鉛電解始極片機組的優(yōu)化改進

劉書培，左淮書，衛(wèi) 偉

（河南豫光金鉛股份有限公司，河南濟源 459000）

鉛電解始極片機組的優(yōu)化改進

劉書培，左淮書，衛(wèi) 偉

（河南豫光金鉛股份有限公司，河南濟源 459000）

介紹了鉛電解始極片機組生產(chǎn)運行中存在的掉棒、彎曲等問題，通過改進輥筒材質(zhì)及冷卻方式，優(yōu)化上棒、喂棒方式，改造平片機構(gòu)等一系列措施，提高設(shè)備運行效率，降低生產(chǎn)成本，減輕職工勞動量。

鉛電解；始極片；機組

河南豫光金鉛股份有限公司是國內(nèi)最大的電解鉛生產(chǎn)基地，電解鉛產(chǎn)能40萬t／a，鉛電解生產(chǎn)中的主要設(shè)備有熔鉛鍋、陽極板機組、始極片機組、電鉛鑄錠機組等。該公司始極片機組始建于1993年，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大，不斷對機組進行改進，單臺機組的生產(chǎn)能力由原來的300片／h增加到360片／h，最高達到400片／h［1］。但是產(chǎn)能增加后，機組運行故障也不斷增多，尤其是制片、上棒、喂棒、平片機構(gòu)，加大了職工勞動量，所以生產(chǎn)中需對機組不斷進行優(yōu)化改進。

1 始極片機組生產(chǎn)流程

始極片機組由制片、裁片、提片、鉚片、平片、排片裝置組成，該機組采用PLC控制技術(shù)，通過機、電、液一體化動作實現(xiàn)自動化操作，始極片生產(chǎn)流程如圖1所示。

圖1 始極片生產(chǎn)流程示意簡圖

2 存在的問題及分析

2.1 制片輥筒的問題

制片輥筒負責始極片制片工作，如圖2所示。輥筒冷卻效果差，裁片后仍需要對始極片淋水降溫，才能保證不變形。此部分水沿鏈輪、軸承座流下，與機組潤滑油混合，造成機組積油、積水，生產(chǎn)環(huán)境較差，這與清潔化生產(chǎn)的方針不符。污水必須進入污水處理站進行凈化處理。目前單臺機組的月用水量都在300 m3以上，污水處理綜合成本高達10.3元／m3，大大增加了生產(chǎn)成本。表1為2016年4～7月始極片機組用水情況統(tǒng)計表。

圖2 始極片制片輥筒

表1 2016年4～7月始極片用水統(tǒng)計表

2.2 喂棒機構(gòu)的問題

喂棒機構(gòu)由鏈條帶動喂棒花輪旋轉(zhuǎn)，到達既定位置，提片電機開始提片［2］，如圖3所示。由于始極片機組喂棒機構(gòu)使用多年，而且傳動系統(tǒng)多、設(shè)計復雜、精確度差，這就導致喂棒花輪帶動銅棒旋轉(zhuǎn)時經(jīng)常不能到達提片帽籃中間位置，造成始極片脫落，只能將這部分始極片重新加鍋熔鑄。不僅增加了天然氣用量，而且職工需要手動將廢片回鍋，大大增加了職工的勞動強度，在處理過程中存在安全隱患。表2為2016年4～7月份始極片廢片情況統(tǒng)計表。

圖3 喂棒機構(gòu)

表2 2016年4～7月始極片廢片率統(tǒng)計表

2.3 銅棒與始極片接觸的問題

始極片提片后先進行鉚片使其固定牢固，再平片、排片，合格的始極片要求平直無彎曲、無孔洞、無缺角。經(jīng)過觀察，始極片鑄片機組平板系統(tǒng)活動板頂部有2根圓鋼，對銅棒進行擠壓，保證接觸良好。但該裝置只局限于銅棒兩端，中間部位銅棒與鉛皮之間空隙仍較大，接觸不好，導致通電能力下降，發(fā)熱量增加，影響電效。

3 解決措施

要確保始極片機組正常高效運作，就必須再次對其進行優(yōu)化改進。

3.1 針對制片機構(gòu)冷卻效果差，用水量大的改進

1.更換新的制片輥筒，改變輥筒材質(zhì)，由灰鑄鐵改為球墨鑄鐵。輥筒壁厚由20 mm降低到18 mm。

2.對輥筒內(nèi)部進水方式改進，由水平流入改為向上噴出，使溫度最低的水首先與輥筒內(nèi)溫度最高的部位接觸，提高冷卻效果。

3.加大循環(huán)水管徑，由原來的32 mm改為50 mm，增大循環(huán)水量，加快始極片降溫速度。

4.提高循環(huán)水中阻垢劑加入量，減少輥筒內(nèi)壁上結(jié)垢。

3.2 針對上棒、喂棒機構(gòu)掉棒問題的改進

2016年8月份著手對上棒鏈輪進行改造。拆卸掉原來的上棒齒輪、上棒鏈條、喂棒花輪，改為油缸直接推動棘輪旋轉(zhuǎn)帶動銅棒上棒，通過電磁閥控制油缸動作，確保了銅棒每次都能到達提片帽籃中心，有效減少了掉棒、喂不到棒等現(xiàn)象。改造后如圖4所示。

圖4 改進后的喂棒機構(gòu)

3.3 針對銅棒與始極片接觸不好的改進

在始極片平板系統(tǒng)上方增加15cm寬鋼板，并安裝松緊調(diào)節(jié)彈簧，平板系統(tǒng)工作時，該裝置對鉚片位置、銅棒位置施壓，使銅棒與始極片接觸緊密，進一步降低槽面接觸電壓，降低直流電耗。

4 效益分析

2016年8月底完成了始極片機組的全部改造工作，取得了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。

1.始極片廢片數(shù)量明顯減少，職工勞動量降低顯著，廢片統(tǒng)計見表3。

表3 2016年9～12月始極片廢片率統(tǒng)計表

2.降低了天然氣用量，改造后天然氣指標下降3%以上，月可節(jié)約天然氣400 m3左右。

3.降低了冷卻水的消耗。對制片輥筒和管路改造后，完全取消了始極片淋水。單臺機組每月可減少用水300 m3左右，節(jié)約污水處理費用3 100元。

4.電解過程中連電數(shù)量減少，電效提高了0.2%～0.25%。

5 結(jié) 語

始極片機組改進后，提高了制片效率，改善了始極片質(zhì)量，為高效生產(chǎn)提供了保證。由于節(jié)約了水和天然氣，有效降低了生產(chǎn)成本。職工不必將大量廢片手工扔到熔鉛鍋內(nèi)，職工勞動強度明顯降低，工作積極性提高。

參考文獻：

［1］ 劉運鋒.豫光金鉛集團始極片制造聯(lián)動線機組改進實踐［J］.有色金屬，2010，62（4）：74－75.

［2］ 賴旭日.始極片生產(chǎn)線的改進與實踐［J］.機電工程技術(shù)，2007，36（8）：100－102.

Optim ization and Im provement of Lead Electrolysis Starting Sheet Unit

LIU Shu-pei，ZUO Huai-shu，WEIWei
（Henan Yuguang Gold＆Lead Co.，Ltd.，Jiyuan 459000，China）

This paper introduces the production and operation units in the presence of lead electrolytic cathode copper off and bending problems，By improving thematerial and cooling roller，optimizationing of copper feed way，modifying cathode unit such a series of measures，it improved equipment operating efficiency，lowered production cost and reduced the labor ofworkers.

lead electrolysis；starting sheet；unit

TF082

A

1003－5540（2017）01－0041－03

2016－12－08

劉書培（1985－），男，助理工程師，主要從事粗銅、粗鉛、電解鉛生產(chǎn)設(shè)備的管理、改造、維護工作。