Оценка зависимости перемешивания электролита в разработанной портативной установке для получения электролитической фольги

Abstract

В статье представлены результаты компьютерного моделирования процесса перемешивания электролитического раствора в разработанной портативной установке для получения медной фольги, предназначенной для исследовательских целей. Перемешивание электролитического раствора при получении медной фольги путем электролиза необходимо для поддержания постоянной концентрации ионов меди у поверхности барабана, погруженной в электролит. Это один из контролируемых параметров, влияющих на толщину и качество получаемой полосы, а именно, за счет перемешивания электролитического раствора и поддержания тем самым постоянного состава электролита в зазоре между катодом и анодом частицы меди оседают на поверхность барабана более равномерно, вследствие чего фольга получается с более однородной структурой и одинаковой толщиной по всей длине барабана-катода. Это, в свою очередь, позволяет уменьшить потери при формировании конечной ширины готовой полосы. В рамках работы было проведено исследование влияния конструктивных элементов емкости для электролита портативной установки для получения электролитической фольги на перемешивание электролитическим раствором. Для оценки зависимости перемешивания электролитического раствора от количества и расположения впускных и сливных отверстий в ванне электролизера моделирование процесса перемешивания электролита проводилось в интегрированном пакете SolidWorks Flow Simulation. Для этого было подготовлено несколько конфигураций ванны для электролита, отличающихся количеством и расположением входных и сливных отверстий. В результате проведенного исследования был сделан вывод о том, зависит ли процесс перемешивания электролита в ванне электролизера от ее конфигурации. The article presents the results of computer simulation of the process of mixing an electrolytic solution in the developed portable installation for obtaining copper foil, intended for research purposes. Stirring the electrolytic solution during the production of copper foil by electrolysis is necessary to maintain a constant concentration of copper ions at the drum surface immersed in the electrolyte. This is one of the controlled parameters that affect the thickness and quality of the strip. Namely, due to the mixing of the electrolytic solution and thereby maintaining a constant composition of the electrolyte in the gap between the cathode and the anode, copper particles settle on the drum surface more evenly, as a result of which the foil is obtained with a more uniform structure and uniform thickness along the entire length of the drum-cathode. This, in turn, allows you to reduce losses when forming the final width of the finished strip. As part of the work, a study was carried out of the influence of structural elements of the electrolyte container of a portable installation for obtaining electrolytic foil on the stirring of an electrolytic solution. To assess the dependence of the stirring of the electrolytic solution on the number and location of inlet and outlet holes in the electrolyzer bath. The simulation of the electrolyte mixing process was carried out in the integrated SolidWorks Flow Simulation package. For this, several configurations of the electrolyte bath were prepared, differing in the number and location of inlets and outlets. As a result of the study, it was concluded whether the process of electrolyte mixing in the electrolytic cell depends on its configuration.