- 相關(guān)推薦
提高銅陽極板質(zhì)量的生產(chǎn)實(shí)踐論文
1 前言
火法精煉的目的是將粗銅中的雜質(zhì)盡量除去，為下一步的電解精煉提供合格的銅陽極板。圓盤定量澆鑄系統(tǒng)是為了滿足電解銅生產(chǎn)需要開發(fā)出來的生產(chǎn)高精度銅板的系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過PLC技術(shù)、現(xiàn)場組態(tài)技術(shù)以及現(xiàn)場自動(dòng)化儀表的應(yīng)用。綜合了電力、液壓技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)，可在惡劣環(huán)境下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，具有高精度、高效率的特點(diǎn)，并且操作方便，節(jié)省人力、物力。該系統(tǒng)的主要功能就是將陽極爐中還原好的銅水通過圓盤定量澆鑄機(jī)澆鑄出具有特定規(guī)格、質(zhì)量的陽極板，以滿足電解精煉生產(chǎn)的需要。五鑫銅業(yè)因投產(chǎn)時(shí)間不長，工藝和設(shè)備在生產(chǎn)過程中都不夠成熟，導(dǎo)致陽極板合格率沒有達(dá)到設(shè)計(jì)效果（設(shè)計(jì)陽極板合格率96.4%），為了提高陽極板質(zhì)量，還需要繼續(xù)在生產(chǎn)實(shí)踐中探索。
2 提高陽極板質(zhì)量的意義
提高陽極板質(zhì)量不僅降低了陽極板在電解精煉過程中的影響和殘極率，而且降低了廢板和殘極回爐加工成本。
2.1陽極板化學(xué)成分對電解精煉的影響
�。╨）電解精煉對銅陽極板的化學(xué)成份要求應(yīng)符合表1的規(guī)定。
�。�2）陽極板化學(xué)成分超標(biāo)對電解精煉的影響。陽極板Pb含量過高，電解時(shí)會(huì)和電解液反應(yīng)生成不溶性的PbSO4薄膜，附著在陽極板表面阻礙陽極板中銅向電解液中溶解，造成陽極鈍化，陽極鈍化使槽電壓升高，電耗增大，電銅易長粒子，降低電銅質(zhì)量；eF溶解進(jìn)人電解液會(huì)增加硫酸消耗，eFZ十、eF3十會(huì)在陰、陽極來回作業(yè)使電效降低；電解液中含AS、bS、iB高時(shí)易生成“漂浮陽極泥”,使電銅上沿質(zhì)量明顯下降；含S高時(shí)易使生成電銅發(fā)脆；另外，雜質(zhì)含量高也造成添加劑用量增加。
2.2陽極板物理規(guī)格對電解精煉的影響
2.2.1物理規(guī)格要求
電解精煉要求銅陽極板厚度要均勻，上下部厚度差不大于5mm,下部厚度不得大于上部厚度。銅陽極板耳部應(yīng)飽滿，無冷隔層、無缺損，耳部扭曲量不大于5mm.要求銅陽極板表面應(yīng)平整，厚薄均勻、適當(dāng)，無飛邊、無毛刺、無夾雜，盡量減少表面鼓泡和背部隆起現(xiàn)象，質(zhì)量均勻、垂直度高，不得有氣泡（允許修整），密集氣孔區(qū)面積不得大于單板面積的20%,不得有孔徑大于10mm的氣孔。銅陽極板板表面應(yīng)無高于5mm的結(jié)粒及長于5mm的飛邊毛刺，光面不得有高于5mm的結(jié)瘤（允許修整）。銅陽極板板面不得有橫向裂紋，縱向裂紋長度不得超過200mm.銅陽極板板面應(yīng)潔凈、無異物附著、無黑皮、無夾雜等。
2.2.2物理規(guī)格不合格對電解精煉的影響
過寬的陽極板會(huì)使陰極的寬度相應(yīng)的增加而變得容易彎曲，以致造成陰極與陽極間的距離不等，使陽極溶解不均。嚴(yán)重時(shí)，甚至造成陰、陽極間短路。同樣，過長的陽極板會(huì)使相應(yīng)增長的陰極易于彎曲，使陰極易被沉降的陽極泥所污染。陽極板的厚度決定了電流密度和陽極溶解周期。陽極越厚，殘極率越低，但是在生產(chǎn)過程中積壓的金屬也越多。陽極的耳部應(yīng)當(dāng)飽滿，以防電解過程中耳部折斷。陽極單重偏差大、厚薄不均、垂直度差，但容易造成陰、陽極片間距不均勻，導(dǎo)致電流密度在板面上分布不均勻，使陽極溶解不均，陰極銅局部長粒子，影響陰極銅的質(zhì)量。由于陽極溶解并不是均勻的，一般在上部尤其是液面部分溶解速度相對較快，因此在電解過程中常常會(huì)使陽極上部過早熔斷造成掉極。
3 提高陽極板質(zhì)量的生產(chǎn)實(shí)踐
3.1常見陽極板缺陷產(chǎn)生原因的分析
在雙圓盤澆鑄過程中，澆鑄出的不合格陽極板常見的缺陷有鼓包、飛邊毛刺嚴(yán)重、表面帶雜嚴(yán)重、耳部不飽滿、彎板、整體過薄或過厚等，產(chǎn)生廢板的具體原因分析如下。
�。╨）銅液氧化終點(diǎn)含硫高，還原終點(diǎn)把控不好，導(dǎo)致含氧相對較低，在澆鑄陽極板時(shí)從開始到結(jié)束均存在鼓包現(xiàn)象。
�。�2）銅液氧化終點(diǎn)到位，存在過還原現(xiàn)象，造成銅液含氧過低、含氫升高，導(dǎo)致陽極板鼓包。
�。�3）銅液含氧較高，含氧遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過。02%,澆鑄過程易出現(xiàn)飛邊毛刺。
�。�4）銅液溫度過高易產(chǎn)生粘模現(xiàn)象，在預(yù)頂時(shí)容易將陽極板頂彎。
�。�5）上噴淋給水量小，未將陽極板溫度降下來而導(dǎo)致陽極板溫度過高影響到陽極板強(qiáng)度，在頂板時(shí)被頂彎。
�。�6）銅液溫度過低，一般在澆鑄第一圈，陽極板耳部容易出現(xiàn)不飽滿；澆鑄時(shí)銅液溫度低于1220℃陽極板廢板毛刺嚴(yán)重。
（7）圓盤鋼模澆鑄前烘烤不到位，溫度較低，鋼模表面有自然吸附水分存在，導(dǎo)致澆鑄第一圈陽極板鼓包；鋼模表面潮濕或是有水，澆鑄時(shí)易產(chǎn)生飛邊毛刺。
（8）陽極爐銅液表面有較多的浮渣未能有效除去，隨銅液從出銅口流出，被帶到陽極板表面。出銅口直徑過大，超過了70mm,對爐內(nèi)銅液表面浮渣起不到閉渣作用，澆鑄出的陽極板表面帶雜多。
�。�9）澆鑄銅液的溜槽、中間包、澆鑄包制作質(zhì)量太差，表面耐火材料附著力不夠，在澆鑄時(shí)脫落、剝離后或被銅液沖起并帶到陽極板表面，導(dǎo)致陽極板表面帶雜多。
�。�10）中間包閉渣磚縫超過30mm,或是中間包內(nèi)儲(chǔ)液量少，閉渣磚起不到閉渣作業(yè)，各種雜質(zhì)隨銅液流到陽極板表面，導(dǎo)致陽極板表面帶雜多。
（11）脫模劑噴涂效果差，鋼模四邊噴涂的硫酸鋇脫模劑粘附量少時(shí)易出現(xiàn)廢板毛刺。
（12）脫模劑質(zhì)量差或是脫模劑未按要求進(jìn)行配兌，脫模劑存在粘附力差，在澆鑄銅液后飄起，造成陽極板表面帶雜。
�。�13）鋼模脫模劑噴涂效果差產(chǎn)生粘�，F(xiàn)象，在預(yù)頂時(shí)將陽極板頂彎。
�。�14）鋼模內(nèi)存在雜物未能及時(shí)清理，澆鑄陽極板時(shí)被澆鑄進(jìn)陽極板，導(dǎo)致陽極板表面帶雜多。
�。�15）圓盤澆鑄速度過快，啟動(dòng)和停止不平穩(wěn)，自身晃動(dòng)大，易產(chǎn)生飛邊毛刺。
（16）澆鑄包澆鑄速度過慢，易產(chǎn)生陽極板耳部不飽滿。
�。�17）陽極板被取板機(jī)取到冷卻槽后在排板時(shí)發(fā)生卡、掛現(xiàn)象，導(dǎo)致陽極板彎耳。
�。�18）陽極板在倒運(yùn)過程中被叉車等設(shè)備設(shè)施碰、撞、摔等導(dǎo)致彎板。
�。�19）電子秤衛(wèi)生差，雜物充填在稱體活動(dòng)部位影響澆鑄計(jì)量，易產(chǎn)生薄板或厚板。
�。�20）電子稱誤差大，易產(chǎn)生薄板或厚板。
�。�21）中間包、澆鑄包容積過小，閉渣磚縫過大，易產(chǎn)生薄板或厚板。
�。�22）用手動(dòng)澆鑄，澆鑄精度無法保障，易產(chǎn)生薄板或厚板。
3.2提高陽極質(zhì)量的措施
3.2.1控制好陽極爐氧化還原過程
對于陽極爐操作來說，氧化還原終點(diǎn)判斷是關(guān)鍵。氧化還原終點(diǎn)操作爐長可憑借經(jīng)驗(yàn)取“槽樣”用肉眼判斷和借助一次性熱電偶直接測溫判斷。氧化過程中根據(jù)渣型情況及時(shí)扒渣，如果雜質(zhì)含量高可采用加石灰石等措施除雜，保證氧化結(jié)束將爐內(nèi)渣扒干凈。還原結(jié)束時(shí)銅液含氧量操作爐長也可憑借經(jīng)驗(yàn)取“槽樣”肉眼判斷和取“模樣”送化驗(yàn)室通過X熒光分析儀進(jìn)行快速分析判斷，還原結(jié)束后爐內(nèi)不得有大量未完全參與反應(yīng)的固體還原劑或殘存的灰分。
3.2.2控制好圓盤澆鑄過程
圓盤澆鑄陽極板時(shí)要求鋼模溫度達(dá)到150℃時(shí)再開下噴淋，開下噴淋時(shí)按從前向后的次序進(jìn)行。視陽極板在預(yù)頂和取板機(jī)位置時(shí)的溫度開上噴淋，陽極板在預(yù)頂位置時(shí)以頂板不彎為標(biāo)準(zhǔn)，陽極板在取板位置時(shí)以陽極板完全凝固為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，開上噴淋時(shí)按從后向前的次序進(jìn)行，向前開上噴淋的位置以陽極板不鼓包為原則進(jìn)行。
陽極板澆鑄前應(yīng)做好硫酸鋇噴涂工作，在使用工業(yè)沉淀硫酸鋇時(shí)按水：沉淀硫酸鋇=:進(jìn)行調(diào)配脫模劑。用經(jīng)驗(yàn)判斷脫模劑調(diào)配比例是否合適時(shí)用一根木條攪動(dòng)脫模劑，拿出木條時(shí)脫模劑呈線狀流下時(shí)為合適，呈點(diǎn)狀流下時(shí)須再加硫酸鋇。
在圓盤鋼模溫度達(dá)到150℃后要求澆鑄工將圓盤噴淋系統(tǒng)和噴涂系統(tǒng)全部切換為自動(dòng)控制狀態(tài)。設(shè)定鋼模目標(biāo)溫度在150一180℃之間。
在測溫系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，以脫模劑噴涂到鋼模表面能完全將鋼模表面細(xì)微裂縫完全覆蓋，到澆鑄位澆鑄銅液時(shí)不翻騰為標(biāo)準(zhǔn)。存在困難時(shí)可通過調(diào)解脫模劑吹送風(fēng)壓力、噴涂時(shí)間、調(diào)整鋼模溫度等手段來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
澆鑄陽極板前必須對圓盤鋼模進(jìn)行調(diào)平和緊固，防止?jié)茶T出的陽極板薄厚不均。
澆鑄陽極板前必須對鋼模進(jìn)行檢查，鋼模表面深坑或裂縫超過5mm,檢查頂針頭與頂針空契合是否緊密，防止頂針孔漏銅。檢查鋼模澆鑄是否存在其它缺陷，對有缺陷的鋼模嚴(yán)禁更換到圓盤上。
澆鑄陽極板前若鋼模較長時(shí)間未澆鑄時(shí)，必須使用柴油或木材對鋼模進(jìn)行逐一烘烤，防止因鋼模溫度過低，鋼模表面脫模劑吸附水分遇銅液后放炮現(xiàn)象或劇烈翻騰現(xiàn)象發(fā)生，影響陽極板外觀質(zhì)量或安全事故發(fā)生。
澆鑄陽極板前要求圓盤工必須嚴(yán)格、認(rèn)真的按圓盤試車步驟對每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行試車，嚴(yán)禁將設(shè)備設(shè)施隱患帶人生產(chǎn)澆鑄過程中。
澆鑄陽極板前必須對中間包、澆鑄包進(jìn)行認(rèn)真檢查和烘烤，中間包、澆鑄包制作標(biāo)準(zhǔn)必須滿足一下數(shù)據(jù)要求。中間包、澆鑄包在出爐前預(yù)熱溫度必須達(dá)到100℃以上，確保水分烘干。中間包、澆鑄包不存在涂抹料脫落松動(dòng)現(xiàn)象。
陽極板澆鑄前必須對澆鑄稱進(jìn)行徹底的衛(wèi)生清掃和檢查，防止雜物影響陽極板澆鑄精度。同時(shí)將澆鑄的陽極板進(jìn)行抽檢，設(shè)陽極板單板抽檢稱對陽極板澆鑄精度進(jìn)行檢查，確保陽極板重量誤差小于3kg.
澆鑄陽極板過程中難免會(huì)出現(xiàn)廢板，可采取對輕微缺陷陽極板進(jìn)行修復(fù)，對嚴(yán)重缺陷陽極板進(jìn)行在澆鑄過程中逐步利用銅液自身的熱量進(jìn)行溶解的方式消除廢板，努力實(shí)現(xiàn)“零廢板”.
澆鑄陽極板時(shí)為避免初始澆鑄的陽極板耳部不飽滿可采用手動(dòng)進(jìn)行澆鑄，當(dāng)銅溫逐步升高、陽極板耳部完全飽滿后必須恢復(fù)自動(dòng)澆鑄，以防止陽極板耳部飛邊的產(chǎn)生。
4 結(jié)語
自五鑫銅業(yè)生產(chǎn)以來，通過對陽極板質(zhì)量提高的不斷摸索和實(shí)踐，不僅降低了精煉工序和圓盤澆鑄工序的材料消耗，而且提高了陽極板質(zhì)量，為電解精煉系統(tǒng)的穩(wěn)定生產(chǎn)提供了前提條件。
參考文獻(xiàn)
[1]重有色金屬設(shè)計(jì)手冊編委會(huì)。重有色金屬冶煉設(shè)計(jì)手冊（銅鎳卷）[Z].北京：冶金工業(yè)出版社，1996.
[2]朱祖澤，賀家齊現(xiàn)代銅冶金學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2003.
【提高銅陽極板質(zhì)量的生產(chǎn)實(shí)踐論文】相關(guān)文章：
怎樣提高求職信的質(zhì)量07-28
提高教學(xué)質(zhì)量的做法02-09
提高學(xué)生寫作水平的論文07-23
提高管理范式信息素養(yǎng)的論文07-18
工程質(zhì)量論文11-30
服務(wù)質(zhì)量論文02-25
如何提高論文寫作能力10-19
提高教育教學(xué)質(zhì)量調(diào)研報(bào)告01-01
提高寫作能力必須精讀勤練的論文08-19