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1、双圆盘浇铸机的故障诊断与处理摘要：对阳极双圆盘浇铸机使用过程中出现的浇铸圆盘错位、溜槽跑铜等故障进行了分析，并提出相应的解决措施。阳极浇铸通常采用两种工艺：连铸和铸模浇铸。其中，连铸属连续作业，连续浇铸并轧成板带，经剪切或切割成单块阳极，因其设备结构复杂、投资较高，目前在国内尚未推广。 而铸模浇铸又分直线型和圆盘型，前者结构简单， 占地面积小，投资低，但浇铸阳极板质量差；后者设备自动化程度高、稳定性好、生产能力大、劳动强度低，一般作为大型阳极铜生产的主设备。为与 600 吨阳极炉相匹配， 某冶炼长从芬兰 OUTOKUMPU 引进了具有世界先进水平的浇铸系统。其自动定量浇铸设备为双M-18 圆盘
2、浇铸极，采用双包浇铸，产能为 110t/h，每炉铜 6 小时内可浇铸完毕。其浇铸工艺过程为： 铜液从阳极炉出铜口流出， 经活动溜槽、 固定溜槽后流入中间包，当达到一定量时， 开始往电子称上的浇铸包灌注铜液， 至设定重量时，中间包自动返回， 又开始向另一侧浇铸包注入铜液；待圆盘上空模到达浇铸位置后，浇铸包开始按设定程序向铜模内浇铸铜液直至阳极板单重时，浇铸包停止浇铸；然后，圆盘转动，浇满铜液的铜模进入喷淋冷却区进行冷却，中间包和浇铸包重复上一次动作。 在喷淋冷却区内， 未凝固阳极板和铜模被强制均匀冷却。随后，阳极板被转至预顶起位置，顶起油缸动作，阳极板被顶起。阳极板要求浇铸厚度一致、表面平整、无
3、飞边、毛刺。若出现废品，可用废阳极吊吊走。 而正品阳极板则被连续转至提取机位置，再次被顶起， 提取机将其从圆盘盘内取出， 运至冷却水槽内冷却； 待水槽内的阳极板成垛累计达到设定数量后，冷却水槽内链式运输机可将整垛阳极板送至冷却水槽后端，由堆垛提升机将整垛阳极板提升起， 再用叉车运至堆场。 当模内阳极板被提走后， 空模继续转至喷涂区， 喷涂装置将空模喷上一层脱模剂，然后再进入浇铸位置进行浇铸。如此往复作业，直至浇铸结束。下面浇注机浇铸中常见故障及处理方法进行探讨。1 浇铸圆盘错位等故障1.1 主因分析a 圆盘电机跳电、起始位置丢失、润滑不到位、机械故障或按下紧急按钮，造成圆盘错位；b 圆盘构架下
4、面冷铜、 杂物多，轻则使顶杆断裂， 重则使中心轴承受伤或损坏；圆盘构架变形或整体下沉；c 铜模未调平；d 铜模夹堆积冷铜；e 圆盘导轨结铜；f 冷却循环水管道堵塞或污水池水位高，淹没圆盘电机。1.2 处理措施在转动圆盘前，要检查圆盘上有无障碍物、下有无人员作业。a PC 监视器上会发出一组圆盘错位报警信号，应先检查错位原因，排除故障后再进行圆盘复位；b 及时清理构架下面的堆积冷铜，矫正已变形的构架；c 换铜模时，应加油润滑铜模调平螺栓；d 定期清理堆积冷铜；e 为保护滚轮，保证圆盘运行平稳，需要定期清理导轨结铜；f 检查循环水出口通道， 确保冷却水的正常排放； 检查排水泵是否正常排水，确保循环
5、水池水位正常。1.3 改进措施a 增加自动润滑装置，为驱动机构加润滑油，有效改善驱动机构润滑状况。b 在循环水池内新增一个水位检测装置及两台自吸泵，根据液位高度自动排水，确保水池水位正常。2 流槽跑铜故障2.1 主因分析a 溜槽制作质量差；b 溜槽未烘烤好，导致浇铸时翻包；c 出铜口制作太小或做歪，不符合标准；d 溜槽内有渣等障碍物，影响铜水流动；2.2 处理措施应立即将炉子倾转过来，在上平台检查原因。a 因制作质量问题，如死活溜槽接头处漏铜，可用压缩空气或水进行冷却。漏铜严重时，溜槽被烧穿，必须终止浇铸作业。b 出铜前，炉前人员必须仔细检查溜槽烘烤情况；c 按标准制作出铜口；d 一般只需钎子
6、清除掉障碍物，即可连续作业；3 铜模温度升高故障3.1 主因分析a 增压泵故障，出水压力低；b 手动阀未打开，气动阀坏；c 喷嘴或排管孔堵塞；3.2 处理措施a 若确认是增压泵故障，应立即切换到另一台泵；b 开水时要检查出水情况，若气动阀坏，应立即联系电气维修人员处理；c 定期检查并清理喷嘴或排管孔；4 中间包或浇铸包发红故障4.1 主因分析a 浇铸包未烘烤好，浇铸时翻包；b 制作质量差；c 清理浇铸包时，松动了耐火砖；4.2 处理措施应立即用压缩空气冷却，严重时中止浇铸。a 烘干浇铸包或更换已烘烤好的包；b 把好中间包和浇铸包制作的质量关和验收关；c 清理包时，不得松动耐火砖；5 阳极板粘模
7、故障5.1 主因分析a 铜液粘度高，浇铸速度快；b 冷却水未控制好；c 喷涂装置损坏或喷涂效果差，未及时进行人工补浇；d 更换新铜模操作不当；5.2 处理措施必须立即向控制室报警，并锁定圆盘。先将锁模、预顶起投入，采用钢钎或锤子送动阳极板来脱模。若时间过长，应关闭冷却水，待脱模后，用废阳极提取装置或吊车吊走废品；然后，接触锁定，打开冷却水，通知喷涂岗位人员处理模内结铜。a 浇铸时，若铜液温度太高， 应通知炉前人员降低烧油量， 并放慢浇铸速度；b 冷却水是造成粘模的主因，必须严格按规程作业；c 喷涂装置损害或喷涂效果差会粘模，应及时人工补浇；d 新换铜模易粘模， 应特别注意： 浇铸前，要用喷涂料
8、干粉或喷涂料溶液涂抹，并放上冷铜；浇铸时，用手动浇铸，不可浇的太满；在喷淋区，前两圈不开底部水，以确保模温尽快提升； 进入喷淋区后， 不用自动喷涂， 仍用人工涂抹法，并放上冷铜；到了第三圈后，则可酌情采用正常浇铸。6 提取机或水槽掉板子故障6.1 主因分析a 提取机抱夹偏差或抱夹汽缸故障，未完全夹住或夹紧板子， 或从水槽返回时未完全打开，带起阳极板；b 阳极板耳部不饱满或严重弯耳，或进入水槽时耳部断裂；c 铜模错位，造成变偏差较大；d 水槽链条不同步；e 顶杆变形或断裂导致顶杆动作不同步或滑块送动磨损，高度、前后偏差；6.2 处理措施严禁再用提取机提板子。a 排除顶杆、提取机抱夹或气缸故障；b
9、 严禁提取耳部不饱满或严重弯耳的阳极板，应立即关闭水槽进水阀， 用吊车将水槽内的阳极板吊出；c 待错位铜模复位后，方可使用提取机；d 检查链条有无脱落或链轮磨损严重；e 浇铸前，必须认真点检设备和进行试运转，更换损坏顶杆；6.3 改进措施a 将双顶杆改位单顶杆，消除双顶起高度、前后不一致导致掉板子现象；且减少了顶杆消耗费用；b 在喷涂位置增加顶杆锤打装置，使顶杆落到位。7 水槽链条脱离故障7.1 主因分析a 链条行走时不同步；b 水槽内掉板子；c 水槽内氧化铜堆积太多；7.2 处理措施严禁再用提取机提取阳极铜， 应立即关闭水槽进水阀， 用吊车将掉在水槽内的阳极板吊出；a 组织人员将链条复位；b
10、 浇铸前，认真点检设备，对设备进行试运行；c 每天清理水槽内的氧化铜；8 阳极板夹耳故障8.1 主因分析a 铜模耳部下沿的脱模斜度偏小；b 铜模耳部破损；c 铜模耳部未刷脱模剂；d 圆盘停留时间长，主要是浇铸时故障导致；8.2 处理措施a 若是脱模斜度问题，应及时修整；b 用喷涂料填充破损的铜模耳部；c 浇铸过程中，要定期对铜模耳部刷上一层脱模剂；d 尽快排除浇铸中的故障；9 喷涂对铜模和阳极板的影响9.1 主因分析a 喷涂量过多，铜模内水分蒸发太慢，浇铸时易飞溅，导致阳极板飞边、毛刺多；b 喷涂量不够，铜模易龟裂，阳极板产生粘模，龟裂严重时，浇铸中喷涂料不易蒸发，造成阳极板鼓泡；c 喷涂不均
11、匀或局部喷不到，阳极板产生粘模或加剧模面开裂；9.2 处理措施a 每次浇铸结束后，应把计量罐清洗干净，即：喷好最后一块模子后，把计量罐放入旁边清水桶内用清水喷一边模子，达到清洗管路、喷嘴和计量罐之目的，计量罐在清水桶内浸着，待下次浇铸再取出，清水桶需常换水；b 及时更换开裂或破损胶管， 疏通已堵塞喷嘴， 定期清洗搅拌罐， 排空检查；10 冷却水对铜模和阳极板的影响10.1 主因分析a 冷却水量过多：使铜模温度低，浇铸时会产生飞溅，导致阳极板飞边、毛刺多；b 冷却水量不足： 铜模冷却不充分， 阳极板易粘模和铜模易变形， 模内阳极板强度不够，会再顶起时将板面顶弯或断裂， 未完全凝固的板子进入水槽时
12、会 “放炮” ；c 冷却时喷射不均： 使铜模温度分布不均， 造成阳极板粘膜和加快铜模变形速度。10.2 处理措施a 常点检喷淋水增压泵盘根情况； ；b 控制室内泵的运转指示是否正确；c 喷淋水各气动阀、手动阀动作是否正常；d 喷淋水支管是否破坏（或水锤振动）错位裂断；各支管喷淋孔是否堵塞，喷淋方向是否正确，需常换、疏通和校正；11 事故停电、停水应急处理11.1 事故停电应急处理a 正常浇铸作业时，一旦停电，炉子会通过气动马达自动倾转到顶部位置；b 若炉子未自动倾转到顶部位置，应联系炉前人员倾转炉子；c 应确认中间包、浇铸包是否返回等待位置，若设定时间内未返回，应立即组织人员处理，趁铜水未凝固
13、，在中间包、浇铸包及活动溜槽内搁置环状钢筋；d 应保证中间包铜液不溢出，保护电子秤；e 喷涂人员将所有开关切换到停止位置，将计量管从搅拌罐内取出放入倾追桶内；f 现场将水槽、喷淋循环水泵运至机侧；g 停电 30s 后事故电源供电，可将各盘面操作转为“直接手动”；除喷涂搅拌机要启动外，其余设备严禁启动、浇铸；h 正常供电后，应及时铜模内阳极板，并进行设备试运转。11.2 事故停水应急处理a 正常浇铸作业时，一旦停水，先要放慢浇铸速度，查找那路水有故障；b 通知炉前监视浇铸冷水池、 吸水池水位，可根据实际情况启动循环池循环泵，向冷水池补水；c 当冷水池液位低于1.50m 泵自停后，不可再启动循环泵
14、， 须待冷水池液位补足后，方可启动；d 若需停止浇铸，先将炉子倾转到顶部位置；e 通过废阳极岗位人员关闭水槽出口水阀；f 延长阳极板在铜模内滞留时间，使阳极板能冷却成型；g 按其他浇铸结束程序作业；12 结语双圆盘浇铸机时铜阳极生产的关键设备，其运行是否平稳、 顺利，势必影响到阳极板的物表质量， 进而直接影响到铜电解的残极率、电流效率以及电解铜的质量、成本和能耗水平，因此，迅速判断并排除其浇铸中的故障极其重要，它对提高设备浇铸能力， 满足其工艺指标要求， 有效地降低生产成本， 可提供强有力的技术保障。参考文献1 有色金属冶炼设备：火法冶炼设备1994 2 铜冶炼技术2006 3 阳极铜圆盘浇铸系统技术创新之路世界有色金属 2009（增刊）4 有色金属提取冶金手册2000
