專利名稱：程序控制多陽極、旋轉(zhuǎn)陰極電解槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及冶金行業(yè)電解法制備合金材料的技術(shù)，具體說是設(shè)計一種程序控制多陽極、旋轉(zhuǎn)陰極電解槽。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外用于生產(chǎn)三元以上合金的方法基本上是熔煉法，對于熔點差別較大的合金成分，存在著低熔點金屬容易揮發(fā)的問題，另外，熔煉法需在真空狀態(tài)下進(jìn)行，因而生產(chǎn)成本較高，能耗較大。為解決熔煉法所存在的問題，也有不少的企業(yè)或科研單位試圖采用電解法取代熔煉法來制備合金，但通過文獻(xiàn)檢索證明，目前國內(nèi)外只能生產(chǎn)二元合金，如銅錫合金，未見有用電解法制備三元以上合金的報道。其原因主要是在同一電解槽內(nèi)，多種金屬電極之間會互相干擾，甚至在多個陽極之間，其中一個正電極可能會成為另一個的負(fù)極，這樣會導(dǎo)致陽極之間離子的相互沉積，最終無法從同一陰極電解出多種金屬的合金。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題而提供一種可生產(chǎn)三元及四元合金的程序控制多陽極、旋轉(zhuǎn)陰極電解槽。
本實用新型的目的可通過下技術(shù)屬措施來實現(xiàn)本實用新型的程序控制多陽極、旋轉(zhuǎn)陰極電解槽包括電解槽本體，在電解槽中至少設(shè)置三個陽極板和一套由動力源驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)陰極，且每一個陽極板由合金中的一組分金屬材料構(gòu)成；且每一個陽極板的電解電源連接一獨立的供電電源，每一個陽極板設(shè)置有其獨立的電極電位，各供電電源的控制端分別接入程序控制儀SPCAC的相應(yīng)控制端。
本實用新型在電解槽中設(shè)置四個陽極板；所述獨立供電電源為一可控硅控制電路，各立供電電源電路分別通過控制接觸器ZA1、ZB1、ZC1、ZD1接入程序控制儀SPCAC的相應(yīng)控制端。
本實用新型的多陽極、旋轉(zhuǎn)陰極電解槽的工作原理如下在程序控制儀SPCAC的控制下，某一時刻僅有控制接觸器(自動開關(guān))ZA1、ZB1、ZC1、ZD1中的一個控制接觸器處于閉合狀態(tài)，即此時只有一個陽極導(dǎo)通，其它陽極處于“休眠”狀態(tài)，這一時刻，只有一種金屬進(jìn)入溶液，同時也只有一種金屬離子沉積在陰極上。當(dāng)進(jìn)入另一陽極的導(dǎo)通期時，另一種金屬起作用，如此循環(huán)往復(fù)，即可通過電解法生產(chǎn)出多種金屬的合金材料。
在本系統(tǒng)中，SPCAC對各電源進(jìn)行程序控制，實現(xiàn)間隙導(dǎo)通，其導(dǎo)通可在0～30分鐘內(nèi)調(diào)整。各個可控硅電解電源將電解電壓控制在最佳值，實現(xiàn)單個金屬元素的離解和沉淀。
本實用新型的電解槽不僅可直接通過電解法獲得三元以上合金，另外，還由于電解法得到的電解產(chǎn)物是結(jié)構(gòu)疏松的極板，極易通過機械粉碎的方法制得合金粉末。而傳統(tǒng)的合金粉末生產(chǎn)方法是高溫熔融加高溫霧化而成，其附加成本較高，而采用本實用新型的電解槽所生產(chǎn)的合金粉末，其粉末化成本僅是傳統(tǒng)方法成本的1/4～1/3。


圖1是本實用新型的主剖圖(圖2的A-A剖視圖)。
圖2是圖1的俯視圖。
圖1、2中1是大皮帶輪，2是皮帶，3是小皮帶輪，4是調(diào)速電機，5是電機座，6是陰極轉(zhuǎn)軸支架，7是電解槽本體，8是陽極板B(提供合金中B成分)，9是陰極板，10是陰極支架(支撐陰極環(huán))，11是陽極托盤(固定、支撐陰極板)，12是軸承座，13是支腳，14是電解液出料口導(dǎo)液管，15是陰極轉(zhuǎn)軸，16是陽極板A(提供合金中的A成分)，17是導(dǎo)電環(huán)支架(支撐陰極環(huán))，18是陰極導(dǎo)電環(huán)(導(dǎo)通陰極電流)，19是碳刷滑道(碳刷活動導(dǎo)軌)，20是壓緊彈簧(保證碳刷與陰極環(huán)的接觸)，21是碳刷(陰極電源與陰極環(huán)的動連接)，22是陰極引線板，23是陽極板C(提供合金中的C成分)，24是陽極板D(提供合金中的D成分)。
圖3是本實用新型中電解電源系統(tǒng)的電路圖。
圖中DA、DB、DC、DD分別代表電源；ZA1、ZB1、ZC1、ZD1和ZA、ZB、ZC、ZD分別為各獨立電源的控制接觸器(自動開關(guān))，由SPCAC輸出端控制；a、b、c代表三相電源，d代表零線；KA、KB、KC、KD分別代表自動控制儀的四個輸出端口；A、B、C、D分別代表四個陽極，F(xiàn)代表陰極。
圖4是各電極導(dǎo)通時間圖。
圖中A、B、C、D是電極電壓；t是時間；T是一個循環(huán)時間具體實施方式
本實用新型以下將結(jié)合實施例(附圖)作進(jìn)一步描述，但并不限制本實用新型。
如圖1、2所示，本實用新型多陽極、旋轉(zhuǎn)陰極電解槽包括電解槽本體7，在電解槽中設(shè)置四個陽極板8、16、23、24和一套由動力源驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)陰極，所述四個陽極板中的每一陽極板由合金中的一組分金屬構(gòu)成，每一金屬(陽極板)的電解電源由獨立的電源供應(yīng)，且每一金屬(陽極板)有其獨立的電極電位，所述各獨立供電電源為一可控硅控制電路，各立供電電源電路分別通過控制接觸器ZA1、ZB1、ZC1、ZD1接入程序控制儀SPCAC的相應(yīng)控制端KA、KB、KC、KD(如圖3、4所示)；所述旋轉(zhuǎn)陰極包括通過位于電解槽上方的陰極轉(zhuǎn)軸支架6和設(shè)置在電解槽底部的軸承座12安裝在電解槽內(nèi)的陰極轉(zhuǎn)軸15、以及通過連接支架環(huán)繞陰極轉(zhuǎn)軸設(shè)置的陰極板9；所述陰極轉(zhuǎn)軸15通過大皮帶輪1、皮帶2、小皮帶3輪與采用可控硅進(jìn)行變頻調(diào)速的調(diào)速電機4相結(jié)合。
本實用新型的各參數(shù)如下

陰極轉(zhuǎn)速2轉(zhuǎn)/分鐘單槽產(chǎn)量45kg/天(24小時)用本裝置制備Fe60Cu28Ni8Sn4合金，經(jīng)粉碎后通過篩分后(200目)，即可用于制備金剛石鋸片的金屬結(jié)合劑。
權(quán)利要求1.一種程序控制多陽極、旋轉(zhuǎn)陰極電解槽，它包括電解槽本體(7)，其特征在于在電解槽中至少設(shè)置三個陽極板和一套由動力源驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)陰極，且每一個陽極板由合金中的一組分金屬材料構(gòu)成；且每一個陽極板的電解電源連接一獨立的供電電源，每一個陽極板設(shè)置有其獨立的電極電位，各供電電源的控制端分別接入程序控制儀SPCAC的相應(yīng)控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程序控制多陽極、旋轉(zhuǎn)陰極電解槽，其特征在于在電解槽中設(shè)置四個陽極板(8)、(16)、(23)、(24)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程序控制多陽極、旋轉(zhuǎn)陰極電解槽，其特征在于所述獨立供電電源為一可控硅控制電路，各獨立供電電源電路分別通過控制接觸器ZA1、ZB1、ZC1、ZD1接入程序控制儀SPCAC的相應(yīng)控制端。
專利摘要一種程序控制多陽極、旋轉(zhuǎn)陰極電解槽，它包括電解槽本體，其特征在于在電解槽中至少設(shè)置三個陽極板和一套由動力源驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)陰極，且每一個陽極板由合金中的一組分金屬材料構(gòu)成；且每一個陽極板的電解電源連接一獨立的供電電源，每一個陽極板設(shè)置有其獨立的電極電位，各供電電源的控制端分別接入程序控制儀SPCAC的相應(yīng)控制端。本實用新型的電解槽不僅可直接通過電解法獲得三元以上合金，另外，還由于電解法得到的電解產(chǎn)物是結(jié)構(gòu)疏松的極板，極易通過機械粉碎的方法制得合金粉末。而傳統(tǒng)的合金粉末生產(chǎn)方法是高溫熔融加高溫霧化而成，其附加成本較高，而采用本實用新型的電解槽所生產(chǎn)的合金粉末，其粉末化成本僅是傳統(tǒng)方法成本的1/4～1/3。
文檔編號C25C7/00GK2841681SQ200520032609
公開日2006年11月29日 申請日期2005年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月11日
發(fā)明者吳志英 申請人:河南卡斯通科技有限公司