陽極板雙型澆鑄系統適用性改造

田先明，高達文

（涼山礦業股份有限公司，四川 會理 615141）

圓盤澆鑄機是陽極銅生產的最后一道工序，進過圓盤澆鑄機就是最終的陽極銅產品，陽極銅并非銅冶煉的最終工序，需經電解工藝陽極銅的才是終產品，才能滿足使用需求。我公司沒有電解車間，生產的陽極銅需要外賣。

1 現狀分析

涼山礦業昆鵬公司自2010年8月投產以來，主要生產單一的270±5KG小陽極板，單一的型號就決定著狹小的市場。為了適應市場需求，尋求公司新的利潤增長點，保證公司的持續經營和健康發展，2018年年初接上級公司要求，2018年昆鵬公司將有部分陽極板外賣，但購貨公司所需陽極板尺寸、質量比昆鵬公司現在使用陽極板尺寸、質量大。故公司決定對陽極板澆鑄系統進行產品適應性改造，改造項目完成后既能澆鑄270±5KG小陽極板，又能澆鑄363±10KG大陽極板。此改造需重新購買模具，澆鑄銅模，同時為適應不同質量澆鑄需修改澆鑄曲線，為適應不同尺寸陽極板，提取機及水槽系統需做改動。

2 項目改造研究內容

（1）昆鵬公司陽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。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，最終決定澆鑄陽極板的尺寸。購貨廠家提供了最終陽極板尺寸，但最終母模至陽極板經過2次澆鑄收縮尺寸存在偏差。需根據陽極板尺寸以及陽極銅收縮率經過計算小陽極板母模及陽極板尺寸。技術人員結合現場多次測量數據，最終確定陽極銅總收縮率，根據購貨廠家提供的陽極板尺寸，計算各個尺寸。根據計算尺寸，結合我公司澆筑使用條件，重新設計了澆鑄銅模需要的木模底板造型尺寸，同時設計設計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。我公司技術人員最終依據大陽極板底模尺寸結合現使用小陽極板邊框及蓋板結構，設計了符合大陽極板澆鑄的邊框蓋板。

（3）大陽極板比小陽極板重約100kg，澆鑄時中間包及澆鑄包需容納更多的銅水以適應大陽極板澆鑄，我公司對澆鑄包及中間包模具澆注料砌筑方式進行調整，以容納更多銅水。隨著澆鑄系統澆鑄質量的增加同時需改變澆鑄曲線。

（4）大陽極重360kg，比小陽極板重約100kg。提取機及水槽負荷增加了大約40%，尤其是提取機為復雜連桿結構，如果超負荷很容易損壞，經過復核計算確認提取機及水槽能夠實現大陽極板的澆鑄。大陽極板比小陽極板重量增加100kg，同時每塊銅模重量增加約300kg，每個圓盤16塊銅模，圓盤負荷共計增加約6噸，我公司經過復核計算確認圓盤能夠滿足澆鑄需求。

3 項目先進性和創新性

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

大陽極板重量增加了100kg，提取機夾取位置發生了改變，陽極板的中心位置也隨之改變，增加了提取機夾取難度。因提取機距離水槽高度有限，小陽極板時能夠通過，但大陽極板因陽極板長度增加，在通過水槽時尾部碰撞水槽邊緣無法通過，如果改變提取位置，如果向前夾取，減小后部長度，則前端過重，前端向下傾斜，前端無法通過水槽。經過多次實驗，通過改變前端頂針高度，使夾爪還是夾住向后位置，但改變傾斜角度使陽極不會向前傾倒也不會碰撞水槽，能夠順運行。

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

（3）通過提取機及水槽的結構改造，使提取機及水槽能夠在3小時以內完成改動了，以滿足不同尺寸陽極板澆鑄；模具切換過程經過班組反復摸索、總結經驗，優化模具切換流程，由原來的拆模-裝模-校模及圓盤調校-烤模工序調整為拆模、圓盤調校、裝模、烤模同時進行，大大節約了模具更換的時間。

（4）圓盤澆鑄程序修改。修改前圓盤澆鑄系統的程序只能澆鑄270KG左右重量，無法澆鑄380KG大陽極板，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澆鑄過程中出現的不足和過澆鑄情況做的重量上下限保護進行重新設定。另外針對大小板澆鑄的差異，澆鑄程序的核心-澆鑄包收包重量的算法需要重新調整，算法中中間變量的調整必須在實際澆鑄中不斷摸索，摸索出最佳值，保證收包重量計算的準確性，從而保證陽極板澆鑄重量控制在1%的誤差范圍內。量的調整必須在實際澆鑄中不斷摸索，摸索出最佳值，保證收包重量計算的準確性，從而保證陽極板澆鑄重量控制在1%的誤差范圍內。

4 實施效果

2018年實施以來隨著大陽極板的產出，陽極板雙型澆鑄系統技改項目生產流程全部打通，質檢人員嚴格按照購貨商提供的陽極板化學、物理要求對產品進行檢驗，大陽極板化學品質完100%達標，物理合格率達95.7%，技改前只能夠順利完成小陽極板澆鑄。技改完成后能夠在不影響生產的情況下快速實現大小陽極板澆鑄切換，完成適應不同尺寸陽極板澆鑄。

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

（2）大陽極板平均單重366kg，單爐澆鑄時間縮短0.75小時，減少了大約20%的出銅時間。節約時間的同時降低澆鑄時配套設備電耗。