專利名稱：一種大面積鋅電解陽極板生產(chǎn)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大面積鋅電解陽極板自動(dòng)生產(chǎn)線，特別是能夠進(jìn)行3. 2m2大型陽極板的成品生產(chǎn)自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備布置結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
采用鋅電積法生產(chǎn)鋅的過程中，需將硫酸鋅溶液中的鋅離子通過電積附在陰極板上，陰極板材質(zhì)為鋁板及導(dǎo)電銅頭，陽極板材質(zhì)為鉛銀合金、鉛梁及導(dǎo)電銅棒。美國Quemetco Metals RSR公司是世界領(lǐng)先的陽極制造商。該公司制作的陽極板其主要技術(shù)特征如下(I)軋制陽極，晶粒定向延伸，晶粒致密，具有良好的機(jī)械性能，抗腐蝕和導(dǎo)電性強(qiáng)，使用壽命較鑄造陽極長，同時(shí)不易脫落，可減少清槽周期； (2)定位母線槽，采用擠壓工藝生產(chǎn)等電位棒，易定位，導(dǎo)電性能好，同時(shí)可選擇是否配置水冷孔；目前國內(nèi)沒有大型成套的大陽極板自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備制造大陽極板，我國使用的大陽極板均從國外進(jìn)口，運(yùn)行成本高，管理難度大，使用2. 4m2以下的小陽極板進(jìn)行電解生產(chǎn)鋅片，槽電積時(shí)效低，造成了能耗增加、產(chǎn)量低、電解周期短、操作工人工作量較大。

實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型的目的正是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)狀況存在的缺陷和不足而提供一種生產(chǎn)效率高、促進(jìn)鋅片產(chǎn)能提高同時(shí)減少工人作業(yè)勞動(dòng)量、維修方便、布局緊湊、性能可靠的一種3. 2m2鋅電解陽極板生產(chǎn)線。本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。一種大面積鋅電解陽極板生產(chǎn)線，本實(shí)用新型特征在于，由澆鑄系統(tǒng)、軋機(jī)系統(tǒng)、沖孔落料系統(tǒng)和攪拌摩擦焊系統(tǒng)依序連接組成，其工藝流程為澆鑄系統(tǒng)一軋制系統(tǒng)一沖孔落料系統(tǒng)一焊接系統(tǒng)。其中a.澆鑄系統(tǒng)I)陽極板導(dǎo)電梁澆鑄系統(tǒng)包括梁澆鑄機(jī)組、6t工頻電爐、澆鑄平臺(tái)，其中梁澆鑄機(jī)組含運(yùn)輸裝置、導(dǎo)電銅棒加熱、酸洗、烘干、掛錫裝置及機(jī)架；2)陽極毛坯板澆鑄系統(tǒng)包括10t工頻電爐、坯板立式澆鑄機(jī)、輥筒輸送機(jī)構(gòu)、堆垛機(jī)構(gòu)；其中坯板立式澆鑄機(jī)還與板澆鑄液壓泵站連接；b.軋機(jī)系統(tǒng)主要包括軋機(jī)上料裝置、軋機(jī)、軋機(jī)減速機(jī)及變頻電機(jī)、輥筒輸送裝置；c.沖孔落料系統(tǒng)包括沖孔落料機(jī)組；所述沖孔落料機(jī)組由上料機(jī)械手、沖孔落料機(jī)構(gòu)、機(jī)架、液壓站、下料機(jī)械手組成；沖孔落料機(jī)組通過陽極梁上料機(jī)構(gòu)、陽極板上料機(jī)構(gòu)和輥筒輸送裝置與攪拌摩擦焊系統(tǒng)連接；d.攪拌摩擦焊系統(tǒng)包括陽極板下料移位機(jī)構(gòu)、設(shè)置在陽極板下料移位機(jī)構(gòu)上的陽極板下料翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、與陽極梁上料機(jī)構(gòu)連接的定位夾緊裝置、設(shè)置在定位夾緊裝置上的陽極板焊接機(jī)；位于操作臺(tái)上的陽極梁翻轉(zhuǎn)及補(bǔ)焊機(jī)構(gòu)和陽極梁上料機(jī)構(gòu)，以及與沖孔落料機(jī)組連接的陽極板上料機(jī)構(gòu)。[0015]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及積極效果為①生產(chǎn)效率高通過PLC可編程控制器能順利的自動(dòng)實(shí)現(xiàn)從陽極梁(銅棒加熱、酸洗、烘干、掛錫、定模澆鑄、脫模、打磨冒口及飛邊、碼垛)、陽極毛坯板(定模澆鑄、脫模、碼垛)、單向連續(xù)喂料軋制毛坯板、沖孔落料、梁及坯板組裝定位、焊接、成品陽極板碼垛的流水線作業(yè)，同時(shí)也可單一部位的手動(dòng)控制，本實(shí)用新型每小時(shí)4人能制造出> 15片(每天彡100片)3. 2m2鋅電解陽極板，較一般陽極板每小時(shí)4人能制造4片同種規(guī)格陽極板的生產(chǎn)效率提高了 3. 75倍以上，且外觀質(zhì)量也有明顯的改善。②促進(jìn)鋅片產(chǎn)能提高同時(shí)減少工人作業(yè)勞動(dòng)量大表面積極板較小表面積極板的短路發(fā)生率小、電積效率高、延長電解時(shí)間，從而可以提高鋅片產(chǎn)量、減少工人更換極板等勞動(dòng)量。③維修方便整套機(jī)組通過PLC程序的控制、并與觸摸屏顯示及報(bào)警可以直觀地找到故障內(nèi)容及故障部位，縮短了故障排除的判斷時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。④布局緊湊、性能可靠機(jī)組平面布置根據(jù)各設(shè)備特性、作業(yè)范圍及工藝流程，統(tǒng)籌兼顧，按照充分利用空間的原則，機(jī)組整體布局緊湊、合理、節(jié)能高效；另外各設(shè)備機(jī)械、電氣、儀表、液壓部件材質(zhì)及品牌選用名優(yōu)產(chǎn)品，再加之采取關(guān)鍵部位裝設(shè)監(jiān)控裝置、超范圍保護(hù)報(bào)警裝置，將設(shè)備重要運(yùn)行參數(shù)引至監(jiān)視屏上監(jiān)測，監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況，大大保障了機(jī)組的穩(wěn)定可靠運(yùn)行性。

圖I為本實(shí)用新型生產(chǎn)線工藝平面布置圖。
具體實(shí)施方式
一種3. 2平方米鋅電解陽極板生產(chǎn)線，本實(shí)用新型特征在于，由澆鑄系統(tǒng)、軋機(jī)系統(tǒng)、沖孔落料系統(tǒng)和攪拌摩擦焊系統(tǒng)依序連接組成，其工藝流程為澆鑄系統(tǒng)一軋制系統(tǒng)一沖孔落料系統(tǒng)一焊接系統(tǒng)。其中a 澆鑄系統(tǒng)I陽極板導(dǎo)電梁澆鑄系統(tǒng)包括梁澆鑄機(jī)組4、6t工頻電爐5、澆鑄平臺(tái)6，其中梁澆鑄機(jī)組4含運(yùn)輸裝置、導(dǎo)電銅棒加熱、酸洗、烘干、掛錫裝置及機(jī)架；2陽極毛坯板澆鑄系統(tǒng)包括10t工頻電爐7、坯板立式澆鑄機(jī)8、輥筒輸送機(jī)構(gòu)10、堆垛機(jī)構(gòu)11 ;其中坯板立式澆鑄機(jī)8還與板澆鑄液壓泵站9連接；b.軋機(jī)系統(tǒng)主要包括軋機(jī)上料裝置12、軋機(jī)13、軋機(jī)減速機(jī)及變頻電機(jī)14、輥筒輸送裝置15 ；c.沖孔落料系統(tǒng)包括沖孔落料機(jī)組16 ;所述沖孔落料機(jī)組16由上料機(jī)械手、沖孔落料機(jī)構(gòu)、機(jī)架、液壓站、下料機(jī)械手組成；沖孔落料機(jī)組16通過陽極梁上料機(jī)構(gòu)28、陽極板上料機(jī)構(gòu)29和輥筒輸送裝置15與攪拌摩擦焊系統(tǒng)連接；d.攪拌摩擦焊系統(tǒng)包括陽極板下料移位機(jī)構(gòu)19、設(shè)置在陽極板下料移位機(jī)構(gòu)上的陽極板下料翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)20、與陽極梁上料機(jī)構(gòu)29連接的定位夾緊裝置21、設(shè)置在定位夾緊裝置上的陽極板焊接機(jī)22 ;位于操作臺(tái)26上的陽極梁翻轉(zhuǎn)及補(bǔ)焊機(jī)構(gòu)27和陽極梁上料機(jī)構(gòu)28，以及與沖孔落料機(jī)組16連接的陽極板上料機(jī)構(gòu)29。I機(jī)組名稱陽極生產(chǎn)線機(jī)組2機(jī)組數(shù)量I套(包括澆鑄系統(tǒng)、軋機(jī)系統(tǒng)、沖孔落料系統(tǒng)、攪拌摩擦焊系統(tǒng))3機(jī)組用途陽極生產(chǎn)線機(jī)組是陽極板自動(dòng)生產(chǎn)線的主體設(shè)備，由澆鑄系統(tǒng)、軋機(jī)系統(tǒng)、沖孔落料系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)組成，軋機(jī)系統(tǒng)、沖孔落料系統(tǒng)可自動(dòng)成線生產(chǎn)、連續(xù)作業(yè)。澆鑄系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)可獨(dú)立作業(yè)，也可與軋機(jī)系統(tǒng)、沖孔落料系統(tǒng)同時(shí)連續(xù)作業(yè)。澆鑄系統(tǒng)包括鉛毛坯板澆鑄和鉛陽極梁澆鑄。兩套澆鑄系統(tǒng)可獨(dú)立運(yùn)作，同時(shí)獨(dú)立于軋機(jī)系統(tǒng)、沖孔落料系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)。板澆鑄系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)澆 鑄、自動(dòng)脫模、自動(dòng)碼垛。梁澆鑄系統(tǒng)除人工穿吊耳、壓緊模具、壓緊定位、出壓緊模具、上存放架外，其余工藝從前往后包括預(yù)熱、酸洗、掛錫、脫模、剪切(澆冒口)、整形、掛架，對應(yīng)工位均能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。3. I澆鑄系統(tǒng)澆鑄系統(tǒng)是陽極生產(chǎn)線機(jī)組的主體設(shè)備之一，由陽極梁澆鑄機(jī)組和陽極毛坯板澆鑄機(jī)組組成，主要任務(wù)是完成陽極梁(尺寸要求見圖紙)和陽極毛坯板(尺寸30mm*965mm*550mm)的澆鑄。陽極毛坯板脫模以后自動(dòng)碼垛到指定位置，每垛數(shù)量20塊。冷卻以后用行車吊運(yùn)至軋機(jī)線的軋機(jī)上料裝置(12)或者另行集中堆放；要求澆鑄陽極毛坯板表面光滑，符合設(shè)計(jì)圖紙尺寸，不存在缺陷，碼垛到碼垛臺(tái)上的毛坯板通過軋機(jī)上料裝置(12)和輥筒輸送裝置(15)能夠自動(dòng)輸送到軋機(jī)。陽極梁澆鑄好以后應(yīng)按圖紙要求去除澆鑄冒口及毛邊、毛刺，自動(dòng)輸送上掛架。生產(chǎn)好的梁成品碼垛后，用行車或人工運(yùn)送給攪拌摩擦焊系統(tǒng)中的陽極梁上料機(jī)構(gòu)(28)。3. 2軋機(jī)系統(tǒng)軋機(jī)系統(tǒng)也是陽極生產(chǎn)線機(jī)組的主體設(shè)備之一，主要任務(wù)是對鉛合金毛坯板(尺寸長965mm*寬550mm*厚30mm)進(jìn)行連續(xù)、單向五次軋制,將厚度為30mm的鉛合金板最終軋制到陽極板厚度尺寸要求(9±0. 1_)，并帶有校平、導(dǎo)向等輔助裝置。軋制鉛板的長、寬邊整齊，表面光滑、平整，尺寸> 1675mm (長)*965mm (寬)，保證軋制鉛板通過輥筒輸送裝置
(15)，送給沖孔落料機(jī)組(16)經(jīng)過沖孔落料、裁邊后，能剪切出尺寸為1655mm(長)*943mm(寬)*9mm (厚)的軋制鉛板。3. 3沖孔落料系統(tǒng)沖孔落料系統(tǒng)是對經(jīng)過單向、連續(xù)五次軋制的鉛合金板進(jìn)行沖孔、裁邊；機(jī)組啟動(dòng)前，軋制鉛板由專用裝置運(yùn)送至沖裁工位，當(dāng)手動(dòng)/自動(dòng)發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)后，機(jī)組開始動(dòng)作，沖頭首先在鉛板特定位置上沖出284個(gè)直徑為0)25mm的通孔，同時(shí)將不規(guī)則矩形鉛板裁剪成長*寬*厚尺寸為1655mm*943mm*9mm的規(guī)則矩形板。沖裁下廢料的出料方式為自動(dòng)出料(設(shè)置專用裝置)，沖裁好的鉛板經(jīng)陽極板上料機(jī)構(gòu)(29)和輥筒輸送裝置(15)自動(dòng)運(yùn)至焊接平臺(tái)進(jìn)行焊接。因要求送至焊接工作平臺(tái)的合金板尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙要求，故該系統(tǒng)主要執(zhí)行沖孔落料和裁剪毛邊兩個(gè)工藝動(dòng)作。沖孔落料系統(tǒng)與軋機(jī)系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)、制造，并能自動(dòng)收集廢料。3. 4陽極板自動(dòng)焊接系統(tǒng)(攪拌摩擦焊)將澆鑄好的陽極梁去除多余毛邊，除邊后與加工好的鉛板組裝、定位，利用焊接探頭高速旋轉(zhuǎn)，攪拌摩擦母材產(chǎn)生熱能使梁及鉛板熔合在一起，焊接形成一塊完整的陽極板。該焊接系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)[0036]A、生產(chǎn)效率高，≥20片/小時(shí)，≥150片/天；B、從進(jìn)料到出料全程流水線作業(yè)，自動(dòng)化程度高；C、焊接過程無弧光、無飛濺、無夾渣、無需填絲、無需開坡口、無需焊接保護(hù)氣，D、焊縫強(qiáng)度高、導(dǎo)電率好、抗腐蝕性能好效率高；E、清潔環(huán)保，安全節(jié)能工作環(huán)境人性化。
權(quán)利要求1.一種大面積鋅電解陽極板生產(chǎn)線，其特征在干，由澆鑄系統(tǒng)、軋機(jī)系統(tǒng)、沖孔落料系統(tǒng)和攪拌摩擦焊系統(tǒng)依序連接組成，其エ藝流程為澆鑄系統(tǒng)一軋制系統(tǒng)一沖孔落料系統(tǒng)—焊接系統(tǒng)； 其中a.澆鑄系統(tǒng) O陽極板導(dǎo)電梁澆鑄系統(tǒng)包括梁澆鑄機(jī)組(4)、6tエ頻電爐(5)、澆鑄平臺(tái)出)，其中梁澆鑄機(jī)組(4)含運(yùn)輸裝置、導(dǎo)電銅棒加熱、酸洗、烘干、掛錫裝置及機(jī)架； 2)陽極毛坯板澆鑄系統(tǒng)包括IOtエ頻電爐(7)、坯板立式澆鑄機(jī)(8)、輥筒輸送機(jī)構(gòu)(10)、堆垛機(jī)構(gòu)(11);其中坯板立式澆鑄機(jī)(8)還與板澆鑄液壓泵站(9)連接； b.軋機(jī)系統(tǒng)主要包括軋機(jī)上料裝置(12)、軋機(jī)(13)、軋機(jī)減速機(jī)及變頻電機(jī)(14)、輥筒輸送裝置(15)； c.沖孔落料系統(tǒng)包括沖孔落料機(jī)組(16);所述沖孔落料機(jī)組(16)由上料機(jī)械手、沖孔落料機(jī)構(gòu)、機(jī)架、液壓站、下料機(jī)械手組成；沖孔落料機(jī)組(16)通過陽極梁上料機(jī)構(gòu)(28)、陽極板上料機(jī)構(gòu)(29)和輥筒輸送裝置(15)與攪拌摩擦焊系統(tǒng)連接； d.攪拌摩擦焊系統(tǒng)包括陽極板下料移位機(jī)構(gòu)(19)、設(shè)置在陽極板下料移位機(jī)構(gòu)上的陽極板下料翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(20)、與陽極梁上料機(jī)構(gòu)(29)連接的定位夾緊裝置(21)、設(shè)置在定位夾緊裝置上的陽極板焊接機(jī)(22);位于操作臺(tái)(26)上的陽極梁翻轉(zhuǎn)及補(bǔ)焊機(jī)構(gòu)(27)和陽極梁上料機(jī)構(gòu)(28)，以及與沖孔落料機(jī)組(16)連接的陽極板上料機(jī)構(gòu)(29)。
專利摘要一種大面積鋅電解陽極板生產(chǎn)線，由澆鑄系統(tǒng)、軋機(jī)系統(tǒng)、沖孔落料系統(tǒng)、攪拌摩擦焊系統(tǒng)組成。本實(shí)用新型為鋅電解陽極板全自動(dòng)化生產(chǎn)線，每小時(shí)能制造1655mm(長)*943mm(寬)*9mm(厚)的陽極板產(chǎn)品15片。鋅電解3.2m2陽極板自動(dòng)生產(chǎn)線具有生產(chǎn)效率高、布局緊湊、自動(dòng)化程度高、減少工人作業(yè)勞動(dòng)量、產(chǎn)品外型美觀、操作簡單、維修方便、性能可靠的顯著優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)鋅冶煉行業(yè)具有很大的推廣意義。
文檔編號(hào)C25C7/02GK202380108SQ20112051474
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者吳富祥, 孫成余, 張志江, 張良紅, 晏祥樹, 朱貞平, 杜亞, 羅永光, 肖良珍, 胡如忠, 陳鵬, 韓朝云, 黃云東, 黃成彥, 龍?jiān)迫A 申請人:云南馳宏鋅鍺股份有限公司