陽(yáng)極板雙型澆鑄系統(tǒng)適用性改造

田先明，高達(dá)文

（涼山礦業(yè)股份有限公司，四川 會(huì)理 615141）

圓盤澆鑄機(jī)是陽(yáng)極銅生產(chǎn)的最后一道工序，進(jìn)過(guò)圓盤澆鑄機(jī)就是最終的陽(yáng)極銅產(chǎn)品，陽(yáng)極銅并非銅冶煉的最終工序，需經(jīng)電解工藝陽(yáng)極銅的才是終產(chǎn)品，才能滿足使用需求。我公司沒有電解車間，生產(chǎn)的陽(yáng)極銅需要外賣。

1 現(xiàn)狀分析

涼山礦業(yè)昆鵬公司自2010年8月投產(chǎn)以來(lái)，主要生產(chǎn)單一的270±5KG小陽(yáng)極板，單一的型號(hào)就決定著狹小的市場(chǎng)。為了適應(yīng)市場(chǎng)需求，尋求公司新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)，保證公司的持續(xù)經(jīng)營(yíng)和健康發(fā)展，2018年年初接上級(jí)公司要求，2018年昆鵬公司將有部分陽(yáng)極板外賣，但購(gòu)貨公司所需陽(yáng)極板尺寸、質(zhì)量比昆鵬公司現(xiàn)在使用陽(yáng)極板尺寸、質(zhì)量大。故公司決定對(duì)陽(yáng)極板澆鑄系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品適應(yīng)性改造，改造項(xiàng)目完成后既能澆鑄270±5KG小陽(yáng)極板，又能澆鑄363±10KG大陽(yáng)極板。此改造需重新購(gòu)買模具，澆鑄銅模，同時(shí)為適應(yīng)不同質(zhì)量澆鑄需修改澆鑄曲線，為適應(yīng)不同尺寸陽(yáng)極板，提取機(jī)及水槽系統(tǒng)需做改動(dòng)。

2 項(xiàng)目改造研究?jī)?nèi)容

（1）昆鵬公司陽(yáng)極板澆鑄采用銅模澆鑄，銅模為公司自行澆鑄，但澆鑄銅模的母模為外購(gòu)。母模分為三部分母模底板、邊框及母模蓋板。

最重要的為母模底板，底板為造型面，最終決定澆鑄陽(yáng)極板的尺寸。購(gòu)貨廠家提供了最終陽(yáng)極板尺寸，但最終母模至陽(yáng)極板經(jīng)過(guò)2次澆鑄收縮尺寸存在偏差。需根據(jù)陽(yáng)極板尺寸以及陽(yáng)極銅收縮率經(jīng)過(guò)計(jì)算小陽(yáng)極板母模及陽(yáng)極板尺寸。技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)多次測(cè)量數(shù)據(jù)，最終確定陽(yáng)極銅總收縮率，根據(jù)購(gòu)貨廠家提供的陽(yáng)極板尺寸，計(jì)算各個(gè)尺寸。根據(jù)計(jì)算尺寸，結(jié)合我公司澆筑使用條件，重新設(shè)計(jì)了澆鑄銅模需要的木模底板造型尺寸，同時(shí)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了一套配合使用的邊框及蓋板。

（2）母模邊框分為4塊組合使用。大陽(yáng)極板澆模邊框及蓋板，廠家雖提供了圖紙，但不符合我公司使用。我公司技術(shù)人員最終依據(jù)大陽(yáng)極板底模尺寸結(jié)合現(xiàn)使用小陽(yáng)極板邊框及蓋板結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了符合大陽(yáng)極板澆鑄的邊框蓋板。

（3）大陽(yáng)極板比小陽(yáng)極板重約100kg，澆鑄時(shí)中間包及澆鑄包需容納更多的銅水以適應(yīng)大陽(yáng)極板澆鑄，我公司對(duì)澆鑄包及中間包模具澆注料砌筑方式進(jìn)行調(diào)整，以容納更多銅水。隨著澆鑄系統(tǒng)澆鑄質(zhì)量的增加同時(shí)需改變澆鑄曲線。

（4）大陽(yáng)極重360kg，比小陽(yáng)極板重約100kg。提取機(jī)及水槽負(fù)荷增加了大約40%，尤其是提取機(jī)為復(fù)雜連桿結(jié)構(gòu)，如果超負(fù)荷很容易損壞，經(jīng)過(guò)復(fù)核計(jì)算確認(rèn)提取機(jī)及水槽能夠?qū)崿F(xiàn)大陽(yáng)極板的澆鑄。大陽(yáng)極板比小陽(yáng)極板重量增加100kg，同時(shí)每塊銅模重量增加約300kg，每個(gè)圓盤16塊銅模，圓盤負(fù)荷共計(jì)增加約6噸，我公司經(jīng)過(guò)復(fù)核計(jì)算確認(rèn)圓盤能夠滿足澆鑄需求。

3 項(xiàng)目先進(jìn)性和創(chuàng)新性

（1）大陽(yáng)極板比小陽(yáng)極板尺寸長(zhǎng)、寬均增大了13公分左右，為保證提取機(jī)能抓取更寬的陽(yáng)極板，對(duì)提取機(jī)夾爪進(jìn)行改造，制作一對(duì)加寬13公分的夾爪，每次澆鑄大陽(yáng)極板則更換加寬的夾爪，澆鑄小陽(yáng)極板則換回原尺寸夾爪，不需要調(diào)整提取機(jī)寬度，保證大小陽(yáng)極板澆鑄能夠快速切換。

大陽(yáng)極板重量增加了100kg，提取機(jī)夾取位置發(fā)生了改變，陽(yáng)極板的中心位置也隨之改變，增加了提取機(jī)夾取難度。因提取機(jī)距離水槽高度有限，小陽(yáng)極板時(shí)能夠通過(guò)，但大陽(yáng)極板因陽(yáng)極板長(zhǎng)度增加，在通過(guò)水槽時(shí)尾部碰撞水槽邊緣無(wú)法通過(guò)，如果改變提取位置，如果向前夾取，減小后部長(zhǎng)度，則前端過(guò)重，前端向下傾斜，前端無(wú)法通過(guò)水槽。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，通過(guò)改變前端頂針高度，使夾爪還是夾住向后位置，但改變傾斜角度使陽(yáng)極不會(huì)向前傾倒也不會(huì)碰撞水槽，能夠順運(yùn)行。

（2）大陽(yáng)極板寬了13公分，水槽寬度需做出改動(dòng)。將現(xiàn)有水槽軌改為活動(dòng)式，可在軌道支架上內(nèi)外滑動(dòng)改變水槽間距，軌道支架通過(guò)螺栓連接，為保證大陽(yáng)極板澆鑄軌道向外移動(dòng)后陽(yáng)極板不會(huì)撞到伸出的軌道支架，將軌道支架前段改為活動(dòng)支架。每次大陽(yáng)極板澆鑄時(shí)將陽(yáng)極板冷卻水槽內(nèi)的軌道、鏈條向外移動(dòng)，取下活動(dòng)架增加寬度。小陽(yáng)極板澆鑄安裝好活動(dòng)架，再將軌道、鏈條向內(nèi)移動(dòng)，減少寬度，保證大小陽(yáng)極板澆鑄能夠快速切換。

（3）通過(guò)提取機(jī)及水槽的結(jié)構(gòu)改造，使提取機(jī)及水槽能夠在3小時(shí)以內(nèi)完成改動(dòng)了，以滿足不同尺寸陽(yáng)極板澆鑄；模具切換過(guò)程經(jīng)過(guò)班組反復(fù)摸索、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化模具切換流程，由原來(lái)的拆模-裝模-校模及圓盤調(diào)校-烤模工序調(diào)整為拆模、圓盤調(diào)校、裝模、烤模同時(shí)進(jìn)行，大大節(jié)約了模具更換的時(shí)間。

（4）圓盤澆鑄程序修改。修改前圓盤澆鑄系統(tǒng)的程序只能澆鑄270KG左右重量，無(wú)法澆鑄380KG大陽(yáng)極板，需在原澆鑄程序上增加270KG-380KG的澆鑄程序，并將源程序中為防止?jié)茶T過(guò)程中出現(xiàn)的不足和過(guò)澆鑄情況做的重量上下限保護(hù)進(jìn)行重新設(shè)定。另外針對(duì)大小板澆鑄的差異，澆鑄程序的核心-澆鑄包收包重量的算法需要重新調(diào)整，算法中中間變量的調(diào)整必須在實(shí)際澆鑄中不斷摸索，摸索出最佳值，保證收包重量計(jì)算的準(zhǔn)確性，從而保證陽(yáng)極板澆鑄重量控制在1%的誤差范圍內(nèi)。量的調(diào)整必須在實(shí)際澆鑄中不斷摸索，摸索出最佳值，保證收包重量計(jì)算的準(zhǔn)確性，從而保證陽(yáng)極板澆鑄重量控制在1%的誤差范圍內(nèi)。

4 實(shí)施效果

2018年實(shí)施以來(lái)隨著大陽(yáng)極板的產(chǎn)出，陽(yáng)極板雙型澆鑄系統(tǒng)技改項(xiàng)目生產(chǎn)流程全部打通，質(zhì)檢人員嚴(yán)格按照購(gòu)貨商提供的陽(yáng)極板化學(xué)、物理要求對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)，大陽(yáng)極板化學(xué)品質(zhì)完100%達(dá)標(biāo)，物理合格率達(dá)95.7%，技改前只能夠順利完成小陽(yáng)極板澆鑄。技改完成后能夠在不影響生產(chǎn)的情況下快速實(shí)現(xiàn)大小陽(yáng)極板澆鑄切換，完成適應(yīng)不同尺寸陽(yáng)極板澆鑄。

（1）大陽(yáng)極板重量增加了約34%，但每塊陽(yáng)極板的澆鑄時(shí)間變化不大。銅產(chǎn)量不變的情況下，較少了澆鑄時(shí)間，因時(shí)間縮短，對(duì)稱大陽(yáng)極板出銅溫度較大小耳陽(yáng)極板出銅溫度下降10℃，大大節(jié)約了生產(chǎn)能量消耗。每爐次節(jié)約柴油及氧氣用量約10%。

（2）大陽(yáng)極板平均單重366kg，單爐澆鑄時(shí)間縮短0.75小時(shí)，減少了大約20%的出銅時(shí)間。節(jié)約時(shí)間的同時(shí)降低澆鑄時(shí)配套設(shè)備電耗。