精炼阳极炉提高阳极板质量生产实践

张 应

（五矿铜业（湖南）有限公司，湖南 衡阳 421513）

用阳极炉对粗铜进行精炼主要是在阳极炉炉内温度达到1200℃左右时，向炉内的铜液鼓入压缩空气，使得铜液中的杂质与空气中的氧气发生氧化反应，反应物形成氧化渣被除去，然后利用还原剂将铜中的氧气除去，最后将铜液浇铸到模具中形成阳极板。在生产过程中发现阳极板的质量合格率较低，为此对其原因进行了探究，并实施了改进措施，提高了阳极板的质量[1]。

1 阳极板存在的质量问题分析

1.1 阳极板容易出现钝化的问题

由于阳极炉所生产的材料原料是吹炼粗铜及电解残极，吹炼粗铜原料来源于众多高含铜物料，因此所精炼的原料相比较而言成分也较为复杂，特别是含有较多的铅、锌、镍、锑、铋、锡等。原料中含有较多的杂质元素，使阳极板十分容易出现钝化的现象，从而降低了阳极板的质量[2]。

1.2 阳极板的重量不达标

在对铜板进行电解时，对阳极板的重量和厚度有着一定的要求。目前，所生产的阳极板在重量上不符合电解的要求，电解阳极整形时增加了劳动力，使得工序更加繁琐，一旦某些环节处理不当就会产生废板，降低阳极板合格率。

1.3 阳极板出现表面鼓包问题

阳极板在浇铸时偶尔会出现不同大小的鼓包，鼓包严重的高度达到了8mm。在电解时，鼓包会缩短阴、阳极之间的有效间距，容易在阴极上出现粒子，影响阴极铜的质量。

2 提高阳极板质量的解决措施

2.1 对阳极铜的化学品质进行生产管理

阳极炉在进行精炼时需要多个操作环节，在每一个操作环节过程中要认真的进行把控，尽可能的把影响到产品质量的任何一个环节都进行有效管理，确保阳极板质量可以得到有效提高。

在阳极炉操作中有一项是进行氧化反应，氧化的主要目的是在一定程度上去除铜液内的铅、锌等杂质。所以为了能保证可以有效的去除出铜液的杂质，必须采取以下的生产控制措施。

（1）吹炼工序在出铜前进行压渣相关操作。减少粗铜中杂质的含量，防止大量杂质在精炼阳极炉中大量存在。

（2）根据不同原料选择不同的升温方式。如果原料中杂质比较容易清除，没有过多杂质存在，这时阳极炉的升温方式可以采用直线升温，让阳极炉可以迅速的加热到需要的温度，加快氧化速度。但是如果原料中杂质较多，而且存在过多的难去除杂质，此时阳极炉的升温方式就要选择缓慢升温，使氧化终点与升温终点同步，提高炉渣的温度，从而降低炉渣的黏度，更好的去除炉渣[3]。

（3）进行合理的扒渣操作。阳极炉在进行还原的过程中，那些没有被扒除的残留在炉内的杂质金属就会被还原，炉内浮渣应尽可能的在进行还原作业前倒出。不能倒出时可以根据杂质的情况在氧化时加入适量的熔剂造渣，这样可以有效的除去较多的杂质[4]。

（4）确保炉内铜液可以充分的进行氧化还原反应。为了保证炉内铜液充分进行氧化还原反应，必须保证阳极炉内铜液量，使氧化还原的程度更加均衡。保证阳极炉内铜液量，可以使铜液的搅动更加有效，从而提高阳极板的质量，对取样判断氧化还原终点的准确度更加有力。

2.2 对阳极铜的物理质量进行生产管理

（1）严格控制炉内出铜温度。在生产过程中，严格按工艺操作规程操作，要求氧化样表面平整且略凹，无气泡，呈砖红色；样断面无硫孔、硫丝，还原样表面平整花纹细密均匀，样面有油光，呈玫瑰红色，样断面1/3以上的结晶、无气孔，从而确保还原后所得到的化学成分含铜大于99%，含氧、硫及其他杂质在合理范围内，控制出铜温度在1240℃~1260℃以确保铜水的合格。

（2）对模温进行有效控制。为了可以有效的控制模温，下模水由四根直喷管改为四字型喷管。为了能够及时的对模温进行监控，可以利用红外测温仪对其进行监控，根据模温开启上、下模水，保证模具的温度控制在180℃~240℃范围内。假如在停产时间过长时，需要对模具进行烘烤。

（3）对还原的终点进行有效控制。严格控制还原的终点含氧在500ppm~2000ppm间，防止存在过还原的现象发生，从而防止铜液析氢造成阳极板面出现鼓包问题。

（4）新增一对喷涂喷嘴。为了有效解决脱模剂喷涂不均匀的现象，在原有的两个喷嘴间再增加两个喷嘴，有利于控制模具的温度以及防止出现阳极板鼓包、毛刺问题。

（5）对模具的使用以及模具的管理进行改善。原来使用可修复的铸钢模具，更换频次高，模具中心容易侵蚀凹陷造成阳极板驼背凸起，每次更换模具均会产生1块~2块废板，增加了劳动强度也增加了废板量。后改为铸铁模具后不再修复，模具月消耗量从材质更换前的120块降低到现在的28块，劳动强度大幅度降低；单模阳极板浇铸量并没有减少，达到400t/块，阳极板质量得到提高同时废板产生量也大量减少。

（6）加强对浇铸称系统的校正工作，防止称重不准以及浇铸包底座出现变形而使得浇铸包摆放不平整的现象发生，从而防止出现阳极板重量不稳，板面厚度不均的问题。

（7）对包子制作进行改进。原包子制作较为随意，深浅不一，包子嘴弧度不标准，包子受料时铜液容易涌出包子造成阳极板偏重和产生毛刺。后改为模板支撑制作保证包子容积，使用标准弧度板测控包子嘴弧度，使包子制作更加规范统一，浇铸包受料时铜液不再涌出，包子嘴在一个水平上，浇铸曲线控制更加平稳，也有利于阳极板重量的稳定。

2.3 加强生产管理工作

（1）制定管理制度、细化岗位职责。通过实行岗位绩效考核制度来规范岗位人员的操作以及操作标准，防止在生产过程中出现操作失误导致阳极板质量出现问题。

（2）加强质量管理工作，建立质量控制管理制度。一旦出现阳极板质量不合格时，需要按照工艺操作对其不合格原因进行分析，查找出问题的原因所在，制定相应的解决措施，消除不利因素对于阳极板质量的影响。

（3）加强员工培训及全员操作能力。鼓励操作人员一专多能，对操作人员实行员工轮岗换岗，对于那些较为关键的岗位，则需要从考核合格者中择优选取。

（4）建立考核制度，对操作质量、产品质量、设备使用情况等均纳入考核管理中，按照奖惩分配制度对全体员工进行奖惩考核。

3 结论

综上所述，本次论文主要就阳极炉精炼时所出现的阳极板质量不达标的问题进行了分析探讨，找出了产生问题的原因，并制定了一系列提高阳极板质量的解决措施。经过这些措施的实施，加强了对生产过程控制以及生产管理的控制，使阳极板质量有了较高的提高，阳极板合格率从95%提高到99%，而且产能趋于稳定，为公司今后提高阳极板质量奠定了坚实基础。