大极板始极片机组排板装置及其改进

陈浩

（江西瑞林装备有限公司,江西南昌 330031）

大极板始极片机组排板装置及其改进

陈浩

（江西瑞林装备有限公司,江西南昌 330031）

为适应电解工艺的改进,提升国产第一代大极板始极片机组的生产能力,需对其排板装置进行改进。改进前的大极板始极片机组排板装置采取了与进口机组类似的结构，基本满足机组自动化作业的要求,机组生产能力达到380块/h。通过对排板装置结构的改进，缩短了提升拨板工序的工作时间,提高了机组的生产能力,可以满足600块/h的生产需求。

大极板始极片机组；排板装置；拨板；等间距排列；动作时序

0 概述

大极板始极片机组是传统法铜电解车间制作阴极板的自动化专用设备,具备自动分片、送片、矫平、轧纹、穿棒、铆接吊耳及定间距排板等功能[1-4]。2003年7月,江西瑞林装备有限公司为国内某大型有色企业研制的第一套国产大极板始极片机组一次投产成功,此后又根据生产实际需要进行了优化和改进,大大提升了机组的生产能力。该机组的研发成功,实现了大型传统法铜电解始极片机组的国产化,提升了我国铜电解大型自动化装备的技术水平。下文拟对该机组中的排板装置的优化和改进作简要说明。

1 排板装置改进前的状况、组成及结构

排板装置是大极板始极片机组的关键装置之一,主要作用是将刚装配好的阴极板从一层提升到电解槽所在的二层平台,并自动将阴极板按要求的间距等间距排列,以便满足专用吊车吊具的自动吊装作业。排板装置的动作应平稳、连贯,不应在本装置的作业过程中降低阴极板的悬垂度。

1.1 改进前排板装置的组成和结构

改进前的大极板始极片机组是江西瑞林装备有限公司的第一代大极板始极片机组,采用了与进口机组类似结构的排板装置(图1)。

图1 改进前的排板装置

由图1可见,该排板装置主要由提升装置、滑轨、拨板装置、排板链运机、接板装置5部分组成。提升装置主要由带挂钩的提升链条、链轮组及驱动装置等组成。滑轨主要由支撑板、减磨板等组成;支撑板安装在两边排板链条的外侧,减磨板镶在支撑板上面以减少导电棒在其上滑移时的磨损。拨板装置主要由拨爪、导向杆、拨板气缸等组成。排板链运机主要由排板链条、从动链轮组、张紧链轮组及驱动装置等组成。接板装置主要由接棒滑块、接棒气缸及导向座等组成。

1.2 改进前排板装置的生产过程

在一层刚装配好的阴极板被提升链条的挂钩提升到二层电解作业面上,并直接放到滑轨上的A点位置,接着拨板装置的拨板气缸动作,通过拨爪将阴极板从A点拨到接板工位的B点位置;接板气缸下降将阴极板放到带钩的排板链条上,然后排板链条向前移动1个节距,这样就实现了一块阴极板的排板作业。依次循环重复上面的动作可以完成阴极板的连续自动排板作业。改进前的排板装置基本满足机组自动化作业的要求,机组生产能力达到380块/h。

2 排板装置的优化和改进

2.1 排板装置改进要求和动作时序分析

随着电解铜产量的提高,电解工艺的改进,以及降低机组操作人员的劳动强度的需要,业主迫切需要提升第一代大极板始极片机组的生产能力,经计算,为满足年产200 kt/a电解铜的要求,改进后的始极片机组的生产能力至少应达到500块/h,且力争在600块/h以上。根据对生产实践的分析,排板装置是限制机组生产能力提升的关键工序之一,因此要提升整个机组的速度就必须对排板装置进行改进。

在改进前的排板装置中,最长的动作时序是：提升链条提升到位—拨板气缸伸出—拨板气缸缩回(拨板到B点)。要注意的是提升链条必须将阴极板放到A点后拨板气缸才能启动伸出动作,气缸伸出到位后才能缩回将阴极板拨到接板工位B点,阴极板到B点后提升链条才可以进行下一次提升,这样才完成了一次完整的提升拨板时序。要提高机组的排板能力,就必须缩短提升拨板工序的工作时间。但从机组的实际生产情况看,提升链条和拨板气缸的速度已经在较高水平上,提升装置和拨板装置都处在超负荷的状态下工作,已经降低了机组运行的稳定性。因此,在改进前的排板装置的框架下,机组的排板能力提升的潜力较小,排板装置必须采用更先进的结构。

2.2 排板装置改进后组成和结构

改进后的排板装置采用了更简洁的结构和简单的动作程序,新排板装置(见图2)主要由提升装置、排板链运及挡板3部分组成。其中,提升装置与改进前结构相似,主要由带挂钩的提升链条、链轮组及驱动装置等组成。排板链运机仍由排板链条、从动链轮组、张紧链轮组及驱动装置等组成,但其主要改动是将排板链条延伸到提升装置中,同时对排板链运机尾轮装置的结构进行了相应改进。在排板链条外侧增设了挡板,防止提速后阴极板从排板链条顶端滑出。

图2 改进后的排板装置

2.3 改进后排板装置的生产过程

改进后大大简化了排板装置的生产过程,其生产过程如下：在一层刚装配好的阴极板被提升链条提升到二层电解作业面上,并直接放到排板链条上的A点位置,接着排板链条向前移动1个节距,排板链条空出A位置后就可承接下一块阴极板,依次循环重复上面的动作完成全部阴极板的自动排板作业。通过生产实践证明,排板装置的改进是成功的,一个工作周期由7 s/块缩短到5.4 s/块,大大提高了机组的生产能力,完全可以满足600块/h的生产需求。

3 改进后的成效

排板装置的优化和改进已经完成,通过几年的生产实践的检验,证明改进排板装置具有以下成效：1)动作简洁,提升了整个排板装置的速度,使新排板装置能适应始极片机组达到600块/h的生产能力。2)控制简单、动作准确可靠、故障率低。3)动作环节少,对单个动作的速度要求不高,因此新排板装置动作平稳,对阴极板的扰动小,有利于保证阴极板的质量。4)结构简单,投资少。5)运动部件少,使用、维护和保养简便、成本低。6)取消了阴极板在滑轨上的滑动动作,减少了导电棒的磨损,延长了导电棒的使用寿命。

4 结束语

大极板始极片机组是传统法铜电解大规模生产的关键设备之一,本机组作为国内开发成功的第一条自动化作业的大极板始极片机组,填补了国内空白[5]。排板装置的优化改进大大提升了大极板始极片机组的生产能力,全面增强了机组排板技术的综合性能,形成了江西瑞林装备有限公司第二代大极板始极片机组的专有技术。该技术于2009年获得国家实用新型专利。机组改进后运行可靠,产品质量好,技术指标达到了国内领先和国际先进水平[6]。以本机组为主要组成部分的大极板铜电解作业机组,先后荣获江西省科学技术进步一等奖和中国有色金属工业科学技术一等奖。本机组的研制成功,结束了我国一直依赖从国外进口铜电解自动化作业机组的历史,具有良好的发展前景。

[1]金培.国产大极板铜电解联动作业机组的改进与创新[J].有色设备,2007(2):19-22.

[2]蓝慧文.大极板残极机组的开发与应用[J].有色冶金设计与研究, 2010,31(1):15-17.

[3]金培,陆军.浅谈芬兰奥托昆普型铜阳极板装备机组[J].有色设备,2004(S1):51-54.

[4]普宗祥.大极板铜阳极装备机组的国产化[J].有色冶金设计与研究,2013,34(1):31-33.

[5]刘小臣,邓爱民,彭宏道.铜电解阳极加工机组结构配置的优化[J].有色冶金设计与研究,2012,33(04):41-43.

[6]陈浩.大极板始极片机组综合矫平装置及其改进[J].有色冶金设计与研究,2013(6):55-56,63.

Plate Arrangement Device of Large Plate Starting Sheet Machine Set and its Improvement

CHEN Hao
(Jiangxi Nerin Equipment Manufacturing Co.,Nanchang,Jiangxi 330031,China)

In order to make suitable for electrolysis process and increase production capacity of first generation domestic large plate starting sheet machine set,the plate arrangement device needs to be improved.Plate arrangement device of large plate starting sheet machine set adopts structure similar to imported machine set before improvement,which can basically meet the requirement of automatic operation of machine set,and the capacity of machine set can reach 380piece/h.Through improvement of structure of plate arrangement device,working time of switch plate hoisting can be shortened and production capacity of machine set can be improved, which can meet the production requirement of 600 piece/h.

large plate starting sheet machine set;plate arrangement device;switch plate;equispaced arrangement;time sequence of action

TF351

B

1004-4345（2014）02-0024-02

2013-12-30

陈浩(1963—),男,高级工程师,主要从事冶金机械设计与研发工作。