30公斤银锭浇铸工艺优化改造

2020-09-22夏先敏夏兴旺谢太李孙敬韬

铜业工程 2020年4期

关键词：银锭棱角冲击力

夏先敏，夏兴旺，谢太李，孙敬韬

（江西铜业集团有限公司贵溪冶炼厂，江西贵溪 335424）

1 引言

贵溪冶炼厂30kg银锭浇铸工艺采用电炉加热熔化，产出的银锭产品存在四周棱角锋利、表面有缩坑、凹凸不平等问题，银锭外观质量满足不了银锭出口的新标准。为此，必须对原有的银锭铸型装置进行改造，以提高银锭的外观质量。

2 30kg银锭浇铸工艺简介

将电解产出的电银粉加入至电炉中，通电升温进行熔化，加入去氧剂去氧。达到浇铸温度后，炉体整体倾转，银液通过溜槽倒入模具中。开启保温枪，对模具内银液进行保温，银液降温，冷却成型，即得到银锭产品［1］。

3 银锭外观质量影响因素分析

3.1 银液冲击力大

银粉熔化后浇铸时需将炉体整体倾倒，银液经溜槽直接倒入模具中，炉体到模具的落差800～1000mm，冲击力大，银液易飞溅，造成模具内的银液翻腾，导致银锭表面凹凸不平整、底部有空洞。

3.2 模具尺寸不合理

30kg银锭模具上表面宽，下表面窄，内四条边的R角小，高温银液排气不通畅，导致银锭四周棱角锋利。

3.3 银锭表面保温效果差

天然气保温枪温度低，300℃左右，火焰覆盖银锭表面积小、温度不均衡，保温效果差，导致银锭表面缩坑、麻脸等现象。

4 优化改造

提升30kg银锭外观质量的改进思路：增设中间浇铸包，解决银液倾倒模具冲击力大及银液易飞溅；优化银锭模具尺寸，消除高温银液排气不畅、银锭四周棱角锋利；设计一种新型保温助燃加热炬，解决银锭表面冷凝速度快、冷凝痕迹明显、表面缩坑深的问题［2］。

4.1 增设中间浇铸包

自主设计浇铸中间包，减少浇铸过程中银液倒入模具内冲击力，使银液面更加平稳，有利于银锭四周平整收边［3］。中间包外套采用特殊钢制作，内衬石墨坩埚，中间填充高铝纤维棉保温材料［4］。同时，在中间包两侧安装远程控制电机装置，实现远程控制浇铸。不仅有效解决了银液进入模具冲击力大、飞溅等问题，而且消除了近距离浇铸热辐射及安全隐患［5］。

图1 自主设计中间浇铸包

4.2 优化银锭模具尺寸

为了解决高温银液排气不畅、银锭四周棱角锋利等问题，经过多次研讨和工业实验，按照伦敦金银市场协会30kg银锭外形规格，重新设计模具的尺寸，增大模具的R角，模具左边R角由原来R5增加到R10，右边R角由原来R2增加到R5，模具下表面尺寸由255mm增加到275mm, 上表面尺寸由303mm减少到300mm，成功解决了银液排气、四周棱角锋利等问题。

图2 模具优化前后尺寸

4.3 自主设计新型银锭保温枪

对银锭表面保温进行了试验，试验结果见表1。

通过试验发现：保温枪火焰温度会直接影响银锭表面的平整性和缩坑深度，而原工艺自带的银锭保温枪温度只能达到400～500℃，银锭保温效果差，如图3所示。经过多次工业实验，新型保温助燃加热炬可以满足银锭保温要求。自主设计的新型银锭保温助燃加热炬如图4所示，该加热炬采用天然气与压缩空气混合燃烧，由多个火焰嘴组成，火焰温度可达600～700℃，且火焰柔和且覆盖面大，解决了银锭表面冷凝速度快、冷凝痕迹明显、表面缩坑深的问题［6］。同时，加热炬还安装了防回火、自动点火及自动旋转移动装置，大幅度提高加热炬的使用安全性。