减少阴极板损坏生产实践

罗明辉

（江西铜业集团有限公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

1 引言

江铜贵冶30万t电解剥片机组［6］是2007年由芬兰引进的2台自动化联动机组，一次性投产成功使用至今。该机组主要功能是对电解后的阴极铜［2］进行洗涤、堆垛、打包、称重、排列剥离后阴极板［4］再次进入电解槽［5］。随着机组运行时间的增长，因各种原因造成的阴极板损坏数量日趋增加。为了降低阴极板损坏，技术人员对造成阴极板损坏的原因进行分析，并找出解决方案，尽量避免因阴极板损坏而导致生产成本增加［1］，达到降本增效的目的。

2 问题提出

我们对2014年6月到2015年5月期间阴极板修复数量进行统计，如表1所示。电解三系列阴极板损坏共9138块，其中可校正的9075块，不可校正的63块，其中不可校正的阴极板按每块阴极板2600元计算，每年因阴极板损坏造成的成本16.4万元。虽然车间已对损坏不严重的9075块阴极板进行修复，但修复后仍有部分阴极板装槽后存在板面不平整的现象，进而影响铜离子在阴极板上的吸附。为此减少阴极板在机组电铜剥离环节中造成的损坏就显得十分重要。

表1 2014年6月-2015年5月阴极板修复数量统计表

3 解决方案

3.1 电铜剥离机组对阴极板损坏的原因

我们对阴极板的损坏数量进行统计，如表2所示。夹边条［3］松脱、油缸底座磨损、阴极板窗口变形造成阴极板损坏累计达到95%，是导致阴极板损坏的主要因素。

表2 阴极板损坏统计表

原因一：因阴极板夹边条长周期使用后会出现松脱现象，夹边条松开的地方板面两侧的阴极铜容易生长在一起形成包边铜。正常情况下，阴极板两侧的电铜经过挠曲后，阴极板上部的铜会张开，两侧凿刀从阴极板上部打开位置向下动作，将阴极板两侧的电铜凿开，之后由2对机械手抓住凿开的电铜，将铜从底部掰断，完成剥离动作。如果有包边铜现象，未能及时发现进行拒收处理，包边电铜到剥离装置时凿刀仍然会进行动作，电铜无法被凿刀凿开且凿刀仍会下降到底，给机械手发出错误的指令，机械手得到该指令后会立即进行电铜剥离动作，最后因机械手强行剥离电铜造成阴极板的损坏［5］。

原因二：因为凿刀油缸底座是销轴连接，且无轴套和加油孔，接触面极易磨损，导致剥离时凿刀夹紧晃动，下刀时顶在阴极铜上造成阴极板变形［4］。

原因三：在出装槽过程中，各种原因会导致行车阴极吊钩顶坏阴极板窗口引发变形凸起，到机组进行阴极铜剥离时，凿刀下降就会顶在变形凸起的窗口上，造成单边受力整块阴极板板面弯曲损坏。

3.2 行车对阴极板损坏的原因

原因一：当阴、阳极钩发生变形，行车下放阴极铜时，变形的阴、阳钩会将导电棒［7］顶变形，造成阴极板报废。

原因二：行车定位垫块损坏导致行车吊耙下放过低，使得阴极钩顶到阴极板窗口，造成窗口变形凸起，严重情况下会导致阴极板面与导电棒焊接处发生脱焊。

原因三：在行车作业过程中，如果防摆梳发生形变容易导致防摆梳抱死阴极板。一旦发生防摆梳抱死阴极板的情况而没有及时发现并处理，在主卷下降时就会造成防摆梳拽拉夹边条，导致夹边条破损、松动和脱落。该类阴极板在电解过程中容易产生包边铜。

4 对策及实施过程

4.1 电铜剥离机组改造措施

措施一：针对阴极铜包边现象，降低凿刀油压。由于阴极板边条松脱在机组区域不可控，在确保作业率前提下，将凿刀的油压由60MPa降到45MPa，当凿到包边铜时凿刀阻力增大，凿刀不能强行继续下降到位，机械手启动指令无法给出，剥离装置将停止继续运行，从而避免因机械手强行剥离电铜造成阴极板的损坏。

措施二：针对凿刀油缸底座磨损造成凿刀晃动的问题，改进凿刀油缸底座连接方式。凿刀油缸底座增加关节轴承，轴销不易变形磨损，将凿刀的油缸固定底座连接销孔由Ф25mm 扩大到Ф30mm，安装Ф25mm的关节轴承后，有效避免了因销轴磨损导致夹紧剥离时凿刀的晃动。

措施三：针对阴极板窗口变形的问题，在操作规程中要求机组操作人员对接受区域物料进行检查，发现窗口变形阴极板进行标记，操作人员对其进行手动拒收，拒收后进行人工剥离。

4.2 行车日常维护措施

在行车作业前行车吊架区域进行检查。

措施一：检查阴、阳极钩是否存在松动或变形，对发生松动和变形的阴、阳极钩进行紧固调整和更换。

措施二：检查行车定位垫块是否存在破损或缺失，对破损的垫块进行更换；对缺失的垫块重新安装新垫块。

措施三：在防摆梳传动轴上安装过限装置，防止防摆梳发生形变后检测异常，避免防摆梳抱死阴极板的现象发生。

5 实施后效果

措施实施后，对三系列2015年9月-2016年1月份阴极板损坏数据进行统计，如表3所示。

表3 阴极板损坏统计表

从图表3中可以看出，夹边条松脱、油缸底座磨损、阴极板窗口变形造成阴极板损坏累计下降为57%。

对改造后数据统计,阴极板损坏由实施前的平均5.3块/月降为实施后的平均1.4块/月，油缸底座磨损更换次数由6次/年降为0次/年。按每块阴极板成本2600元/块计算，每年可为车间节约阴极板损坏费用和维修成本近12.8万元。

另外措施实施降低了设备故障率，提高了机组作业率，为车间完成全年102万t阴极铜的生产任务夯实了基础。同时也减少了员工处理阴极板变形故障的劳动强度，为员工提供了安全的生产作业环境。

6 结束语

贵冶电解车间对艾萨法剥片机组的改进，有效地减少了阴极板损坏的数量，为我厂二系列电解及国内其他冶炼厂对减少机组阴极板的损坏提供了参考。