阳极铜双圆盘浇铸机的故障诊断与处理

张伟旗，蔡龙生

（1.江西铜业集团铜材有限公司，江西贵溪 335424；2.江西铜业集团贵溪冶炼厂，江西贵溪 335424）

阳极铜双圆盘浇铸机的故障诊断与处理

张伟旗1，蔡龙生2

（1.江西铜业集团铜材有限公司，江西贵溪 335424；2.江西铜业集团贵溪冶炼厂，江西贵溪 335424）

对阳极双圆盘浇铸机使用中出现的浇铸圆盘错位、流槽跑铜等故障进行了分析，并提出相应的解决措施。

阳极；双圆盘浇铸机；故障分析

阳极浇铸通常采用二种工艺：连铸和铸模浇铸。其中，连铸属连续作业，连续浇铸并轧成板带，经剪切或切割成单块阳极，因其设备结构复杂、投资较高，目前在国内尚未推广。而铸模浇铸又分为直线型和圆盘型：前者结构简单、占地面积小、投资低，但浇铸阳极板质量差；后者设备自动化程度高、稳定性能好、生产能力大、劳动强度低，一般作为大型阳极铜生产的主设备。

为与600吨阳极炉相匹配，某冶炼厂从芬兰OUTOKUMPU引进了具有世界先进水平的浇铸系统。其自动定量浇铸设备为双M-18圆盘浇铸机，采用双包浇铸，产能为110t/h，每炉铜6小时内可浇铸完毕。

双M-18圆盘浇铸机主要由浇铸圆盘及驱动装置、自动定量浇铸装置、双模喷涂系统、喷淋冷却系统、预顶起及顶起装置、锁模装置、自动提取机、冷却堆垛装置、废阳极吊、液压系统及自动控制系统等组成。

其浇铸工艺过程为：铜液从阳极炉出铜口流出，经活动流槽、固定流槽后流入中间包，当达到一定量时，开始往电子秤上的浇铸包灌注铜液，至设定重量时，中间包自动返回，又开始向另一侧浇铸包注入铜液；待圆盘上空模到达浇铸位置后，浇铸包开始按设定程序向铜模内浇铸铜液至阳极板单重时，浇铸包停止浇铸；然后，圆盘转动，浇满铜液的铜模进入喷淋冷却区进行冷却，中间包和浇铸包重复上一次动作。在喷淋冷却区内，未凝固阳极板和铜模被强制均匀冷却。随后，阳极板被转至预顶起位置，顶起油缸动作，阳极板被顶起。

阳极板要求浇铸厚度一致、表面平整、无飞边、毛刺。若出现废品，可用废阳极吊吊走。而正品阳极板则被连续转至提取机位置，再次被顶起，提取机将其从圆盘内取出，运至冷却水槽中冷却；待水槽内的阳极板成垛累计达到设定数量后，冷却水槽内链式运输机可将整垛阳极板送至冷却水槽后端，由堆垛提升机将整垛阳极板提升起，再用叉车运至堆场。当模内阳极板被提走后，空模继续转至喷涂区，喷涂装置将空模喷上一层脱模剂，然后再进入浇铸位置进行浇铸。如此循环往复作业，直至浇铸结束。

下面就浇铸机浇铸中常见故障及其处理进行探讨。

1 浇铸圆盘错位等故障

1.1 主因分析

①圆盘电机跳电、起始位置丢失、润滑不到位、机械故障或按下紧急按钮，造成圆盘错位；②圆盘构架下面冷铜、杂物多，轻则使顶杆断裂，重则使中心轴承受伤或损坏；圆盘构架变形或整体下沉；③铜模未调平；④铜模夹堆积冷铜；⑤圆盘导轨结铜；⑥冷却循环水管道堵塞或污水池水位高，淹没圆盘电机。

1.2 处理措施

在转动圆盘前，要检查圆盘上有无障碍物、下有无人员作业。①PC监视器上STOP会发出一组圆盘错位报警信号，应先检查错位原因，排除故障后再进行圆盘复位；②及时清理构架下面堆积冷铜，矫正已变形的构架；③换铜模时，应加油润滑铜模调平螺栓；④定期清理堆积冷铜；⑤为保护滚轮，保证圆盘运行平稳，需定期清理导轨结铜；⑥检查循环水出口通道，确保冷却水的正常排放；检查排水泵是否正常排水，确保循环水池水位正常。

1.3 改进措施

①增加自动润滑装置，为驱动机构加润滑油，有效改善驱动机构润滑状况。

②在循环水池内新增一个水位检测装置及两台自吸泵，根据液位高度自动排水，确保水池水位正常。

2 流槽跑铜故障

2.1 主因分析

①流槽制作质量差；②流槽未烘烤好，导致浇铸时翻包；③出铜口制作太小或做歪，不符合标准；④流槽内有渣等障碍物，影响铜水流动。

2.2 处理措施

应立即将炉子倾转过来，再上平台检查原因。①因制作质量问题如死活流槽接头处漏铜，可用压缩空气或水进行冷却。漏铜严重时，流槽被烧穿，必须中止浇铸作业。②出铜前，炉前人员必须仔细检查流槽烘烤情况。③按标准制作出铜口。④一般只需用钎子清除掉障碍物，即可连续作业。

3 铜模温度高故障

3.1 主因分析

①增压泵故障，出水压力低；②手动阀未打开，气动阀坏；③喷嘴或排管孔堵塞。

3.2 处理措施

①若确认是增压泵故障，应立即切换到另一台泵；②开水时要检查出水情况，若气动阀坏，应立即联系电气维修人员处理；③定期检查并清理喷嘴或排管孔。

4 中间包或浇铸包发红故障

4.1 主因分析

①浇铸包未烘烤好，浇铸时翻包；②制作质量差；③清理浇铸包时，松动了耐火砖。

4.2 处理措施

应立即用压缩空气冷却，严重时中止浇铸。①烘干浇铸包或更换已烘烤好的包；②把好中间包和浇铸包制作的质量关和验收关；③清理包时，不得松动耐火砖。

5 阳极板粘模故障

5.1 主因分析

①铜液粘度高，浇铸速度快；②冷却水未控制好；③喷涂装置损坏或喷涂效果差，未及时进行人工补浇；④新更换铜模操作不当。

5.2 处理措施

必须立即向控制室报警，并锁定圆盘。先将锁模、预顶起投入，采用钢钎或锤子松动阳极板来脱模。若时间过长，应关闭冷却水；待脱模后，用废阳极提取装置或吊车吊走废品；然后，解除锁定，打开冷却水，通知喷涂岗位人员处理模内结铜。

①浇铸时，若铜液温度太高，应通知炉前人员降低烧油量，并放慢浇铸速度；②冷却水是造成粘模的主因，必须严格按规程作业；③喷涂装置损坏或喷涂效果差会粘模，应及时人工补浇；④新换铜模易粘模，应特别注意：浇铸前，要用喷涂料干粉或喷涂料溶液涂抹，并放上冷铜；浇铸时，用手动浇铸，不可浇得太满；在喷淋区，前二圈不开底部水，以确保模温尽快提升；进入喷涂区后，不用自动喷涂，仍用手工涂抹法，并放上冷铜；到了第三圈后，则可酌情采用正常浇铸。

6 提取机或水槽掉板子故障

6.1 主因分析

①提取机抱夹偏差或抱夹气缸故障，未完全夹住或夹紧板子，或从水槽返回时未完全打开，带起阳极板；②阳极板耳部不饱满或严重弯耳，或进入水槽时耳部断裂；③铜模错位，造成偏差较大；④水槽链条不同步；⑤顶杆变形或断裂导致顶杆动作不同步或滑块松动磨损，高度、前后偏差。

6.2 处理措施

严禁再用提取机提板子。①排除顶杆、提取机抱夹或气缸故障；②严禁提取耳部不饱满或严重弯耳的阳极板，应立即关闭水槽进水阀，用吊车将掉在水槽内的阳极板吊出；③待错位的铜模复位后，方可使用提取机；④检查链条有无脱落或链轮磨损严重；⑤浇铸前，必须认真点检设备和进行试运转，更换损坏顶杆。

6.3 改进措施

①将双顶杆改为单顶杆，消除双顶起高度、前后不一致导致掉板子现象；且减少了顶杆消耗费用。②在喷涂位置增加顶杆锤打装置，使顶杆落到位。

7 水槽链条脱离故障

7.1 主因分析

①链条行走时不同步；②水槽内掉板子；③水槽内氧化铜堆积太多。

7.2 处理措施

严禁再用提取机提取阳极铜，应立即关闭水槽进水阀，用吊车将掉在水槽内的阳极板吊出。①组织人员将链条复位；②浇铸前，认真点检设备，对设备进行试运行；③每天清理水槽内的氧化渣。

8 阳极板夹耳故障

8.1 主因分析

①铜模耳部下沿的脱模斜度偏小；②铜模耳部破损；③铜模耳部未刷脱模剂；④圆盘停留时间太长，主要是浇铸时故障导致。

8.2 处理措施

①若是脱模斜度问题，应及时修整；②用喷涂料填充破损的铜模耳部；③浇铸过程中，要定期对铜模耳部刷上一层脱模剂；④尽快排除浇铸中的故障。

9 喷涂对铜模和阳极板的影响

9.1 主因分析

①喷涂量过多：铜模内水分蒸发太慢，浇铸时易飞溅，导致阳极板飞边、毛刺多；②喷涂量不够：铜模易龟裂，阳极板产生粘模，龟裂严重时，浇铸中喷涂料不易蒸发，造成阳极板鼓泡；③喷涂不均或局部喷不到：阳极板产生粘模或加剧模面的开裂。

9.2 处理措施

①每次浇铸结束后，应把计量罐清洗干净，即：喷好最后一块模子后，把计量罐放入旁边清水桶内用清水喷一圈模子，达到清洗管路、喷嘴和计量罐之目的，计量罐在清水桶内浸着，待下次浇铸再取出，清水桶需常换水；②及时更换开裂或破损胶管，疏通已堵塞喷嘴，定期清洗搅拌罐，排空检查。

10 冷却水对铜模和阳极板的影响

10.1 主因分析

①冷却水量过多：使铜模温度低，浇铸时会产生飞溅，导致阳极板飞边、毛刺多；②冷却水量不足：铜模冷却不充分，阳极板易粘模和铜模易变形；模内阳极板强度不够，会在预顶起时将板面顶弯或断裂，未完全凝固板子进入水槽时会“放炮”；③冷却水喷射不均：使铜模温度分布不均，造成阳极板粘模和加快铜模变形速度。

10.2 处理措施

①常点检喷淋水增压泵盘根情况；②控制室内泵的运转指示是否正确；③喷淋水各气动阀、手动阀动作是否正常；④喷淋水支管是否被碰坏（或水锤振动）错位断裂；各支管喷淋孔是否堵塞，喷淋方向是否正确，需常换、疏通和校正。

11 事故停电、停水应急处理

11.1 事故停电应急处理

①正常浇铸作业时，一旦停电，炉子会通过气动马达自动倾转到顶部位置；②若炉子未自动倾转到顶部位置，应联系炉前人员倾转炉子；③应确认中间包、浇铸包是否返回等待位置，若设定时间内未返回，应立即组织人员处理；趁铜水未凝固，在中间包、浇铸包及活动流槽内搁置环状钢筋；④应保证中间包铜液不溢出，保护电子秤；⑤喷涂人员将所有开关切换到停止位置，将计量罐从搅拌罐内取出放入清水桶内；⑥现场将水槽、喷淋循环水泵运至机侧；⑦停电30s后事故电源供电：可将各盘面操作转为“直接手动”；除喷涂搅拌机要启动外，其余设备严禁启动、浇铸；⑧正常供电后，应及时清理铜模内阳极板，并进行设备试运转。

11.2 事故停水应急处理

①正常浇铸作业时，一旦停水，先要放慢浇铸速度，查找哪路水有故障；②通知炉前监视浇铸冷水池、吸水池水位，可根据实际情况手动启动蓄水池循环泵，向冷水池补水；③当冷水池水位低于1.50m泵自停后，不可再启动循环泵，须待冷水池液位补足后，方可启动；④若需停止浇铸，先将炉子倾转到顶部位置；⑤通知废阳极岗位人员关闭水槽出口水阀；⑥延长阳极板在铜模内的滞留时间，使阳极板能冷却成型；⑦按其它浇铸结束程序作业。

12 结语

双圆盘浇铸机是铜阳极生产的关键设备，其运行是否平稳、顺利，势必影响到阳极板的物表质量，进而直接影响到铜电解的残极率、电流效率以及电解铜的质量、成本和能耗水平，因此，迅速判明并排除其浇铸中的故障极其重要，它对提高设备浇铸能力，满足其工艺指标要求,有效地降低生产成本,可提供强有力的技术保障。

[1]程良能，等.有色金属冶炼设备：火法冶炼设备：第1卷[M].北京：冶金工业出版社，1994.

[2]W.G.达文波特，等.铜冶炼技术[M].北京：化学工业出版社，2006.

[3]张旺，王鹏.阳极铜圆盘浇铸系统技术创新之路.世界有色金属[J],2009（增刊）.

[4]王立川,任鸿九.有色金属提取冶金手册[M].北京：冶金工业出版社，2000.

Discussion About the Common Fault Diagnosis and Failure Elimination of Double-Disk Casting Machine

Zhang WeiQi1,Cai LongSheng2
(1.Copper Co.Ltd.,Jiangxi Copper Industry Group Corporation，Guixi 335424，Jiangxi China；2.Guixi Smelter Jiangxi Copper Industry Group Corporation，Guixi 335424，Jiangxi China)

Through an exploration of production practice on double-disc casting machine，it has successfully resolved the bottleneck problems which limit the production,such as casting disk dislocation,launder splatter copper and so on.

Double-disk casting machine；Malfunction analysis

TG233+.2;

A；

1006－9658（2011）05－3

2011－07－13

2011－108

张伟旗（1965-），男，高级工程师，研究方向：铜加工、有色冶金、机电设备