у при температурі 35 Вє С має питомий опір? = 2,32 Ом-см
За методом Скворовского врахуємо вплив які у електроліті домішок марганцю і магнію на питомий опір розчину. Приймемо, що вплив марганцю аналогічно впливу заліза, а для магнію будемо вважати, що 1 г/л магнію підвищує процентне опір розчину на 2,1%. Поправка на марганець ПMn = 100 +2,1 В· 5 = 110,5%. p> Питомий опір електроліту з урахуванням зазначених поправок складе, Ом В· см:
? = 2,32 В· 108.110, 5: (100.100) = 2,77.
Враховуючи, що в електроліті є також кремнекислота, кальцій і солі лужних металів, збільшуємо питомий опір на 20%:
? = 2,77 В· 1,2 = 3,32 Ом В· см.
Тепер розрахуємо падіння напруги в електроліті за формулою, В:
DUел = D В·? В· l = 600.104.3, 32.2, 3 = 0,458.
Визначення падіння напруги в шламі, в електродах, у контактних шинах. Падіння напруги в шламі (на аноді утворюється шлам, що складається з діоксиду марганцю) можна прийняти 30% від падіння напруги в електроліті, тоді DUшл = 0,458 В· 0,3 = 0,138 В. За даними практики, падіння напруги на аноді одно 0,02 В , в контактах - 0,03 В. Падіння напруги в катодних штангах становить 0,02 В, в бортових шинах - 0,03 В. Таким чином, сумарне падіння напруги в шламі, електродах, контактах і шинах становить, В:
J В· r = 0,138 +0,02 +0,03 +0,02 +0,03 = 0,238.
Загальне напруження на ванні, В:
Uв = Jр (а) + Djа (Jр (к) + Djк) + D В·? В· l + J В· r = 2,818 +0,458 +0,238 = 3,514.
Електричний баланс зведений у таблиці * .1
Таблиця 5.1 - Баланс напруги на ванні електролізу цинку
Складові електричного балансаКолічествоВ% Рівноважний потенціал анода Анодна поляризація Рівноважний потенціал катода Катодна поляризація Падіння напруги в електроліті Падіння напруги в шламі Падіння напруги в електродах, контактах, шинах Напруга на ванне1, 273 0,75 0,775 0,02 0,458 0,138 0,1 3,51436,12 21,40 22,10 0,57 13,05 3,92 2,84 100
Визначення питомої витрати електроенергії
У цеху постійно працює 1403 ванни. Напруга на одній ванні 3,5 В. Якщо всі ванни з'єднати між собою, то загальна напруга в електричній мережі складе, В:
, 5.1403 = 4910.
Виходячи з вимог техніки безпеки, максимальна напруга в ланцюзі послідовно з'єднаних ванн не повинна перевищувати 600-700 В. Отже, в цеху необхідно мати 8 ланцюгів ванн, із загальною кількістю ванн в кожній серії, шт:
: 8 = 176.
Напруга на серії ванн складе, В:
, 5.176 = 617,
сила струму в мережі дорівнює 16000 А.
Визначаємо питому витрату електроенергії на 1 т катодного цинку.
Витрата електроенергії за добу складе, кВт В· год/т:
<...
