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：
本發(fā)明涉及一種大面積鋅電解陽極板自動生產(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
(1)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，使用壽命較鑄造陽極長，同時不易脫落，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。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明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)能提高同時減少工人作業(yè)勞動量、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。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。一種大面積鋅電解陽極板生產(chǎn)線，本發(fā)明特征在于，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)
1)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，其中梁澆鑄機(jī)組含運輸裝置、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)；位于操作臺上的陽極梁翻轉(zhuǎn)及補焊機(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)。本發(fā)明的優(yōu)點及積極效果為
①生產(chǎn)效率高通過PLC可編程控制器能順利的自動實現(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)，同時也可單一部位的手動控制，本發(fā)明每小時4人能制造出> 15片(每天> 100片) 3. 2m2鋅電解陽極板，較一般陽極板每小時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)能提高同時減少工人作業(yè)勞動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、延長電解時間，從而可以提高鋅片產(chǎn)量、減少工人更換極板等勞動量。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)報警裝置，將設(shè)備重要運行參數(shù)弓I至監(jiān)視屏上監(jiān)測，監(jiān)控設(shè)備運行情況，大大保障了機(jī)組的穩(wěn)定可靠運行性。


圖1為本發(fā)明生產(chǎn)線工藝平面布置圖。
具體實施例方式一種3. 2平方米鋅電解陽極板生產(chǎn)線，本發(fā)明特征在于，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)
1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6，其中梁澆鑄機(jī)組4含運輸裝置、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)四和輥筒輸送裝置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)四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 ；位于操作臺沈上的陽極梁翻轉(zhuǎn)及補焊機(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)四。
1機(jī)組名稱陽極生產(chǎn)線機(jī)組
2機(jī)組數(shù)量1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)可自動成線生產(chǎn)、連續(xù)作業(yè)。澆鑄系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)可獨立作業(yè)，也可與軋機(jī)系統(tǒng)、沖孔落料系統(tǒng)同時連續(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)可獨立運作，同時獨立于軋機(jī)系統(tǒng)、沖孔落料系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)。板澆鑄系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動澆鑄、自動脫模、自動碼垛。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(饒冒口)、整形、掛架，對應(yīng)工位均能實現(xiàn)自動化。3.1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碼垛到指定位置，每垛數(shù)量20塊。 冷卻以后用行車吊運至軋機(jī)線的軋機(jī)上料裝置(1 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)計圖紙尺寸，不存在缺陷，碼垛到碼垛臺上的毛坯板通過軋機(jī)上料裝置(1 和輥筒輸送裝置(1 能夠自動輸送到軋機(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，自動輸送上掛架。生產(chǎn)好的梁成品碼垛后，用行車或人工運送給攪拌摩擦焊系統(tǒng)中的陽極梁上料機(jī)構(gòu)08)。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士0. 1mm)，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)組啟動前， 軋制鉛板由專用裝置運送至沖裁工位，當(dāng)手動/自動發(fā)送啟動信號后，機(jī)組開始動作，沖頭首先在鉛板特定位置上沖出284個直徑為Φ 25mm的通孔，同時將不規(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)09)和輥筒輸送裝置(1 自動運至焊接平臺進(jìn)行焊接。因要求送至焊接工作平臺的合金板尺寸達(dá)到設(shè)計圖紙要求，故該系統(tǒng)主要執(zhí)行沖孔落料和裁剪毛邊兩個工藝動作。沖孔落料系統(tǒng)與軋機(jī)系統(tǒng)匹配設(shè)計、制造，并能自動收集廢料。3. 4陽極板自動焊接系統(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
A、生產(chǎn)效率高，彡20片/小時，彡150片/天；B、從進(jìn)料到出料全程流水線作業(yè)，自動化程度高；
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) —焊接系統(tǒng)；其中 a.澆鑄系統(tǒng)1)陽極板導(dǎo)電梁澆鑄系統(tǒng)包括梁澆鑄機(jī)組G)、6t工頻電爐(5)、澆鑄平臺(6)，其中梁澆鑄機(jī)組(4)含運輸裝置、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(1 、軋機(jī)(1 、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) ( )、陽極板上料機(jī)構(gòu)09)和輥筒輸送裝置(1 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)09)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)02)；位于操作臺(26)上的陽極梁翻轉(zhuǎn)及補焊機(jī)構(gòu)(XT)和陽極梁上料機(jī)構(gòu)( )，以及與沖孔落料機(jī)組(16)連接的陽極板上料機(jī)構(gòu)09)。
全文摘要
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。本發(fā)明為鋅電解陽極板全自動化生產(chǎn)線，每小時能制造1655mm(長)*943mm(寬)* 9mm(厚)的陽極板產(chǎn)品15片。本發(fā)明具有生產(chǎn)效率高、布局緊湊、自動化程度高、減少工人作業(yè)勞動量、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，在國內(nèi)鋅冶煉行業(yè)具有很大的推廣意義。
文檔編號C25C7/02GK102409367SQ20111041113
公開日2012年4月11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, 龍云華 申請人:云南馳宏鋅鍺股份有限公司