M16雙圓盤自動(dòng)定量銅澆鑄系統(tǒng)設(shè)備改造與管理

李志輝，伍發(fā)偉

（涼山礦業(yè)股份有限公司昆鵬公司，四川 會(huì)理 615141）

昆鵬公司(下稱昆鵬)10萬(wàn)t/a陽(yáng)極銅項(xiàng)目澆鑄工藝選用M16雙圓盤自動(dòng)定量澆鑄系統(tǒng)。該系統(tǒng)擁有兩套相對(duì)獨(dú)立的自動(dòng)定量澆鑄系統(tǒng)，所有關(guān)鍵設(shè)備的元?dú)饧捎眠M(jìn)口件確保整套設(shè)備性能優(yōu)良，熔化的銅水從陽(yáng)極爐內(nèi)倒出，一直到成品銅堆垛計(jì)數(shù)，整個(gè)澆制成型過(guò)程全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

澆鑄系統(tǒng)自2010年8月試生產(chǎn)以來(lái)，因設(shè)計(jì)、設(shè)備質(zhì)量、安裝質(zhì)量等方面原因問(wèn)題較多，特別是自動(dòng)定量澆鑄系統(tǒng)動(dòng)態(tài)稱量不準(zhǔn)及波動(dòng)大，溜槽接口設(shè)計(jì)不匹配，母模底板尺寸不合理等設(shè)備問(wèn)題，造成員工操作難度大，工藝控制不穩(wěn)定；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)彌補(bǔ)設(shè)計(jì)漏項(xiàng)，進(jìn)行設(shè)備改造使其性能和工藝要求相匹配并建立一套完善的管理制度，保證設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，為工藝調(diào)整創(chuàng)造條件，是產(chǎn)品質(zhì)量攻關(guān)的核心工作之一。

1 設(shè)備改造

1.1 溜槽改造

（1）設(shè)備問(wèn)題。澆鑄系統(tǒng)爐體和圓盤之間由活動(dòng)溜槽和固定溜槽連接，設(shè)計(jì)接口出現(xiàn)錯(cuò)誤：①活動(dòng)溜槽和固定溜槽之間有460mm高度差，澆鑄時(shí)連接處經(jīng)常漏銅，導(dǎo)致終止作業(yè)，生產(chǎn)連續(xù)性受到影響。②設(shè)計(jì)活動(dòng)溜槽的目的是出完銅后，利用提升裝置將余銅倒入固定溜槽，但是出銅需要2～3小時(shí)，表面會(huì)凝固一層冷結(jié)銅，活動(dòng)溜槽內(nèi)余銅根本倒不出來(lái)，失去設(shè)計(jì)活動(dòng)溜槽的意義。③提升裝置在安全坑內(nèi)，容易被燒壞。

（2）改造方法。①將活動(dòng)溜槽固定，不再使用溜槽提升裝置，新設(shè)計(jì)一節(jié)溜槽將活動(dòng)溜槽和固定溜槽連接起來(lái)。②每次停產(chǎn)小修在活動(dòng)溜槽處精心布磚，用高質(zhì)量耐火料將縫隙填滿，保證溜槽能長(zhǎng)時(shí)間使用。③為了保護(hù)溜槽、便于清理冷銅，每次出銅清理完溜槽后在表面覆一層鋁碳質(zhì)澆鑄料。

（3）改造效果。出銅過(guò)程中經(jīng)常漏銅導(dǎo)致澆鑄終止問(wèn)題得到解決，清理和制作溜槽工作簡(jiǎn)單、方便，工作連續(xù)性得到保證。

1.2 動(dòng)態(tài)澆鑄程序和操作改進(jìn)

1.2.1 設(shè)備問(wèn)題

自動(dòng)定量澆鑄系統(tǒng)是圓盤的一個(gè)關(guān)鍵組成部分，它由中間包、澆鑄包、稱量機(jī)構(gòu)、信號(hào)傳輸系統(tǒng)、PLC程序控制系統(tǒng)組成。試生產(chǎn)以來(lái)澆鑄系統(tǒng)動(dòng)態(tài)稱量不準(zhǔn)，重量波動(dòng)大。

公司技術(shù)人員和Omron專業(yè)人員逐一排查現(xiàn)場(chǎng)：PLC程序控制器、液壓系統(tǒng)核心執(zhí)行元件、機(jī)械系統(tǒng)工作基本正常，稱重系統(tǒng)（TOLEDO電子秤）靜態(tài)稱重性能穩(wěn)定可靠。技術(shù)人員最終確定PLC控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)澆鑄程序有問(wèn)題。

當(dāng)重量偏差時(shí)，操作人員可以調(diào)整設(shè)定重量、澆鑄灌量、外部澆鑄速度、內(nèi)部澆鑄速度（10個(gè)）、中間包銅水量。

1.2.2 改進(jìn)方法

澆鑄程序改造：①增加動(dòng)態(tài)濾波功能。②修改比例伺服閥控制參數(shù)。③根據(jù)澆鑄工藝修改澆鑄曲線和動(dòng)態(tài)澆鑄重量采集點(diǎn)。

人員操作規(guī)范：①工段根據(jù)改造后澆鑄曲線特點(diǎn)，固定澆鑄灌量、內(nèi)部澆鑄速度、中間包銅水量控制值。當(dāng)重量出現(xiàn)偏差時(shí)主控操作員調(diào)整設(shè)定重量和外部澆鑄速度。②制作中間包時(shí)合理放置擋渣磚，便于澆鑄過(guò)程澆鑄包銅水量控制。

1.2.3 母模底板和校模工具改造

（1）設(shè)備問(wèn)題澆鑄系統(tǒng)選用銅模深模淺澆澆鑄工藝，銅模用鑄鋼母模澆鑄，原母模底板設(shè)計(jì)尺寸與云銅集團(tuán)陽(yáng)極板合格品標(biāo)準(zhǔn)不匹配，母模耳部深度為65mm，板面深度為75mm，而陽(yáng)極板合格品標(biāo)準(zhǔn)要求耳部厚度在28mm-38mm范圍，板面厚度在41mm-47mm范圍，生產(chǎn)過(guò)程中，操作人員只能將耳部墊高來(lái)防止陽(yáng)極板耳部偏厚超標(biāo)。

（2）改造方法①母模底板耳部增加一個(gè)2mm退臺(tái)，使銅模耳部比模面高2mm。②所有銅模水平擺放，嚴(yán)禁將耳部墊高。③制作專用校模工具，采用連通器原理校正水平度，標(biāo)準(zhǔn)易把握，操作簡(jiǎn)單、快速而準(zhǔn)確。④定期檢查、打磨母模底板耳部、板面變形部位。

1.2.4 改造效果

通過(guò)以上改造，母模底板尺寸合理，校模工作簡(jiǎn)單、精確，因模具造成陽(yáng)極板厚薄不均問(wèn)題得到較好解決，改造前后澆鑄陽(yáng)極板厚薄不均比例對(duì)比見圖1。

圖1 2012年全年因模具問(wèn)題造成不合格因素比例

從圖1可以看出，2012年6月進(jìn)行母模底板和校模工具改造后效果顯著，因模具問(wèn)題造成陽(yáng)極板厚薄不均問(wèn)題得到控制。此外，技術(shù)人員還先后對(duì)圓盤對(duì)位準(zhǔn)確性、噴涂系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)、中間包、澆鑄包、中間包限位等進(jìn)行改造，使設(shè)備和工藝要求匹配起來(lái)。

2 設(shè)備管理制度建設(shè)

投產(chǎn)初期，澆鑄系統(tǒng)管理制度不完善，出銅過(guò)程設(shè)備問(wèn)題頻發(fā)，生產(chǎn)連續(xù)性得不到保障。在質(zhì)量攻關(guān)過(guò)程中，工段從試車、點(diǎn)檢潤(rùn)滑、檢修三個(gè)環(huán)節(jié)建立起一套管理制度，加強(qiáng)了設(shè)備的管理和使用，規(guī)范了出銅的過(guò)程。

試車管理：①工段依據(jù)崗位職責(zé)將設(shè)備管理責(zé)任落實(shí)到人，交接班或爐前開始還原時(shí)爐后進(jìn)行一次全面設(shè)備檢查試車工作，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題。②銅模狀態(tài)檢查：工段下發(fā)《關(guān)于廢陽(yáng)極崗位專人負(fù)責(zé)銅模狀態(tài)的通知》，出銅前各班指定專人負(fù)責(zé)銅模檢查、更換、水平度調(diào)整工作。

點(diǎn)檢潤(rùn)滑管理：技術(shù)人員以設(shè)備出廠資料和現(xiàn)場(chǎng)操作經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，從區(qū)域性、層級(jí)性、及時(shí)性、特殊性和系統(tǒng)性出發(fā)，對(duì)整個(gè)工段設(shè)備進(jìn)行區(qū)域、系統(tǒng)劃分，結(jié)合不同層次人員工作職責(zé)和部分設(shè)備的特殊性，編寫三級(jí)點(diǎn)檢制度和潤(rùn)滑制度并設(shè)置制度支撐表格。

檢修管理：工段結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況編寫《陽(yáng)極爐工段檢修管理制度》、《陽(yáng)極爐工段備件管理制度》加強(qiáng)檢修和備件管理；以點(diǎn)檢統(tǒng)計(jì)資料為基礎(chǔ)，開展預(yù)修工作。

4 結(jié)語(yǔ)

昆鵬公司從2012年3月開始陽(yáng)極板質(zhì)量攻關(guān)工作，對(duì)設(shè)備進(jìn)行一系列改造，通過(guò)建立并有效執(zhí)行設(shè)備管理制度，確保設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，為工藝規(guī)范打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，2012年6月陽(yáng)極板合格率一舉突破95%以上，其中一級(jí)品合格率達(dá)到90%以上，8月合格率穩(wěn)定在98%以上，一級(jí)品率達(dá)到95%以上，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，公司獲得了質(zhì)量效益。