貴冶鋼母模改造修復實踐

劉小輝

（江西銅業集團公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

貴冶鋼母模改造修復實踐

劉小輝

（江西銅業集團公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

介紹貴冶銅陽極板生產工藝流程及鋼母模實際應用狀況。分析鋼母模在澆鑄銅模過程中的故障現象和原因，對修復改造前后鋼母模較易產生損壞的部位進行分析對比，查找故障原因、改進鋼母模加工工藝及修復方法、延長鋼母模使用周期，提高圓盤澆鑄陽極板質量。

鋼母模；銅模；陽極板；故障；改進；效果

1 引言

貴溪冶煉廠是江銅集團主產品主要最終生產廠家，1984年12月建成投產，至今已投產30多年，目前已形成年產陰極銅102萬t規模。貴冶閃速熔煉工藝是將干燥后的原料與富氧工藝風充分混合后，噴入閃速爐內，在高溫下由物料中硫和鐵的氧化反應熱，在反應塔內進行熔煉的過程，閃速熔煉得到的冰銅經轉爐吹煉及陽極爐精煉后，陽極爐精煉后的液態粗銅流入圓盤澆鑄機上的銅模后澆鑄成銅陽極板，合格的陽極板進入到電解車間經電解精煉出陰極銅［1］。陰極銅冶煉工藝流程參見圖1。

圖1　陰極銅冶煉工藝流程圖

2 鋼模使用情況簡介

陽極板的澆鑄過程是在制作加工好的鋼母模內澆入液態粗銅澆鑄出圓盤澆鑄機上使用的銅模，合格的銅模安裝到圓盤澆鑄機上澆入陽極爐精煉后的粗銅澆鑄成銅陽極板。銅模的澆鑄質量直接影響到陽極板澆鑄合格率，而鋼母模的加工質量和使用情況決定銅模的澆鑄質量［2］， 參見圖2。

圖2　陽極板澆鑄流程圖

3 貴冶鋼母模使用故障分析

3.1故障現象

在澆鑄銅模過程中，因澆注溫度過高，脫模頂起受力等原因，使用一段時間后，鋼母模耳朵薄弱部位易產生變形缺陷，從而降低、影響母模使用壽命和銅模澆鑄質量，在陽極板澆鑄時降低陽極板合格率［3］，因而，鋼母模每澆鑄一定次數銅模后就需要反復進行維修，影響生產，參見圖3。

圖3　鋼模耳朵局部形變缺陷示意圖

3.2原因分析

經過現場調查，分析發現，導致銅模澆鑄尺寸誤差和陽極板澆鑄合格率低主要有以下三個原因：

（1）在使用鋼母模澆鑄銅模時，由于澆鑄溫度較高，易導致鋼模耳朵部位產生熱變形，這樣澆鑄出的銅模耳朵部位尺寸產生較大誤差，在圓盤澆鑄陽極板時會影響陽極板合格率［4］。

（2）在澆鑄銅模的過程中，鋼母模耳朵部位有時會在銅模頂起脫模的同時被頂起，耳朵部位被頂起脫模的情況直接造成鋼母模無法再使用，造成鋼母模返修次數增加。

（3）鋼母模耳朵與母模本體底板采用螺栓固定，配合槽深度不夠，導致耳朵在高溫澆鑄情況下容易松動產生位置尺寸誤差，影響到銅模澆鑄質量［5］。

4 鋼母模改進修復措施

對鋼母模在使用過程中產生的上述不良現象，我們對相關結構采取了改進修復措施。

4.1增加耳朵固定板厚度

鋼母模澆鑄銅模時，鋼模耳朵底部固定板薄弱，容易錯位變形，采取增加母模耳朵底部固定板厚度的措施，由原設計10mm增加到現設計20mm（參見圖4），提高母模耳朵的抗變形能力，在澆鑄過程中產生的高溫，不易導致母模耳朵變形［6］。

圖4　鋼模耳朵底部固定板示意圖

4.2合理布局螺栓聯接

鋼母模耳朵與母模本體底板采用螺栓固定，經過分析，原母模耳朵固定螺紋孔位置布置不合理，重新合理布置，增加螺紋連接孔，增強鋼模與耳朵配合的聯接強度，參見圖5。

圖5　母模本體與耳朵螺栓聯接示意圖

4.3加深本體配合槽深度

鋼母模耳朵與母模本體采用螺栓固定，配合槽深度不夠導致耳朵在高溫澆鑄情況下容易被頂起導致脫模，影響到銅模澆鑄質量，為此，重新設計配合槽，槽深由10mm增加到20mm，使母模與母模本體底板配合接觸面增加，減少母模耳朵在頂起過程中被頂出造成脫模損壞。

5 改進修復效果

通過對鋼母模的上述改進修復，實現了對母模的改進設計和加工，提高了鋼模的使用壽命與銅模澆鑄質量，降低了鋼模的返修率，保證了陽極板澆鑄合格率。

［1］馬楊軍. 陽極澆鑄用包子制作與烘烤方式的改進［J］. 銅業工程，2015（2）:15-17.

［2］蔣昌波. 提高陽極爐圓盤澆鑄能力［J］. 閃速煉銅， 2014（2）:5-7.

［3］劉莫言. 淺談冶金設備的管理與維修［J］. 科技展望， 2015（2）:22-24.

［4］周建民. 影響銅陽極板物理規格的因素及對策探討［J］. 有色冶金設計與研究， 2013（3）:12-13.

［5］何梅松， 田勇. 圓盤澆鑄系統的運行狀況與改進［J］. 有色冶金設計與研究， 2015（6）:4-7.

［6］李洪臻. 提高陽極板質量的生產實踐［J］. 山西冶金， 2013（6）:16-18.

Repair and Technical Transformation Practice of Steel Master Model in Guixi Smelter

LIU Xiao-hui
（Guixi Smelter， Jiangxi Copper Corporation， Guixi 335424 Jiangxi， China）

this paper introduced the technical process and practical application of steel master mold in Guixi smelter. The failure phenomena and reason which happened during casting process was analyzed. Through comprised and analyzed the easy damaged parts before and after repair of steel master mold， the failure reason was found. Through improved the process technique and maintenance of steel master mold， life cycle of steel master mold was extended， the anode casting quality was also improved.

steel master mold；copper mold；anode copper；failure；improving；effect

TF811

B

1009-3842（2016）03-0099-02

2016-01-18

劉小輝（1983-），男，江西吉安人，主要從事機械制造加工等方面的研究。E-mail: 95614091@qq.com