減少陰極板損壞生產(chǎn)實踐

羅明輝

（江西銅業(yè)集團有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

江銅貴冶30萬t電解剝片機組［6］是2007年由芬蘭引進的2臺自動化聯(lián)動機組，一次性投產(chǎn)成功使用至今。該機組主要功能是對電解后的陰極銅［2］進行洗滌、堆垛、打包、稱重、排列剝離后陰極板［4］再次進入電解槽［5］。隨著機組運行時間的增長，因各種原因造成的陰極板損壞數(shù)量日趨增加。為了降低陰極板損壞，技術人員對造成陰極板損壞的原因進行分析，并找出解決方案，盡量避免因陰極板損壞而導致生產(chǎn)成本增加［1］，達到降本增效的目的。

2 問題提出

我們對2014年6月到2015年5月期間陰極板修復數(shù)量進行統(tǒng)計，如表1所示。電解三系列陰極板損壞共9138塊，其中可校正的9075塊，不可校正的63塊，其中不可校正的陰極板按每塊陰極板2600元計算，每年因陰極板損壞造成的成本16.4萬元。雖然車間已對損壞不嚴重的9075塊陰極板進行修復，但修復后仍有部分陰極板裝槽后存在板面不平整的現(xiàn)象，進而影響銅離子在陰極板上的吸附。為此減少陰極板在機組電銅剝離環(huán)節(jié)中造成的損壞就顯得十分重要。

表1 2014年6月-2015年5月陰極板修復數(shù)量統(tǒng)計表

3 解決方案

3.1 電銅剝離機組對陰極板損壞的原因

我們對陰極板的損壞數(shù)量進行統(tǒng)計，如表2所示。夾邊條［3］松脫、油缸底座磨損、陰極板窗口變形造成陰極板損壞累計達到95%，是導致陰極板損壞的主要因素。

表2 陰極板損壞統(tǒng)計表

原因一：因陰極板夾邊條長周期使用后會出現(xiàn)松脫現(xiàn)象，夾邊條松開的地方板面兩側的陰極銅容易生長在一起形成包邊銅。正常情況下，陰極板兩側的電銅經(jīng)過撓曲后，陰極板上部的銅會張開，兩側鑿刀從陰極板上部打開位置向下動作，將陰極板兩側的電銅鑿開，之后由2對機械手抓住鑿開的電銅，將銅從底部掰斷，完成剝離動作。如果有包邊銅現(xiàn)象，未能及時發(fā)現(xiàn)進行拒收處理，包邊電銅到剝離裝置時鑿刀仍然會進行動作，電銅無法被鑿刀鑿開且鑿刀仍會下降到底，給機械手發(fā)出錯誤的指令，機械手得到該指令后會立即進行電銅剝離動作，最后因機械手強行剝離電銅造成陰極板的損壞［5］。

原因二：因為鑿刀油缸底座是銷軸連接，且無軸套和加油孔，接觸面極易磨損，導致剝離時鑿刀夾緊晃動，下刀時頂在陰極銅上造成陰極板變形［4］。

原因三：在出裝槽過程中，各種原因會導致行車陰極吊鉤頂壞陰極板窗口引發(fā)變形凸起，到機組進行陰極銅剝離時，鑿刀下降就會頂在變形凸起的窗口上，造成單邊受力整塊陰極板板面彎曲損壞。

3.2 行車對陰極板損壞的原因

原因一：當陰、陽極鉤發(fā)生變形，行車下放陰極銅時，變形的陰、陽鉤會將導電棒［7］頂變形，造成陰極板報廢。

原因二：行車定位墊塊損壞導致行車吊耙下放過低，使得陰極鉤頂?shù)疥帢O板窗口，造成窗口變形凸起，嚴重情況下會導致陰極板面與導電棒焊接處發(fā)生脫焊。

原因三：在行車作業(yè)過程中，如果防擺梳發(fā)生形變?nèi)菀讓е路罃[梳抱死陰極板。一旦發(fā)生防擺梳抱死陰極板的情況而沒有及時發(fā)現(xiàn)并處理，在主卷下降時就會造成防擺梳拽拉夾邊條，導致夾邊條破損、松動和脫落。該類陰極板在電解過程中容易產(chǎn)生包邊銅。

4 對策及實施過程

4.1 電銅剝離機組改造措施

措施一：針對陰極銅包邊現(xiàn)象，降低鑿刀油壓。由于陰極板邊條松脫在機組區(qū)域不可控，在確保作業(yè)率前提下，將鑿刀的油壓由60MPa降到45MPa，當鑿到包邊銅時鑿刀阻力增大，鑿刀不能強行繼續(xù)下降到位，機械手啟動指令無法給出，剝離裝置將停止繼續(xù)運行，從而避免因機械手強行剝離電銅造成陰極板的損壞。

措施二：針對鑿刀油缸底座磨損造成鑿刀晃動的問題，改進鑿刀油缸底座連接方式。鑿刀油缸底座增加關節(jié)軸承，軸銷不易變形磨損，將鑿刀的油缸固定底座連接銷孔由Ф25mm 擴大到Ф30mm，安裝Ф25mm的關節(jié)軸承后，有效避免了因銷軸磨損導致夾緊剝離時鑿刀的晃動。

措施三：針對陰極板窗口變形的問題，在操作規(guī)程中要求機組操作人員對接受區(qū)域物料進行檢查，發(fā)現(xiàn)窗口變形陰極板進行標記，操作人員對其進行手動拒收，拒收后進行人工剝離。

4.2 行車日常維護措施

在行車作業(yè)前行車吊架區(qū)域進行檢查。

措施一：檢查陰、陽極鉤是否存在松動或變形，對發(fā)生松動和變形的陰、陽極鉤進行緊固調(diào)整和更換。

措施二：檢查行車定位墊塊是否存在破損或缺失，對破損的墊塊進行更換；對缺失的墊塊重新安裝新墊塊。

措施三：在防擺梳傳動軸上安裝過限裝置，防止防擺梳發(fā)生形變后檢測異常，避免防擺梳抱死陰極板的現(xiàn)象發(fā)生。

5 實施后效果

措施實施后，對三系列2015年9月-2016年1月份陰極板損壞數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，如表3所示。

表3 陰極板損壞統(tǒng)計表

從圖表3中可以看出，夾邊條松脫、油缸底座磨損、陰極板窗口變形造成陰極板損壞累計下降為57%。

對改造后數(shù)據(jù)統(tǒng)計,陰極板損壞由實施前的平均5.3塊/月降為實施后的平均1.4塊/月，油缸底座磨損更換次數(shù)由6次/年降為0次/年。按每塊陰極板成本2600元/塊計算，每年可為車間節(jié)約陰極板損壞費用和維修成本近12.8萬元。

另外措施實施降低了設備故障率，提高了機組作業(yè)率，為車間完成全年102萬t陰極銅的生產(chǎn)任務夯實了基礎。同時也減少了員工處理陰極板變形故障的勞動強度，為員工提供了安全的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境。

6 結束語

貴冶電解車間對艾薩法剝片機組的改進，有效地減少了陰極板損壞的數(shù)量，為我廠二系列電解及國內(nèi)其他冶煉廠對減少機組陰極板的損壞提供了參考。