精煉陽(yáng)極爐提高陽(yáng)極板質(zhì)量生產(chǎn)實(shí)踐

張 應(yīng)

（五礦銅業(yè)（湖南）有限公司，湖南 衡陽(yáng) 421513）

用陽(yáng)極爐對(duì)粗銅進(jìn)行精煉主要是在陽(yáng)極爐爐內(nèi)溫度達(dá)到1200℃左右時(shí)，向爐內(nèi)的銅液鼓入壓縮空氣，使得銅液中的雜質(zhì)與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)物形成氧化渣被除去，然后利用還原劑將銅中的氧氣除去，最后將銅液澆鑄到模具中形成陽(yáng)極板。在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)陽(yáng)極板的質(zhì)量合格率較低，為此對(duì)其原因進(jìn)行了探究，并實(shí)施了改進(jìn)措施，提高了陽(yáng)極板的質(zhì)量[1]。

1 陽(yáng)極板存在的質(zhì)量問(wèn)題分析

1.1 陽(yáng)極板容易出現(xiàn)鈍化的問(wèn)題

由于陽(yáng)極爐所生產(chǎn)的材料原料是吹煉粗銅及電解殘極，吹煉粗銅原料來(lái)源于眾多高含銅物料，因此所精煉的原料相比較而言成分也較為復(fù)雜，特別是含有較多的鉛、鋅、鎳、銻、鉍、錫等。原料中含有較多的雜質(zhì)元素，使陽(yáng)極板十分容易出現(xiàn)鈍化的現(xiàn)象，從而降低了陽(yáng)極板的質(zhì)量[2]。

1.2 陽(yáng)極板的重量不達(dá)標(biāo)

在對(duì)銅板進(jìn)行電解時(shí)，對(duì)陽(yáng)極板的重量和厚度有著一定的要求。目前，所生產(chǎn)的陽(yáng)極板在重量上不符合電解的要求，電解陽(yáng)極整形時(shí)增加了勞動(dòng)力，使得工序更加繁瑣，一旦某些環(huán)節(jié)處理不當(dāng)就會(huì)產(chǎn)生廢板，降低陽(yáng)極板合格率。

1.3 陽(yáng)極板出現(xiàn)表面鼓包問(wèn)題

陽(yáng)極板在澆鑄時(shí)偶爾會(huì)出現(xiàn)不同大小的鼓包，鼓包嚴(yán)重的高度達(dá)到了8mm。在電解時(shí)，鼓包會(huì)縮短陰、陽(yáng)極之間的有效間距，容易在陰極上出現(xiàn)粒子，影響陰極銅的質(zhì)量。

2 提高陽(yáng)極板質(zhì)量的解決措施

2.1 對(duì)陽(yáng)極銅的化學(xué)品質(zhì)進(jìn)行生產(chǎn)管理

陽(yáng)極爐在進(jìn)行精煉時(shí)需要多個(gè)操作環(huán)節(jié)，在每一個(gè)操作環(huán)節(jié)過(guò)程中要認(rèn)真的進(jìn)行把控，盡可能的把影響到產(chǎn)品質(zhì)量的任何一個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行有效管理，確保陽(yáng)極板質(zhì)量可以得到有效提高。

在陽(yáng)極爐操作中有一項(xiàng)是進(jìn)行氧化反應(yīng)，氧化的主要目的是在一定程度上去除銅液內(nèi)的鉛、鋅等雜質(zhì)。所以為了能保證可以有效的去除出銅液的雜質(zhì)，必須采取以下的生產(chǎn)控制措施。

（1）吹煉工序在出銅前進(jìn)行壓渣相關(guān)操作。減少粗銅中雜質(zhì)的含量，防止大量雜質(zhì)在精煉陽(yáng)極爐中大量存在。

（2）根據(jù)不同原料選擇不同的升溫方式。如果原料中雜質(zhì)比較容易清除，沒(méi)有過(guò)多雜質(zhì)存在，這時(shí)陽(yáng)極爐的升溫方式可以采用直線升溫，讓陽(yáng)極爐可以迅速的加熱到需要的溫度，加快氧化速度。但是如果原料中雜質(zhì)較多，而且存在過(guò)多的難去除雜質(zhì)，此時(shí)陽(yáng)極爐的升溫方式就要選擇緩慢升溫，使氧化終點(diǎn)與升溫終點(diǎn)同步，提高爐渣的溫度，從而降低爐渣的黏度，更好的去除爐渣[3]。

（3）進(jìn)行合理的扒渣操作。陽(yáng)極爐在進(jìn)行還原的過(guò)程中，那些沒(méi)有被扒除的殘留在爐內(nèi)的雜質(zhì)金屬就會(huì)被還原，爐內(nèi)浮渣應(yīng)盡可能的在進(jìn)行還原作業(yè)前倒出。不能倒出時(shí)可以根據(jù)雜質(zhì)的情況在氧化時(shí)加入適量的熔劑造渣，這樣可以有效的除去較多的雜質(zhì)[4]。

（4）確保爐內(nèi)銅液可以充分的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。為了保證爐內(nèi)銅液充分進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，必須保證陽(yáng)極爐內(nèi)銅液量，使氧化還原的程度更加均衡。保證陽(yáng)極爐內(nèi)銅液量，可以使銅液的攪動(dòng)更加有效，從而提高陽(yáng)極板的質(zhì)量，對(duì)取樣判斷氧化還原終點(diǎn)的準(zhǔn)確度更加有力。

2.2 對(duì)陽(yáng)極銅的物理質(zhì)量進(jìn)行生產(chǎn)管理

（1）嚴(yán)格控制爐內(nèi)出銅溫度。在生產(chǎn)過(guò)程中，嚴(yán)格按工藝操作規(guī)程操作，要求氧化樣表面平整且略凹，無(wú)氣泡，呈磚紅色；樣斷面無(wú)硫孔、硫絲，還原樣表面平整花紋細(xì)密均勻，樣面有油光，呈玫瑰紅色，樣斷面1/3以上的結(jié)晶、無(wú)氣孔，從而確保還原后所得到的化學(xué)成分含銅大于99%，含氧、硫及其他雜質(zhì)在合理范圍內(nèi)，控制出銅溫度在1240℃~1260℃以確保銅水的合格。

（2）對(duì)模溫進(jìn)行有效控制。為了可以有效的控制模溫，下模水由四根直噴管改為四字型噴管。為了能夠及時(shí)的對(duì)模溫進(jìn)行監(jiān)控，可以利用紅外測(cè)溫儀對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)模溫開(kāi)啟上、下模水，保證模具的溫度控制在180℃~240℃范圍內(nèi)。假如在停產(chǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，需要對(duì)模具進(jìn)行烘烤。

（3）對(duì)還原的終點(diǎn)進(jìn)行有效控制。嚴(yán)格控制還原的終點(diǎn)含氧在500ppm~2000ppm間，防止存在過(guò)還原的現(xiàn)象發(fā)生，從而防止銅液析氫造成陽(yáng)極板面出現(xiàn)鼓包問(wèn)題。

（4）新增一對(duì)噴涂噴嘴。為了有效解決脫模劑噴涂不均勻的現(xiàn)象，在原有的兩個(gè)噴嘴間再增加兩個(gè)噴嘴，有利于控制模具的溫度以及防止出現(xiàn)陽(yáng)極板鼓包、毛刺問(wèn)題。

（5）對(duì)模具的使用以及模具的管理進(jìn)行改善。原來(lái)使用可修復(fù)的鑄鋼模具，更換頻次高，模具中心容易侵蝕凹陷造成陽(yáng)極板駝背凸起，每次更換模具均會(huì)產(chǎn)生1塊~2塊廢板，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度也增加了廢板量。后改為鑄鐵模具后不再修復(fù)，模具月消耗量從材質(zhì)更換前的120塊降低到現(xiàn)在的28塊，勞動(dòng)強(qiáng)度大幅度降低；單模陽(yáng)極板澆鑄量并沒(méi)有減少，達(dá)到400t/塊，陽(yáng)極板質(zhì)量得到提高同時(shí)廢板產(chǎn)生量也大量減少。

（6）加強(qiáng)對(duì)澆鑄稱系統(tǒng)的校正工作，防止稱重不準(zhǔn)以及澆鑄包底座出現(xiàn)變形而使得澆鑄包擺放不平整的現(xiàn)象發(fā)生，從而防止出現(xiàn)陽(yáng)極板重量不穩(wěn)，板面厚度不均的問(wèn)題。

（7）對(duì)包子制作進(jìn)行改進(jìn)。原包子制作較為隨意，深淺不一，包子嘴弧度不標(biāo)準(zhǔn)，包子受料時(shí)銅液容易涌出包子造成陽(yáng)極板偏重和產(chǎn)生毛刺。后改為模板支撐制作保證包子容積，使用標(biāo)準(zhǔn)弧度板測(cè)控包子嘴弧度，使包子制作更加規(guī)范統(tǒng)一，澆鑄包受料時(shí)銅液不再涌出，包子嘴在一個(gè)水平上，澆鑄曲線控制更加平穩(wěn)，也有利于陽(yáng)極板重量的穩(wěn)定。

2.3 加強(qiáng)生產(chǎn)管理工作

（1）制定管理制度、細(xì)化崗位職責(zé)。通過(guò)實(shí)行崗位績(jī)效考核制度來(lái)規(guī)范崗位人員的操作以及操作標(biāo)準(zhǔn)，防止在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)操作失誤導(dǎo)致陽(yáng)極板質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題。

（2）加強(qiáng)質(zhì)量管理工作，建立質(zhì)量控制管理制度。一旦出現(xiàn)陽(yáng)極板質(zhì)量不合格時(shí)，需要按照工藝操作對(duì)其不合格原因進(jìn)行分析，查找出問(wèn)題的原因所在，制定相應(yīng)的解決措施，消除不利因素對(duì)于陽(yáng)極板質(zhì)量的影響。

（3）加強(qiáng)員工培訓(xùn)及全員操作能力。鼓勵(lì)操作人員一專多能，對(duì)操作人員實(shí)行員工輪崗換崗，對(duì)于那些較為關(guān)鍵的崗位，則需要從考核合格者中擇優(yōu)選取。

（4）建立考核制度，對(duì)操作質(zhì)量、產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備使用情況等均納入考核管理中，按照獎(jiǎng)懲分配制度對(duì)全體員工進(jìn)行獎(jiǎng)懲考核。

3 結(jié)論

綜上所述，本次論文主要就陽(yáng)極爐精煉時(shí)所出現(xiàn)的陽(yáng)極板質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題進(jìn)行了分析探討，找出了產(chǎn)生問(wèn)題的原因，并制定了一系列提高陽(yáng)極板質(zhì)量的解決措施。經(jīng)過(guò)這些措施的實(shí)施，加強(qiáng)了對(duì)生產(chǎn)過(guò)程控制以及生產(chǎn)管理的控制，使陽(yáng)極板質(zhì)量有了較高的提高，陽(yáng)極板合格率從95%提高到99%，而且產(chǎn)能趨于穩(wěn)定，為公司今后提高陽(yáng)極板質(zhì)量奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。