冶金機械加工設(shè)備改造探析

莊曉和

摘要：近年來我國科技水平的提升，冶金行業(yè)的施工技術(shù)在不斷的提高。但同時也遇到了更多的挑戰(zhàn)，工業(yè)生產(chǎn)對機電設(shè)備提出了更高的要求，冶金機電設(shè)備的質(zhì)量會直接影響到工業(yè)產(chǎn)品的成本、安全、質(zhì)量以及安全等，但由于多種因素使機械設(shè)備在滿足當前的企業(yè)生產(chǎn)需求上還較為不足，因此冶金行業(yè)需要重視到機械加工設(shè)備電解槽的作用，及時對機電加工設(shè)備電解槽進行改造，延長機械設(shè)備電解槽的使用壽命，保證加工設(shè)備電解槽的高效、高質(zhì)量運轉(zhuǎn)，使加工設(shè)備電解槽在工作時能夠保持正常運作模式，將加工設(shè)備電解槽的作用發(fā)揮到最大化。本文就冶金機械加工設(shè)備改造展開探討。

關(guān)鍵詞：冶金行業(yè);機械加工設(shè)備;電解槽

引言

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，在科學(xué)技術(shù)不斷提高的情況下，冶煉機械設(shè)備不斷改造，變得越來越成熟，這對冶金工業(yè)的發(fā)展有著重要意義，冶金機械設(shè)備的改造有助于提高生產(chǎn)效率，減少成本的浪費，為加強企業(yè)的經(jīng)濟效益有著巨大貢獻。

1 電解槽的簡述

電解槽是電解所用的主要設(shè)備。所謂電解是將電流通過電解質(zhì)溶液或者熔融態(tài)物質(zhì)又稱電解液，在陰極和陽極上引起氧化還原反應(yīng)的過程。電化學(xué)電池在外加電壓時可以發(fā)生電解過程，即電流通過物質(zhì)而引起化學(xué)變化的過程，是物質(zhì)失去或獲得電子的過程。此過程一般是在電解池中進行，電解池是由分別浸沒在含有正、負離子的溶液中的陰陽兩個電極構(gòu)成，電流流進負電極陰極，溶液中帶有正電荷的正離子遷移到陰極，與電子結(jié)合，變成中性的元素或分子帶負電荷的負離子遷移到另一電極陽極，給出電子，變成中性元素或分子。電解在現(xiàn)今廣泛用于冶金工業(yè)中，例如從礦石或化合物中提取金屬電解冶金或提純金屬電解提純，以及從溶液中沉積出金屬電鍍。

2 冶金機械加工設(shè)備電解槽的發(fā)展

近幾年來我國冶金行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模發(fā)展迅速，其中最主要的設(shè)備之一電解槽的類別與數(shù)量也呈逐年增加擴大化趨勢，近20年以來使用過的電解槽類別已經(jīng)超過10種。我國最早采用的電解槽以復(fù)合型為主，組成部位為防腐層和結(jié)構(gòu)層。結(jié)構(gòu)層的主要作用是承受荷載，由混凝土槽體構(gòu)成，而防腐層主要作用為避免電解液腐蝕，由耐腐蝕性材料構(gòu)成，一般耐腐蝕性材料有玻璃鋼、軟塑料和鉛版襯里。但復(fù)合型電解槽防腐層面損耗程度較為嚴重，會使槽體的使用壽命縮短，因此到了后期階段國內(nèi)大部分冶金行業(yè)都在為解決電解槽防腐層損耗方面制定方案。電解槽從整體上來看其槽體的防腐蝕材料為同一種組成，不僅是防腐層，同時也是結(jié)構(gòu)層，電解槽槽體的內(nèi)外均具有防腐蝕作用，現(xiàn)階段國內(nèi)常用整體電解槽材料為水玻璃體混凝土、塑料、花崗巖、樹脂混凝土以及玻璃鋼等。

3 傳統(tǒng)加工設(shè)備電解槽存在的問題

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的時代背景下，由于先進技術(shù)的引領(lǐng)，各種技術(shù)在不同領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，冶金機械加工中，工廠使用的設(shè)備開始逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榇螽a(chǎn)量、高自動化、節(jié)能環(huán)保的高電流效率電解槽，通常其效率最高可達95%。本文以批量電解錮為研究依照，連接電解槽的對稱兩個側(cè)壁頂端，運用導(dǎo)電片連接其正、負極，在連接成功后，陽極板只能夠連接正極導(dǎo)電片，而陰極板只能夠連接負極導(dǎo)電片。陰極板與陽極板的距離是影響槽體內(nèi)電壓的重要原因。陰極板與陽極板的距離越大，槽體內(nèi)部的歐姆電壓增幅越明顯，電壓明顯升高，在工作過程中若是在大電流的控制下，電壓損失將更加明顯。因為沒有十分明確的依據(jù)，陰極板與陽極板的距離缺少放置的具體規(guī)定，這也使電解錮的質(zhì)量受到一定程度的影響，要使陰極板與陽極板的距離保持一致，需要通過精確地測量，再將陰極板與陽極板都放在電解槽中，這需要較長的時間才能完成，因此十分影響電解的效率。在一次電解后，要想進行下一次電解需重新調(diào)整電解液，通常是將電解溶液從電解槽中抽取到別的容器中，并在容器調(diào)整好后過濾電解液，最后再將過濾好的電解液分別倒入在每個電解槽中，為下一次電解做準備。在機械設(shè)備大規(guī)模生產(chǎn)中，要先把電解液從各個電解槽中抽出，再通過調(diào)整與過濾后導(dǎo)入到電解槽內(nèi)，這需要耗費大量的人力，是機械加工設(shè)備在電解中的效率降低，無形中將提高生產(chǎn)成本。目前冶金機械加工設(shè)備電解槽存在的主要問題有四個方面，首先，機械設(shè)備老化問題嚴重，存在著損耗與接觸不良等不同程度的問題，在所需條件無法被滿足的情況下，其生產(chǎn)將會受到制約;其次，在環(huán)境的制約下，產(chǎn)品的性能與工藝都無法很好地滿足現(xiàn)代化的需求，工藝的弊端影響著產(chǎn)品的使用;再次，在科技日益發(fā)展的現(xiàn)今時代，冶金設(shè)備面臨著越來越高的技術(shù)要求，加工設(shè)備也需要加強改造，落后的電解槽設(shè)施已無法夠滿足機械加工與制造的要求;最后，現(xiàn)代化技術(shù)的日益進步使落后的舊產(chǎn)品遭到淘汰，各類新技術(shù)的出現(xiàn)需要不斷加強產(chǎn)品的可靠性，并需要抗干擾、更方便的機械設(shè)備。

4 針對電解槽問題提出的具體策略

4.1降低電解槽的電能耗

電解槽的安裝多應(yīng)用6臺一組方式，相比起同等數(shù)量的電解槽安裝方式為2臺一組，可有效使電解槽的槽體外壁散熱面積下降，使電阻和母線的溫度降低，以此來達到減少電解槽的電能耗與生產(chǎn)運行的成本，相比起原來的安裝方式，現(xiàn)場環(huán)境的溫度也會降低，這樣更有利于電解槽的生產(chǎn)安全運行，同時在電解車間將電解槽的排布增多，提高生產(chǎn)廠房的使用效率。

4.2通過對電解槽的改造，把導(dǎo)電片設(shè)在電解槽的內(nèi)部對稱頂端，使導(dǎo)電片的兩端分別連接電源的正極與負極電

解板的改造主要是包括陰極板和陽極板的設(shè)置，用定位膠有效地連接導(dǎo)電片與陰極板和陽極板，使其連接的距離剛好能夠滿足需要，均勻地處于連接處的兩側(cè)與突出的部分，由兩側(cè)的突出部分來交錯分布，在連接位置的同一側(cè)形成貫穿于相鄰部分的定位膠，在其表面形成明顯的凹凸。因為導(dǎo)電片上的陰極板與陽極板都有定位膠起到定位的作用，定位膠可連接兩側(cè)的分布，在其連接處又有突出的部分，在其突出處有秩序的交錯分布，另一側(cè)相鄰的部分連接貫穿著定位膠的表面凹陷。在這樣的布局下，電解槽兩側(cè)能直接連接放置的陰極板和陽極板，當正極導(dǎo)電片所在側(cè)時，陰極板上的定位膠斷開，使上面的突出部分恰好與正極導(dǎo)電片分離，陽極板上的定位膠凹陷處剛好連接，使其定位膠的凹陷處剛好與負極導(dǎo)電片相接通;當負極導(dǎo)電片所在側(cè)時，陽極板上的定位膠斷開，使上面的突出部分恰好與正極導(dǎo)電片分離，陰極板上的定位膠凹陷處剛好連接，使其定位膠的凹陷處剛好與負極導(dǎo)電片相接通。這種冶金機械加工設(shè)備電解槽的改造不再需要運用傳統(tǒng)的方法，陽極板靠近負極導(dǎo)電片時突出部分不用再套上塑料袋，極大地提高工作效率，運用起來也更加便捷。

4.3在電解槽的外部分別設(shè)置與電解槽內(nèi)部的放液閥門

由于在每個電解槽外分別設(shè)有與電解槽內(nèi)連通的放液閥，每個放液閥分別與連通至調(diào)液槽內(nèi)的導(dǎo)管連通，可通過開啟放液閥將電解槽內(nèi)已用過的電解液放人調(diào)液槽內(nèi)，待調(diào)液槽內(nèi)的電解液處理調(diào)一聲好后可通過設(shè)置在過濾槽與調(diào)液槽間的耐酸泵將電解液抽到過濾槽中，由過濾槽的濾布直接過濾電解液，再由與過濾槽連接的放液閥通過導(dǎo)管將過濾好的電解液放到各個電解槽中，整個過程方便快捷，既提高了生產(chǎn)效率，也降低了生產(chǎn)成本。

結(jié)語

綜上所述，冶金機械加工設(shè)備電解槽在生產(chǎn)運行過程中易出現(xiàn)各種問題，會降低生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，因此冶金行業(yè)必須重視到該項問題，及時將電解槽進行改造，同時定期進行檢修和維護，延長電解槽的使用壽命，保證加工設(shè)備電解槽的高效、高質(zhì)量運轉(zhuǎn)，使加工設(shè)備電解槽在工作時能夠保持正常運作模式，將加工設(shè)備電解槽的作用發(fā)揮到最大化，提高生產(chǎn)效益和經(jīng)濟效益，以此來實現(xiàn)冶金行業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略目標。

參考文獻：

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[2] 卜華明.冶金機械設(shè)備制造大工藝及費用分解[J].南鋼科技與管理，2017（3）：52-55

（作者單位：建龍北滿特殊鋼有限責任公司）