Tsingi elektrotehnilist puhastamist kirjeldatakse sageli kui küpset ja stabiilset protsessi. Paberil näeb see välja lihtne: puhas lahus siseneb, vool rakendatakse ja tsink ladestub katoodile.
Kuid tegelikus töös jääb see harva nii lihtsaks.
Paljud taimed järgivad sama üldist röstimis-, leostamis-, puhastamis- ja elektrotehnilist protsessi{0}. Erinevused ei tulene tavaliselt protsessist endast, vaid sellest, kui hästi iga etappi kontrollitakse, eriti viimases etapis.
Protsess on stabiilne,{0}}kuni see pole stabiilne
Tüüpilise seadistuse korral siseneb puhastatud tsinksulfaadi lahus elektroonikaelementidesse, kus on sukeldatud alumiiniumkatoodid ja plii{0}}põhised anoodid.
Alalisvoolu all liiguvad tsingiioonid katoodi poole ja ladestuvad metallilise tsingina. Samal ajal vabaneb anoodil hapnik ning väävelhape regenereeritakse ja suunatakse tagasi leostumisele.
Eemalt vaadates on see suletud ahel, mis töötab pidevalt. Rakud töötavad päeval ja öösel ning katoodid eemaldatakse iga ühe kuni kahe päeva tagant.
Kuid igaüks, kes on tankmajas töötanud, teab, et stabiilsus on siin tingimuslik. Väikesed muudatused,-sageli alguses nähtamatud-võivad tekkida ja ilmneda hiljem kvaliteediprobleemide või suurema energiatarbimisena.
Lisandid: probleem, mis ei kao kunagi täielikult
Isegi pärast puhastamist ei ole elektrolüüt kunagi täiesti puhas. Ja tsingi elektroonikapuhastuses on see olulisem, kui enamik inimesi eeldab.
Mõned elemendid eksisteerivad vaid mikrokogustes, kuid mõjutavad protsessi siiski.
Koobalt ja nikkel on tüüpilised näited. Katoodile jõudes võivad nad moodustada ladestunud tsingiga pisikesi lokaalseid rakke, põhjustades tsingi uuesti lahustumist. Sageli tunnevad operaatorid seda hiljem kui "põlevaid plaate".
Vask käitub erinevalt, kuid annab sarnaseid tulemusi. Kuna seda on lihtsam tühjendada kui tsinki, ladestub see kõigepealt ja häirib normaalset protsessi.
Raud ei ladestu, vaid ringleb erinevate valentsolekute vahel, tarbides pidevalt voolu ilma tsinki tootmata.
Siis on sellised elemendid nagu kloriid ja fluoriid. Need ei mõjuta otseselt sadestumist, kuid kahjustavad aeglaselt elektroode, -korrodeerides anoote või rünnates alumiiniumkatoode, mis muudab eemaldamise aja jooksul keerulisemaks.
Ükski neist probleemidest ei ole iseenesest dramaatiline. Kuid koos vähendavad need vaikselt efektiivsust ja suurendavad tegevuskulusid.
Voolu rakusisene on vähem ühtlane, kui välja paistab
Teine osa, mida sageli alahinnatakse, on see, kuidas elektrolüüt tegelikult liigub.
Raku sees loovad anoodilt pärinevad hapnikumullid loomuliku tsirkulatsiooni. Lahus tõuseb anoodi lähedale ja liigub katoodi lähedal allapoole, moodustades silmuse.
Teoreetiliselt aitab see segada. Tegelikkuses on vool harva täiesti ühtlane.
Mõned piirkonnad saavad rohkem värskeid elektrolüüte, teised aga jäävad maha. Aja jooksul põhjustab see ioonide kontsentratsiooni ja temperatuuri erinevusi. Tulemus ei ole alati kohe nähtav, kuid see ilmneb lõpptoote -ebaühtlase paksuse, kareda pinna või ebaühtlase kvaliteedi korral.
Seetõttu hakkavad paljud taimed pöörama tähelepanu jaotussüsteemidele, mitte ainult rakule endale. Tasakaalustatum sisselaskevool võib vähendada paljusid neid väikeseid erinevusi.
Praegune tihedus on alati kompromiss
Alati on surve toodangut suurendada ja voolutihedus on esimene hoob, mida inimesed vaatavad.
Suurem voolutihedus tähendab rohkem tootmist,{0}}kuid see tõstab ka temperatuuri, kiirendab korrosiooni ja muudab protsessi vähem stabiilseks.
Väiksemat voolutihedust on lihtsam juhtida, kuid see piirab võimsust.
Praktikas ei ole kindlat "parimat väärtust". Enamik tehaseid kohandab oma tingimusi-toitekulu, lahenduse kvaliteedi ja seadmete seisukorra alusel.
Energiakasutus ütleb teile rohkem, kui arvate
Tsingi elektrooniline puhastamine tarbib palju elektrit ja suurem osa sellest muutub elektrolüüdi sees soojuseks.
Seetõttu on energiatarbimine sageli hea näitaja selle kohta, kui stabiilne protsess on. Kui midagi läheb valesti,-lisand suureneb, vool muutub ebaühtlaseks või elektroodid halvenevad-energiakulu tavaliselt suureneb.
Ehkki see näib olevat kulumõõdik, on see ka signaal.
Kus varustus hakkab oluliseks muutuma
Teatud hetkel ei piisa ainult protsessi juhtimisest. Seadmete disain hakkab oma mõju näitama.
Paljudes tehastes ei ole korduvad probleemid põhjustatud suurtest riketest, vaid väikestest probleemidest:
- elektrolüütide ebaühtlane jaotus
- väike leke rakkude vahel
- materjali järkjärguline lagunemine
Need on sellised probleemid, mis ei peata tootmist kohe, vaid mõjutavad seda aja jooksul.
See on ka põhjus, miks detailid, nagu jaotussüsteemid või rakkude tihendamine, saavad uuemates projektides rohkem tähelepanu. Näiteks lahtrite vaheline korralik vuukimine pole keeruline, kuid aitab säilitada isolatsiooni ja konstruktsiooni stabiilsust pikkade töötsüklite jooksul.
Praktilisem viis tsingi elektroonikavõitmiseks
Tsingi elektrotehnilist puhastamist nimetatakse sageli "küpseks protsessiks" ja see on üldiselt tõsi.
Kuid tõelistes taimedes on erinevus stabiilse joone ja probleemse vahel harva suurte muutuste tõttu. See tuleneb sellest, kui hästi pisiasju käsitletakse-lisandeid, voolu, voolu ja seadmete seisukorda.
Ükski neist pole iseenesest raske. Kuid nad kõik peavad jääma samal ajal kitsasse vahemikku.
Lõplik Mõte
Kui vaadata pikaajalist-kasutust, siis tsingi elektrotehniline rikastamine puudutab vähem põhiprotsessi, vaid rohkem järjepidevust.
Süsteemi päevast päeva stabiilsena hoidmine on koht, kus tegelikult toimub suurem osa tööst.
Ja selles protsessis kipuvad üksikasjad oodatust olulisemad.
