Ванна для гидридного травления металлов и сплавов

(23)Приоритет ио делан изобретений и открытийОпубликовано 07. 10. 81. Бюллетень М 37 Дата опубликования описания 07 10.81.(72) Авторы изобретения Украинский Государственный институт йо -проектированию металлургических заводов(54) ВАННА ДЛЯ ГИДРИДНОГО ТРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВИ СПЛАВОВ Изобретение относится к области травления металлов, в частности к травлению металлов в расплавах.Известна ванна для гидридного травления металлов в расплаве гидро- окиси натра ( едкого натра), содержа 5 щая корпус и расположенную в нем камеру для получения гидрида натрия 1.Такая ванна не обеспечивает равномерной концентрации гидрата нат 10 рия в рабочем объеме, что приводит в большинстве случаев к неравномерности процесса травления металлов.Наиболее близким техническим решением к изобретению является ванна для гидридного травления металлов и сплавов, содержащая корпус, расположенную в нем камеру для получения гидрида натрия, и закрепленные на боковой стенке аноды и катоды, разделенные диафрагмой 1 2 1.В такой ванне выделяющиеся на аноде при электролизе едкого натра газообразные продукты реакции, вода и кислород диффундируют в рабочий объем ванны через диафрагму, так как имеют избыточное давление до 1 атм. В результате побочных реакций при температуре 380-400 С резко уменьшается концентрация гидрида натрия до содержания 0,10-0,157 (вес.ч) и соответственно снижается производительность ванны. При установившемся тепловом режиме вследствие слабого конвективного масоообмена низкое содержание гидрида натрия в расплаве в ряде случаев приводит к некачественной обработке поверхности металлов,Кроме того, интенсивное газовыделение в электролизной камере при больших плотностях тока способствует быстрому износу электродов, замена которых при стационарном закреплении очень затруднительна и требует остановки ванны.сЦель изобретения - увеличение про. изводительности процесса гидридноготравления, улучшение качества обработки и сокращение простоев ванны.Указанная цель достигается тем, чтов известной ванне для гидридного травепения труб, содержащей корпус, расположенную в нем электролизную камеру,аноды и катоды, разделенные диафрагмой, под катодами установлен барботердля подачи нейтрального газа, при этомотверстия барботера направлены под углом к разделительной диафрагме.Кроме того, аноды и катоды выполнены в виде съемных спаренных электродных ячеекНа чертеже показана ванна, поперечный разрез,Корпус 1 ванны заключен в зафутерованный кожух 2. Нагрев расплава осуществляется внешними нагревателями3, расположенными на продольных стенках ф теровки и в специальных каналахна подине кожуха 2.В лектролизной камере 4, расположенной в корпусе 1 ванны, установлены съемные электродные ячейки 5с катодами 6 и анодами 7, разделенные диафрагмой 8, На днище электролизной камеры 4 вдоль катодов 6 помещенбарботер 9 для подвода нейтральногогаза, отверстия барботера направлены,например, под углом 45 к диафрагме 8. З 0Ванна работает следующим образом.В корпус 1 загружают сухой обезвоженный едкий катр и включают внешние нагреватели 3. При достижениитемпературы плавления едкого натра320 С подключают к источнику постоянного тока электродные ячейки 5 и подают к барботеру 9 нейтральный газ(например, азот) под давлением свыше1 атм. При этом на катоде 6 выделяется металлический натрий, который,вступая в реакцию с едким натром притемпературе 380 ОС, образует гидриднатрия, а на аноде 7 выделяются кислород и пары воды, Нейтральный газ, 45направленный вдоль диафрагмы 8, создает давление в расплаве, препятствующее проникновению в рабочий объемванны анодных газов и создающее принудительную циркуляцию. 50При накоплении гидрцпа натрия в расплаве до 27. в ванну загружают обрабатываемые трубы и производят обработку в течение 2-5 мин. Установкасъемных электродных ячеек иозволяет быстрее производить замену электродов, что сокращает время простоев ванны,При,необходимости остановки ванны отключают источник постоянного тока, закрывают барботер 9, специальным насосом (на чертеже не показан 1 откачивают расплав в промежуточные емкости и выключают нагреватели 3.Использование нового элемента - барботера с подводом нейтрального газа выгодно отличает предлагаемую ванну гидридного травления металлов от известной, так как увеличивается концен. трация гидрида натрия в 3-4 раза и упучшается равномерность распределения гидрида натрия в рабочем объеме ванны за счет циркуляции расплава. Это позволит увеличить производительность ванны вдвое, снизить удельный расход электроэнергии на 10-157, снизить расход труб-заготовок на 4-57 и улучшить качество обработки,Формула изобретения1. Ванна для гидридного травления металлов и сплавов, содержащая корпус, расположенную в нем электролизную камеру для получения гидрида натрия, катоды и аноды, разделенные диафрагмой, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения производительности процесса травления и улучшечия качества обработки, она снабжена барботером для подачи нейтрального газа, установленным под катодами, приэтом отверстия барботера направлены под углом к разделительной диафрагме.2. Ванна по п. 1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что аноды и катоды выполнены в виде съемных спаренных электродных ячеек, расположенных вдоль продольной стенки ванны.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Вайнер Я,В. Дасоян М.А. Технология электрохимических покрытий,Л Машгиз, с. 109, 1962,2. Авторское свидетельство СССРУ 282002, кл. С 23 6 3/00, 1965,870504 Составитель В.ТрегубовРедактор Н.Аристова Техред А. Ач Корректор О,Била Заказ 874 Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектна Тираж 1051 ИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж,Подписноомитета СССРоткрытийушская наб., д, 4/5