专利名称：整体预应力玻璃钢筋树脂混凝土电解槽的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于铜电解、锌电解、钴电解、镍电解等有色湿法冶炼电解槽。
背景技术：
传统的电解槽是采用钢筋加强水泥混凝土作为结构材料，外包覆玻璃钢作为防腐防渗保护层。由于电解槽在工作中，阴、阳极板反复吊装，常常会与槽体发生碰撞、摩擦，使玻璃钢保护层产生损伤、破裂，导致腐蚀性电解液进入钢筋混凝土内部，使水泥、钢筋腐蚀。近十几年来，钢筋加强树脂混凝土电解槽得到了逐步的使用与推广，由于树脂混凝土本身具有很好的耐腐蚀性，所以不需要再外加防腐保护层，不存在由于阴、阳极板对槽体表面的碰伤而导致严重的腐蚀破坏问题。但是树脂混凝土在施工时不可避免地会存在一些杂质缺陷、微气孔甚至微裂纹，在电解槽长时间的工作中，总会有一些腐蚀性的介质分子渗透到槽壁内部，使金属钢筋慢慢腐蚀膨胀，最后导致树脂混凝土开裂。为了彻底解决电解槽的防腐蚀问题，提高电解槽的使用寿命，近几年来人们提出了采用拉挤玻璃钢型材代替钢筋的构想，并已经处在试制试用阶段。如《一种大型玻璃钢电解槽由槽体》(专利号02223657)，它由内外的玻璃纤维布树脂层及夹于两层间的无纺毡树脂层复合组成，槽体的底部设置着三根整体枕木状槽底承重梁，四周设有加强筋和横向箍筋。这种大型玻璃电解槽，不仅能实现槽体的扩容，增加23对阴阳极板，而且也能有效克服渗漏问题。《一种玻璃钢筋树脂混凝土槽》(申请号00243418)，由表面层、玻璃钢筋层、轻质材料层和树脂混凝土层组成，其特征在于玻璃钢筋层的外侧面通过树脂粘结层粘结有表面层，玻璃钢筋层的内侧面通过树脂粘结层依次粘结有轻质材料层和树脂混凝土层组成槽主体，槽主体的一端头上口处设有出水口。它耐腐蚀性好，不易产生裂缝，使用寿命长，成本低，减少了维修工作量。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种耐腐蚀好、使用寿命长、适用于铜电解、锌电解、钴电解、镍电解等有色湿法冶炼电解槽的整体预应力玻璃钢筋树脂混凝土电解槽。
本实用新型目的的实现方式为，整体预应力玻璃钢筋树脂混凝土电解槽，槽壁板由以呋喃树脂或乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂等树脂和石子、粉料、砂子、固化剂、助剂的混合耐酸填料组成的树脂混凝土层1、7、6、5及每两层中间依次夹有的水平向布置、斜向布置、竖直向布置的预应力玻璃钢筋加强层2、3、4构成。
本实用新型槽体侧板由4层呋喃树脂或乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂等树脂和石子、粉、砂子、固化剂、增韧剂等的混合耐酸填料组成的树脂混凝土层及每两层中间加有的水平向布置、斜向布置、竖直向布置的预应力玻璃钢筋加强层构成。采用预应力玻璃钢筋加强层有以下优点；1)提高了电解槽的开裂强度虽然玻璃钢筋的拉伸强度比钢筋还高(是普通钢筋的2倍以上)，但由于其弹性模量比较低，只有钢筋的1/4～1/5，从而导致在电解槽中玻璃钢筋不能有效地阻止树脂混凝土的提前开裂，也不能充分发挥玻璃钢筋的强度，这是目前无预应力玻璃钢筋树脂混凝土电解槽的主要问题。采用预应力玻璃钢筋能有效地解决这个问题，首先，由于树脂混凝土的抗拉强度比较低(5.5～6.0MPa)，而抗压强度较高(45～55MPa)，预应力玻璃钢筋可以是周围的树脂混凝土产生一个初始压缩应力，这样在电解槽工作时相当于提高了树脂混凝土的抗裂强度；另一方面，由于玻璃钢筋初始预应力的存在，在电解槽工作时相当于增大了玻璃钢筋所承担的荷载，减小了树脂混凝土所承担的荷载，使得玻璃钢筋更多地发挥了它的富余强度，故预应力的存在将提高电解槽结构的抗裂强度，弥补玻璃钢筋由于刚度不足、强度有余造成的缺陷，使得电解槽既防腐、又安全，并能大大提高使用寿命。
2)增强了电解槽侧板的剪切强度经过理论计算与试验分析，电解槽侧板的剪切应力是引起开裂破坏的主要因素之一，在电解槽侧板中布置了斜向预应力玻璃钢筋加强层，可以有效地防止由于剪切应力可能产生的斜向裂纹。
本实用新型以呋喃树脂或乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂等树脂和石子、粉料、砂子、固化剂、助剂等的混合耐酸填料组成的树脂混凝土作为槽壁板基材，以预应力玻璃钢筋作为加强层，加强层有3层，分别按水平向布置、斜向布置、竖直向布置(见图3)，各层的水平向、斜向、竖直向预应力玻璃钢筋11、10、12相互支持，提高了电解槽的开裂强度，增强了电解槽侧板的剪切强度。玻璃钢筋表面进行了预处理，与树脂混凝土结合性好。
本实用新型可用作铜电解、锌电解、钴电解、镍电解等有色湿法冶炼的电解槽，其耐腐蚀性能好、使用寿命长。
图1 本实用新型侧板结构示意图图2 本实用新型外形图图3 3层图预应力玻璃钢筋加强层组合状态图具体实施方式
本实用新型槽壁板由4层以呋喃树脂或乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂等树脂和石子、粉料、砂子、固化剂、助剂等的混合耐酸填料组成的树脂混凝土层1、7、6、5及每两层中间夹有的水平向布置、斜向布置、竖直向布置的预应力玻璃钢筋加强层2、3、4构成。槽壁板包括槽侧9、槽底板8。预应力玻璃钢筋采用用预应力玻璃纤维增强塑料圆截面棒材或碳纤维增强塑料圆截面棒材，即玻璃钢筋。预应力玻璃钢筋的预应力为50MPa～300MPa，直径为2mm～25mm。
制作本实用新型时，先在电解槽模具中按水平向布置、斜向布置、竖直向布置3层预应力玻璃钢筋，预应力玻璃钢筋的两端在外部固定，再往模具中浇注树脂混凝土，固化后将预应力玻璃钢筋剪平即成，或先预制主要的预应力玻璃钢筋树脂混凝壁板(布筋方法相同)，再采用现浇的方法将壁板连接成整体电解槽。
权利要求1.整体预应力玻璃钢筋树脂混凝土电解槽，其特征在于槽壁板由以呋喃树脂或乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂等树脂和石子、粉料、砂子、固化剂、助剂的混合耐酸填料组成的树脂混凝土层(1)、(7)、(6)、(5)及每两层中间依次夹有的水平向布置、斜向布置、竖直向布置的预应力玻璃钢筋加强层(2)、(3)、(4)构成。
2.根据权利要求1所述的玻璃钢筋树脂混凝土电解槽，其特征在于预应力玻璃钢筋采用用预应力玻璃纤维增强塑料圆截面棒材或碳纤维增强塑料圆截面棒材。
3.根据权利要求1所述的玻璃钢筋树脂混凝土电解槽，其特征在于预应力玻璃钢筋的预应力为50MPa～300MPa，直径为2mm～25mm。
专利摘要整体预应力玻璃钢筋树脂混凝土电解槽，涉及一种适用于铜电解、锌电解、钴电解、镍电解等有色湿法冶炼电解槽。槽壁板由4层呋喃树脂或乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂等树脂和石子、粉料、砂子、固化剂、助剂的混合耐酸填料层组成的树脂混凝土层及每两层中间依次夹有的水平向布置、斜向布置、竖直向布置的预应力玻璃钢筋加强层构成。本实用新型以树脂混凝土作为槽壁板基材，以预应力玻璃钢筋作为加强层，加强层有3层，各层相互支持，提高了电解槽侧板的开裂强度，增强了剪切强度。本实用新型可用作铜电解、锌电解、钴电解、镍电解等有色湿法冶炼的电解槽，其耐腐蚀性能好、使用寿命长。
文档编号C25B9/00GK2630261SQ03254798
公开日2004年8月4日 申请日期2003年7月11日 优先权日2003年7月11日
发明者晏石林, 余波, 张文武, 张炎, 王伟 申请人:黄石市汇波防腐技术有限公司