專利名稱：從含金屬電解液中離析金屬的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種從含金屬電解液中離析金屬的裝置，尤其是用于鋼帶鍍膜的裝置，由相互靠緊排列、垂直布置的鍍膜槽構成，在其中從上方一個導向輥和/或傳送輥傳送來的、要鍍膜的金屬帶被引導到下方一個導向輥，再從那里又被引導到另一個導向輥和/或傳送輥上，在此情況下各個向下及向上行進的金屬帶段通過兩垂直放置陽極之間的空隙，并受到由泵循環(huán)供給、最好逆著金屬帶行進方向的電解液流的沖擊。
歐洲專利說明書EP 0196420 B1公開了這樣一種裝置。在構成陽極—陰極腔或離析腔、供向下和向上行進金屬帶段使用的陽極板四周設置了彼此分開的外殼，電解液流分別經過布置在外殼壁和陽極板之間空間的液體噴射泵連續(xù)流到外殼中。借助逆著金屬帶行進方向高速送入電解液會產生一種湍流狀態(tài)的、加速電解離析的反向流。包圍此兩陽極板對的外殼被電解液充滿、溢出，這不僅在電解液循環(huán)時對能量有較高的需求，而且鍍膜槽的安裝、維修和保養(yǎng)費用高。此外，由提高壓力經噴咀而流入的電解液的流速不再可能得到控制和調節(jié)；另外不能阻止在鍍膜槽底部形成氫氧化鐵沉淀物的堆積。
本發(fā)明的任務是提供一種簡易而經濟的、從金屬鹽水溶液中電解離析金屬、尤其是電解離析鋅的離析裝置。
本發(fā)明的任務是這樣解決的鍍膜槽的兩個對置的壁構成陽極板，而彼此相靠著的鍍膜槽的各個彼此相鄰的陽極板間形成一個離析腔。這樣，電流所起的離析作用就局限在此離析腔內，該離析腔一方面由相鄰鍍膜槽彼此平行布置的陽極縱壁的不溶解陽極板、另一方面由陽極板對兩側開口上可推進和拉出的閉合板構成。因此得到一個向上和向下開口的箱形離析箱；沿縱向看，要鍍膜的金屬帶平行于陽極板和側面閉合板穿過該離析腔的中央部分。由泵強制逆著金屬帶行進方向泵入和抽出的電解液在那里僅僅充滿由穿過箱形離析腔的金屬帶在每個陽極板和金屬帶之間形成的兩個子空間。這兩個子空間是很扁的矩形槽道。
除了子空間外，鍍膜槽中沒有電解液，因而該鍍膜槽為干燥槽，并可能以簡單的方式構成鍍膜裝置的箱式結構。每個鍍膜槽或鍍膜箱構成完整的功能單元，在裝入金屬帶時能短時間從裝置中移出。因此允許在鍍膜生產線外或在一個分開的車間進行檢查、校準和修理。此外提供了這樣的可能性準備好備用或供更換用的鍍膜槽，在運行故障時以最短時間更換此干燥槽，由此取得可觀的生產與維修費用優(yōu)點。本發(fā)明的鍍膜槽允許以開式框架結構來實施，也就是說僅僅在側向有封閉壁(即一個鍍膜槽的彼此對置的陽極板)，而鍍膜槽的端側是敞開的；供流入和流出該離析腔或兩個子空間的電解液用的套管和分配裝置可以在兩個陽極之間的自由空間中延伸。作為一種變換方式，該鍍膜槽可具有一個封閉的、即端側也帶有壁的框架。
本發(fā)明的一種改進是在陽極板的上端和下端設置了沿整個陽極板寬度方向延伸的流入槽口和流出槽口。這些流入槽口位于上端還是下端取決于各自金屬帶的行進方向。這些流入槽口宜采用準備好的隙縫式噴咀，它們可以位于外部、在陽極板的前面，也可以位于陽極板上、與其形成一個整體；這允許在任何情況下在整個陽極板寬度內形成均勻的流動速度，從而提供了鋼帶均勻鍍膜的先決條件。
一種有利的改進是連續(xù)在上述流入槽口和流出槽口上的轉向槽道與通向抽吸罐的流入/流出管道相連通，在此抽吸罐內可以根據離析腔兩子空間的流量來調節(jié)抽吸電解液所需要的負壓。從鍍膜槽流出的電解液自由流出，到達一個收集池，再從那里以自由落差再流入到一個電解液收集容器。從那里再用泵將其送到鍍膜槽。還有一種可能，此收集池同時用作電解液收集容器。
建議在閉合板朝向金屬帶棱邊的窄邊側上設置如德國專利申請公開說明書DE 41 39066 A1中公開的棱邊罩。當可推入和拉出的閉合板從側面完全密封住箱形離析腔時，此棱邊罩(例如具有朝著金屬帶棱邊開口的U形剖面)以無接觸的方式包圍住金屬帶的側面。它遮蓋住金屬帶的棱邊，防止在那里形成過量的鍍覆，如過量的鍍鋅，從而防止出現(xiàn)不希望的隆起。反之將閉合板從兩側行進到靠近金屬帶的棱邊，因此減小離析腔或流通空間直到與可改變的金屬帶寬度相當的尺度；該閉合板同時遮蓋住金屬帶寬度之外的流入槽口，從而保證電解液僅僅流過金屬帶區(qū)域。
陽極板在金屬帶寬度之外被可推入和拉出的、象棱邊罩一樣由非導電材料構成的閉合板完全遮住，從而在兩陽極板之間有電壓差時在該區(qū)域不會發(fā)生電流從一個陽極板輸送到另一個陽極板?？梢杂民R達驅動的絲杠或者用構成四邊形杠桿的、與驅動裝置相連的搖桿來實現(xiàn)將帶棱邊罩的閉合板調整和調節(jié)到相應的金屬帶寬度。在對金屬帶進行單面鍍膜時，此棱邊罩還有另一個作用，在不需要的陽極板未斷電或未拆除時，可以避免在金屬帶背面形成鍍膜。為了在這種情況下避免因電位差在無電流、斷路的陽極板形成鍍膜層，在德國專利說明書DE 3901 807 C2中披露了將無電流陽極板水平地劃分成幾段，從而中斷可能發(fā)生的短路電流。
按照本發(fā)明的一種優(yōu)化結構，第一個鍍膜槽上帶有傳送輥，第二個鍍膜槽上帶有導向輥，下一個鍍膜槽再帶有一個傳送輥，以此類推。通過將這兩種鍍膜槽交替串聯(lián)、接連排列，可以以箱式結構形成任意長度(即任意鍍膜功率)的鍍膜裝置。每個鍍膜槽同樣帶有一個電解液供給管和兩個電流輸入端(Stromanschluess)(開/閉)。電流的分配和電解液流在各個隙縫式噴咀中的分布置于鍍膜槽的內部。
在本發(fā)明的另一種改進結構中，用快速鎖緊件把相互靠緊排列的鍍膜槽相互鎖定。在這樣彼此拉緊鍍膜槽時，裝置縱向可能產生的熱膨脹既不會影響陽極腔或離析腔的縫隙寬度，也不會影響傳送輥彼此的平行度。各個鍍膜槽相互支撐，不需要外部支承構件來承受金屬帶的拉力。
推薦設置從側面防護鍍膜槽的擋濺壁(Spritzwand)。作為一種變換方式，還可能將鍍膜槽布置在一個擋濺箱(Spritzkasten)中。然而，在本發(fā)明的干燥槽情況，對擋濺壁和擋濺箱來說不要求液密封、耐酸的、象公知的鍍膜裝置那樣具有較高機械穩(wěn)定性的鍍膜槽外殼。
在擋濺壁上或在擋濺箱上最好裝有門，尤其是滑動門，在此時，相互靠緊排列的鍍膜槽的箱式結構在很大程度上以簡單的方式提供了在運行期間檢測鍍膜裝置的可能性。為了能自由檢測和自由進入，只需要相應地移動此滑動門；同時可以毫無困難地將一個單個的鍍膜槽經過打開的滑動門從鍍膜生產線側向向外移出。為了能夠用肉眼直接觀察，該擋濺壁或擋濺箱還可由透明材料制成。
按照本發(fā)明的又一種改進，在鍍膜槽的底部安裝支承滑動軌道，借助此支承滑動軌道可以將裝入的鍍膜槽就位或者很容易地將其從鍍膜生產線中移出。推薦在鍍膜槽的底部安裝一個提升導桿，它可以用馬達驅動作整體調節(jié)，這就可能將一個在鍍膜生產線上較低位置放下并在那兒就位的鍍膜槽提升到較高位置的移動平面來將其拆卸出來。
下面結合本發(fā)明的實施方式作詳細的描述，由此可以得知本發(fā)明進一步的詳細情況和優(yōu)點。


圖1作為一臺鍍膜裝置的詳細情況以縱剖圖方式給出三個彼此靠緊排列的鍍膜槽，其縱壁由陽極板構成，其中彼此相毗鄰的鍍膜槽中兩個彼此相鄰的陽極板圍成一個離析腔，圖中也示意地描述了與抽吸罐和儲存罐或循環(huán)容器相連的供給管道。
圖2給出彼此靠緊排列成箱式結構、借助于設置在其端部的聯(lián)鎖機構而彼此拉緊的鍍膜槽的側視圖。
圖3給出一個鍍膜槽的正視圖，其左、右兩側設置有可推入和拉出、可用絲杠調節(jié)的閉合板。
圖4給出多個裝入到鍍膜裝置運行位置的鍍膜槽的側視圖，這些鍍膜槽具有用來就位和側向移出的底部支承滑動軌道。
圖5給出一個布置在擋濺箱中鍍膜槽詳細情況的正視圖。
圖6為寬帶鍍膜裝置中鍍膜槽的正視圖，帶有可推入和拉出閉合板、以及將鍍膜槽從其安裝位置提高到移走高度、并將鍍膜槽移動到圖6右部所示移出位置的運動機構。
圖7給出由彼此可調節(jié)的陽極板構成的陽極對的一個視圖的詳細情況，在其金屬帶棱邊區(qū)域帶有可推入和拉出的閉合板的密封件。
圖1對一個在圖中未詳細描述的離析裝置或者對鋼帶進行鍍摸的鍍膜裝置1給出了三個相互靠緊排列、垂直布置在箱盒式結構中的鍍膜槽2和3。在鍍膜槽2的上方裝有傳送輥4，而在本實施方式的中間鍍膜槽3的下方有一個用橡膠或塑料包裹以保護鋼帶的導向輥5。在其下方還可用一個傳送輥來代替導向輥，這仍然落在本裝置結構的范圍內，這樣會導致節(jié)省能量、每個輥子的冷卻耗費較小，以及由于傳送平分承擔而導致采用較簡單的傳送輥和傳送機構。
例如，要進行鍍鋅的金屬帶6沿箭頭7和8的方向向上和向下行進經過該鍍膜裝置1。在那里，該金屬帶6由位于頂部和底部的可調節(jié)導輪9和10來引導。鍍膜槽2中與金屬帶6相平行的外側壁成為陽極板11、12。彼此相毗鄰的鍍膜槽2、3或3、2的兩個相鄰陽極板11、12之間構成一個離析腔13，其被連續(xù)通過的金屬帶6分成兩個很扁的矩形子空間14、15。鍍膜槽2和3在其窄邊處被端壁16封閉住，它架在每個鍍膜槽2和3中彼此相對置的兩陽極板11和12之間的空間上。
相毗鄰鍍膜槽2、3或3、2的兩相鄰陽極板11、12所限定的離析腔13向上和向下均是敞開的；而其側向的左開口和右開口均由以密封方式安裝的閉合板17、18(參見圖3)來封閉，該閉合板在其朝向金屬帶棱邊的窄邊側上形成覆蓋住金屬帶棱邊的棱邊罩19(參見圖7)。按照圖7，在整個陽極板高度上延伸的閉合板17、18上配備有密封嵌條20，例如以V形附在閉合板上或者為可充氣的唇形密封條，從而使得在陽極板11、12之間作調節(jié)而運動的閉合板17、18在任何情況下能達到側向完全封死的密封。這還適用于這樣的情況如圖7所示結構的閉合板17、18借助一個由一側與鍍膜槽框21相連、另一側與陽極板11、12相連的杠桿22構成的杠桿系統(tǒng)來改變其間距；盡管陽極板11、12作運動，仍保持達到側向密封。
鍍膜槽2及3是干燥槽，因為逆著金屬帶行進方向強制泵入離析腔13的電解液僅僅充填到兩個由金屬帶6分隔開的子空間14、15中。為了向離析腔13供給電解液(如圖1中鍍膜槽2及3內向上和向下的箭頭23、24所示逆向供給方式)，在陽極板11、12的上端和下端設置了在整個陽極板寬度上延伸的流入槽口25或者流出槽口26。這些槽口與頂部和底部的轉向槽道27相連，該轉向槽道又與流入/流出管道28、29相連，在本實施方式中這些流入/流出管道由一個與抽吸罐31相連接的儲存罐或循環(huán)容器30來供給電解液，為此在管道中設置了泵32。
正如在圖2側視圖中可看出的那樣，基本上僅僅給出了電解液的流入槽噴咀25以及位于支承機架上的傳送輥4和導向輥5，單個鍍膜槽2及3通過設置在端側的聯(lián)鎖機構彼此拉緊，從而裝置的縱向熱膨脹不會帶來不利的影響。圖3是圖2中鍍膜槽的左側視圖，由圖3可進一步看到，在那里借助一個絲杠驅動機構(主軸驅動機構)44使閉合板17、18彼此運動到與金屬帶6最小寬度Bmin相應的間隔距離；此彼此對置的閉合板17、18還可變化地調節(jié)到最大的金屬帶寬度Bmax。
在圖4所示、以箱盒式結構鍍膜槽為基礎的簡易可行的裝置示意圖中，給出五個相互靠緊接連排列的鍍膜槽2、3及其安裝情況，其中，這些鍍膜槽以其底部的支承滑動軌道45放置在圖中未畫出的底架上。采用該支承滑動軌道45就可能將一個鍍膜槽2、3如圖6右部所示從側向移出，而不必垂直向上取出。
在圖5的實施方式中鍍膜槽2和3布置在同時用作傳送輥4和導向輥5支承托架的擋濺箱46中。在圖6實施方式中為鍍膜槽2、3配備一個在鍍膜裝置長度方向延伸的擋濺壁47來代替用擋濺箱46來保護鍍膜槽2、3的直接環(huán)境。一方面為了在運行時能對裝置進行檢測，另一方面為了側向從鍍膜生產線上移出并拆卸一個鍍膜槽2或3(如圖6右部的鍍膜槽2)，在擋濺壁47上及圖5實施方式中的擋濺箱46上有一個在圖上未畫出的、與其成一體的滑動門，該滑動門在打開后成為一個自由進出口。
為了拆開并從側向移走帶陽極板11、12和其上方傳送輥4的鍍膜槽機架21，應使該鍍膜槽2從其安裝位置(參見圖4)提升到其移走高度。然后，把它放置在將鍍膜槽2拉出的滾動軌道48上。為了提升或降下鍍膜槽2，在鍍膜槽機架21底部安裝了可使其擺動的提升導桿49，此提升導桿由一個驅動裝置51(例如一個汽缸驅動裝置)經一個共用拉桿50來帶動和進行調節(jié)。
此外，從圖6可以看到一個與圖3不同的、另一種將閉合板17、18調節(jié)到其最小寬度Bmin、最大寬度Bmax或其中間值的裝置。該裝置由布置在一陽極對的兩相鄰陽極板11、12上的左平行四邊形杠桿對和右平行四邊形杠桿對52組成，該平行四邊形杠桿對借助一個氣動/液動馬達驅動裝置來擺動，這樣閉合板17、18調節(jié)到所希望的寬度。圖中實線表示的平行四邊形杠桿對52的位置相應于要鍍膜的金屬帶6的最大寬度Bmax；而經過向內擺動、如圖中點劃線表示的位置相應于要鍍膜的金屬帶6的最小寬度Bmin。
權利要求
1.從含金屬電解液中離析金屬的裝置，尤其是用于鋼帶鍍膜的裝置，由相互靠緊排列、垂直布置的鍍膜槽構成，在其中從上方一個導向輥和/或傳送輥傳送來的、要鍍膜的金屬帶被引導到下方一個導向輥，再從那里又被引導到上方另一個導向輥和/或傳送輥，在此情況下各個向下及向上行進的金屬帶段通過兩垂直放置陽極之間的空隙，并受到由泵循環(huán)供給、最好逆著金屬帶行進方向的電解液的沖擊，其特征在于鍍膜槽(2，3)的兩個彼此對置的壁構成陽極板(11，12)，而彼此相靠著的鍍膜槽(2，3及3，2)的各個彼此相鄰陽極板(11，12)間形成一個離析腔(13)。
2.根據權利要求1所述的離析裝置，其特征在于在陽極板(11，12)的上端和下端設置了沿整個陽極板寬度方向延伸的流入槽口和流出槽口(25，26)。
3.根據權利要求2所述的離析裝置，其特征在于連接在上述流入槽口和流出槽口(25，26)上的轉向槽道(27)與流入/流出管道(28，29)相連通。
4.根據權利要求1至3中任何一項所述的離析裝置，其特征在于上述陽極板對(11，12)的側向開口處配備了可以推入和拉出的閉合板(17，18)。
5.根據權利要求4所述的離析裝置，其特征在于該閉合板(17，18)在其朝向金屬帶棱邊的窄邊側上設置有棱邊罩(19)。
6.根據權利要求1至5中的任何一項所述的離析裝置，其特征在于第一個鍍膜槽(2)上帶有傳送輥，第二個鍍膜槽(3)上帶有導向輥，下一個鍍膜槽(2)又帶有一個傳送輥。
7.根據權利要求1至6中任何一項所述的離析裝置，其特征在于彼此靠緊排列的鍍膜槽(2，3)用一個快速鎖緊件(33)來相互鎖定。
8.根據權利要求1至7中的任何一項所述的離析裝置，其特征是側向保護鍍膜槽(2，3)的擋濺壁(47)。
9.根據權利要求8所述的離析裝置，其特征在于上述擋濺壁上設置了門。
10.根據權利要求1至9中的任何一項所述的離析裝置，其特征在于鍍膜槽底部裝有支承滑動軌道(45)。
11.根據權利要求10所述的離析裝置，其特征在于鍍膜槽(2，3)底部安裝了提升導桿(49)。
12.根據權利要求1至7和權利要求11中任何一項所述的離析裝置，其特征在于該鍍膜槽(2，3)設置在一個擋濺箱(46)中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從含金屬電解液中離析金屬、尤其是對鋼帶進行鍍膜的裝置，由相互靠緊、垂直布置的鍍膜槽(2，3)構成，從其上方傳送輥(4)送來的、要鍍膜的金屬帶(6)送至下方的導向輥(5)，再回送到上方另一個傳送輥(4)上，該向下及向上行進的金屬帶段通過兩垂直布置陽極板(11，12)間的空隙，并受到逆向由泵(32)循環(huán)供入的電解液的沖擊。在本發(fā)明中鍍膜槽(2，3)的兩個對置的壁構成陽極板(11，12)，而彼此相靠著的鍍膜槽(2，3及3，2)的各個彼此相鄰陽極板(11，12)間形成離析腔(13)。
文檔編號C25D7/06GK1139710SQ96107360
公開日1997年1月8日 申請日期1996年3月22日 優(yōu)先權日1995年3月23日
發(fā)明者W·希米昂 申請人:Sms舒路曼-斯瑪公司