冶金机械加工设备改造探析

庄晓和

摘要：近年来我国科技水平的提升，冶金行业的施工技术在不断的提高。但同时也遇到了更多的挑战，工业生产对机电设备提出了更高的要求，冶金机电设备的质量会直接影响到工业产品的成本、安全、质量以及安全等，但由于多种因素使机械设备在满足当前的企业生产需求上还较为不足，因此冶金行业需要重视到机械加工设备电解槽的作用，及时对机电加工设备电解槽进行改造，延长机械设备电解槽的使用寿命，保证加工设备电解槽的高效、高质量运转，使加工设备电解槽在工作时能够保持正常运作模式，将加工设备电解槽的作用发挥到最大化。本文就冶金机械加工设备改造展开探讨。

关键词：冶金行业;机械加工设备;电解槽

引言

科学技术是第一生产力，在科学技术不断提高的情况下，冶炼机械设备不断改造，变得越来越成熟，这对冶金工业的发展有着重要意义，冶金机械设备的改造有助于提高生产效率，减少成本的浪费，为加强企业的经济效益有着巨大贡献。

1 电解槽的简述

电解槽是电解所用的主要设备。所谓电解是将电流通过电解质溶液或者熔融态物质又称电解液，在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程。电化学电池在外加电压时可以发生电解过程，即电流通过物质而引起化学变化的过程，是物质失去或获得电子的过程。此过程一般是在电解池中进行，电解池是由分别浸没在含有正、负离子的溶液中的阴阳两个电极构成，电流流进负电极阴极，溶液中带有正电荷的正离子迁移到阴极，与电子结合，变成中性的元素或分子带负电荷的负离子迁移到另一电极阳极，给出电子，变成中性元素或分子。电解在现今广泛用于冶金工业中，例如从矿石或化合物中提取金属电解冶金或提纯金属电解提纯，以及从溶液中沉积出金属电镀。

2 冶金机械加工设备电解槽的发展

近几年来我国冶金行业的生产规模发展迅速，其中最主要的设备之一电解槽的类别与数量也呈逐年增加扩大化趋势，近20年以来使用过的电解槽类别已经超过10种。我国最早采用的电解槽以复合型为主，组成部位为防腐层和结构层。结构层的主要作用是承受荷载，由混凝土槽体构成，而防腐层主要作用为避免电解液腐蚀，由耐腐蚀性材料构成，一般耐腐蚀性材料有玻璃钢、软塑料和铅版衬里。但复合型电解槽防腐层面损耗程度较为严重，会使槽体的使用寿命缩短，因此到了后期阶段国内大部分冶金行业都在为解决电解槽防腐层损耗方面制定方案。电解槽从整体上来看其槽体的防腐蚀材料为同一种组成，不仅是防腐层，同时也是结构层，电解槽槽体的内外均具有防腐蚀作用，现阶段国内常用整体电解槽材料为水玻璃体混凝土、塑料、花岗岩、树脂混凝土以及玻璃钢等。

3 传统加工设备电解槽存在的问题

在科学技术不断发展的时代背景下，由于先进技术的引领，各种技术在不同领域都有广泛应用，冶金机械加工中，工厂使用的设备开始逐渐转变为大产量、高自动化、节能环保的高电流效率电解槽，通常其效率最高可达95%。本文以批量电解锢为研究依照，连接电解槽的对称两个侧壁顶端，运用导电片连接其正、负极，在连接成功后，阳极板只能够连接正极导电片，而阴极板只能够连接负极导电片。阴极板与阳极板的距离是影响槽体内电压的重要原因。阴极板与阳极板的距离越大，槽体内部的欧姆电压增幅越明显，电压明显升高，在工作过程中若是在大电流的控制下，电压损失将更加明显。因为没有十分明确的依据，阴极板与阳极板的距离缺少放置的具体规定，这也使电解锢的质量受到一定程度的影响，要使阴极板与阳极板的距离保持一致，需要通过精确地测量，再将阴极板与阳极板都放在电解槽中，这需要较长的时间才能完成，因此十分影响电解的效率。在一次電解后，要想进行下一次电解需重新调整电解液，通常是将电解溶液从电解槽中抽取到别的容器中，并在容器调整好后过滤电解液，最后再将过滤好的电解液分别倒入在每个电解槽中，为下一次电解做准备。在机械设备大规模生产中，要先把电解液从各个电解槽中抽出，再通过调整与过滤后导入到电解槽内，这需要耗费大量的人力，是机械加工设备在电解中的效率降低，无形中将提高生产成本。目前冶金机械加工设备电解槽存在的主要问题有四个方面，首先，机械设备老化问题严重，存在着损耗与接触不良等不同程度的问题，在所需条件无法被满足的情况下，其生产将会受到制约;其次，在环境的制约下，产品的性能与工艺都无法很好地满足现代化的需求，工艺的弊端影响着产品的使用;再次，在科技日益发展的现今时代，冶金设备面临着越来越高的技术要求，加工设备也需要加强改造，落后的电解槽设施已无法够满足机械加工与制造的要求;最后，现代化技术的日益进步使落后的旧产品遭到淘汰，各类新技术的出现需要不断加强产品的可靠性，并需要抗干扰、更方便的机械设备。

4 针对电解槽问题提出的具体策略

4.1降低电解槽的电能耗

电解槽的安装多应用6台一组方式，相比起同等数量的电解槽安装方式为2台一组，可有效使电解槽的槽体外壁散热面积下降，使电阻和母线的温度降低，以此来达到减少电解槽的电能耗与生产运行的成本，相比起原来的安装方式，现场环境的温度也会降低，这样更有利于电解槽的生产安全运行，同时在电解车间将电解槽的排布增多，提高生产厂房的使用效率。

4.2通过对电解槽的改造，把导电片设在电解槽的内部对称顶端，使导电片的两端分别连接电源的正极与负极电

解板的改造主要是包括阴极板和阳极板的设置，用定位胶有效地连接导电片与阴极板和阳极板，使其连接的距离刚好能够满足需要，均匀地处于连接处的两侧与突出的部分，由两侧的突出部分来交错分布，在连接位置的同一侧形成贯穿于相邻部分的定位胶，在其表面形成明显的凹凸。因为导电片上的阴极板与阳极板都有定位胶起到定位的作用，定位胶可连接两侧的分布，在其连接处又有突出的部分，在其突出处有秩序的交错分布，另一侧相邻的部分连接贯穿着定位胶的表面凹陷。在这样的布局下，电解槽两侧能直接连接放置的阴极板和阳极板，当正极导电片所在侧时，阴极板上的定位胶断开，使上面的突出部分恰好与正极导电片分离，阳极板上的定位胶凹陷处刚好连接，使其定位胶的凹陷处刚好与负极导电片相接通;当负极导电片所在侧时，阳极板上的定位胶断开，使上面的突出部分恰好与正极导电片分离，阴极板上的定位胶凹陷处刚好连接，使其定位胶的凹陷处刚好与负极导电片相接通。这种冶金机械加工设备电解槽的改造不再需要运用传统的方法，阳极板靠近负极导电片时突出部分不用再套上塑料袋，极大地提高工作效率，运用起来也更加便捷。

4.3在电解槽的外部分别设置与电解槽内部的放液阀门

由于在每个电解槽外分别设有与电解槽内连通的放液阀，每个放液阀分别与连通至调液槽内的导管连通，可通过开启放液阀将电解槽内已用过的电解液放人调液槽内，待调液槽内的电解液处理调一声好后可通过设置在过滤槽与调液槽间的耐酸泵将电解液抽到过滤槽中，由过滤槽的滤布直接过滤电解液，再由与过滤槽连接的放液阀通过导管将过滤好的电解液放到各个电解槽中，整个过程方便快捷，既提高了生产效率，也降低了生产成本。

结语

综上所述，冶金机械加工设备电解槽在生产运行过程中易出现各种问题，会降低生产效率和经济效益，因此冶金行业必须重视到该项问题，及时将电解槽进行改造，同时定期进行检修和维护，延长电解槽的使用寿命，保证加工设备电解槽的高效、高质量运转，使加工设备电解槽在工作时能够保持正常运作模式，将加工设备电解槽的作用发挥到最大化，提高生产效益和经济效益，以此来实现冶金行业的经营战略目标。

参考文献：

[1] 张艳明.冶金机械加工设备电解槽的改造[J].现代制造技术与装备，2016（12）：148-149.

[2] 卜华明.冶金机械设备制造大工艺及费用分解[J].南钢科技与管理，2017（3）：52-55

（作者单位：建龙北满特殊钢有限责任公司）