ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Подвод тока к рабочей поверхности анода из "Электролизеры с твёрдым катодом" Электропроводность графитированных электродов сравнительно невелика. В зависимости от условий изготовления, и особенно графитации, -их удельное сопротивление колеблется в пределах 0,0006—0,0015 ом-см. Удельное сопротивление отечественных анодов большей частью составляет 0,0008—0,0013 ом-см. Удельное электрическое сопротивление графитированных анодов в сотни раз больше сопротивления алюминия и меди, обычно применяемых в качестве проводников. [c.125] В последние годы в связи с развитием производства титана возникла возможность использования титановых токоподводов к графитовым электродам. В условиях анодной поляризации в растворах хлоридов щелочных металлов, определяемой потенциалом графитового электрода, титан покрывается окисной пленкой, защищающей металлическую поверхность токоподвода от коррозии и разрушения, и практически не участвует в электрохимическом процессе в качестве анода. Само собой разумеется, при этом необходимо предотвращать возможность образования окисных слоев с большим переходным сопротивлением на поверхности контакта графитового электрода с титановым токопод-водом . Это может быть достигнуто в результате пропитки графитового электрода в месте его контакта с металлом. [c.126] Совершенно новые перспективы конструирования токоподвода к графитовым электродам открываются при соединении графита с титаном путем сварки. Однако возможность использования титановых токоподводов пока еще находится в стадии опытной проверки на небольшом количестве промышленных электролизеров. [c.126] Многочисленные варианты конструкций токоподвода к работающей поверхности графитового анода можно разделить на две группы. К первой из них следует отнести все варианты с промежуточными токоподводящими элементами между главными наружными токонесущими металлическими шинами и электродным элементом — графитовой плитой или стержнем. В этих случаях необходимы дополнительные промежуточные графитовые или металлические проводники и дополнительные контакты, находящиеся полностью или частично внутри электролизера в агрессивной среде анолита и влажного хлора. Для таких вариантов токоподвода приходится решать вопросы защиты от коррозии дополнительных проводников и контактов. [c.126] Наиболее часто подвод тока к анодной плите по первому типу осуществляется при помощи графитового токоподводящего стержня. Применяются различные варианты контакта между токоподводящим стержнем и плитой — при помощи резьбы, соединения на конусе, запрессовки (рис. 33). [c.127] Соединение плиты со стержнем на конусе или при помощи запрессовки представляется более целесообразным, так как требует меньших затрат труда и обеспечивает надежный контакт с малым переходным сопротивлением. Однако при выполнении таких соединений необходима большая точность работы. [c.128] Наиболее широко распространен подвод тока к анодной плите при помощи одного графитового токоподводящего стержня. С увеличением плотности тока, особенно в электролизерах с ртутным катодом, потребовалось увеличение нагрузки на токоподвод к плите. Были сделаны попытки осуществить токоподвод к одной плите двумя стержнями (рис. 34, б). Однако такое решение не нашло широкого применения. В промышленности предпочитают пользоваться подводом тока по варианту, показанному па рис. 34, а. Причиной этого следует считать трудность точной центровки обоих токоподводящих стержней. При неточности установки и закрепления токоподводящих стержней затрудняется установка анода в крышке электролизера, а в процессе работы электролизеров при регулировании межэлектрод-ного расстояния возможны случаи отрыва плиты от токоподводящего стержня. Поэтому подвод тока к плите двумя токоподводящими стержнями применяют редко и предпочитают уменьшать размеры плит, сохраняя токоподвод одним стержнем. [c.128] Варианты конструкций токоподвода к вертикальным графитовым плитам через токоподводящий стержень приведены на рис. 35. В электролизерах Кребса для соединения анодной плиты с токоподводящим стержнем применяли как соединение на резьбе, так и запрессовку стержня в плиту. По варианту, показанному на рис. 35, а, конец круглого стержня обрабатывали и запрессовывали в соответствующее отверстие плиты. Увеличение диаметра токоподводящего стержня позволяет повысить нагрузку на него только в определенных пределах, так как достаточное развитие поверхности контакта между плитой и стержнем затруднительно. [c.128] Электропроводность стержня возрастает пропорционально квадрату его диаметра, при этом контактная поверхность между плитой и стержнем для любой конструкции контакта увеличивается пропорционально диаметру стержня в первой степени. При конструировании подвода тока к горизонтальной плите с помощью стержней, особенно в соединениях на резьбе, диаметр стержней в известной степени определяется также толщиной плиты. В случае подвода тока к вертикально расположенным анодным плитам при увеличении диаметра токоподводящего стержня требуется соответствующее увеличение толщины плиты. [c.128] Для уменьшения электрического сопротивления токоподводящих графитовых стержней в них помещают металлические то-коподводящие вставки, которые одновременно служат и для подвода тока от наружной токоподводящей шины к графитовому стержню. [c.129] На рис. 36 показаны различные варианты установки токоподводящих металлических проводников, а также устройств для подвода тока к графитовым стержням при отсутствии металлических вставок. Применяются медные, латунные и стальные вставки. Для обеспечения электрического контакта металлические вставки лудят и после установки в отверстие графитового стержня заливают свинцово-оловянным сплавом. Используют также металлические сердечники, ввинчиваемые на резьбе в графитовые стержни. [c.129] Анодный контакт к вертикальным графитовым стержням и плитам часто осуществляется при помощи хомутов или накладок (рис. 37). [c.129] Более сложные типы подвода тока к анодам, применявшиеся в электролизерах старых конструкций (рис. 38), уже не употребляются в промышленности вследствие сложности их выполнения и трудности защиты контактов. [c.130] При соприкосновении анолита с металлическим штырем, находящимся в токоподводящем стержне, помимо нарушения электрического контакта, часто происходит также разрушение токоподБодящего стержня и обрыв электрода. Коррозия металлического штыря происходит с увеличением его объема и приводит к механическому разрушению графитового стержня. [c.131] Для защиты контактов от действия анолита производится специальная пропитка токоподводящих стержней или так называемых головок электродов при подводе тока непосредственно к аноду. Основное назначение такой пропитки — обеспечить полную непроницаемость графита для анолита или хлора. Для пропитки токоподводящих стержней и головок электродов применяется льняное масло (но не раствор льняного масла в ССЦ), парафин, горный воск и другие пропитывающие материалы. [c.131] В электролизерах Сименса—Биллитера применялась защита токоподводящего стержня керамической трубкой (см. рис. 33, г, стр. 127). [c.131] В электролизерах с вертикальным расположением анодов, как указывалось, в большинстве случаев в качестве анодов применяются графитовые плиты или стержни, к концам которых присоединяют токоподводящие шины. Конструктивно это может быть осуществлено в виде верхнего, нижнего или бокового токоподвода (рис. 39). [c.131] При верхнем токоподводе необходимо тщательное уплотнение в местах прохода большого количества электродов через крышку. Во избежание неудобств, связанных с такими многочисленными уплотнениями, можно применять токоподвод с внутренним свинцовым контактом (рис. 40). По этому варианту головки анодов не пропускают через крышку, а для подвода к ним тока заливают свинцом. При этом обеспечивается хорошая герметичность крышки электролизера, но сохраняются остальные особенности верхнего токоподвода. [c.132] На рис. 41 показан другой вариант анодного контакта через свинец при верхнем подводе тока к аноду . Защита контакта от действия хлора и анолита обеспечивается асбестовой набивкой, пропитанной хлоростойкой смолой. [c.132] Вернуться к основной статье