專利名稱：整體預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋樹脂混凝土電解槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適用于銅電解、鋅電解、鈷電解、鎳電解等有色濕法冶煉電解槽。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電解槽是采用鋼筋加強(qiáng)水泥混凝土作為結(jié)構(gòu)材料，外包覆玻璃鋼作為防腐防滲保護(hù)層。由于電解槽在工作中，陰、陽極板反復(fù)吊裝，常常會(huì)與槽體發(fā)生碰撞、摩擦，使玻璃鋼保護(hù)層產(chǎn)生損傷、破裂，導(dǎo)致腐蝕性電解液進(jìn)入鋼筋混凝土內(nèi)部，使水泥、鋼筋腐蝕。近十幾年來，鋼筋加強(qiáng)樹脂混凝土電解槽得到了逐步的使用與推廣，由于樹脂混凝土本身具有很好的耐腐蝕性，所以不需要再外加防腐保護(hù)層，不存在由于陰、陽極板對槽體表面的碰傷而導(dǎo)致嚴(yán)重的腐蝕破壞問題。但是樹脂混凝土在施工時(shí)不可避免地會(huì)存在一些雜質(zhì)缺陷、微氣孔甚至微裂紋，在電解槽長時(shí)間的工作中，總會(huì)有一些腐蝕性的介質(zhì)分子滲透到槽壁內(nèi)部，使金屬鋼筋慢慢腐蝕膨脹，最后導(dǎo)致樹脂混凝土開裂。為了徹底解決電解槽的防腐蝕問題，提高電解槽的使用壽命，近幾年來人們提出了采用拉擠玻璃鋼型材代替鋼筋的構(gòu)想，并已經(jīng)處在試制試用階段。如《一種大型玻璃鋼電解槽由槽體》(專利號(hào)02223657)，它由內(nèi)外的玻璃纖維布樹脂層及夾于兩層間的無紡氈樹脂層復(fù)合組成，槽體的底部設(shè)置著三根整體枕木狀槽底承重梁，四周設(shè)有加強(qiáng)筋和橫向箍筋。這種大型玻璃電解槽，不僅能實(shí)現(xiàn)槽體的擴(kuò)容，增加23對陰陽極板，而且也能有效克服滲漏問題?！兑环N玻璃鋼筋樹脂混凝土槽》(申請?zhí)?0243418)，由表面層、玻璃鋼筋層、輕質(zhì)材料層和樹脂混凝土層組成，其特征在于玻璃鋼筋層的外側(cè)面通過樹脂粘結(jié)層粘結(jié)有表面層，玻璃鋼筋層的內(nèi)側(cè)面通過樹脂粘結(jié)層依次粘結(jié)有輕質(zhì)材料層和樹脂混凝土層組成槽主體，槽主體的一端頭上口處設(shè)有出水口。它耐腐蝕性好，不易產(chǎn)生裂縫，使用壽命長，成本低，減少了維修工作量。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種耐腐蝕好、使用壽命長、適用于銅電解、鋅電解、鈷電解、鎳電解等有色濕法冶煉電解槽的整體預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋樹脂混凝土電解槽。
本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)方式為，整體預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋樹脂混凝土電解槽，槽壁板由以呋喃樹脂或乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂等樹脂和石子、粉料、砂子、固化劑、助劑的混合耐酸填料組成的樹脂混凝土層1、7、6、5及每兩層中間依次夾有的水平向布置、斜向布置、豎直向布置的預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋加強(qiáng)層2、3、4構(gòu)成。
本實(shí)用新型槽體側(cè)板由4層呋喃樹脂或乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂等樹脂和石子、粉、砂子、固化劑、增韌劑等的混合耐酸填料組成的樹脂混凝土層及每兩層中間加有的水平向布置、斜向布置、豎直向布置的預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋加強(qiáng)層構(gòu)成。采用預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋加強(qiáng)層有以下優(yōu)點(diǎn)；1)提高了電解槽的開裂強(qiáng)度雖然玻璃鋼筋的拉伸強(qiáng)度比鋼筋還高(是普通鋼筋的2倍以上)，但由于其彈性模量比較低，只有鋼筋的1/4～1/5，從而導(dǎo)致在電解槽中玻璃鋼筋不能有效地阻止樹脂混凝土的提前開裂，也不能充分發(fā)揮玻璃鋼筋的強(qiáng)度，這是目前無預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋樹脂混凝土電解槽的主要問題。采用預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋能有效地解決這個(gè)問題，首先，由于樹脂混凝土的抗拉強(qiáng)度比較低(5.5～6.0MPa)，而抗壓強(qiáng)度較高(45～55MPa)，預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋可以是周圍的樹脂混凝土產(chǎn)生一個(gè)初始?jí)嚎s應(yīng)力，這樣在電解槽工作時(shí)相當(dāng)于提高了樹脂混凝土的抗裂強(qiáng)度；另一方面，由于玻璃鋼筋初始預(yù)應(yīng)力的存在，在電解槽工作時(shí)相當(dāng)于增大了玻璃鋼筋所承擔(dān)的荷載，減小了樹脂混凝土所承擔(dān)的荷載，使得玻璃鋼筋更多地發(fā)揮了它的富余強(qiáng)度，故預(yù)應(yīng)力的存在將提高電解槽結(jié)構(gòu)的抗裂強(qiáng)度，彌補(bǔ)玻璃鋼筋由于剛度不足、強(qiáng)度有余造成的缺陷，使得電解槽既防腐、又安全，并能大大提高使用壽命。
2)增強(qiáng)了電解槽側(cè)板的剪切強(qiáng)度經(jīng)過理論計(jì)算與試驗(yàn)分析，電解槽側(cè)板的剪切應(yīng)力是引起開裂破壞的主要因素之一，在電解槽側(cè)板中布置了斜向預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋加強(qiáng)層，可以有效地防止由于剪切應(yīng)力可能產(chǎn)生的斜向裂紋。
本實(shí)用新型以呋喃樹脂或乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂等樹脂和石子、粉料、砂子、固化劑、助劑等的混合耐酸填料組成的樹脂混凝土作為槽壁板基材，以預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋作為加強(qiáng)層，加強(qiáng)層有3層，分別按水平向布置、斜向布置、豎直向布置(見圖3)，各層的水平向、斜向、豎直向預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋11、10、12相互支持，提高了電解槽的開裂強(qiáng)度，增強(qiáng)了電解槽側(cè)板的剪切強(qiáng)度。玻璃鋼筋表面進(jìn)行了預(yù)處理，與樹脂混凝土結(jié)合性好。
本實(shí)用新型可用作銅電解、鋅電解、鈷電解、鎳電解等有色濕法冶煉的電解槽，其耐腐蝕性能好、使用壽命長。


圖1 本實(shí)用新型側(cè)板結(jié)構(gòu)示意圖圖2 本實(shí)用新型外形圖圖3 3層圖預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋加強(qiáng)層組合狀態(tài)圖具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型槽壁板由4層以呋喃樹脂或乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂等樹脂和石子、粉料、砂子、固化劑、助劑等的混合耐酸填料組成的樹脂混凝土層1、7、6、5及每兩層中間夾有的水平向布置、斜向布置、豎直向布置的預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋加強(qiáng)層2、3、4構(gòu)成。槽壁板包括槽側(cè)9、槽底板8。預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋采用用預(yù)應(yīng)力玻璃纖維增強(qiáng)塑料圓截面棒材或碳纖維增強(qiáng)塑料圓截面棒材，即玻璃鋼筋。預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋的預(yù)應(yīng)力為50MPa～300MPa，直徑為2mm～25mm。
制作本實(shí)用新型時(shí)，先在電解槽模具中按水平向布置、斜向布置、豎直向布置3層預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋，預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋的兩端在外部固定，再往模具中澆注樹脂混凝土，固化后將預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋剪平即成，或先預(yù)制主要的預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋樹脂混凝壁板(布筋方法相同)，再采用現(xiàn)澆的方法將壁板連接成整體電解槽。
權(quán)利要求1.整體預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋樹脂混凝土電解槽，其特征在于槽壁板由以呋喃樹脂或乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂等樹脂和石子、粉料、砂子、固化劑、助劑的混合耐酸填料組成的樹脂混凝土層(1)、(7)、(6)、(5)及每兩層中間依次夾有的水平向布置、斜向布置、豎直向布置的預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋加強(qiáng)層(2)、(3)、(4)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼筋樹脂混凝土電解槽，其特征在于預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋采用用預(yù)應(yīng)力玻璃纖維增強(qiáng)塑料圓截面棒材或碳纖維增強(qiáng)塑料圓截面棒材。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃鋼筋樹脂混凝土電解槽，其特征在于預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋的預(yù)應(yīng)力為50MPa～300MPa，直徑為2mm～25mm。
專利摘要整體預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋樹脂混凝土電解槽，涉及一種適用于銅電解、鋅電解、鈷電解、鎳電解等有色濕法冶煉電解槽。槽壁板由4層呋喃樹脂或乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂等樹脂和石子、粉料、砂子、固化劑、助劑的混合耐酸填料層組成的樹脂混凝土層及每兩層中間依次夾有的水平向布置、斜向布置、豎直向布置的預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋加強(qiáng)層構(gòu)成。本實(shí)用新型以樹脂混凝土作為槽壁板基材，以預(yù)應(yīng)力玻璃鋼筋作為加強(qiáng)層，加強(qiáng)層有3層，各層相互支持，提高了電解槽側(cè)板的開裂強(qiáng)度，增強(qiáng)了剪切強(qiáng)度。本實(shí)用新型可用作銅電解、鋅電解、鈷電解、鎳電解等有色濕法冶煉的電解槽，其耐腐蝕性能好、使用壽命長。
文檔編號(hào)C25B9/00GK2630261SQ03254798
公開日2004年8月4日 申請日期2003年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月11日
發(fā)明者晏石林, 余波, 張文武, 張炎, 王偉 申請人:黃石市匯波防腐技術(shù)有限公司