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圆盘浇铸系统自动挂钩和排板的改进

2019-03-08宾士华

中国有色冶金 2019年1期
关键词:阳极板辊子圆盘

梁 玲, 宾士华

(1.广西现代职业技术学院, 广西 河池 547000; 2.广西梧州华锡冶炼有限公司, 广西 梧州 543000)

圆盘浇铸系统在有色行业中有着广泛应用,如铜、铅阳极板的浇铸等。以铅阳极板的圆盘浇铸为例,该套设备主要由以下部分组成:定量浇铸系统,圆盘浇铸机、辅助系统,详见图1。定量浇铸系统是将定容量的铅液浇铸入阳极模型内,然后进入圆盘浇铸机,浇铸机由中心定位装置,圆盘,起模装置,托轮装置,驱动装置等组成,主要完成铅阳极板连续浇铸、冷却定型、脱模等工作,辅助系统主要包括阳极板的起板和排板装置,经过排板后的阳极板可整排吊运到电解生产工序[1]。

图1 圆盘浇铸系统示意图

广西有色金属集团鑫华公司2014年由于扩大铅电解生产规模,新增了一套铅圆盘浇铸系统。该套设备是自行设计制作安装的。调试后于2015年3月正式投入生产,在运行了近半年后,针对现场设备维护维修及设备操作出现的问题,机电工程技术人员建议把阳极板挂板和平板部分由人工改为自动,可有效减轻工人的劳动强度,减少设备及人员安全事故,并提高生产效率。本文叙述了对圆盘浇铸系统自动挂钩和排板的改进。

1 圆盘浇铸系统的组成及工作原理

1.1 定量浇铸系统

按照浇铸工艺要求,周期性地将一定数量的液态金属由浇铸包注入锭模,定量均匀分配给每个锭模。采用的是斜面抬起式自动浇铸装置,铅泵将熔融铅液注入浇铸中间包内,中间浇铸包把铅液再定量地注入阳极模内,当完成一个模的浇铸后关闭浇铸口,待圆盘转动进入新的阳极模重复浇铸,每块阳极板重约60 kg。

1.2 圆盘浇铸机

由以下几部分组成:中心定位装置,圆盘,起模装置,托轮装置,驱动装置。中央为中心定位装置,其支承装有四点接触式向心推力球轴承,既降低圆盘的运行阻力,又提高圆盘的旋转定位精度。装拆和维修也较方便。圆盘直径φ6 600 mm,采用连续焊接工艺制作,断面是空腹矩形,采用16#槽钢及δ10钢板等焊接组成,用螺栓固定在中心定位装置上,中间注入冷却循环水冷却阳极模,它承受全部铸锭和铸模等的载荷。托轮为铸钢加工件,均布安装在圆盘底部四周共有8组,支承圆盘的重量。起模采用翻板机构利用顶针顶起阳极板,装置冲击力小,平稳性较好。驱动装置是电机驱动外槽轮机构控制圆盘间歇转动。

1.3 辅助系统

主要由阳极板的起板和排板装置组成。阳极板的起板是指将顶起的阳极板从圆盘上吊挂运走,采用的是正取链式取板机,电机带动链轮及链条上的两挂钩按指定的路线行走,运行到阳极板脱膜位置,挂钩将阳极板的两耳钩起,同时吊离圆盘,为了使整个过程平稳、安全,链条安装在“门”式钢结构框架上,链速较慢。排板装置是把吊运来的阳极板排成一排,便于起重机整排吊走,采用的是倾斜滑落式钢轨架,把倾斜钢轨架安装在排板装置的末端,当阳极板停留在架子上时,利用阳极板自身的重力,两耳会顺着倾斜的方向滑下,这样重复就形成一排了。

2 存在问题及分析

2.1 起板挂钩问题

原来采用的正取链式取板机,起模和挂钩的动作不协调,即起模停留等待时间短,且链条带动挂钩挂上阳极板耳的运动准确率低。导致挂钩基本不能准确自动完成钩耳取板的动作,均为两人采用人工挂耳方式进行(因每块阳极板重约60 kg),工作环境恶劣,劳动强度大。

2.2 排板问题

原设计是利用阳极板自身的重量,当脱钩后架在倾斜的槽钢架上的Φ36 mm圆钢后自动滑下排板,详见图2。由于阳极板耳一高一低,一长一短,导致重心变化较大,如果仅靠自重滑落排板,也仅有少部分能实现,须人工协助用钩子刮下帮助滑落排板,现场人工操作较危险,劳动强度大。

图2 排板架示意图

3 改造措施

1)针对挂耳时阳极板停留等待时间较短(约为5 s)的问题,技术员降低了圆盘外槽轮转动速度,使停留时间增加为8 s,保证挂钩时间充足,同时也需调整定量浇铸的速度,保持浇铸好的阳极板各参数合格。而对于挂钩挂上阳极耳的准确率较低的问题,经过现场技术分析,是因为原挂耳链轮运动轨迹的幅度小,从而导致挂钩经常钩不上耳子,因此,需增加一组导轮,加大钩取时的准确率,如图3所示。

图3 挂钩链轮改造示意图

2)为了使阳极排板可自动进行,工程技术员在圆钢的外侧加装了一排辊子,辊子的上顶面略比圆钢顶面高约1 mm,并在表面涂上黄油,辊子为自行设计加工,外径Φ45 mm,内安装防尘轴承,增加的辊子可使阳极板均匀平稳排板,详见图4。

4 改造效果

两部分改造后基本解决了自动挂钩和排板问题,每班偶尔有脱钩现象。原来的阳极板挂钩为人工,每班两人,排板每班一人,改造后两部分每班只需一人就可以管理操作,大大节约了人工开支,以每人3 500元/月来计算,每月节约约2.45万元。

图4 排板装置改造图

改造措施减轻了工人在高温及恶劣环境下的劳动强度,有效降低了工人的安全风险及健康伤害。

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