陽極銅雙圓盤澆鑄機的故障診斷與處理

張偉旗，蔡龍生

（1.江西銅業(yè)集團銅材有限公司，江西貴溪 335424；2.江西銅業(yè)集團貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424）

陽極銅雙圓盤澆鑄機的故障診斷與處理

張偉旗1，蔡龍生2

（1.江西銅業(yè)集團銅材有限公司，江西貴溪 335424；2.江西銅業(yè)集團貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424）

對陽極雙圓盤澆鑄機使用中出現(xiàn)的澆鑄圓盤錯位、流槽跑銅等故障進行了分析，并提出相應的解決措施。

陽極；雙圓盤澆鑄機；故障分析

陽極澆鑄通常采用二種工藝：連鑄和鑄模澆鑄。其中，連鑄屬連續(xù)作業(yè)，連續(xù)澆鑄并軋成板帶，經剪切或切割成單塊陽極，因其設備結構復雜、投資較高，目前在國內尚未推廣。而鑄模澆鑄又分為直線型和圓盤型：前者結構簡單、占地面積小、投資低，但澆鑄陽極板質量差；后者設備自動化程度高、穩(wěn)定性能好、生產能力大、勞動強度低，一般作為大型陽極銅生產的主設備。

為與600噸陽極爐相匹配，某冶煉廠從芬蘭OUTOKUMPU引進了具有世界先進水平的澆鑄系統(tǒng)。其自動定量澆鑄設備為雙M-18圓盤澆鑄機，采用雙包澆鑄，產能為110t/h，每爐銅6小時內可澆鑄完畢。

雙M-18圓盤澆鑄機主要由澆鑄圓盤及驅動裝置、自動定量澆鑄裝置、雙模噴涂系統(tǒng)、噴淋冷卻系統(tǒng)、預頂起及頂起裝置、鎖模裝置、自動提取機、冷卻堆垛裝置、廢陽極吊、液壓系統(tǒng)及自動控制系統(tǒng)等組成。

其澆鑄工藝過程為：銅液從陽極爐出銅口流出，經活動流槽、固定流槽后流入中間包，當達到一定量時，開始往電子秤上的澆鑄包灌注銅液，至設定重量時，中間包自動返回，又開始向另一側澆鑄包注入銅液；待圓盤上空模到達澆鑄位置后，澆鑄包開始按設定程序向銅模內澆鑄銅液至陽極板單重時，澆鑄包停止?jié)茶T；然后，圓盤轉動，澆滿銅液的銅模進入噴淋冷卻區(qū)進行冷卻，中間包和澆鑄包重復上一次動作。在噴淋冷卻區(qū)內，未凝固陽極板和銅模被強制均勻冷卻。隨后，陽極板被轉至預頂起位置，頂起油缸動作，陽極板被頂起。

陽極板要求澆鑄厚度一致、表面平整、無飛邊、毛刺。若出現(xiàn)廢品，可用廢陽極吊吊走。而正品陽極板則被連續(xù)轉至提取機位置，再次被頂起，提取機將其從圓盤內取出，運至冷卻水槽中冷卻；待水槽內的陽極板成垛累計達到設定數(shù)量后，冷卻水槽內鏈式運輸機可將整垛陽極板送至冷卻水槽后端，由堆垛提升機將整垛陽極板提升起，再用叉車運至堆場。當模內陽極板被提走后，空模繼續(xù)轉至噴涂區(qū)，噴涂裝置將空模噴上一層脫模劑，然后再進入澆鑄位置進行澆鑄。如此循環(huán)往復作業(yè)，直至澆鑄結束。

下面就澆鑄機澆鑄中常見故障及其處理進行探討。

1 澆鑄圓盤錯位等故障

1.1 主因分析

①圓盤電機跳電、起始位置丟失、潤滑不到位、機械故障或按下緊急按鈕，造成圓盤錯位；②圓盤構架下面冷銅、雜物多，輕則使頂桿斷裂，重則使中心軸承受傷或損壞；圓盤構架變形或整體下沉；③銅模未調平；④銅模夾堆積冷銅；⑤圓盤導軌結銅；⑥冷卻循環(huán)水管道堵塞或污水池水位高，淹沒圓盤電機。

1.2 處理措施

在轉動圓盤前，要檢查圓盤上有無障礙物、下有無人員作業(yè)。①PC監(jiān)視器上STOP會發(fā)出一組圓盤錯位報警信號，應先檢查錯位原因，排除故障后再進行圓盤復位；②及時清理構架下面堆積冷銅，矯正已變形的構架；③換銅模時，應加油潤滑銅模調平螺栓；④定期清理堆積冷銅；⑤為保護滾輪，保證圓盤運行平穩(wěn)，需定期清理導軌結銅；⑥檢查循環(huán)水出口通道，確保冷卻水的正常排放；檢查排水泵是否正常排水，確保循環(huán)水池水位正常。

1.3 改進措施

①增加自動潤滑裝置，為驅動機構加潤滑油，有效改善驅動機構潤滑狀況。

②在循環(huán)水池內新增一個水位檢測裝置及兩臺自吸泵，根據液位高度自動排水，確保水池水位正常。

2 流槽跑銅故障

2.1 主因分析

①流槽制作質量差；②流槽未烘烤好，導致澆鑄時翻包；③出銅口制作太小或做歪，不符合標準；④流槽內有渣等障礙物，影響銅水流動。

2.2 處理措施

應立即將爐子傾轉過來，再上平臺檢查原因。①因制作質量問題如死活流槽接頭處漏銅，可用壓縮空氣或水進行冷卻。漏銅嚴重時，流槽被燒穿，必須中止?jié)茶T作業(yè)。②出銅前，爐前人員必須仔細檢查流槽烘烤情況。③按標準制作出銅口。④一般只需用釬子清除掉障礙物，即可連續(xù)作業(yè)。

3 銅模溫度高故障

3.1 主因分析

①增壓泵故障，出水壓力低；②手動閥未打開，氣動閥壞；③噴嘴或排管孔堵塞。

3.2 處理措施

①若確認是增壓泵故障，應立即切換到另一臺泵；②開水時要檢查出水情況，若氣動閥壞，應立即聯(lián)系電氣維修人員處理；③定期檢查并清理噴嘴或排管孔。

4 中間包或澆鑄包發(fā)紅故障

4.1 主因分析

①澆鑄包未烘烤好，澆鑄時翻包；②制作質量差；③清理澆鑄包時，松動了耐火磚。

4.2 處理措施

應立即用壓縮空氣冷卻，嚴重時中止?jié)茶T。①烘干澆鑄包或更換已烘烤好的包；②把好中間包和澆鑄包制作的質量關和驗收關；③清理包時，不得松動耐火磚。

5 陽極板粘模故障

5.1 主因分析

①銅液粘度高，澆鑄速度快；②冷卻水未控制好；③噴涂裝置損壞或噴涂效果差，未及時進行人工補澆；④新更換銅模操作不當。

5.2 處理措施

必須立即向控制室報警，并鎖定圓盤。先將鎖模、預頂起投入，采用鋼釬或錘子松動陽極板來脫模。若時間過長，應關閉冷卻水；待脫模后，用廢陽極提取裝置或吊車吊走廢品；然后，解除鎖定，打開冷卻水，通知噴涂崗位人員處理模內結銅。

①澆鑄時，若銅液溫度太高，應通知爐前人員降低燒油量，并放慢澆鑄速度；②冷卻水是造成粘模的主因，必須嚴格按規(guī)程作業(yè)；③噴涂裝置損壞或噴涂效果差會粘模，應及時人工補澆；④新?lián)Q銅模易粘模，應特別注意：澆鑄前，要用噴涂料干粉或噴涂料溶液涂抹，并放上冷銅；澆鑄時，用手動澆鑄，不可澆得太滿；在噴淋區(qū)，前二圈不開底部水，以確保模溫盡快提升；進入噴涂區(qū)后，不用自動噴涂，仍用手工涂抹法，并放上冷銅；到了第三圈后，則可酌情采用正常澆鑄。

6 提取機或水槽掉板子故障

6.1 主因分析

①提取機抱夾偏差或抱夾氣缸故障，未完全夾住或夾緊板子，或從水槽返回時未完全打開，帶起陽極板；②陽極板耳部不飽滿或嚴重彎耳，或進入水槽時耳部斷裂；③銅模錯位，造成偏差較大；④水槽鏈條不同步；⑤頂桿變形或斷裂導致頂桿動作不同步或滑塊松動磨損，高度、前后偏差。

6.2 處理措施

嚴禁再用提取機提板子。①排除頂桿、提取機抱夾或氣缸故障；②嚴禁提取耳部不飽滿或嚴重彎耳的陽極板，應立即關閉水槽進水閥，用吊車將掉在水槽內的陽極板吊出；③待錯位的銅模復位后，方可使用提取機；④檢查鏈條有無脫落或鏈輪磨損嚴重；⑤澆鑄前，必須認真點檢設備和進行試運轉，更換損壞頂桿。

6.3 改進措施

①將雙頂桿改為單頂桿，消除雙頂起高度、前后不一致導致掉板子現(xiàn)象；且減少了頂桿消耗費用。②在噴涂位置增加頂桿錘打裝置，使頂桿落到位。

7 水槽鏈條脫離故障

7.1 主因分析

①鏈條行走時不同步；②水槽內掉板子；③水槽內氧化銅堆積太多。

7.2 處理措施

嚴禁再用提取機提取陽極銅，應立即關閉水槽進水閥，用吊車將掉在水槽內的陽極板吊出。①組織人員將鏈條復位；②澆鑄前，認真點檢設備，對設備進行試運行；③每天清理水槽內的氧化渣。

8 陽極板夾耳故障

8.1 主因分析

①銅模耳部下沿的脫模斜度偏小；②銅模耳部破損；③銅模耳部未刷脫模劑；④圓盤停留時間太長，主要是澆鑄時故障導致。

8.2 處理措施

①若是脫模斜度問題，應及時修整；②用噴涂料填充破損的銅模耳部；③澆鑄過程中，要定期對銅模耳部刷上一層脫模劑；④盡快排除澆鑄中的故障。

9 噴涂對銅模和陽極板的影響

9.1 主因分析

①噴涂量過多：銅模內水分蒸發(fā)太慢，澆鑄時易飛濺，導致陽極板飛邊、毛刺多；②噴涂量不夠：銅模易龜裂，陽極板產生粘模，龜裂嚴重時，澆鑄中噴涂料不易蒸發(fā)，造成陽極板鼓泡；③噴涂不均或局部噴不到：陽極板產生粘?；蚣觿∧Ｃ娴拈_裂。

9.2 處理措施

①每次澆鑄結束后，應把計量罐清洗干凈，即：噴好最后一塊模子后，把計量罐放入旁邊清水桶內用清水噴一圈模子，達到清洗管路、噴嘴和計量罐之目的，計量罐在清水桶內浸著，待下次澆鑄再取出，清水桶需常換水；②及時更換開裂或破損膠管，疏通已堵塞噴嘴，定期清洗攪拌罐，排空檢查。

10 冷卻水對銅模和陽極板的影響

10.1 主因分析

①冷卻水量過多：使銅模溫度低，澆鑄時會產生飛濺，導致陽極板飛邊、毛刺多；②冷卻水量不足：銅模冷卻不充分，陽極板易粘模和銅模易變形；模內陽極板強度不夠，會在預頂起時將板面頂彎或斷裂，未完全凝固板子進入水槽時會“放炮”；③冷卻水噴射不均：使銅模溫度分布不均，造成陽極板粘模和加快銅模變形速度。

10.2 處理措施

①常點檢噴淋水增壓泵盤根情況；②控制室內泵的運轉指示是否正確；③噴淋水各氣動閥、手動閥動作是否正常；④噴淋水支管是否被碰壞（或水錘振動）錯位斷裂；各支管噴淋孔是否堵塞，噴淋方向是否正確，需常換、疏通和校正。

11 事故停電、停水應急處理

11.1 事故停電應急處理

①正常澆鑄作業(yè)時，一旦停電，爐子會通過氣動馬達自動傾轉到頂部位置；②若爐子未自動傾轉到頂部位置，應聯(lián)系爐前人員傾轉爐子；③應確認中間包、澆鑄包是否返回等待位置，若設定時間內未返回，應立即組織人員處理；趁銅水未凝固，在中間包、澆鑄包及活動流槽內擱置環(huán)狀鋼筋；④應保證中間包銅液不溢出，保護電子秤；⑤噴涂人員將所有開關切換到停止位置，將計量罐從攪拌罐內取出放入清水桶內；⑥現(xiàn)場將水槽、噴淋循環(huán)水泵運至機側；⑦停電30s后事故電源供電：可將各盤面操作轉為“直接手動”；除噴涂攪拌機要啟動外，其余設備嚴禁啟動、澆鑄；⑧正常供電后，應及時清理銅模內陽極板，并進行設備試運轉。

11.2 事故停水應急處理

①正常澆鑄作業(yè)時，一旦停水，先要放慢澆鑄速度，查找哪路水有故障；②通知爐前監(jiān)視澆鑄冷水池、吸水池水位，可根據實際情況手動啟動蓄水池循環(huán)泵，向冷水池補水；③當冷水池水位低于1.50m泵自停后，不可再啟動循環(huán)泵，須待冷水池液位補足后，方可啟動；④若需停止?jié)茶T，先將爐子傾轉到頂部位置；⑤通知廢陽極崗位人員關閉水槽出口水閥；⑥延長陽極板在銅模內的滯留時間，使陽極板能冷卻成型；⑦按其它澆鑄結束程序作業(yè)。

12 結語

雙圓盤澆鑄機是銅陽極生產的關鍵設備，其運行是否平穩(wěn)、順利，勢必影響到陽極板的物表質量，進而直接影響到銅電解的殘極率、電流效率以及電解銅的質量、成本和能耗水平，因此，迅速判明并排除其澆鑄中的故障極其重要，它對提高設備澆鑄能力，滿足其工藝指標要求,有效地降低生產成本,可提供強有力的技術保障。

[1]程良能，等.有色金屬冶煉設備：火法冶煉設備：第1卷[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1994.

[2]W.G.達文波特，等.銅冶煉技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006.

[3]張旺，王鵬.陽極銅圓盤澆鑄系統(tǒng)技術創(chuàng)新之路.世界有色金屬[J],2009（增刊）.

[4]王立川,任鴻九.有色金屬提取冶金手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2000.

Discussion About the Common Fault Diagnosis and Failure Elimination of Double-Disk Casting Machine

Zhang WeiQi1,Cai LongSheng2
(1.Copper Co.Ltd.,Jiangxi Copper Industry Group Corporation，Guixi 335424，Jiangxi China；2.Guixi Smelter Jiangxi Copper Industry Group Corporation，Guixi 335424，Jiangxi China)

Through an exploration of production practice on double-disc casting machine，it has successfully resolved the bottleneck problems which limit the production,such as casting disk dislocation,launder splatter copper and so on.

Double-disk casting machine；Malfunction analysis

TG233+.2;

A；

1006－9658（2011）05－3

2011－07－13

2011－108

張偉旗（1965-），男，高級工程師，研究方向：銅加工、有色冶金、機電設備