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[科普中国]-阳极浇铸与称重机

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阳极浇铸中,阳极板的定量浇铸对整个生产有着至关重要的影响,所以采用称重机,即称重系统来控制浇铸量。

质量控制重要性阳极浇铸中,不具备一定化学品质及物理规格的铜阳极板,会导致合格率低而使生产模耗成本升高,且不符合要求的废板将做回炉重炼处理,整体的生产成本就会变高。对粗铜的火法精炼处理其最终的目的,是想要达到符合化学方面要求及物理规格方面的可电解铜阳极板。

在电解工序中,之前浇铸出的阳极板的质量会对工序产生较大的影响,对经济成本来讲尤甚,所以这也会与企业的经济效益关联起来。前面所讲的化学品质的控制,在阳极精炼炉方面主要有粗铜的进料、进炉氧化过程、扒渣、还原过程、最终浇铸这五项操作环节。为取得控制的主要目的,即确保铜阳极板的质量并使其生产趋于更稳定,需要将可能会影响到该结果的每个环节与因素都考虑来,统一管理,通过改善炉前氧化、还原操作,从而使阳极板化学品质得到控制。

人工控制流程

人工控制浇铸的圆盘浇铸机生产过程为:固定式反射炉 铜水 浇包 铸模 冷却成型 阳极板 集铜槽冷却 吊车起吊,生产过程见图1。

局限性该浇铸设备的特点是结构简单,阳极板的重量和厚度全凭浇铸操作工根据模子的深度来控制。圆盘上阳极板冷却是通过人工调整冷却水量进行控制,阳极板从母模内起板也是人工控制进行起吊,一般人工控制的圆盘浇铸机生产能力在20~30t/h。整个生产过程全由人进行判断和控制,劳动强度大,而且设备也不稳定。1

称重机控制奥托昆普浇铸机20世纪50年代,世界上的一些设备制造厂家开始研究半自动或自动定量浇铸设备,由微机控制称量包,经液压系统自动浇铸,经过几十年的不断完善和改进,当今世界上制造的自动圆盘浇铸机设备的代表是芬兰的奥托昆普浇铸机,示意图如下:

该浇铸设备的特点是自动化程度高,整个控制系统复杂,它能监测浇包的瞬间重量,控制熔体流入模子的速度,对铸模和铜水的冷却自动监控调整冷却水流量。成型后阳极板采用自动起板机吊起放入冷却集铜槽内。整套设备结构紧凑,占地面积小,使用方便。

优点奥托昆普浇铸机和人工控阳极浇铸质量对比表如下:

通过所列图表的对比,我们可以看出,奥托昆普浇铸机浇铸出来的铜阳极板合格率明显高于人工控制浇铸机,其浇铸精度也到达了较高的标准,浇铸出的铜阳极板的板面平整度以及浇铸出的品质也更高。2

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所