真空和膏機(jī)的鉛膏導(dǎo)向裝置的應(yīng)用

曹武軍，黃開華，李超雄

（天能電池集團(tuán)(安徽)有限公司，安徽 界首 236500）

0 引言

和膏過程是除鉛粉生產(chǎn)外整個(gè)鉛酸蓄電池生產(chǎn)的第一步，鉛膏質(zhì)量的穩(wěn)定性直接影響到極板上活性物質(zhì)的利用率和極板的循環(huán)壽命[1]。近年來，真空和膏機(jī)憑著所具有的先天優(yōu)越性，逐步代替普通合膏機(jī)。但是，國(guó)內(nèi)蓄電池生產(chǎn)廠家普遍采用的真空和膏機(jī)，在出料口與移動(dòng)膏斗之間有 1.5 m 左右的間距。這段間距內(nèi)無鉛膏導(dǎo)流裝置和防護(hù)板，造成鉛膏四濺，導(dǎo)致每出一鍋鉛膏，還得將出膏口四周的鋼結(jié)構(gòu)支撐大梁上的鉛膏刮下。刮膏方式普遍是人工刮板清理。這樣往往造成生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)鉛膏污染和浪費(fèi)，更嚴(yán)重的是長(zhǎng)期支撐和膏機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)大梁被腐蝕，會(huì)有少量鐵銹隨著鉛膏一起進(jìn)入涂板機(jī)，造成后期蓄電池容量衰減和壽命縮短[2]。為此，針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)計(jì)和改進(jìn)出膏方式，達(dá)到清潔生產(chǎn)的作用。

1 真空和膏機(jī)出料方式

真空和膏攪拌機(jī)出料門裝置是真空和膏機(jī)的關(guān)鍵部件。攪拌和膏時(shí)，旋轉(zhuǎn)混合盤成逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)和膏內(nèi)筒傾斜 30°成順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，形成攪拌針和內(nèi)筒之間的速度差，這樣就在和膏過程中形成很高的相逆性混合料物流，保證和膏均勻、無死角，可獲得均勻度高的鉛膏[3]。根據(jù)工藝要求，和膏結(jié)束時(shí)，出口門氣缸后移，鉛膏受到攪拌針和膏斗內(nèi)筒內(nèi)刮板的作用力，被甩出，然后靠重力作用自然下落[4]。由于下落的過程中沒有鉛膏導(dǎo)向裝置和防護(hù)裝置（見圖 1），出料口距離移動(dòng)膏斗上平面約有 1.5 m，距離移動(dòng)膏斗下段出膏口約有 2.5 m，造成出膏時(shí)有大量鉛膏被濺出。根據(jù)實(shí)際統(tǒng)計(jì)，一臺(tái)真空和膏機(jī)平均每斗約浪費(fèi)鉛膏 20 kg，并且污染環(huán)境。

圖1 原有移動(dòng)膏斗裝配圖

2 改進(jìn)設(shè)計(jì)

通過改進(jìn)，設(shè)計(jì)了獨(dú)立的鉛膏導(dǎo)向裝置，新增移動(dòng)膏斗刮板、移動(dòng)膏斗輪齒傳動(dòng)裝置、移動(dòng)膏斗氣缸、移動(dòng)膏斗錐形膏斗（見圖 2）。反錐形結(jié)構(gòu)的錐形膏斗可以保證鉛膏在下落過程中，如被濺出則會(huì)被濺到錐形漏斗的內(nèi)側(cè)面。設(shè)計(jì)移動(dòng)氣缸的目的在于，放鉛膏時(shí)導(dǎo)向膏斗可以下置，保證出膏門的自由打開，同時(shí)可以保證導(dǎo)向膏斗和移動(dòng)膏斗的上平面接觸，具有良好的密封性。移動(dòng)膏斗移動(dòng)時(shí)，氣缸向上動(dòng)作，帶動(dòng)導(dǎo)向膏斗向上移動(dòng)，保證移動(dòng)膏斗可以左右移動(dòng)。在鉛膏防濺裝置底部設(shè)計(jì)有齒輪齒條旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，并在內(nèi)錐面和底板上設(shè)計(jì)有固定刮刀。當(dāng)內(nèi)錐面上粘有鉛膏時(shí),點(diǎn)擊移動(dòng)膏斗旋轉(zhuǎn)按鈕,開啟移動(dòng)膏斗齒輪旋轉(zhuǎn)裝置,使膏斗進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而固定刮刀不動(dòng),可以有效地對(duì)移動(dòng)膏斗的內(nèi)錐面鉛膏進(jìn)行清理。清理后的鉛膏自動(dòng)墜落入膏斗下方的涂板機(jī)內(nèi)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)尺寸安裝后，真空和膏機(jī)工作時(shí)：和好的鉛膏從防濺膏斗的中心區(qū)域下落，部分飛濺的鉛膏直接沾到防濺膏斗的內(nèi)壁；由于膏斗是倒錐形結(jié)構(gòu)，飛濺的鉛膏靠自身重力的作用自然跌落；啟動(dòng)齒輪齒條傳動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)膏斗轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣固定刮板可將內(nèi)壁的少量鉛膏刮落。由圖3 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)可見，改進(jìn)前，原來平均每斗約浪費(fèi) 28.9 kg 鉛膏，而改進(jìn)后，每斗平均只浪費(fèi)約 2.7 kg 鉛膏。

圖2 改進(jìn)后移動(dòng)膏斗裝配圖

圖3 改進(jìn)前后平均每斗浪費(fèi)鉛膏量對(duì)比

3 改造前后電池初期容量對(duì)比實(shí)驗(yàn)

在某工廠，同時(shí)分別用改造前真空和膏機(jī)（機(jī)臺(tái)號(hào) 1）和改造后真空和膏機(jī)（機(jī)臺(tái)號(hào) 2）進(jìn)行和膏，然后涂板，最后各組裝成 1 000 只電池。每 100只電池為一組進(jìn)行初期容量測(cè)試[6-7]。由表 1 可見，用改造前真空和膏機(jī)和制鉛膏的電池的一次充放電合格率平均為 93.38 %，而用改造后真空和膏機(jī)和制鉛膏的電池的一次充放電合格率平均為 95.38%。也就是說，真空和膏機(jī)經(jīng)過改造將電池的一次充放電合格率提高了 2 %。

表1 電池初期容量合格率 %

4 結(jié)論

經(jīng)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，改造前每次和膏濺出的落地鉛膏大約有 22.9 kg，改造后最多落地 2.7 kg 鉛膏。若每天和膏 25 次，這樣平均每天可減少鉛膏浪費(fèi)500 kg 左右。同時(shí)，不再有落地鉛膏，電池生產(chǎn)完全符合環(huán)保要求。而且，電池初期容量穩(wěn)定性有所提高，一次充放電合格率提高 2 %。