铅电解始极片机组的优化改进

刘书培，左淮书，卫 伟

（河南豫光金铅股份有限公司，河南济源 459000）

铅电解始极片机组的优化改进

刘书培，左淮书，卫 伟

（河南豫光金铅股份有限公司，河南济源 459000）

介绍了铅电解始极片机组生产运行中存在的掉棒、弯曲等问题，通过改进辊筒材质及冷却方式，优化上棒、喂棒方式，改造平片机构等一系列措施，提高设备运行效率，降低生产成本，减轻职工劳动量。

铅电解；始极片；机组

河南豫光金铅股份有限公司是国内最大的电解铅生产基地，电解铅产能40万t／a，铅电解生产中的主要设备有熔铅锅、阳极板机组、始极片机组、电铅铸锭机组等。该公司始极片机组始建于1993年，随着生产规模的扩大，不断对机组进行改进，单台机组的生产能力由原来的300片／h增加到360片／h，最高达到400片／h［1］。但是产能增加后，机组运行故障也不断增多，尤其是制片、上棒、喂棒、平片机构，加大了职工劳动量，所以生产中需对机组不断进行优化改进。

1 始极片机组生产流程

始极片机组由制片、裁片、提片、铆片、平片、排片装置组成，该机组采用PLC控制技术，通过机、电、液一体化动作实现自动化操作，始极片生产流程如图1所示。

图1 始极片生产流程示意简图

2 存在的问题及分析

2.1 制片辊筒的问题

制片辊筒负责始极片制片工作，如图2所示。辊筒冷却效果差，裁片后仍需要对始极片淋水降温，才能保证不变形。此部分水沿链轮、轴承座流下，与机组润滑油混合，造成机组积油、积水，生产环境较差，这与清洁化生产的方针不符。污水必须进入污水处理站进行净化处理。目前单台机组的月用水量都在300 m3以上，污水处理综合成本高达10.3元／m3，大大增加了生产成本。表1为2016年4～7月始极片机组用水情况统计表。

图2 始极片制片辊筒

表1 2016年4～7月始极片用水统计表

2.2 喂棒机构的问题

喂棒机构由链条带动喂棒花轮旋转，到达既定位置，提片电机开始提片［2］，如图3所示。由于始极片机组喂棒机构使用多年，而且传动系统多、设计复杂、精确度差，这就导致喂棒花轮带动铜棒旋转时经常不能到达提片帽篮中间位置，造成始极片脱落，只能将这部分始极片重新加锅熔铸。不仅增加了天然气用量，而且职工需要手动将废片回锅，大大增加了职工的劳动强度，在处理过程中存在安全隐患。表2为2016年4～7月份始极片废片情况统计表。

图3 喂棒机构

表2 2016年4～7月始极片废片率统计表

2.3 铜棒与始极片接触的问题

始极片提片后先进行铆片使其固定牢固，再平片、排片，合格的始极片要求平直无弯曲、无孔洞、无缺角。经过观察，始极片铸片机组平板系统活动板顶部有2根圆钢，对铜棒进行挤压，保证接触良好。但该装置只局限于铜棒两端，中间部位铜棒与铅皮之间空隙仍较大，接触不好，导致通电能力下降，发热量增加，影响电效。

3 解决措施

要确保始极片机组正常高效运作，就必须再次对其进行优化改进。

3.1 针对制片机构冷却效果差，用水量大的改进

1.更换新的制片辊筒，改变辊筒材质，由灰铸铁改为球墨铸铁。辊筒壁厚由20 mm降低到18 mm。

2.对辊筒内部进水方式改进，由水平流入改为向上喷出，使温度最低的水首先与辊筒内温度最高的部位接触，提高冷却效果。

3.加大循环水管径，由原来的32 mm改为50 mm，增大循环水量，加快始极片降温速度。

4.提高循环水中阻垢剂加入量，减少辊筒内壁上结垢。

3.2 针对上棒、喂棒机构掉棒问题的改进

2016年8月份着手对上棒链轮进行改造。拆卸掉原来的上棒齿轮、上棒链条、喂棒花轮，改为油缸直接推动棘轮旋转带动铜棒上棒，通过电磁阀控制油缸动作，确保了铜棒每次都能到达提片帽篮中心，有效减少了掉棒、喂不到棒等现象。改造后如图4所示。

图4 改进后的喂棒机构

3.3 针对铜棒与始极片接触不好的改进

在始极片平板系统上方增加15cm宽钢板，并安装松紧调节弹簧，平板系统工作时，该装置对铆片位置、铜棒位置施压，使铜棒与始极片接触紧密，进一步降低槽面接触电压，降低直流电耗。

4 效益分析

2016年8月底完成了始极片机组的全部改造工作，取得了明显的经济效益和社会效益。

1.始极片废片数量明显减少，职工劳动量降低显著，废片统计见表3。

表3 2016年9～12月始极片废片率统计表

2.降低了天然气用量，改造后天然气指标下降3%以上，月可节约天然气400 m3左右。

3.降低了冷却水的消耗。对制片辊筒和管路改造后，完全取消了始极片淋水。单台机组每月可减少用水300 m3左右，节约污水处理费用3 100元。

4.电解过程中连电数量减少，电效提高了0.2%～0.25%。

5 结 语

始极片机组改进后，提高了制片效率，改善了始极片质量，为高效生产提供了保证。由于节约了水和天然气，有效降低了生产成本。职工不必将大量废片手工扔到熔铅锅内，职工劳动强度明显降低，工作积极性提高。

参考文献：

［1］ 刘运锋.豫光金铅集团始极片制造联动线机组改进实践［J］.有色金属，2010，62（4）：74－75.

［2］ 赖旭日.始极片生产线的改进与实践［J］.机电工程技术，2007，36（8）：100－102.

Optim ization and Im provement of Lead Electrolysis Starting Sheet Unit

LIU Shu-pei，ZUO Huai-shu，WEIWei
（Henan Yuguang Gold＆Lead Co.，Ltd.，Jiyuan 459000，China）

This paper introduces the production and operation units in the presence of lead electrolytic cathode copper off and bending problems，By improving thematerial and cooling roller，optimizationing of copper feed way，modifying cathode unit such a series of measures，it improved equipment operating efficiency，lowered production cost and reduced the labor ofworkers.

lead electrolysis；starting sheet；unit

TF082

A

1003－5540（2017）01－0041－03

2016－12－08

刘书培（1985－），男，助理工程师，主要从事粗铜、粗铅、电解铅生产设备的管理、改造、维护工作。