張偉旗，蔡龍生

（1.江西銅業(yè)集團(tuán)銅材有限公司，江西貴溪 335424；2.江西銅業(yè)集團(tuán)貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424）

陽(yáng)極銅雙圓盤(pán)澆鑄機(jī)的故障診斷與處理

張偉旗1，蔡龍生2

（1.江西銅業(yè)集團(tuán)銅材有限公司，江西貴溪 335424；2.江西銅業(yè)集團(tuán)貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424）

對(duì)陽(yáng)極雙圓盤(pán)澆鑄機(jī)使用中出現(xiàn)的澆鑄圓盤(pán)錯(cuò)位、流槽跑銅等故障進(jìn)行了分析，并提出相應(yīng)的解決措施。

陽(yáng)極；雙圓盤(pán)澆鑄機(jī)；故障分析

陽(yáng)極澆鑄通常采用二種工藝：連鑄和鑄模澆鑄。其中，連鑄屬連續(xù)作業(yè)，連續(xù)澆鑄并軋成板帶，經(jīng)剪切或切割成單塊陽(yáng)極，因其設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投資較高，目前在國(guó)內(nèi)尚未推廣。而鑄模澆鑄又分為直線型和圓盤(pán)型：前者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、投資低，但澆鑄陽(yáng)極板質(zhì)量差；后者設(shè)備自動(dòng)化程度高、穩(wěn)定性能好、生產(chǎn)能力大、勞動(dòng)強(qiáng)度低，一般作為大型陽(yáng)極銅生產(chǎn)的主設(shè)備。

為與600噸陽(yáng)極爐相匹配，某冶煉廠從芬蘭OUTOKUMPU引進(jìn)了具有世界先進(jìn)水平的澆鑄系統(tǒng)。其自動(dòng)定量澆鑄設(shè)備為雙M-18圓盤(pán)澆鑄機(jī)，采用雙包澆鑄，產(chǎn)能為110t/h，每爐銅6小時(shí)內(nèi)可澆鑄完畢。

雙M-18圓盤(pán)澆鑄機(jī)主要由澆鑄圓盤(pán)及驅(qū)動(dòng)裝置、自動(dòng)定量澆鑄裝置、雙模噴涂系統(tǒng)、噴淋冷卻系統(tǒng)、預(yù)頂起及頂起裝置、鎖模裝置、自動(dòng)提取機(jī)、冷卻堆垛裝置、廢陽(yáng)極吊、液壓系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成。

其澆鑄工藝過(guò)程為：銅液從陽(yáng)極爐出銅口流出，經(jīng)活動(dòng)流槽、固定流槽后流入中間包，當(dāng)達(dá)到一定量時(shí)，開(kāi)始往電子秤上的澆鑄包灌注銅液，至設(shè)定重量時(shí)，中間包自動(dòng)返回，又開(kāi)始向另一側(cè)澆鑄包注入銅液；待圓盤(pán)上空模到達(dá)澆鑄位置后，澆鑄包開(kāi)始按設(shè)定程序向銅模內(nèi)澆鑄銅液至陽(yáng)極板單重時(shí)，澆鑄包停止?jié)茶T；然后，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，澆滿(mǎn)銅液的銅模進(jìn)入噴淋冷卻區(qū)進(jìn)行冷卻，中間包和澆鑄包重復(fù)上一次動(dòng)作。在噴淋冷卻區(qū)內(nèi)，未凝固陽(yáng)極板和銅模被強(qiáng)制均勻冷卻。隨后，陽(yáng)極板被轉(zhuǎn)至預(yù)頂起位置，頂起油缸動(dòng)作，陽(yáng)極板被頂起。

陽(yáng)極板要求澆鑄厚度一致、表面平整、無(wú)飛邊、毛刺。若出現(xiàn)廢品，可用廢陽(yáng)極吊吊走。而正品陽(yáng)極板則被連續(xù)轉(zhuǎn)至提取機(jī)位置，再次被頂起，提取機(jī)將其從圓盤(pán)內(nèi)取出，運(yùn)至冷卻水槽中冷卻；待水槽內(nèi)的陽(yáng)極板成垛累計(jì)達(dá)到設(shè)定數(shù)量后，冷卻水槽內(nèi)鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)可將整垛陽(yáng)極板送至冷卻水槽后端，由堆垛提升機(jī)將整垛陽(yáng)極板提升起，再用叉車(chē)運(yùn)至堆場(chǎng)。當(dāng)模內(nèi)陽(yáng)極板被提走后，空模繼續(xù)轉(zhuǎn)至噴涂區(qū)，噴涂裝置將空模噴上一層脫模劑，然后再進(jìn)入澆鑄位置進(jìn)行澆鑄。如此循環(huán)往復(fù)作業(yè)，直至澆鑄結(jié)束。

下面就澆鑄機(jī)澆鑄中常見(jiàn)故障及其處理進(jìn)行探討。

1 澆鑄圓盤(pán)錯(cuò)位等故障

1.1 主因分析

①圓盤(pán)電機(jī)跳電、起始位置丟失、潤(rùn)滑不到位、機(jī)械故障或按下緊急按鈕，造成圓盤(pán)錯(cuò)位；②圓盤(pán)構(gòu)架下面冷銅、雜物多，輕則使頂桿斷裂，重則使中心軸承受傷或損壞；圓盤(pán)構(gòu)架變形或整體下沉；③銅模未調(diào)平；④銅模夾堆積冷銅；⑤圓盤(pán)導(dǎo)軌結(jié)銅；⑥冷卻循環(huán)水管道堵塞或污水池水位高，淹沒(méi)圓盤(pán)電機(jī)。

1.2 處理措施

在轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)前，要檢查圓盤(pán)上有無(wú)障礙物、下有無(wú)人員作業(yè)。①PC監(jiān)視器上STOP會(huì)發(fā)出一組圓盤(pán)錯(cuò)位報(bào)警信號(hào)，應(yīng)先檢查錯(cuò)位原因，排除故障后再進(jìn)行圓盤(pán)復(fù)位；②及時(shí)清理構(gòu)架下面堆積冷銅，矯正已變形的構(gòu)架；③換銅模時(shí)，應(yīng)加油潤(rùn)滑銅模調(diào)平螺栓；④定期清理堆積冷銅；⑤為保護(hù)滾輪，保證圓盤(pán)運(yùn)行平穩(wěn)，需定期清理導(dǎo)軌結(jié)銅；⑥檢查循環(huán)水出口通道，確保冷卻水的正常排放；檢查排水泵是否正常排水，確保循環(huán)水池水位正常。

1.3 改進(jìn)措施

①增加自動(dòng)潤(rùn)滑裝置，為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)加潤(rùn)滑油，有效改善驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑狀況。

②在循環(huán)水池內(nèi)新增一個(gè)水位檢測(cè)裝置及兩臺(tái)自吸泵，根據(jù)液位高度自動(dòng)排水，確保水池水位正常。

2 流槽跑銅故障

2.1 主因分析

①流槽制作質(zhì)量差；②流槽未烘烤好，導(dǎo)致澆鑄時(shí)翻包；③出銅口制作太小或做歪，不符合標(biāo)準(zhǔn)；④流槽內(nèi)有渣等障礙物，影響銅水流動(dòng)。

2.2 處理措施

應(yīng)立即將爐子傾轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，再上平臺(tái)檢查原因。①因制作質(zhì)量問(wèn)題如死活流槽接頭處漏銅，可用壓縮空氣或水進(jìn)行冷卻。漏銅嚴(yán)重時(shí)，流槽被燒穿，必須中止?jié)茶T作業(yè)。②出銅前，爐前人員必須仔細(xì)檢查流槽烘烤情況。③按標(biāo)準(zhǔn)制作出銅口。④一般只需用釬子清除掉障礙物，即可連續(xù)作業(yè)。

3 銅模溫度高故障

3.1 主因分析

①增壓泵故障，出水壓力低；②手動(dòng)閥未打開(kāi)，氣動(dòng)閥壞；③噴嘴或排管孔堵塞。

3.2 處理措施

①若確認(rèn)是增壓泵故障，應(yīng)立即切換到另一臺(tái)泵；②開(kāi)水時(shí)要檢查出水情況，若氣動(dòng)閥壞，應(yīng)立即聯(lián)系電氣維修人員處理；③定期檢查并清理噴嘴或排管孔。

4 中間包或澆鑄包發(fā)紅故障

4.1 主因分析

①澆鑄包未烘烤好，澆鑄時(shí)翻包；②制作質(zhì)量差；③清理澆鑄包時(shí)，松動(dòng)了耐火磚。

4.2 處理措施

應(yīng)立即用壓縮空氣冷卻，嚴(yán)重時(shí)中止?jié)茶T。①烘干澆鑄包或更換已烘烤好的包；②把好中間包和澆鑄包制作的質(zhì)量關(guān)和驗(yàn)收關(guān)；③清理包時(shí)，不得松動(dòng)耐火磚。

5 陽(yáng)極板粘模故障

5.1 主因分析

①銅液粘度高，澆鑄速度快；②冷卻水未控制好；③噴涂裝置損壞或噴涂效果差，未及時(shí)進(jìn)行人工補(bǔ)澆；④新更換銅模操作不當(dāng)。

5.2 處理措施

必須立即向控制室報(bào)警，并鎖定圓盤(pán)。先將鎖模、預(yù)頂起投入，采用鋼釬或錘子松動(dòng)陽(yáng)極板來(lái)脫模。若時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)關(guān)閉冷卻水；待脫模后，用廢陽(yáng)極提取裝置或吊車(chē)吊走廢品；然后，解除鎖定，打開(kāi)冷卻水，通知噴涂崗位人員處理模內(nèi)結(jié)銅。

①澆鑄時(shí)，若銅液溫度太高，應(yīng)通知爐前人員降低燒油量，并放慢澆鑄速度；②冷卻水是造成粘模的主因，必須嚴(yán)格按規(guī)程作業(yè)；③噴涂裝置損壞或噴涂效果差會(huì)粘模，應(yīng)及時(shí)人工補(bǔ)澆；④新?lián)Q銅模易粘模，應(yīng)特別注意：澆鑄前，要用噴涂料干粉或噴涂料溶液涂抹，并放上冷銅；澆鑄時(shí)，用手動(dòng)澆鑄，不可澆得太滿(mǎn)；在噴淋區(qū)，前二圈不開(kāi)底部水，以確保模溫盡快提升；進(jìn)入噴涂區(qū)后，不用自動(dòng)噴涂，仍用手工涂抹法，并放上冷銅；到了第三圈后，則可酌情采用正常澆鑄。

6 提取機(jī)或水槽掉板子故障

6.1 主因分析

①提取機(jī)抱夾偏差或抱夾氣缸故障，未完全夾住或夾緊板子，或從水槽返回時(shí)未完全打開(kāi)，帶起陽(yáng)極板；②陽(yáng)極板耳部不飽滿(mǎn)或嚴(yán)重彎耳，或進(jìn)入水槽時(shí)耳部斷裂；③銅模錯(cuò)位，造成偏差較大；④水槽鏈條不同步；⑤頂桿變形或斷裂導(dǎo)致頂桿動(dòng)作不同步或滑塊松動(dòng)磨損，高度、前后偏差。

6.2 處理措施

嚴(yán)禁再用提取機(jī)提板子。①排除頂桿、提取機(jī)抱夾或氣缸故障；②嚴(yán)禁提取耳部不飽滿(mǎn)或嚴(yán)重彎耳的陽(yáng)極板，應(yīng)立即關(guān)閉水槽進(jìn)水閥，用吊車(chē)將掉在水槽內(nèi)的陽(yáng)極板吊出；③待錯(cuò)位的銅模復(fù)位后，方可使用提取機(jī)；④檢查鏈條有無(wú)脫落或鏈輪磨損嚴(yán)重；⑤澆鑄前，必須認(rèn)真點(diǎn)檢設(shè)備和進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，更換損壞頂桿。

6.3 改進(jìn)措施

①將雙頂桿改為單頂桿，消除雙頂起高度、前后不一致導(dǎo)致掉板子現(xiàn)象；且減少了頂桿消耗費(fèi)用。②在噴涂位置增加頂桿錘打裝置，使頂桿落到位。

7 水槽鏈條脫離故障

7.1 主因分析

①鏈條行走時(shí)不同步；②水槽內(nèi)掉板子；③水槽內(nèi)氧化銅堆積太多。

7.2 處理措施

嚴(yán)禁再用提取機(jī)提取陽(yáng)極銅，應(yīng)立即關(guān)閉水槽進(jìn)水閥，用吊車(chē)將掉在水槽內(nèi)的陽(yáng)極板吊出。①組織人員將鏈條復(fù)位；②澆鑄前，認(rèn)真點(diǎn)檢設(shè)備，對(duì)設(shè)備進(jìn)行試運(yùn)行；③每天清理水槽內(nèi)的氧化渣。

8 陽(yáng)極板夾耳故障

8.1 主因分析

①銅模耳部下沿的脫模斜度偏小；②銅模耳部破損；③銅模耳部未刷脫模劑；④圓盤(pán)停留時(shí)間太長(zhǎng)，主要是澆鑄時(shí)故障導(dǎo)致。

8.2 處理措施

①若是脫模斜度問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)修整；②用噴涂料填充破損的銅模耳部；③澆鑄過(guò)程中，要定期對(duì)銅模耳部刷上一層脫模劑；④盡快排除澆鑄中的故障。

9 噴涂對(duì)銅模和陽(yáng)極板的影響

9.1 主因分析

①?lài)娡苛窟^(guò)多：銅模內(nèi)水分蒸發(fā)太慢，澆鑄時(shí)易飛濺，導(dǎo)致陽(yáng)極板飛邊、毛刺多；②噴涂量不夠：銅模易龜裂，陽(yáng)極板產(chǎn)生粘模，龜裂嚴(yán)重時(shí)，澆鑄中噴涂料不易蒸發(fā)，造成陽(yáng)極板鼓泡；③噴涂不均或局部噴不到：陽(yáng)極板產(chǎn)生粘模或加劇模面的開(kāi)裂。

9.2 處理措施

①每次澆鑄結(jié)束后，應(yīng)把計(jì)量罐清洗干凈，即：噴好最后一塊模子后，把計(jì)量罐放入旁邊清水桶內(nèi)用清水噴一圈模子，達(dá)到清洗管路、噴嘴和計(jì)量罐之目的，計(jì)量罐在清水桶內(nèi)浸著，待下次澆鑄再取出，清水桶需常換水；②及時(shí)更換開(kāi)裂或破損膠管，疏通已堵塞噴嘴，定期清洗攪拌罐，排空檢查。

10 冷卻水對(duì)銅模和陽(yáng)極板的影響

10.1 主因分析

①冷卻水量過(guò)多：使銅模溫度低，澆鑄時(shí)會(huì)產(chǎn)生飛濺，導(dǎo)致陽(yáng)極板飛邊、毛刺多；②冷卻水量不足：銅模冷卻不充分，陽(yáng)極板易粘模和銅模易變形；模內(nèi)陽(yáng)極板強(qiáng)度不夠，會(huì)在預(yù)頂起時(shí)將板面頂彎或斷裂，未完全凝固板子進(jìn)入水槽時(shí)會(huì)“放炮”；③冷卻水噴射不均：使銅模溫度分布不均，造成陽(yáng)極板粘模和加快銅模變形速度。

10.2 處理措施

①常點(diǎn)檢噴淋水增壓泵盤(pán)根情況；②控制室內(nèi)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)指示是否正確；③噴淋水各氣動(dòng)閥、手動(dòng)閥動(dòng)作是否正常；④?chē)娏芩Ч苁欠癖慌鰤模ɑ蛩N振動(dòng)）錯(cuò)位斷裂；各支管?chē)娏芸资欠穸氯?，噴淋方向是否正確，需常換、疏通和校正。

11 事故停電、停水應(yīng)急處理

11.1 事故停電應(yīng)急處理

①正常澆鑄作業(yè)時(shí)，一旦停電，爐子會(huì)通過(guò)氣動(dòng)馬達(dá)自動(dòng)傾轉(zhuǎn)到頂部位置；②若爐子未自動(dòng)傾轉(zhuǎn)到頂部位置，應(yīng)聯(lián)系爐前人員傾轉(zhuǎn)爐子；③應(yīng)確認(rèn)中間包、澆鑄包是否返回等待位置，若設(shè)定時(shí)間內(nèi)未返回，應(yīng)立即組織人員處理；趁銅水未凝固，在中間包、澆鑄包及活動(dòng)流槽內(nèi)擱置環(huán)狀鋼筋；④應(yīng)保證中間包銅液不溢出，保護(hù)電子秤；⑤噴涂人員將所有開(kāi)關(guān)切換到停止位置，將計(jì)量罐從攪拌罐內(nèi)取出放入清水桶內(nèi)；⑥現(xiàn)場(chǎng)將水槽、噴淋循環(huán)水泵運(yùn)至機(jī)側(cè)；⑦停電30s后事故電源供電：可將各盤(pán)面操作轉(zhuǎn)為“直接手動(dòng)”；除噴涂攪拌機(jī)要啟動(dòng)外，其余設(shè)備嚴(yán)禁啟動(dòng)、澆鑄；⑧正常供電后，應(yīng)及時(shí)清理銅模內(nèi)陽(yáng)極板，并進(jìn)行設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)。

11.2 事故停水應(yīng)急處理

①正常澆鑄作業(yè)時(shí)，一旦停水，先要放慢澆鑄速度，查找哪路水有故障；②通知爐前監(jiān)視澆鑄冷水池、吸水池水位，可根據(jù)實(shí)際情況手動(dòng)啟動(dòng)蓄水池循環(huán)泵，向冷水池補(bǔ)水；③當(dāng)冷水池水位低于1.50m泵自停后，不可再啟動(dòng)循環(huán)泵，須待冷水池液位補(bǔ)足后，方可啟動(dòng)；④若需停止?jié)茶T，先將爐子傾轉(zhuǎn)到頂部位置；⑤通知廢陽(yáng)極崗位人員關(guān)閉水槽出口水閥；⑥延長(zhǎng)陽(yáng)極板在銅模內(nèi)的滯留時(shí)間，使陽(yáng)極板能冷卻成型；⑦按其它澆鑄結(jié)束程序作業(yè)。

12 結(jié)語(yǔ)

雙圓盤(pán)澆鑄機(jī)是銅陽(yáng)極生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)行是否平穩(wěn)、順利，勢(shì)必影響到陽(yáng)極板的物表質(zhì)量，進(jìn)而直接影響到銅電解的殘極率、電流效率以及電解銅的質(zhì)量、成本和能耗水平，因此，迅速判明并排除其澆鑄中的故障極其重要，它對(duì)提高設(shè)備澆鑄能力，滿(mǎn)足其工藝指標(biāo)要求,有效地降低生產(chǎn)成本,可提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障。

[1]程良能，等.有色金屬冶煉設(shè)備：火法冶煉設(shè)備：第1卷[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1994.

[2]W.G.達(dá)文波特，等.銅冶煉技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

[3]張旺，王鵬.陽(yáng)極銅圓盤(pán)澆鑄系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新之路.世界有色金屬[J],2009（增刊）.

[4]王立川,任鴻九.有色金屬提取冶金手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)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

張偉旗（1965-），男，高級(jí)工程師，研究方向：銅加工、有色冶金、機(jī)電設(shè)備