侯馬北銅電解車間永久陰極技術改造方案

賈文清

（侯馬北銅銅業(yè)有限公司，山西 侯馬043000）

侯馬北銅銅業(yè)有限公司（以下簡稱侯馬北銅）現(xiàn)電解車間由兩個系統(tǒng)組成，分別為5萬t系統(tǒng)和3萬t系統(tǒng)，采用傳統(tǒng)的始極片電解工藝，需要定員人數(shù)多，現(xiàn)227人，工人勞動強度大。為適應銅濕法冶煉發(fā)展的趨勢，提升生產技術和技術裝備，提高產能和產品質量，提高勞動生產率，實現(xiàn)減員增效，侯馬北銅提出了永久陰極技術改造方案。

1 不銹鋼陰極改造

隨著我國制造業(yè)技術的發(fā)展，剝片機組和不銹鋼陰極國產已經(jīng)趨于成熟，國內某廠制作的剝片機組已在國內某冶煉廠使用，其與侯馬北銅電解車間的陰極大小一致，已經(jīng)運行3 a，運行情況良好。

采用永久陰極具有以下優(yōu)勢：

1）極板懸垂度好，短路少，可提高產品質量。

2）沒有始極片的釘耳部分，使陰極銅的外觀更好，且不會發(fā)生夾雜CuSO4現(xiàn)象，避免引起質量問題。

3）提高電流密度，電解槽利用率高，增加產能。

4）減少人員配置，提高勞動生產率，有效降低生產成本。

5）提升生產技術和技術裝備，是銅濕法冶煉發(fā)展的趨勢。

2 改造內容

2.1 現(xiàn)況

侯馬北銅公司電解車間目前采用傳統(tǒng)的始極片電解工藝，主要產能及指標見表1。

表1 主要產能及指標

2.2 改造內容和定員測算

改造新增永久陰極板、陰極剝片機組、陽極整形機組，取消始極片加工機組，種板槽改為生產槽，取消電解系統(tǒng)的陰極銅泡洗槽。主要設備及人員配置變更見表2。

表2 主要設備及人員配置變更

2.3 新增設備及投資預計

采用一套機器人陰極剝片機組（底部不分離技術，剝片速度大于600片/h）；永久不銹鋼陰極板采用鋼包銅結構，板面材質316L，垂直度小于5 mm，使用壽命15 a以上。新增設備及投資見表3。

表3 新增設備及投資

3 電解系統(tǒng)改造方案

3.1 陰極剝片機組

剝片機組對待剝陰極進行接受、運輸、洗滌、運輸、移載（1號）、機械手運輸后，撓曲剝片裝置對不銹鋼陰極板和陰極銅板進行撓曲、剝離；剝離后的不銹鋼陰極板通過移載（2號）轉運至陰極板排列運輸機進行等距排列，由行車吊回電解槽循環(huán)使用；剝離后的兩側陰極銅板底部相連，從撓曲剝片裝置下方進入接板裝置、翻板裝置（90°翻轉至水平方向）、推板裝置、最后進入堆垛裝置自動堆疊成垛，壓緊，打包后由叉車運走。

陰極剝片機組工藝流程圖見圖1。剝片機組平面圖見圖2。

圖1 陰極剝片機組工藝流程圖

3.2 陽極整形機組

對搬運過來的陽極進行接受、轉運、運輸、移載、壓耳、稱重；質量符合要求的陽極通過搬運、固定等處理后，按要求對陽極進行校平、測量；校平后且厚度符合要求的陽極通過2號移載裝置搬運至銑耳運輸機，側銑裝置、底銑裝置分別對經(jīng)過的陽極的吊耳部分進行底面和側面銑削加工；經(jīng)銑削加工的陽極通過運輸、提升、排列、轉運后暫存輸出站，然后由行車吊至電解槽生產使用。而質量或厚度不符合要求的陽極則通過橫送運輸機搬運至輸出工位，由3號移載裝置搬運至不合格陽極運輸機，通過不合格陽極運輸機排列運輸，位于運輸機末端的不合格陽極輸出站可將到位的不合格陽極頂起，方便叉車搬走以便后續(xù)處理。

圖2 陰極剝片機組平面圖

陽極整形機組工藝流程圖見圖3。陽極整形機組平面圖見167頁圖4。

圖3 陽極整形機組工藝流程圖

3.3 改造實施方式

在不影響電解車間生產的情況下，可根據(jù)生產實際情況進行分批改造，可以通過在3萬t系統(tǒng)或5萬t系統(tǒng)作分步實施改造。車間平面布置圖見下頁圖5。

圖4 陽極整形機組平面

圖5 車間平面布置圖見

4 結語

采用永久陰極改造后，操作人員可以在現(xiàn)有的定員基礎上減少40個定員，每人每年按8萬元計算，每年可節(jié)約人工費320萬元。電解槽利用率可以提高1%，預計每年產量可增加1 000 t陰極銅。