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隔膜電解槽直流電路連接方案與結構

   日期:2011-03-17     瀏覽:2883    評論:0    
1、硫化鎳電解槽的結構
    1)槽體
    硫化鎳陽極電解主要設備為電解槽。電解槽殼體為鋼筋混凝土制成,內襯防腐材料。我國曾采用過的防腐襯里有:襯生漆麻布、耐酸瓷析、軟聚氯乙烯塑料板、環氧樹脂等。生漆麻布襯里的防腐效果好,但漆膜需要的干燥時間較長,生漆的毒性又較大,現在已較少采用。軟聚氯乙烯塑料板襯里的防腐效果也較好,但由于襯里面積大,焊縫質量不易保證。目前采用較多的是環氧樹脂,用它作襯里強度高,整體性好,防腐蝕性能良好。其施工方法為手工帖襯。防腐蝕效果主要取決于配方的選擇、基層表面處理、環氧樹脂布排列和樹脂滲透程度、熱處理條件是否合理等。金川公司施工的電解槽環氧樹脂內襯,鋪貼環氧樹脂5~7層,使用壽命長達十余年。
    在電解槽(圖1)底部的防腐蝕襯里之上,砌上一層耐酸瓷磚以保護槽底免受腐蝕。槽底設有一個放出口,用于排放陽極泥。電解槽安裝在鋼筋混凝土橫梁上,槽度四角墊以絕緣板。
    下表為我國部分廠家所用電解槽的技術性能。
    2)隔膜架
    鎳電解精煉使用的隔膜是由具有一定透水性能的滌棉制成的隔膜袋,套在形狀為長方形、上方開口的隔膜架上,以便放入陰極和盛裝凈化后的電解液。隔膜固定在隔膜架上,以往隔膜架都采用木材制作,使用壽命僅3個月。現在都采用圓鋼作骨架,外包環氧村脂或橡膠作防腐層的組裝式隔膜架。
 
下表 硫化鎳陽極電解槽的技術性能
項目
Ⅰ工廠
Ⅱ工廠
Ⅲ工廠
生產能力/(t.a-1)
40000
1200
600
電解槽數/個
384
44
17
其中:種板槽數/個
38
2
1
造液槽數/個
96
 
 
電解槽長度/mm
7340
3680
7600
寬度/mm
1150
1170
700
深度/mm
1480
1320
1200
電解槽材質
鋼筋混凝土襯環氧樹脂
鋼筋混凝土襯環氧樹脂
鋼筋混凝土襯生漆麻布
陽極(長×寬×厚)/mm
860×370×(50~55)
730×350×35
470×650×(25~30)
陰極片(長×寬)/mm
880×860
850×870
490×670
每槽陽極數/片
38×2
19×2
41
每槽陰極數/片
37
18
40
同極中心距/mm
190
190
190~200
  3)酸性造液電解槽
    酸性造 液電解槽的殼體材料、尺寸和防腐襯里都與成品電解槽完全相同,不同的是它不用隔膜袋,也就不放置隔膜架,屬無隔膜電解槽。
    2、陰、陽極的規格
    1)陽極
    硫化鎳陽極的掛耳是在陽極澆鑄時預先埋入的銅線環或扁鋼環(圖2)。我國硫化鎳電解精煉廠都采用小型陽極外形規格也有職下要求。  
   (1)陽極板外形規格為860mm×370mm,厚度50~55mm,陽極板氣孔率應控制在是低限度;
   (2)表面鼓包高度和氣孔深度不大于10mm;
   (3)板面彎曲度和氣孔不大于10mm;
   (4)表面夾渣面積不超過3%;
   (5)銅耳線外露部分長250~270mm,且預埋牢固。
    2)陰極片(陰極片)是由種板剝離下的鎳薄片經壓紋、釘耳等工序加工而成的,為了避免陰極邊緣生成樹枝狀結晶,陰極的寬度和衷曲磨洋工都他別比陽極大40~50mm(圖3)。
    3)種板
    目前硫化鎳電解廠家都采用鈦材作種板(圖4)。與不銹鋼種板相比,鈦種板耐腐蝕性強,始極片易剝離。
    新的鈦種板由于板面光滑,沉積的鎳不易成形,因此在使用前需在預處理。處理方法是將鈦種板在含硫酸400~700g/L,80~90℃的水溶液中浸泡0.5~1min取出后用清水洗干凈,再用粗砂紙在種板左右兩側用底部打出寬約30mm的光邊,套上耐酸橡膠邊后即可使用。鈦種板使用3~5個月后,需要再用上述方法處理一次。始極片成張率可達95%以上。
    3、電解車間直流電路連接
    鎳電解車間直流電路連接方式一般采用復聯法,即每個電解槽內的全部陽極并列相連,全部陰極也并列相連,而槽與槽之間則為串聯連接,即所有電解槽都是串聯在直流供電線路內。
    電解槽的電流強度等于通過槽內各同名電極電流的總和,即所謂槽電流,而槽電壓等于槽內任何一對陰陽極之間的電壓降。
    為了向槽內陰、陽極供電,在電解槽兩側設有槽幫母線,該母線一般是用100mm×10mm的銅板制成,根據總電流的大小采用單片、雙片和三片鉚合組成的母線。
    電解槽在進行出裝作業時,一般要進行短路“橫電”。“橫電”操作是在電解槽兩端各用一矩形成或方形棒,將電解槽兩側之槽幫母線連接,使得槽電流從此棒上短路流過,而不再通嗀該槽之陰極和陽極,但是由于鎳電解的槽電壓高,電流大,此“楓電”方法易造成燒毀母線、放炮、斷路停電等事故,現在已在槽頭安裝了固定“橫電”裝置,減輕了勞動強度,比較安全可靠。
 
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