圆盘浇铸系统自动挂钩和排板的改进

梁 玲， 宾士华

(1.广西现代职业技术学院， 广西 河池 547000； 2.广西梧州华锡冶炼有限公司， 广西 梧州 543000)

圆盘浇铸系统在有色行业中有着广泛应用，如铜、铅阳极板的浇铸等。以铅阳极板的圆盘浇铸为例，该套设备主要由以下部分组成：定量浇铸系统，圆盘浇铸机、辅助系统，详见图1。定量浇铸系统是将定容量的铅液浇铸入阳极模型内，然后进入圆盘浇铸机，浇铸机由中心定位装置，圆盘，起模装置，托轮装置，驱动装置等组成，主要完成铅阳极板连续浇铸、冷却定型、脱模等工作，辅助系统主要包括阳极板的起板和排板装置，经过排板后的阳极板可整排吊运到电解生产工序[1]。

图1 圆盘浇铸系统示意图

广西有色金属集团鑫华公司2014年由于扩大铅电解生产规模，新增了一套铅圆盘浇铸系统。该套设备是自行设计制作安装的。调试后于2015年3月正式投入生产，在运行了近半年后，针对现场设备维护维修及设备操作出现的问题，机电工程技术人员建议把阳极板挂板和平板部分由人工改为自动，可有效减轻工人的劳动强度，减少设备及人员安全事故，并提高生产效率。本文叙述了对圆盘浇铸系统自动挂钩和排板的改进。

1 圆盘浇铸系统的组成及工作原理

1.1 定量浇铸系统

按照浇铸工艺要求，周期性地将一定数量的液态金属由浇铸包注入锭模，定量均匀分配给每个锭模。采用的是斜面抬起式自动浇铸装置，铅泵将熔融铅液注入浇铸中间包内，中间浇铸包把铅液再定量地注入阳极模内，当完成一个模的浇铸后关闭浇铸口，待圆盘转动进入新的阳极模重复浇铸，每块阳极板重约60 kg。

1.2 圆盘浇铸机

由以下几部分组成：中心定位装置，圆盘，起模装置，托轮装置，驱动装置。中央为中心定位装置，其支承装有四点接触式向心推力球轴承，既降低圆盘的运行阻力，又提高圆盘的旋转定位精度。装拆和维修也较方便。圆盘直径φ6 600 mm，采用连续焊接工艺制作，断面是空腹矩形，采用16#槽钢及δ10钢板等焊接组成，用螺栓固定在中心定位装置上，中间注入冷却循环水冷却阳极模，它承受全部铸锭和铸模等的载荷。托轮为铸钢加工件，均布安装在圆盘底部四周共有8组，支承圆盘的重量。起模采用翻板机构利用顶针顶起阳极板，装置冲击力小，平稳性较好。驱动装置是电机驱动外槽轮机构控制圆盘间歇转动。

1.3 辅助系统

主要由阳极板的起板和排板装置组成。阳极板的起板是指将顶起的阳极板从圆盘上吊挂运走，采用的是正取链式取板机，电机带动链轮及链条上的两挂钩按指定的路线行走，运行到阳极板脱膜位置，挂钩将阳极板的两耳钩起，同时吊离圆盘，为了使整个过程平稳、安全，链条安装在“门”式钢结构框架上，链速较慢。排板装置是把吊运来的阳极板排成一排，便于起重机整排吊走，采用的是倾斜滑落式钢轨架，把倾斜钢轨架安装在排板装置的末端，当阳极板停留在架子上时，利用阳极板自身的重力，两耳会顺着倾斜的方向滑下，这样重复就形成一排了。

2 存在问题及分析

2.1 起板挂钩问题

原来采用的正取链式取板机，起模和挂钩的动作不协调，即起模停留等待时间短，且链条带动挂钩挂上阳极板耳的运动准确率低。导致挂钩基本不能准确自动完成钩耳取板的动作，均为两人采用人工挂耳方式进行(因每块阳极板重约60 kg)，工作环境恶劣，劳动强度大。

2.2 排板问题

原设计是利用阳极板自身的重量，当脱钩后架在倾斜的槽钢架上的Φ36 mm圆钢后自动滑下排板，详见图2。由于阳极板耳一高一低，一长一短，导致重心变化较大，如果仅靠自重滑落排板，也仅有少部分能实现，须人工协助用钩子刮下帮助滑落排板，现场人工操作较危险，劳动强度大。

图2 排板架示意图

3 改造措施

1)针对挂耳时阳极板停留等待时间较短(约为5 s)的问题，技术员降低了圆盘外槽轮转动速度，使停留时间增加为8 s，保证挂钩时间充足，同时也需调整定量浇铸的速度，保持浇铸好的阳极板各参数合格。而对于挂钩挂上阳极耳的准确率较低的问题，经过现场技术分析，是因为原挂耳链轮运动轨迹的幅度小，从而导致挂钩经常钩不上耳子，因此，需增加一组导轮，加大钩取时的准确率，如图3所示。

图3 挂钩链轮改造示意图

2)为了使阳极排板可自动进行，工程技术员在圆钢的外侧加装了一排辊子，辊子的上顶面略比圆钢顶面高约1 mm，并在表面涂上黄油，辊子为自行设计加工，外径Φ45 mm，内安装防尘轴承，增加的辊子可使阳极板均匀平稳排板，详见图4。

4 改造效果

两部分改造后基本解决了自动挂钩和排板问题，每班偶尔有脱钩现象。原来的阳极板挂钩为人工，每班两人，排板每班一人，改造后两部分每班只需一人就可以管理操作，大大节约了人工开支，以每人3 500元/月来计算，每月节约约2.45万元。

图4 排板装置改造图

改造措施减轻了工人在高温及恶劣环境下的劳动强度，有效降低了工人的安全风险及健康伤害。