Пристрій системного рівня для одержання металевих порошків електролізом в умовах лінійно зростаючого струму

Пристрій для живлення електролізних пристроїв, які працюють у нестаціонарних умовах, що містить задавальний трансформатор, комутуючий пристрій, трансформатори для живлення випрямлячів та дроселі індуктивності, який відрізняється тим, що задавальний трансформатор виконаний за автотрансформаторною схемою з чотирнадцятьма ступенями регулювання, а трансформатори для живлення випрямлячів виконані за схемою "шестифазна зірка - подвійний зигзаг". Корисна модель відноситься до порошкової металургії, зокрема, до технічних пристроїв, призначених до промислового одержання металевих порошків електролізом водних розчинів в умовах лінійно зростаючого струму; може бути використана в електролітичних установках порівняно невеликої продуктивності, обчислюваною сотнями тонн порошку на рік і призначених для вироблення порошків безпосередньо на місці їх вживання Відомий пристрій для одержування мідного порошку електролізом з кислого розчину сірчанокислої міді, що містить комплекс товарних ванн, кількістю від 17 до 24, місткістю по ЗМ. куб., маючих до 12 листових катодів та 13 анодів розміром 0,88х0,98М; місткість електроліту у циркуляції відомого пристрою дорівнює 500М куб. [див. Митин Б С , Анцифіров В.Н. " Порошковая металлургия и напыленные покрытия" изд. «Металлургия» Москва, 1987г стр.104-114] Ванни в електричну мережу вмикають послідовно, а електроди в них - паралельно. У зв'язку з цим однакова сила струму (8000-12500А) в кожній з 17-24 ванн серії, та напруга між електродами відповідна напрузі на кожній ванні. У якості джерела постійного струму використовуються перетворювачі ВАКД, або ВАКВ-2, призначені для живлення електролізних установок у кольоровій металургії, [см. Чиженко И.М. "Справочник по преобразовательной технике " Киев «Техника» 1978г. стр.404-406] Основним недоліком усіх відомих пристроїв, використаних для промислового вилучення поро шків методом електролізу, є відсутність джерел, допускаючих використання "нестаціонарного" режиму електролізу з лінійним розгортанням струму по часу [див Зубченко В.Л., Захаров В И. та інші "Гибкие автоматизированные линии" Москва «Машиностроение» 1989г. стор.485-514]. Відомий пристрій, дозволяючий проведення електролізу з метою одержання дисперсної міді однородної структури [див. Журнал "Порошковая металлургия" №10 1986р. стор.8-13, стаття авторів І Б. Мурашової, С.Л. Коркіна та ін "Электроосаждение дисперсной меди в условиях линейновозрастающего тока"]. Пристрій вміщує: ванну, місткістю 1Дм куб Вміст електроліту у системі циркуляції становить 4Дм.куб, що забезпечує стабільність його складу при тривалому процесі. Живлення ванни здійснюється від перетворювача, виконаного по "однофазній мостовій схемі випрямлювання" [див. Плеханов И Ф "Расчёт и конструирование устройств для нанесения гальванических покрытий" Москва, «Машиностроение» 1988г. ISBN 5-217 00272 7 стр.145-149]. Дисперсний осадок формується на стрижневому електроді діаметром 12мм, виконаним з міді марки М1 Наданий пристрій по сукупності суттєвих ознак прийнято у якості найближчого аналогу заявляемого технічного рішення. Недоліком цього аналога є низькі енергетичні показники відомого пристрою. Розрахункова ефективна напруга вторинної обкладки трансформатора у 2,2 рази вища за напругу на ванні (без обліку витрат у токопроводах). о> 10179 До основи корисної моделі поставлене завдання: у відомому пристрої для електролізу у гальванодинамічному режимі, шляхом конструктивних змін, забезпечити одержування порошку у промисловій кількості зі збереженням усіх властивостей продукту, одержаному у лабораторному пристрої. Для виконання поставленого завдання у відомому пристрої, що містить ванну, місткістю ІДм.куб, систему циркуляції МІСТКІСТЮ 4Дм.куб, автотрансформатор з механізмом регулювання вихідної напруги від 0 до 220В, трансформатор для живлення випрямляча та блоку випрямлячів, виконаного за однофазною мостовою схемою, згідно корисної моделі, пристрій включає в себе комплекс товарних ванн, що складається з 3-х блоків по 4 товарних ванни, місткістю по 0,48М.куб, що містить по 8 пар електродів розміром 0,35х0,4М. Загальна активна поверхня катодів в кожній ванні складає 2,016М.кв., а джерело живлення, припускаюче зростання струму по часу від мінімального, визначеного граничною щільністю осадження металу в електроліті вибраного складу, до найбільшого 4100-5500А/М.КВ на годину та забезпечуючий його зростання зі швидкістю 410ЗОООА/М.кв. на годину по лінійному закону, включає у свій склад трифазний трансформатор, досить великої потужності з 14 ступенями регулювання та напругою на виході 55-165В Сукупність суттєвих ознак пропонуємого технічного рішення дозволяє не змінючи відому техно Комп'ютерна верстка Л.Литвиненко логію, значно збільшити техніко-е коном Ічні характеристики пристрою. Задаючий трансформатор (1) дозволяє вмикати через комутуючий пристрій (2) від 1 до 3-х "Трансформаторів для живлення випрямлячів" (3), виконаних по схемі "шестифазна зірка - подвійний зигзаг", [див. а.с. Тарасова B.C.Тарасова Ю.В UA №9548А кл. H01F27/24, 33/00 1993р.]. З метою зменшення стрибків струму на ваннах при перемиканні анцапф на задавальному трансформаторі, у ланцюги регулювання напруги джерел ввімкнуті дроселі насичування (4), які на протязі частини періоду, посідаючи великим індуктивним опором, практично повністю вимикають вентильний блок від істочника перемінної напруги. Працює електрична схема таким чином: На задавальний трансформатор 1 подається перемінна напруга 380В, із вторинної його обмотки знімається через комутуючий пристрій 2 трифазна напруга 55-165В. Ця напруга подається на обмотку вищої напруги джерела живлення 3. У вторинній його обмотці індукується мала напруга постійного струму від 0,8В до 6,4В. Це забезпечує зростання струму по лінійному законі у функції часу. Регулювання напруги і струму здійснюється східчасто, що дає можливість одержувати порошок із заданими властивостями: дисперсністю від 220мкм до 0,50,4мкм, насипною щільністю 2,0-2,8г/см і плинністю не менше 1,06г/с. При цьому дроселі насичення 4 запобігають різкі кидки при комутуванні. Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності",, вул. Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601