专利名称：在用于电解精炼或电解提炼有色金属的槽中用于电解液曝气的自支撑等压结构体的制作方法
技术领域：
本发明涉及在电解精炼或电解提炼有色金属用槽中用于电解液曝气的自支撑等压结构体。更具体地，本发明涉及适用于所述结构体以支撑高结构和机械应力的材料的形成和规格，即工业操作中普通的需求，如由槽中等压结构体的定位、移动和操作所产生的那些，包括耐受来自操作事故的极端的冲击事件，如收获产品时阴极或阴极金属板的落下，和 /或用旧的阳极的落下。
背景技术：
通过从位于槽底附近的水平面放出气泡的方式使电解槽中电解液对流增强或改善的想法已经众所周知数十年，其中所述放出提高有色金属电解精炼的电解提炼工艺的生产率和电沉积品质。在现有技术中，存在数种要求达到了这个目标的装置的设计。它们中的一个，是在槽的底部附近沿其内部周界，典型地，矩形周界安装的等压环。这些环或圈由正方形、矩形或圆形截面的互连的型材或管材形成，以形成矩形结构框架，所述矩形结构框架在其内部运载产生气泡所需的气体，所述气泡从槽的内部在电极下面放出，并且向上升至电解液的表面。出于这个目的，这种环通过扩散器管或穿孔软管从一端跨越至另一端，借此气泡实际上从扩散器或软管中的通孔放出，所述气泡具有由孔眼的直径和电解液液压柱的高度决定的初始直径；由于朝向电解液的表面逐渐减小的液压，随着气泡上升气泡直径增加。数个专利文献公开了在电沉积槽中获得这种电解液搅拌的解决方案。文献U. S. A N0 1，260, 830，1918年3月沈日公布，题为“铜从酸溶液的电解沉积 (Electrolytic deposition of copper from acid solutions)，，公开了通过电角军液的连续搅拌的方式的铜的电沉积，详细地，用二氧化硫气体与蒸汽的混合物的气泡冲扫垂直阳极的表面，所述混合物从横向铅管中所穿的锐孔射出，所述铅管平行于阳极并在阳极下设置在槽中，而锐孔被定向使得流体以斜角放出冲击阳极的表面，迫使产生连续的电解液环流， 其中由于混合物在阳极的表面上直接的冲击而进行最大的搅动和湍流。文献U. S. A N。3，928，152，1975年12月23日公布，题为“利用改善的电解液对流的金属电角军回收的方法(Method for the electrolytic recovery of metal employing improved electrolyte convection) ”，描述了以非常高的电流密度在永久阴极板上进行高质量铜的电沉积的方法。为获得高产量，用隔板-将它们彼此相对准确定位的距离，将电极之间的间隔减小为最小值，并且同时，通过放置在每个阴极之下的气体鼓泡管材提供电解液非常剧烈的连续搅拌，设置所述气体鼓泡管以用从管材中所穿的孔放出的气泡帘冲扫阴极的表面。文献U.S.A. N。3，959，112，1976年5月25日公布，题为“用于在空气搅拌的电角军提炼槽中提供均勻的空气分布(Device for providing uniform air distribution in air-agitated electrowinning cells) ”，公开了空气鼓泡装置，所述装置相对槽长度横向放置并在阴极的两个表面上平行放置，刚好低于它们的下侧缘。该装置包括使得能够在相对大直径的气泡中以最小压力损失放出空气的刚性穿孔管材，其中所述管材在外部包封有更大直径渗透性材料的套管，所述套管对抗阻力并且限定了空气气泡的通道，迫使它们从套管以非常细的气泡帘连续地放出，它们之后垂直地冲扫阴极的两个表面，并且从而抑制在阴极表面上的金属沉积中皱纹的形成。专利USAN。4，沈3，120，1981年4月21日公布，题为“用于有色金属的回收的电解槽及其改进白勺P曰极(Electrolytic cell for the recovery of non ferrous metals and an improved anode therefor) ”，公开了通过使用在阳极下平行放置的穿孔鼓泡器管材以在电极的界面上建立上升的电解液湍流从而搅拌电解液的电解方法的操作。文献CL 527-01,2002年9月27日公布，现在为专利CL 44. 803，题为“(从聚合物混凝土容器(其中侧、前和后壁被改进以使得热盖水平放置，它形成连接至抽取导管的室)捕获和抽取酸雾的系统和方法，其制造方法以及用于这种目的的容器)(System and method to capture and extract acid mist from polymer concrete containers, were the side, frontal and back walls are modified to allow horizontal seat of a thermal cover that forms a chamber connected to extraction ducts, method of fabrication and container for such purpose) ”，公开了用于电解槽的分层聚合物混凝土容器，以及数种消除酸雾的装置，其用于在有色金属，尤其是铜的电解提炼和电解精炼的过程中在高电流密度下增加产率和热性能，其包括用于新鲜外部空气的注入的导管，以及气体扩散器等元件，气体扩散器平行地并且在水平面上安装在槽的下部，以引导空气气泡从电极之下升起。文献CL 2120-2004，2006年7月28日公布，(等价于文献W02005/019502)，题为 “操作方法和电解槽(Method to operate and electrolytic cell…”公开了用于通过气体鼓泡传输至液体装置的气体扩散器，所述液体装置包括由在以密封段结束的管材锥形区中延长的圆柱连接体组成的元件；在圆柱区与端区之间存在多个穿孔分隔壁，通过所述壁从圆柱体的内部，空气以恒定的压力和速度循环，产生分散形成气体小射流的气体流。文献CL 727-2006，2006年7月07日公布，题为“由网状结构、平并且规则板构成的电解液搅拌装置，所述装置由耐腐蚀不导电聚合物复合材料形成，并且，所述装置包括等压气体分配环，气体扩散器装置；以及电解液搅拌系统(Electrolyte agitating device that consist of a reticulated structure, flat and of regular plant, formed of non electric conducting polymer composite materials resistant to corrosion,and, comprising an isobaric gas distribution ring,gas diffuser means ；and electrolyte agitation system) ”，公开了一种电解液搅拌装置，所述装置浸入用于有色金属的电解提炼和电解精炼的过程中使用的电解槽的容器中，由防腐蚀和非导电材料的管形成，通过连接元件连接在一起，其中所述连接的管通过气体扩散器装置从一侧跨越至另一侧，其中所述接合的管和连接的元件形成等压环，它们被由防腐蚀电介质聚合物复合材料的整体式形成的连续型材包封在内部，形成一个平的、周界为平行六面体的结构体，和容器的底部的形状相同，其中所述周界结构体是网状的以赋予刚性和自支撑所需的结构强度。通常，现有技术中，等压环通过不同的热塑性材料管材形成，尤其是PVC，因为环组成材料不必须导电、耐热并且耐槽中存在的电解液腐蚀。同样地，存在位于一些类型的结构材料之中的管，以保护所述管不受热、电解液影响，并且提供一些耐机械应力性。
发明概述如在现有技术中所看到的，等压环通常包括热塑性管材或型材，尤其是PVC，它们沿着闭合矩形周界圈结构体，所述结构体将外部气体或干燥空气进料至从一侧至另一侧穿过所述结构体的穿孔软管或扩散器，从这里将气体在槽的底部附近排出，如图(1)中所示。 然而，如图O)中所示，所述型材据说耐受操作的高机械应力同时保持它们的完整性时，例如，必须接近槽以检查其运行或用于清洁的操作者的重量，或者在收获时阴极或金属阴极板的意外掉落，任何这种负荷的高冲击可以立即损毁它们。即使它们是自支撑的并且带有足够的刚性，它们当必须将环从槽底拖起并移除，例如，为清洁在正常操作过程中沉积在槽的底部上的阳极淤泥时，由于其自身重量弯曲或变形。图3显示由接合的PVC管形成的等压环，其完全由热固性聚合物复合材料制成的模制管材包封，被设计为同时具有高的结构、防腐蚀和不导电特性。然而这种带有热固性结构材料的包封提供有限的耐高机械应力性应用需求。这是因为管材的热塑性PVC材料未与热固性包封材料形成完整的并且整体式的复合材料，从而所述材料对的复合材料未形成整体式结构复合材料，使得每个材料表现为彼此无关，以致于当承载耐受巨大的结构或机械应力时，如上面所指出的，该复合材料容易灾难性地损坏或断裂，并且从而环失去其绝对完整性，使得空气漏失并且危害元件的气动容量和功能性，并且必须将该环从运行中移除。 换言之，PVC型材或管材及其包封结构材料表现为无关，并且未能形成一个结构整体式结合体，以使其能够耐受日常使用的意外高应力。在图2中，因为低或无界面粘合性，可以认为 PVC管实际上可以在包封外部密封件内侧旋转和纵向移动，因此，对于两个材料都不可能形成结构耐受性的对或组以耐受反复的激烈机械和结构应力。本发明提供，电提炼方法中的自支撑等压结构体，其中将组成它的构成元件可以并且确实在结构上一起表现为一个刚性、整体式结构部件，它被指定并设计为耐受非常高的应力同时保持其物理完整性和绝对气动阴极气密性或不渗透性，包括在电解提炼过程的情况下，以及在电解精炼过程的情况下，掉落的阴极或在收获时阴极金属板的脱离的冲击， 此外包括来自由阳极的支撑凸缘的过早磨损引起的掉落阳极的冲击。为了这个目的，本发明提出一种在有色金属用电解精炼或电解提炼槽中用于电解液曝气的等压结构体，所述等压结构体由空心结构型材、管材或管形成，它们在所述槽的底部附近沿槽壁的周界形成形状为运载气体或干燥空气的空心矩形框架的等压结构体，所述等压结构体具有横向结构元件-空心或实心-连接框架的长侧，并且其中所述框架的短侧也与纵向结构元件-空心或实心-连接。优选地，等压结构体的短侧通过空心管状元件从一侧连接至另一侧，如穿孔软管或其他柔软气体扩散装置，它们通过这样的横向结构元件以这样的方式支撑设置形成这种自支撑结构体的结构元件和聚合物复合材料，对其提供足够的刚性以表现为整体式部件结构框架。将形成所述等压结构体以及横向和纵向增强材料的结构元件在外部通过热固性聚合物复合材料完全包封，热固性聚合物复合材料用玻璃纤维和/或无机颗粒材料形成和增强，如果使用热塑性导管并且尤其是PVC，所述热固性聚合物复合材料利用出色的化学粘合粘着至空心结构型材的外表面。然而，众所周知，热塑性材料的型材，并且尤其是PVC，具有低表面能(约34mJ/m2) 从而具有与如在包封聚合物复合材料中所使用的那些的较高表面能(约40/45mJ/n^)的热固性树脂之间的低粘着性，并且因为这个原因，它们未能形成整体式结构复合材料。这些材料之间界面的低粘合性产生PVC管可以在热固性聚合物材料的包封型材的内部旋转和纵向位移的问题，并且解释了同时形成能够耐受高机械和结构应力的整体式结构复合材料的不可能性。为实现本发明的目标，使用第三层状聚合物复合材料，其带有玻璃纤维-带有或不带有额外的粒子加强材料-浸透热固性树脂的一种作为中间粘合桥。该第三桥或中间材料通过其下表面整体地粘合至热塑性型材或PVC管的外部表面-预先钝化处理过-，用于活化它并为热固性树脂提供化学固定和/或用于机械固定的位置；并且通过其上表面，其化学地并且整体地粘合至包封热固性结构聚合物复合材料，所述复合材料也由相容的热固性树脂制成，并且因此有相似的表面能。因为以上原因，本发明的等压结构体由聚合物复合材料的至少三联体构成，尤其是作为一个整体式部件基底材料，所述基底材料由空心PVC型材或其他气密性热塑性等价材料形成；中间材料，所述中间材料作为粘合桥，由增强玻璃纤维薄毡形成-带有或不带有额外的无机颗粒材料的增强材料-两个增强材料适当浸有热固性树脂，其中将所述玻璃纤维薄毡通过包缠以给定厚度的连续层层状地置于PVC型材或热塑性材料上；以及外部的包封结构型材，其由含有无机颗粒材料、用切短玻璃纤维增强的所述热固性聚合物复合材料形成，并且两种增强材料都浸有相容的并且结合在一起的热固性树脂。另外，在希望受益于曝气，但是其原始电解槽未被设计或构造为在电极与底部之间带有足够内部间隙用于安装如所述的等压曝气结构体，和/或其中标准等压结构体将承受的预期机械和结构应力需求的大小需要有限的空间内非常高强度和刚性的现有电沉积操作的情况下，由上述整体式材料三联体形成的等压结构体最终可以带有的尺寸使得结构上或机械上无法适合槽中用于安装的可得空间，或者如果适合，不具有足够的耐受性。在这些情况下，为解决该问题，不可缺少的是使用带有较小总体积的高耐受性整体式结构聚合物复合材料，以使得同时形成足够的耐受性并且尺寸合适的等压结构体。实现该目标可以使用更细的初始空心热塑性型材和/或将包封聚合物复合材料厚度的一部分换为另一种类型的耐受性更高的增强材料，例如，可以有效地用外部附加层包缠在合适的绕纱角度下拉伸并且浸有热固性树脂的连续玻璃纤维粗纱增强结构性三联体；或者其形成由四种相容性聚合物材料形成的整体式结构复合材料等压结构体，所述材料有效地得以有效地作为一个整体式结构复合材料，其展现出高得多的刚性以及更高的结构强度，并且同时，在体积上比整体式三联体结构体更细。附图简述将被包括以提供对本发明更好的理解的附图结合在此并构成描述现有技术和本发明的一个实施方案的说明书的一部分，它与说明书一起，有助于理解本发明的原理的更多细节。
图1显示了目前工艺水平的等压环的顶视图。图2显示了用于形成图1的等压环的一块空心型材或管材的等距视图，从两个点被提起的所述等压环由于被拉起在整个等压环的重量下弯曲。图3显示了目前工艺水平的等压结构体改进构造的一个包封管材的分解视图透视截面。图4显示了使用本发明的第一等压结构体构造的部件的分解视图透视截面。图5显示了具有本发明的第二等压结构体的构造的部件的分解视图透视截面。
图6显示了本发明的第二等压结构体的构造的部件的透视截面。图7显示了图4的侧视图。图8显示了图4的前视图。图9显示了整体式四联体材料的截面。图10显示了在本发明的等压结构体的透视截面中，当经受极端外部应力，如冲击时，三联体复合材料与四联体复合材料两者都具有整体式结构体效果。图11显示了在拐角处使用以形成根据本发明的等压结构体的90°弯管连接器的透视图。图12显示了用于形成根据本发明的等压结构体的“T”连接器的透视图。图13显示了模制等压结构体的顶视图，所述结构体形成并装配有根据本发明的三联体或四联体整体聚合物复合材料。图14显示了由根据本发明的三联体或四联体整体聚合物复合材料形成的层压等压结构体的顶视图。图15显示了用于形成根据本发明的等压结构体的十字型连接器的分解透视图。图16显示了用于形成根据本发明的等压结构体的内部网状结构的圆形或环形型材的分解透视图。图17显示了用于形成根据本发明的网状构造体的矩形型材的分解透视图。图18显示了由根据本发明的三联体或四联体整体聚合物复合材料形成的层压等压结构体的顶视图，其中网状结构，除作为支撑体外，也是空心的空气运载装置，这里该网状结构横越矩形框架。图19显示了通过根据本发明的整体聚合物复合材料的三联体或四联体形成的层压等压结构体的顶视图，其中网状结构除了作为结构支撑体以外，也是空气的运载装置，这里该网状结构纵贯矩形框架。优选实施方案描述根据本发明的优选实施方案涉及在用于有色金属的电解精炼或电解提炼的槽中用于电解液曝气的等压结构体或适合的聚合物复合材料的材料构型和功能，以便耐受高结构机械电气、热和化学需求，不丧失其整体性或气密性，在槽中的操作、安装以及正常运行中产生所述应力，包括操作者的重量、阴极或阴极金属板的意外掉落，和/或在收获时阳极的掉落。图1显示了现有技术矩形形状的等压环(1)的顶视图，它通常沿着槽底周围的内轮廓，所述等压环由热塑性管材形成，典型地PVC (5)，带有附在其短侧上的“T”形连接器， 也为PVC，所述连接器将环(1)与穿孔软管(3)相互连接。所述环(1)在其周界设置有用于供应外部气体，优选干燥空气的接线，以使得通过穿孔软管(3)的穿孔以给定的合适大小和式样散发出气泡帘，所述气泡帘增强电解槽中电解液的自然对流，并且按这样的方式改进了电解提炼或电解精炼有色金属过程的结果。如图2所述，当PVC管(5)等压环拉起而在槽中安装时受到力的作用，例如，其结构重量(W)，将在框架的长侧上产生变形以及遍及环结构体的翘曲/挠曲，相同的情况也发生在当将等压环拉起并从槽移出使得操作者能够接近空槽以清洁在电沉积处理过程中沉积在底部的淤泥时。带有结构刚性的这种缺失，它不可能稳定地耐受，并且也不能长时间地耐受其发挥功能所需的力和应力，不能避免由于，例如，收获过程中意外的阴极或阴极金属板的掉落影响，和/或用旧的阳极从其凸缘崩塌的影响，所带来的结构完整性的最终丧失或灾难性地崩塌。同样，如图3中所示，意图解决增加等压环的结构耐受性的问题以使得它们可以经受非常高的应力，保持它们的结构和气动完整性而不丧失气密性。在这种情况下， 将PVC管(5)的外表面包封在由整体式热固性聚合物复合材料(6)形成的型材中。然而， 热塑性材料，如PVC，以及适合于包封的热固性复合材料彼此间化学粘合差；从而当经受剧烈应力时，它们之间的粘合连接弱，并且从而不能从一个材料传递应力至另一个材料，容易使得PVC管( 具有直线移动(7)或在包封热固性聚合物复合材料型材(6)中旋转(8)， 并且因此致使它们彼此不相关地作用，而不能结构上协同贡献它们各自耐受性的全部或至少一部分。虽然的确材料二联体PVC管/包封聚合物复合材料提供对于应力耐性的整体改善，所述PVC管( 和所述热固性聚合物复合材料(6)的包封型材不能够一致地长时间耐受巨大机械应力而不丧失它们的物理整体性，作为实例，在通常操作任务活动下如支撑在空槽底部清洁而在等压环框架结构体上移动的操作者的重量，或者在收获时阴极或阳极的掉落。本发明涉及在用于电解精炼或电解提炼有色金属的槽中用于电解液曝气的等压结构体，所述等压结构体由空心结构型材、管材或管形成，所述等压结构体沿着槽底部附近壁的轮廓，形成整体式、气密结构体，形状为运载气体或干燥空气的矩形框架，所述结构体设置有横向结构元件作为连接框架相反侧的网状结构，其中通常在所述框架的短侧设置作为从一侧连接至另一侧的气体扩散器装置的管状元件，它由所述横向结构元件支撑，这样以使得形成所述结构框架的材料在一起协同地表现为一个整体式耐受性部件，它由用玻璃纤维和/或无机颗粒材料增强的热固性树脂或聚合物复合材料形成，它们以良好的化学粘合有力地粘合至芯热塑性管材，尤其是PVC的外表面。图4、6、7和8以教导式的形式给出本发明的材料的构造，它使得决定性地解决了适合于工业槽生产环境的气密等压结构体的问题。所示等压结构体主要由热塑性型材，如传统的PVC管(5)，以及聚合物复合材料或结构复合材料型材(6)形成，两者都通过充当应力传递桥的热固性聚合物复合材料连接，以便使得整体复合材料作为单一的整体式耐受性结构体起作用。粘合桥-实现应力的所述传递之处-由至少一种纤维薄毡(9)、结构层和热固性树脂形成，其中将玻璃纤维薄毡包缠在PVC管的外部之上。图4和7显示了充当芯的热塑性PVC管(5)，并且所述管的外表面-经过钝化处理-以为一个或多个浸有热固性树脂的包缠玻璃纤维薄毡(9)连续层提供好的粘合/固定，这里所述玻璃纤维层牢固地结合至所述PVC管( 的外表面，从而形成表现为整体式的单部件复合材料。之后，在由浸有热固性树脂的玻璃纤维薄毡(9)形成的粘合桥材料之上， 在固化之前，涂覆另一种热固性聚合物复合材料，所述材料的组成树脂与粘合桥中的树脂相容或相同，并且两者一起固化，以形成型材(6)，它也变得整体式地整合至由玻璃纤维形成的粘合桥，从而组成表现为单一的整体式耐受性结构体的聚合物复合材料三联体，如图6 和8中所示。图9显示了由所述三联体聚合物复合材料形成的整体式结构体(14)的内面(11) 的截面图。该整体式结构体(14)使得3个组成材料表现为单一材料(11)，使得能够构建等压环，所述等压环能够在长时间工业生产循环中不丧失其结构或气密完整性地成功地耐受当在电解槽的底部附近安装并运行时它所可能经受的所有机械应力，外加用于安装以及从槽中移出中对它的操作过程中的所有应力，包括例如，甚至是当将其拉起至槽上时整个结构框架本身从起重机的意外掉落。在图10中可以发现在通过力(F)产生应力的情况下，整体式结构体(14)保持完全刚性，没有经历任何变形，并且能够耐受剧烈应力，如在收获时阴极或阴极金属板意外掉落所产生的那些，它们也通过这样的力(F)表示。为说明相对于由二联体空心PVC型材/包封热固性聚合物材料结构型材形成的等压环的截面，由三联体空心PVC型材/包封热固性聚合物复合材料结构型材/浸有热固性树脂的拉伸缠绕玻璃纤维形成的等压环的截面之间增加的结构耐受性和刚性(由更高弹性模量得到的韧性)，相同尺寸的样品在相同的弯曲牵引测试中，整体式三联体断裂极限强度为由整体式二联体复合材料形成的样品的至少2. 5倍。可以模制用整体式复合型材形成的等压结构体首先装配由PVC管(5)形成的环， 在角落处安装弯管连接器(1 ，以及使得能够将穿孔软管( 连接至环的“T”连接器(16)， PVC管外表面具有一个或多个浸有热固性树脂的包缠薄毡纤维(9)的连续层，其中所述玻璃纤维层牢固地结合至所述PVC管(5)的外表面。在这之后，将所述装配的气动气密环放置在模具中，以使得可以将包封热固性聚合物复合材料或结构复合材料(6)倒入以在固化后形成整体式结构耐受性型材。在这种情况下，所得到的将为如图13中所示本发明的环的周界周围的整体式连续型材(13)。也可以将所述等压结构体用各部分相继层压。为了这样做，仅将PVC管(5)与玻璃纤维(9)和包封聚合物复合材料(6)组装，并且粘合用于后继的层压，从而形成本发明的整体式结构体(13)，如图10中所示。类似，将PVC弯管与玻璃纤维层压并且包封在热固性聚合物复合材料中，从而形成，图11中所示的这样的整体式弯管(1 独立部件。类似， 将“T”部件PVC连接器与玻璃纤维层压并用热固性聚合物复合材料包封，从而形成独立的部件，作为图12中所示的整体式“T”连接器(16)。将整体式管材(14)、整体式弯管连接器 (15)和“T”整体式连接器(16)组装并结合在一起以形成最终的等压结构体。将弯管(15) 与“T”连接器(16)与整体式管材(14)的组装体用在这些部件的接合处倒入的热固性聚合物复合材料密封以将它们结合在一起并形成一个单一的耐受性结构体。在这些条件下，将获得有效的等压结构体，其中可以分辨出它的组成部件，如图14中所示。在两个情况下，在通过用外部的热固性聚合物复合材料包缠两者的模制或层压制造中，由三联体材料的整体形成的等压结构体也可以由四联体材料形成。图5中显示了这种制作，这里在聚合物复合材料表面或结构复合材料(6)上，包缠一个或多个连续的浸有热固性树脂的玻璃纤维薄毡层(10)，以赋予整体式结构体更高的耐受性。如图5中所示，添加玻璃纤维(10)的第四层的效果导致由聚合物材料或结构体复合材料(6)形成的型材中厚度“E”的降低。对于材料的三联体或四联体组两者，整体都表现为单个整体装置，使得结构体能作为一个协同的整体耐受所有机械和结构应力，包括更极端的情况，如来自掉落的阴极的冲击等，保持完整的结构完整性，并且更重要地，也保持绝对的气动密闭性。由材料的三联体或四联体组形成的等压环设置有横向结构元件(17)，所述横向结构元件(17)可以是空心的以连接长侧，从而提供在较短的侧之间连接的扩散器或穿孔软管(1 的支撑，其中这些穿孔软管C3)产生增强电解提炼过程的气泡。这些空心或实心的横向结构元件(17)，在图13中所示的模制等压环中使用，或就在图14中所示的等压环中使用，产生一个用于支撑穿孔软管(3)的网状框架型的单一整体式结构体。结构元件可以更短，使得它们按段连接，如图16中所示，具有圆形轮廓，或者，在图17，具有矩形轮廓。在这种情况下，空心结构元件由运载气体或干燥空气以供给扩散器或穿孔软管(3)的短延伸体(19)形成。短延伸体(19)可以通过上面提到的任意备选方案形成，换言之，由三联体或四联体材料组形成。图16和17显示了三联体备选方案或3个材料的组。这些形成网状结构的短延伸体(19)需要如图15中所示的十字型连接器(18)。与等压结构体的其他构成元件类似，可以通过材料的三联体或四联体组形成该十字型连接器 (18)。这使得可弯曲的穿孔软管C3)更短，并且因此可以在操作时保持完全水平的放置。图18中显示了该构造。如图19中所示可以将短延伸体(19)纵向设置在矩形框架中。由3或4种材料制成整体式结构体的这些选择将依赖于应用需要以及等压结构体将要经受的应力，并且当然，依赖于槽的操作中涉及的成本/收益评估。
权利要求
1.一种在用于电解精炼或提炼有色金属的槽中用于电解液曝气的自支撑等压结构体， 所述自支撑等压结构体由管形成，所述管沿着所述槽的底部附近的周界，形成形状为矩形框架的结构体，所述矩形框架运载气体或干燥空气，所述自支撑等压结构体在内部具有横向结构元件，所述横向结构元件在结构上连接所述框架的较长侧，其中所述框架的较短侧具有从一侧连接至另一侧作为气体扩散器的连接管状元件，所述连接管状元件被所述横向元件支撑，其特征在于，构成所述矩形框架的材料是作为芯的热塑性管状结构型材(5)并且所述热塑性管状结构型材的外表面包缠有一个或多个连续的浸有热固性树脂的玻璃纤维薄毡层(9)，其中该层或玻璃纤维牢固地粘合至所述热塑性管状结构型材(5)的外表面上；并且在所述玻璃纤维层(9)上提供热固性聚合物复合(6)材料，所述热固性聚合物复合材料构成整体耐受性的结构复合材料(6)，其由一起表现为整体式结构体的三种聚合物复合材料的组形成。
2.根据权利要求1所述的自支撑等压结构体，其特征在于，在形成耐受性结构复合材料(6)的所述热固性聚合物复合材料(6)的表面上，具有一个或多个连续的浸有热固性玻璃以增强所述整体式结构体的层(10)。
3.根据权利要求1或2所述的自支撑等压结构体，其特征在于，所述弯管连接器(15) 由制造所述整体式结构体的材料形成。
4.根据权利要求1、2或3所述的自支撑等压结构体，其特征在于，所述等压结构体具有 “T”接头(16)，所述“T”接头由制造所述整体式结构体的材料形成。
5.根据权利要求1所述的自支撑等压结构体，其特征在于所述矩形框架是形成芯的空心结构型材或热塑性管材(5)，所述空心结构型材或热塑性管材的外表面上包缠有一个或多个连续的浸有(8)热固性树脂的玻璃纤维薄毡层(9)，其中所述玻璃纤维层保持与所述空心型材或热塑性管材(5)的外表面化学和/或机械地粘合；并且在所述玻璃纤维层 (9)上存在热固性聚合物复合材料或结构复合材料(6)，所述热固性聚合物复合材料或结构复合材料构成耐受性型材，其由表现为一个整体式结构体的三种聚合物复合材料的三联体形成；在结构上连接所述矩形框架的较长侧的所述横向结构元件-空心或实心-由彼此连接的短延伸体(19)构成，其中所述短延伸体(19)是用于供应给穿孔软管(3)的气体或干燥空气的运载装置，所述短延伸体(19)通过十字型连接器(18)的第一相反端连接；并且其中较短的所述穿孔软管C3)通过十字型连接器(18)的第二相反端连接；并且其中所述短延伸体(19)和所述十字型连接器(18)的构成材料由形成芯的空心型材或热塑性管材(5) 形成，所述空心型材或热塑性管材的外表面上包缠有一个或多个连续的浸有热固性树脂的玻璃纤维薄毡层(9)，其中所述玻璃纤维层保持与所述空心型材或热塑性管材(5)的外表面化学或机械地粘合；并且在所述玻璃纤维层(9)上存在热固性聚合物复合材料，所述热固性聚合物复合材料形成结构耐受性的复合材料(6)，其由表现为一个单一整体式结构体的三种整体聚合物复合材料的三联体组形成。
6.一种在用于有色金属的电解精炼或提炼的槽中用于电解液曝气的自支撑等压结构体，所述自支撑等压结构体由空心结构型材、管材或管构成，所述空心结构型材、管材或管沿着所述槽的底部附近的轮廓，形成一个形状为矩形框架的结构体，所述矩形框架运载气体或干燥空气，其中在所述自支撑等压结构体的内部提供横向结构元件，所述横向结构元件在结构上连接所述框架的长侧，其中在所述框架的较短侧安装以从一侧连接至另一侧的连接管材元件(11)，所述连接管材元件作为气体扩散器装置，被所述横向元件支撑，其特征在于所述矩形框架是形成芯的空心结构型材或热塑性管材(5)，所述空心结构型材或热塑性管材的外表面上包缠有一个或多个连续的浸有(8)热固性树脂的玻璃纤维薄毡层 (9)，其中所述玻璃纤维层保持与所述空心型材或热塑性管材( 的外表面化学和/或机械地粘合；并且在所述玻璃纤维层(9)上存在热固性聚合物复合材料或结构复合材料(6)，所述热固性聚合物复合材料或结构复合材料构成耐受性型材，其由表现为一个整体式结构体的三种聚合物复合材料的三联体形成；在结构上连接所述矩形框架的较长侧的所述横向结构元件-空心或实心-由彼此连接的短延伸体(19)构成，其中所述短延伸体(19)是用于供应给穿孔软管C3)的气体或干燥空气的运载装置，所述短延伸体(19)通过十字型连接器(18)的第一相反端连接；并且其中较短的所述穿孔软管(3)通过十字型连接器(18)的第二相反端连接；并且其中所述短延伸体(19)和所述十字型连接器(18)的构成材料由形成芯的空心型材或热塑性管材( 形成，所述空心型材或热塑性管材的外表面上包缠有一个或多个连续的浸有热固性树脂的玻璃纤维薄毡层(9)，其中所述玻璃纤维层保持与所述空心型材或热塑性管材(5)的外表面化学或机械地粘合；并且在所述玻璃纤维层(9)上存在热固性聚合物复合材料，所述热固性聚合物复合材料形成结构耐受性的复合材料(6)，其由表现为一个单一整体式结构体的三种整体聚合物复合材料的三联体组形成。
7.根据权利要求6所述的自支撑等压结构体，其特征在于，在构成结构耐受性的复合材料(6)的所述热固性聚合物复合材料的表面上，存在一个或多个连续的浸有热固性树脂的玻璃纤维包缠层(10)。
8.根据权利要求6或7所述的自支撑等压，其特征在于，所述短延伸体(19)在所述矩形框架中横向地定向，并且所述穿孔软管相对于所述矩形框架纵向地定向。
9.根据权利要求6或7所述的自支撑等压结构体，其特征在于，所述短延伸体(19)相对于所述矩形框架纵向地定向，并且所述穿孔软管C3)相对于所述矩形框架横向地定向。
10.根据权利要求6至9中的任一项所述的自支撑等压管，其特征在于，短延伸体(19) 具有圆形横截面。
11.根据权利要求6至9中的任一项所述的自支撑等压结构体，其特征在于，短延伸体(19)具有矩形横截面。
12.根据权利要求6至11中的任一项所述的自支撑等压结构体，其特征在于，所述等压结构体具有弯管连接器(15)，所述弯管连接器由制造所述整体式结构体的材料形成。
13.根据权利要求6至11中的任一项所述的自支撑等压管，其特征在于，所述等压结构体具有“T”连接器(16)，所述“T”连接器由制造所述整体式结构体的材料形成。
全文摘要
本发明涉及在有色金属电解精炼或提炼用槽中用于电解液曝气的自支撑等压结构体，其由管形成，该管沿着槽的底部附近侧壁的轮廓，形成运载气体或干燥空气的矩形框架形状的结构体，自支撑等压结构体的内部具有结构上连接框架的长侧的横向结构元件，其中框架的较短侧具有安装成从一侧连接至另一侧作为气体扩散装置的连接管状元件，所述扩散器被所述横向元件支撑，其中形成矩形框架的材料是作为芯的结构型材或热塑性管材(5)并且在其外表面上具有一个或多个浸有热固性树脂的玻璃薄毡连续包缠层(9)，其中所述玻璃纤维层保持牢固地粘合至所设热塑性管状结构型材(5)的外表面，并且在这种玻璃纤维层(9)上涂覆热固性聚合物复合材料(6)，这形成三种聚合物复合材料制成的表现为整体式结构体的整体结构耐受性复合材料。在所述热固性聚合物复合材料(6)的所述表面上，存在任选一个或多个连续的浸有增强整体式结构体的热固性树脂的玻璃纤维薄毡包缠层(10)。
文档编号C25C7/00GK102459712SQ201080026439
公开日2012年5月16日 申请日期2010年4月12日 优先权日2009年4月14日
发明者埃德加多·贝尔特伦纳瓦罗, 维克托·比道雷·海雷曼斯 申请人:恩克泰克敏股份公司