū)域中，以閉合末端結束；在所述圓柱區(qū)和末端區(qū)之間有多個穿孔的隔離壁，通過隔離壁，從圓柱體內部中空氣以恒定壓カ和速度循環(huán)，形成氣流，所述氣流分布形成氣體小射流。2006年7月7日出版的題為“電解液攪拌裝置，所述裝置由網狀結構的、平面的且規(guī)則的設備構成，所述設備由防腐蝕的非導電性聚合物復合材料形成，并且包含等壓氣體分布環(huán)，氣體散布器設備；以及電解液攪拌系統(tǒng)”的文獻CL 727-2006公開了ー種浸入用于在非鐵類金屬的電解提取和電解精煉過程中的電解槽的容器中的電解液攪拌設備，其由防腐蝕的管道和不導電的材料形成，通過連接元件接合，其中所述接合的管道通過氣體散布器設備從一側跨越至另ー側，其中所述接合的管道和連接元件形成等壓環(huán)，所述等壓環(huán)被封閉在由防腐蝕的電介質高分子復合材料單塊地形成的形狀的內部，形成ー種平坦的、夕卜周平行六面體的結構，類似于容器底部的形狀，在此所述外周結構是網狀的，以賦予剛性和使其自支撐的必要的結構耐受性。2008年3月18日出版的文獻CL 0025-2008公開了ー種通過微起泡的曝氣系統(tǒng)，用于在高電流密度電解提取銅，包括用于電解液的獨立管道以及通過噴霧噴嘴和吸取和脈沖生成器的管線連接在一起，所述噴霧噴嘴用于向槽內噴射電解液-空氣的混合物。2007年10月26日出版的文獻CL 00642-2007描述了用于在電解槽中循環(huán)電解液和氣體的設備，包括用于電解液循環(huán)的穿孔的導管，以及ー個或多個用于氣體注入的穿孔導管的回路，所述回路安裝在具有多個用于陽極和陰極的導向裝置的支承結構上，使得能夠引入和從電解槽中取回。通常，在所有所述現(xiàn)有技術中，盡管公開了使用在電解液中噴射空氣氣泡的電沉積的結果中的優(yōu)點，所有已公開的解決方案都傾向于描述在單個槽內部的曝 氣供給。引用的文獻中沒有任何一份探討了ー組槽中、在槽隔室中或通常在電解提取或電解精煉エ廠中如下所涉及的問題在中樞產生空氣并分配準確地定量配給至單獨槽的空氣，此時每個電解槽需要単獨的預定的空氣流。在エ業(yè)化的電解提取或電解精煉エ廠中，用于槽中的曝氣裝置可以-突然地或逐漸地-在它的使用壽命內改變它的氣動學特性，因此，只要它們失去原始特性或當它們通過其他原因損壞時，便需要系統(tǒng)的單獨的調節(jié)或更換。本領域技術人員熟知，對槽的成功運行需要若干運行參數(shù)的協(xié)調，直至獲得想要的電沉積結果；并且ー經確定，這樣的協(xié)調必須根據(jù)主要變量的運行管理方案按時調節(jié)并隨時間控制，所述主要變量如槽電壓、電流密度、電解液溫度、銅的含量、PH和流量，等。這些參數(shù)決定了在陰極在收獲時間獲得的銅沉積物的品質。當在槽中引入溫和的曝氣時，向所述操作管理方案増加了ー個附加的參數(shù)，所述參數(shù)也需要與剛才提到的其它參數(shù)共同進行同樣的協(xié)調、控制與調節(jié)，例如從接近槽底部的在電極下方的水平面的均勻的受控的氣體分散，優(yōu)選空氣，增強對金屬電沉積結果有利的對流。在實踐中，根據(jù)在陰極上實際獲得的電沉積結果調節(jié)所有這些參數(shù)。由于全部陰極金屬的品質提高，在槽的運行中保持所述參數(shù)穩(wěn)定，并且僅為了克服收獲陰極品質的不利趨勢而調節(jié)所述參數(shù)。所述變化性不僅取決于一般電沉積過程的參數(shù)，也取決于磨耗和磨損的條件、使用壽命和槽的固有物的更換以及它的相關設備。這說明了在對設備中每個槽的這些參數(shù)進行恰當?shù)貐f(xié)調的困難性和復雜性，特別是在每個電解槽中保持它們穩(wěn)定和均勻的困難性和復雜性，并且因此，絕對有必要提供用于不斷地實時監(jiān)測它們的裝置、系統(tǒng)和方法。因此，通過所示的事實，每個単獨槽所需的空氣量根據(jù)它的散布裝置的氣動學特征是隨時間可變的，并且因此，有必要確定各自必須接收的每個槽的優(yōu)化流量，以從設備的所有槽中獲得均勻的和相同的電沉積結果。發(fā)明概述為了解決上述問題，本發(fā)明涉及一種用于一組槽的空氣供給系統(tǒng)，其隨時間穩(wěn)定地確保在每個槽中的特定空氣需求量。所述系統(tǒng)由至少ー個產生總的空氣流的低壓鼓風機形成，所述總的空氣流等價于在裝置中分布的每個單獨槽需求的単獨預定的空氣之和，通過至少一個進料管道傳導，在所述多個槽的每個槽的前壁的前方，從所述進料管道引出多個進料軟管。每個槽從所述中樞進料管道接收第一軟管，所述第一軟管的末端止于在所述槽前壁上附設的豎直設置的流量計的下端。從所述流量計的上端引出第二進料軟管，所述第二進料軟管經過所述槽上部邊緣，在所述前壁的內部向下彎曲直至適宜地與受控的散布系統(tǒng)，例如，帶有用于將從所述將進料管道網絡向所述槽導入的空氣分布的等壓環(huán)相連接，而所述散布系統(tǒng)的散布器最終將空氣均勻分布在整個電解液中。為了以給定的適合的氣泡的圖案樣式提高所需要的電沉積的生產率和品質，通過挑選被選擇性地穿孔的軟管，將定量配給的進料量的空氣均勻地且穩(wěn)定地散布。為了確保每個槽隨時間持續(xù)不變地接收對于它的散布器正確地運行適當?shù)男枨罅康目諝?，在所述進料軟管進入所述流量計之前的那部分，設置可調節(jié)的擠壓夾具或調節(jié)閥門，這允許調節(jié)、校準和監(jiān)測已確定的空氣需求量的設置的校準的穩(wěn)定性，所述流量是根據(jù)槽內的空氣需求量在實際空氣流中通過豎直地漂浮的球測量的。流量計配備有球豎直位移的最高和最低傳感器，所述傳感器向遠程的中樞控制器發(fā)射信號，使得在任何槽中的單獨的空氣供給出故障的情況下能夠及時采取糾正行動。也將流量計設計并裝配為，在由電解液的液柱產生的反壓超過通過散布器輸入的空氣壓的壓カ的情況下，所述流量計具有流體截留裝置，所述流體截留裝置阻止電解液通過流量計進入中樞進料管道網絡。附圖簡述
本文包括附圖，以提供對于本發(fā)明更好的理解，所述附圖與下文的描述結合并構成其一部分，說明了現(xiàn)有技術和本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案，且與發(fā)明詳述一起，也用于解釋本發(fā)明的原理，但不是限制性的。圖I示出了用于ー組槽的空氣供給系統(tǒng)的ー個實施方案的等距視圖。圖2示出了在圖I中所示的一組槽的空氣供給系統(tǒng)的放大的等距視圖。圖3示出了具有圖I所示的一組槽的空氣系統(tǒng)的槽的內部的放大的等距視圖。圖4示出了用于本發(fā)明的一組槽的空氣供給系統(tǒng)的流量計的等距視圖。圖5示出了用于本發(fā)明的一組槽的空氣供給系統(tǒng)的流量計的剖面圖。圖6示出了用于本發(fā)明的一組槽的空氣供給系統(tǒng)的流量計的第二實施方案的另ー張剖面圖。圖7示出了用于本發(fā)明的一組槽的空氣供給系統(tǒng)的被選擇性地穿孔的軟管的第一實施方案的等距視圖，具有以0°排列的連續(xù)的穿孔。圖8示出了用于本發(fā)明的一組槽的空氣供給系統(tǒng)的被選擇性地穿孔的軟管的第ニ實施方案的等距視圖，具有以0°排列的非連續(xù)的穿孔的圖案。圖9示出了用于本發(fā)明的一組槽的空氣供給系統(tǒng)的被選擇性地穿孔的軟管的第三實施方案的等距視圖，具有以0°和30°排列的連續(xù)的穿孔的圖案。

圖10示出了用于本發(fā)明的系統(tǒng)中的軟管的剖面圖，所述軟管在-90°至+90之間，優(yōu)選在-30°至+30°之間具有排列的穿孔。圖11示出了用于圖I所示的一組槽的空氣供給系統(tǒng)的示意圖。圖12示出了用于ー組槽的空氣供給系統(tǒng)的第二實施方案的局部示意圖。圖13示出了用于圖I所述的ー組槽的空氣供給系統(tǒng)的示意圖，所述系統(tǒng)包括監(jiān)測系統(tǒng)。本發(fā)明實施方案詳述本發(fā)明的實施方案涉及用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(I)，所述空氣供給系統(tǒng)
(I)以ー種對操作エ業(yè)槽的操作員友好的方式，確保了每個槽(2)各自需要的空氣需求量，所述空氣必須通過空氣散布系統(tǒng)以ー種受控且隨時間均勻的持續(xù)方式分散入電解液中，用于正確地起作用，以隨時間均勻穩(wěn)定地獲得需要的電沉積產物，例如，使用安裝在受控的空氣散布系統(tǒng)例如等壓環(huán)(3)中的，具有給定直徑、排列和圖案的選擇性地穿孔的散布器軟管(16)，以連續(xù)地供給預定量的具有給定壓降的空氣。為了使空氣供給系統(tǒng)(I)隨時間以受控均勻持續(xù)的方式向各個單獨槽(2)供給這樣給定的空氣需求量，所述空氣供給系統(tǒng)由至少ー個低壓鼓風機(5)制成，其中通過至少一條中樞進料管道(6)引導空氣，從所述中樞進料管道出)，多條進料軟管(7)分支出來，并且達到每個電解槽(2)的前壁。所述每條進料軟管與流量計(8)相連，通過流量調節(jié)器(9)調整其空氣控制，所述流量調節(jié)器(9)可以是在軟管(7)上的可調節(jié)擠壓夾具，或者其它合適的調節(jié)閥門。流量計(8)連接在第一進料軟管(10)和第二進料軟管(11)之間，其中，第一進料軟管(10)從流量調節(jié)器(9)中出來且第二進料軟管(11)與彎曲軟管(12)的部分連接，所述彎曲軟管(12)適合安置在槽(2)的前壁上，使得進料軟管的末端(13)與等壓環(huán)(3)相連，用于將空氣通過被選擇性地穿孔的軟管(16)散布入電解液，該軟管(16)形成了本發(fā)明的供給系統(tǒng)
(I)的一部分。同樣形成了本發(fā)明的實施方案的空氣供給系統(tǒng)(I)的一部分的流量計(8)優(yōu)選由半透明管(14)構成，其中容納有球(15)，所述球(15)根據(jù)實際流向槽的空氣量豎直地漂浮著。所述半透明管具有倒置的圓錐形，使得它下部的直徑小于所述漂浮球(15)的直徑，目的是該球也用作應急單向閥或截留閥在槽(2)中的電解液的液壓柱壓力大于被散布的空氣的壓力的情況下，將迫使所述球(15)沿著縮小管道直徑向下降，阻礙電解液通向中樞進料管道(6)，當球(15)本身位于閥座(23)上時，切斷電解液。對球(15)的位移而言，流量計(8)具有上部(24)最高界限和下部(25)最低界限，其可以與電子傳感器(26)相連，所述電子傳感器(26)通過有線或無線的通訊媒介(27)向各個槽操作的遠程監(jiān)測裝置傳遞接近信號，從而對附近發(fā)信號以限制球(15)的位置，在球(15)處于或越過最高界限
(24)或最低界限(25)的情況下，在監(jiān)測裝置(28)中發(fā)出警報，使得操作者做出反應，并且采取合適的糾正行動，以在槽組(4)中任何槽(2)中解決空氣供給系統(tǒng)的反常行為。如果空氣供給的流量太低或太高，球(15)可能對于在閥座(23)處停止時有效地切斷電解液流動而言過輕或過重且不合適。出于這一原因，在根據(jù)圖6的第二實施方案中，流量計(8)可以設置有更加合適的第二球(30)和閉塞閥座(29)，其使得當電解液反壓大于進料空氣壓力時能夠阻止電解液通過。本領域技術人員可以使用其它等價裝置，例如，單向閥，以便只要任何槽中的液壓柱壓力大于空氣供給系統(tǒng)的工作壓力，更加積極地隨時阻塞電解液進入空氣供給系統(tǒng)的進料管道。現(xiàn)有技術所面臨的且阻礙了向槽組⑷中的每個槽⑵隨時間持續(xù)地供給各自修正劑量的空氣需求量的問題之一是這樣的實踐問題微孔軟管通常用作空氣散布器，例如用再循環(huán)橡膠制成的微孔軟管，所述軟管是用于農業(yè)土壌的地下灌溉的水應用的軟管，對于所述應用，精確的水力學表征是不必要的。由于其制造エ藝中橡膠顆粒的團聚，這種軟管具有所產生的隨機的多孔性分布，并且實際上當用于輸送空氣時，這種軟管不具有每米長度上的穩(wěn)定的氣動學特征(給定壓降吋，空氣流量)，因此并不確實適合作為穩(wěn)定的空氣散布器。此外，當使用所述微孔軟管輸送空氣時，即使它是新制的，在其使用壽命最初期也顯示出特征性的隨機變化性，無論何時它們可以具有的特征不能隨時間穩(wěn)定地保持，原因是其浸入的電解液中存在的粒狀材料的常常且隨機的阻礙，其在由于任何原因切斷空氣向槽(2)供給時通過更大的孔滲入軟管；當恢復空氣供給時，這些內部的異種粒子通常不能從足夠大直徑的孔被清除出軟管，并且當這些異種粒子粘合在孔中時，確實地干擾空氣傳輸。這種軟管大量用作空氣散布器造成了問題，一方面，每個槽(2)必須將其量的空氣均勻地散布入它的電解液中并且隨時間保持給定的恒定流量，以在所述的條件下產生由溫和曝氣提供的電沉積益處。而另一方面，考慮到所述微孔軟管的原料和制備條件、隨機且不規(guī)則的微孔性、密度，在電解液中的氣泡散布均勻性可能在任意兩個槽之間完全不同，因此，需要一種系統(tǒng)，其能夠隨時間穩(wěn)定地定量配給各個流，且適合用于得自共用外部空氣來源的空氣散布的裝置。根據(jù)上述討論，為了穩(wěn)定地定量配給在每個槽(2)中的給定的空氣，備選地，這ー系統(tǒng)將在等壓環(huán)中附加散布器，所述外部空氣向等壓環(huán)進料，所述散布器裝配被選擇性地穿孔的軟管，其能確保每個等壓環(huán)的氣動學特征將保持穩(wěn)定，使得空氣進料流能夠從中樞進料管被精確地調節(jié)為每個槽所需的準確空氣需求量，以修正曝氣。在圖7至9中，示出了三種備選的軟管穿孔方案，在圖10中，通過橫橫面中示出 了穿孔的角度，該角度以軟管的豎直軸為基準，處于-30°至30°之間的范圍，但也可以處于-90°至+90°之間的范圍。被選擇性地穿孔的軟管(16)被設計為本發(fā)明的實施方案的空氣供給系統(tǒng)的一部分，由相對厚壁的撓性防腐蝕塑料(17)構成，具有線性或非線性分布的平行于軟管(16)縱軸的穿孔(18)，其中一旦將具有穿孔的所述軟管置于電解槽(2)中，大量并且分組的或不是處于給定圖案的所述穿孔根據(jù)需要全部保持相對于電解液表面定向，用于均勻和一致的起泡。在第一實施方案中，穿孔(18)沿軟管長度方向等距隔開并處于0°，而在第二實施方案中，穿孔(18)以穿孔組(19)分組并處于0°，其中每組穿孔(19)同樣等距分開?？?19)是選擇性穿孔的，穿孔直徑在0.2至0.6mm的范圍內變化，這使得先驗地獲知散布器的氣動學特征，其被選擇用于穩(wěn)定地向每個電解槽(2)供應所需的空氣需求量，從而在每個電解槽中獲得通過溫和的曝氣帶來的益處。如圖11的方案中所示，空氣供給系統(tǒng)在實際條件下的運行。然而，考慮到實際情況可能是重要的，例如流量計(8)失效或出現(xiàn)故障，或者在槽中空氣散布系統(tǒng)出現(xiàn)問題，或者必須使用其它備選的空氣需求量在槽組(4)中特定的電解槽(2)中進行對電沉積效果的測試。為了這樣的目的，在每個電解槽(2)和中樞空氣進料管道(6)之間安裝旁路(20)。所述旁路(20)的入口連接在支線軟管(7)上，出口連接在第二進料軟管(11)上的流量計
(8)的出口處。為了消除流量計(8)的影響，除流量調節(jié)器(9)以外，還設置第二流量調節(jié)器(21)，使得流量計(8)實際上完全不起作用。為了使空氣連續(xù)地流向槽，在旁路(20)上安裝截止閥(22)。當將空氣供給系統(tǒng)安裝至槽中時，必須檢查啟動、運行和監(jiān)測方案，以確保電沉積過程的正確運行。為了這一目的，有必要認識到，電解槽具有若干必須被調節(jié)、協(xié)調和控制的公知的運行參數(shù)，其中有槽電壓、電流密度、溫度、電解液密度和PH等。這些參數(shù)決定了收獲時獲得的電沉積的銅的品質。正如已經指出的，隨著溫和的曝氣，還要將除上述參數(shù)以外的其它參數(shù)加入至槽運行管理方案，并且還需要注意，控制和調節(jié)，例如檢測從槽底部附近電極下方指定的水平面的優(yōu)選空氣的正在進行的均勻受控氣體散布，以有利于或改善金屬電沉積的結果。在實踐中，所有槽參數(shù)根據(jù)在陰極獲得的電沉積結果而調整。此外，在改善陰極沉積金屬品質的程度上，在對槽運行期間保持參數(shù)不變，并且只有當需要克服陰極獲得的金屬的不利品質變化時，才重新調節(jié)參數(shù)。這種變化取決于磨耗和磨損、使用壽命和槽及其附屬元件的替換。這就是在裝置中所有這些參數(shù)的關聯(lián)很復雜的原因，并且對于每個槽，因此絕對需要穩(wěn)恒地監(jiān)測實時的エ藝變量，優(yōu)選使用電子監(jiān)測傳感器，其當所述參數(shù)漂移或逸出其指定的預定范圍時發(fā)射警報信號。對于所有上述公開的事實，在每個槽中所需的空氣流量根據(jù)其散布器裝置的相應空氣學特征隨時間而不同，因此，逐個確定槽應接收的理想空氣流量變得必要。為了達成這一目的，建議使用以下步驟，以能運行本發(fā)明的實施方案的空氣供給系統(tǒng)I.根據(jù)運行參數(shù)和陰極收獲的產物確定每個槽的空氣需求量。2.測量流量計(8)入口和出ロ之間的空氣流量，以將其校準為在步驟(I)中確定的空氣流量。 3.確定插入流量計(8)的球(15)的重量，使得采用根據(jù)步驟(I)確定的空氣流量保持所述球(15)靜止地漂浮。4.將步驟(3)確定的球(15)引入流量計⑶中。5.校準流量計(8)使得所述球靜止地漂浮在最高界限(24)和最低界限(25)之間。一旦每個槽系統(tǒng)通過適當?shù)目諝饬餍屎?，監(jiān)測給定的空氣流量參數(shù)以矯正槽運行便是可能的。為了完成這ー矯正，可以連接傳感器(26)，用于通過通信媒介(27)向監(jiān)測裝置(28)傳輸信號，其追蹤每個槽中的球(15)是否保持在最高界限(24)和最低界限(25)之間。如果任何球(15)超出了設定的界限，當在槽組⑷中的槽⑵中發(fā)生了某些反常情況時，將發(fā)出警報信號，以能夠進行矯正行動。根據(jù)上述，通過使用半透明管(14)，可以直觀地在最高界限(24)和最低界限(25)之間調節(jié)球(15)。然而，如果流量計(8)配備有傳感器系統(tǒng)，這ー調節(jié)可以通過電子方式進行，其中傳感器位于所述最高界限(24)和最低界限(25)之間，向監(jiān)測裝置(28)傳送信號。
權利要求
1.一種用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(I)，所述空氣供給系統(tǒng)(I)被安置成用于定量配給各個電解槽(2)的各自需求量的空氣，所述空氣必須通過受控空氣散布系統(tǒng)進料至所述電解槽(2)的電解液中，其特征在于，所述空氣供給系統(tǒng)(I)包括 至少ー個低壓鼓風機(5)； 至少一條中樞進料管道出)，所述至少一條中樞進料管道(6)連接至所述至少ー個鼓風機(5)，其中，從所述至少一條中樞空氣進料管道(6)引出多條進料軟管支線(7)，所述多條進料軟管支線(7)延伸至各個電解槽(2)的前壁； 流量計(8)，所述流量計(8)被安置在每一條所述進料軟管支線中，通過所述流量計(8)測量的空氣的量通過流量調節(jié)器(9)調節(jié)，并且 其中，所述流量計(8)連接在所述支線(7)的第一進料軟管(10)與所述支線(7)的第ニ進料軟管(11)之間，所述第一軟管(10)與流量調節(jié)器(9)連接，且所述第二軟管(11)與彎曲軟管(12)的一部分連接，所述彎曲軟管(12)適合固定于所述電解槽(2)的壁上以使軟管末端(13)與等壓環(huán)(3)連接，從而進料空氣能夠通過選擇性穿孔的軟管(16)隨時間均勻且持續(xù)地散布至所述電解液中。
2.根據(jù)權利要求I所述的用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(I)，其特征在于，流量調節(jié)器(9)是用于所述進料軟管(7)的可調節(jié)擠壓夾具。
3.根據(jù)權利要求I所述的用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述流量調節(jié)器(9)是閥。
4.根據(jù)權利要求I至3中任一項所述的用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(I)，其特征在于，在每個電解槽(2)與所述中樞進料管道(6)之間設置旁路(20)。
5.根據(jù)權利要求4所述的用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述旁路(20)的入口連接至所述支線軟管(7)，且出口連接至所述第二進料軟管(11)。
6.根據(jù)權利要求5所述的用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(I)，其特征在于，除流量調節(jié)器(9)之外，還設置第二流量調節(jié)器(21)，以使得流量計(8)不起作用。
7.根據(jù)權利要求6所述的用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述旁路(20)設置有截止閥(22)。
8.根據(jù)權利要求I至7中任一項所述的用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述流量計(8)包括半透明管(14)，在所述半透明管(14)內部容納有球(15)，所述半透明管具有最高界限(24)和最低界限(25)，其中球(15)根據(jù)所需空氣的給定空氣流量靜止地漂浮在中間。
9.根據(jù)權利要求8所述的用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述半透明管具有倒置的圓錐形狀。
10.根據(jù)權利要求8或9的任一項所述的用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述管的下部配備有容納球(15)的閥座(23)，從而在所述電解槽
11.(2)內的所述電解液的液壓柱壓力大于進入電解槽(2)的進料空氣流的壓カ的情況下，阻斷流體的通過且起著應急截留閥的作用。
12.根據(jù)權利要求8或9的任一項所述的用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(1)，其特征在于，在流量計(8)的下部中容納有第二球(30)并且設置相應的閉塞閥座(29)，以使得如果電解液的反壓大于進入電解槽(2)的進料空氣流的壓力，將阻止所述電解液的通過。
13.根據(jù)權利要求8或9的任一項所述的用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(1)，其特征在于，在流量計(8)的下部中容納有單向閥，所述單向閥使得如果電解液的反壓大于進入電解槽(2)的進料空氣流的壓力，將切斷電解液的通過。
14.根據(jù)權利要求I至12中任一項所述的用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述流量計(8)具有傳感器(26)，所述傳感器(26)適合于向監(jiān)測裝置(28)發(fā)射警報信號，使得在任何電解槽(2)中檢測到空氣供給系統(tǒng)(I)的異常或故障的情況下，能夠采取及時的行動。
15.根據(jù)權利要求I至13中任一項所述的用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述選擇性穿孔的軟管(16)由撓性的防腐蝕材料軟管(17)形成，所述撓性的防腐蝕材料軟管(17)具有與所述軟管(16)的縱軸平行的選擇性分布的穿孔(18)。
16.根據(jù)權利要求14所述的用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述穿孔沿著所述軟管的長度等距地分開。
17.根據(jù)權利要求14所述的用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述穿孔分組排列，這些穿孔組等距地分開。
18.根據(jù)權利要求14至16中任一項所述的用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(I)，其特征在于，在橫截面中觀察到的所述穿孔的角度在-90°至+90°的范圍內。
19.根據(jù)權利要求17所述的用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述范圍優(yōu)選為-30°至+30°的范圍。
20.根據(jù)權利要求14至18中任一項所述的用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(I)，其特征在于，所述穿孔具有在0. 2至0. 6_之間的直徑范圍。
21.一種用于ー組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(I)的運行方法，所述空氣供給系統(tǒng)(I)被安置成通過等壓環(huán)(39)的穿孔軟管(16)均勻地將各個電解槽(2)的各自需求量的空氣進料，其中，每個槽利用包括槽電壓、電流密度、電解液溫度、密度和PH的被調整和控制的エ藝參數(shù)而運行，其特征在于所述方法包括以下步驟 a.根據(jù)與獲得的陰極產物的所需品質相符的エ藝參數(shù)確定各個電解槽(2)的空氣需求量； b.測量位于每個槽的前壁上的流量計(8)的入口和出口之間的空氣流量，以校準在步驟(a)中確定的空氣流量，所述流量計⑶具有球(15)，所述球(15)根據(jù)進料至所述電解槽(2)中的空氣的流量漂浮在圓錐形的半透明管(14)中； c.確定要容納于流量計(8)內部的所述球(15)的重量、所述半透明管(14)的長度以及所述半透明管(14)的d.圓錐角，以利用步驟(a)中確定的空氣流量保持所述球(15)在管(14)內部的某一高度穩(wěn)定地漂浮； e.將在步驟(C)中確定的所述球(15)引入到流量計⑶內部； f.校準流量計(8)以利用在步驟(a)中確定的流入所述電解槽(2)中的空氣的流量，使所述球保持在最高界限(24)和最低界限(25)之間。
22.根據(jù)權利要求20所述的方法，其特征在于，另外所述方法包括連接傳感器(26)，以將信號經由通信裝置(27)傳送至中樞監(jiān)測裝置(28)。
23.根據(jù)權利要求20或21所述的方法，其特征在于，另外所述方法包括驗證球(15)保持在所述最高界限(24)和所述最低界限(25)之間的步驟。
24.根據(jù)權利要求22所述的方法，其特征在于，另外所述方法包括以下步驟在所述球(15)接近所述最高界限(24)或所述最低界限(25)或超出它們之間的所給范圍的情況下，發(fā)射警報信號。
25.根據(jù)權利要求20所述的方法，其特征在于，借助于所述半透明管(14)，在所述最高界限(24)和所述最低界限(25)之間直觀地調節(jié)球(15)的穩(wěn)定漂浮位置。
26.根據(jù)權利要求20所述的方法，其特征在于，通過從位于給定的最高界限(24)和最低界限(25)處的可調節(jié)傳感器發(fā)射的信號，電子地調節(jié)球(15)的位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于一組槽(4)的空氣供給系統(tǒng)(1)，所述空氣供給系統(tǒng)(1)被安置成用于定量配給各個電解槽(2)的各自需求量的空氣，所述空氣必須通過受控的空氣散布系統(tǒng)加入電解槽(2)的電解液中。它包括低壓鼓風機(5)、中樞進料管道(6)和多個進料支線(7)；在每個進料支線上連接流量計(8)和流量調節(jié)器(9)。所述組件被連接至彎曲軟管(12)，所述彎曲軟管(12)安置在所述電解槽(2)的壁上，以允許與等壓環(huán)(3)相連，使得所述進料空氣可以通過被選擇性地穿孔的管(16)隨時間均勻地且持續(xù)地散布至所述電解液。本發(fā)明還涉及安裝、校準和運行所述空氣供給系統(tǒng)的方法。
文檔編號C25C1/12GK102812162SQ201080061481
公開日2012年12月5日 申請日期2010年3月17日 優(yōu)先權日2010年1月13日
發(fā)明者維克托·比道雷·海雷曼斯, 埃德加多·貝爾特倫納瓦羅, 維克托·毛爾·比道雷·米勒 申請人:恩克泰克敏股份公司