阳极板双型浇铸系统适用性改造

田先明，高达文

（凉山矿业股份有限公司，四川 会理 615141）

圆盘浇铸机是阳极铜生产的最后一道工序，进过圆盘浇铸机就是最终的阳极铜产品，阳极铜并非铜冶炼的最终工序，需经电解工艺阳极铜的才是终产品，才能满足使用需求。我公司没有电解车间，生产的阳极铜需要外卖。

1 现状分析

凉山矿业昆鹏公司自2010年8月投产以来，主要生产单一的270±5KG小阳极板，单一的型号就决定着狭小的市场。为了适应市场需求，寻求公司新的利润增长点，保证公司的持续经营和健康发展，2018年年初接上级公司要求，2018年昆鹏公司将有部分阳极板外卖，但购货公司所需阳极板尺寸、质量比昆鹏公司现在使用阳极板尺寸、质量大。故公司决定对阳极板浇铸系统进行产品适应性改造，改造项目完成后既能浇铸270±5KG小阳极板，又能浇铸363±10KG大阳极板。此改造需重新购买模具，浇铸铜模，同时为适应不同质量浇铸需修改浇铸曲线，为适应不同尺寸阳极板，提取机及水槽系统需做改动。

2 项目改造研究内容

（1）昆鹏公司阳极板浇铸采用铜模浇铸，铜模为公司自行浇铸，但浇铸铜模的母模为外购。母模分为三部分母模底板、边框及母模盖板。

最重要的为母模底板，底板为造型面，最终决定浇铸阳极板的尺寸。购货厂家提供了最终阳极板尺寸，但最终母模至阳极板经过2次浇铸收缩尺寸存在偏差。需根据阳极板尺寸以及阳极铜收缩率经过计算小阳极板母模及阳极板尺寸。技术人员结合现场多次测量数据，最终确定阳极铜总收缩率，根据购货厂家提供的阳极板尺寸，计算各个尺寸。根据计算尺寸，结合我公司浇筑使用条件，重新设计了浇铸铜模需要的木模底板造型尺寸，同时设计设计了一套配合使用的边框及盖板。

（2）母模边框分为4块组合使用。大阳极板浇模边框及盖板，厂家虽提供了图纸，但不符合我公司使用。我公司技术人员最终依据大阳极板底模尺寸结合现使用小阳极板边框及盖板结构，设计了符合大阳极板浇铸的边框盖板。

（3）大阳极板比小阳极板重约100kg，浇铸时中间包及浇铸包需容纳更多的铜水以适应大阳极板浇铸，我公司对浇铸包及中间包模具浇注料砌筑方式进行调整，以容纳更多铜水。随着浇铸系统浇铸质量的增加同时需改变浇铸曲线。

（4）大阳极重360kg，比小阳极板重约100kg。提取机及水槽负荷增加了大约40%，尤其是提取机为复杂连杆结构，如果超负荷很容易损坏，经过复核计算确认提取机及水槽能够实现大阳极板的浇铸。大阳极板比小阳极板重量增加100kg，同时每块铜模重量增加约300kg，每个圆盘16块铜模，圆盘负荷共计增加约6吨，我公司经过复核计算确认圆盘能够满足浇铸需求。

3 项目先进性和创新性

（1）大阳极板比小阳极板尺寸长、宽均增大了13公分左右，为保证提取机能抓取更宽的阳极板，对提取机夹爪进行改造，制作一对加宽13公分的夹爪，每次浇铸大阳极板则更换加宽的夹爪，浇铸小阳极板则换回原尺寸夹爪，不需要调整提取机宽度，保证大小阳极板浇铸能够快速切换。

大阳极板重量增加了100kg，提取机夹取位置发生了改变，阳极板的中心位置也随之改变，增加了提取机夹取难度。因提取机距离水槽高度有限，小阳极板时能够通过，但大阳极板因阳极板长度增加，在通过水槽时尾部碰撞水槽边缘无法通过，如果改变提取位置，如果向前夹取，减小后部长度，则前端过重，前端向下倾斜，前端无法通过水槽。经过多次实验，通过改变前端顶针高度，使夹爪还是夹住向后位置，但改变倾斜角度使阳极不会向前倾倒也不会碰撞水槽，能够顺运行。

（2）大阳极板宽了13公分，水槽宽度需做出改动。将现有水槽轨改为活动式，可在轨道支架上内外滑动改变水槽间距，轨道支架通过螺栓连接，为保证大阳极板浇铸轨道向外移动后阳极板不会撞到伸出的轨道支架，将轨道支架前段改为活动支架。每次大阳极板浇铸时将阳极板冷却水槽内的轨道、链条向外移动，取下活动架增加宽度。小阳极板浇铸安装好活动架，再将轨道、链条向内移动，减少宽度，保证大小阳极板浇铸能够快速切换。

（3）通过提取机及水槽的结构改造，使提取机及水槽能够在3小时以内完成改动了，以满足不同尺寸阳极板浇铸；模具切换过程经过班组反复摸索、总结经验，优化模具切换流程，由原来的拆模-装模-校模及圆盘调校-烤模工序调整为拆模、圆盘调校、装模、烤模同时进行，大大节约了模具更换的时间。

（4）圆盘浇铸程序修改。修改前圆盘浇铸系统的程序只能浇铸270KG左右重量，无法浇铸380KG大阳极板，需在原浇铸程序上增加270KG-380KG的浇铸程序，并将源程序中为防止浇铸过程中出现的不足和过浇铸情况做的重量上下限保护进行重新设定。另外针对大小板浇铸的差异，浇铸程序的核心-浇铸包收包重量的算法需要重新调整，算法中中间变量的调整必须在实际浇铸中不断摸索，摸索出最佳值，保证收包重量计算的准确性，从而保证阳极板浇铸重量控制在1%的误差范围内。量的调整必须在实际浇铸中不断摸索，摸索出最佳值，保证收包重量计算的准确性，从而保证阳极板浇铸重量控制在1%的误差范围内。

4 实施效果

2018年实施以来随着大阳极板的产出，阳极板双型浇铸系统技改项目生产流程全部打通，质检人员严格按照购货商提供的阳极板化学、物理要求对产品进行检验，大阳极板化学品质完100%达标，物理合格率达95.7%，技改前只能够顺利完成小阳极板浇铸。技改完成后能够在不影响生产的情况下快速实现大小阳极板浇铸切换，完成适应不同尺寸阳极板浇铸。

（1）大阳极板重量增加了约34%，但每块阳极板的浇铸时间变化不大。铜产量不变的情况下，较少了浇铸时间，因时间缩短，对称大阳极板出铜温度较大小耳阳极板出铜温度下降10℃，大大节约了生产能量消耗。每炉次节约柴油及氧气用量约10%。

（2）大阳极板平均单重366kg，单炉浇铸时间缩短0.75小时，减少了大约20%的出铜时间。节约时间的同时降低浇铸时配套设备电耗。