精煉陽極爐提高陽極板質(zhì)量生產(chǎn)實踐

張 應

（五礦銅業(yè)（湖南）有限公司，湖南 衡陽 421513）

用陽極爐對粗銅進行精煉主要是在陽極爐爐內(nèi)溫度達到1200℃左右時，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，反應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極板。在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)陽極板的質(zhì)量合格率較低，為此對其原因進行了探究，并實施了改進措施，提高了陽極板的質(zhì)量[1]。

1 陽極板存在的質(zhì)量問題分析

1.1 陽極板容易出現(xiàn)鈍化的問題

由于陽極爐所生產(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，使陽極板十分容易出現(xiàn)鈍化的現(xiàn)象，從而降低了陽極板的質(zhì)量[2]。

1.2 陽極板的重量不達標

在對銅板進行電解時，對陽極板的重量和厚度有著一定的要求。目前，所生產(chǎn)的陽極板在重量上不符合電解的要求，電解陽極整形時增加了勞動力，使得工序更加繁瑣，一旦某些環(huán)節(jié)處理不當就會產(chǎn)生廢板，降低陽極板合格率。

1.3 陽極板出現(xiàn)表面鼓包問題

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

2 提高陽極板質(zhì)量的解決措施

2.1 對陽極銅的化學品質(zhì)進行生產(chǎn)管理

陽極爐在進行精煉時需要多個操作環(huán)節(jié)，在每一個操作環(huán)節(jié)過程中要認真的進行把控，盡可能的把影響到產(chǎn)品質(zhì)量的任何一個環(huán)節(jié)都進行有效管理，確保陽極板質(zhì)量可以得到有效提高。

在陽極爐操作中有一項是進行氧化反應，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行壓渣相關操作。減少粗銅中雜質(zhì)的含量，防止大量雜質(zhì)在精煉陽極爐中大量存在。

（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，沒有過多雜質(zhì)存在，這時陽極爐的升溫方式可以采用直線升溫，讓陽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，而且存在過多的難去除雜質(zhì)，此時陽極爐的升溫方式就要選擇緩慢升溫，使氧化終點與升溫終點同步，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）進行合理的扒渣操作。陽極爐在進行還原的過程中，那些沒有被扒除的殘留在爐內(nèi)的雜質(zhì)金屬就會被還原，爐內(nèi)浮渣應盡可能的在進行還原作業(yè)前倒出。不能倒出時可以根據(jù)雜質(zhì)的情況在氧化時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)銅液可以充分的進行氧化還原反應。為了保證爐內(nèi)銅液充分進行氧化還原反應，必須保證陽極爐內(nèi)銅液量，使氧化還原的程度更加均衡。保證陽極爐內(nèi)銅液量，可以使銅液的攪動更加有效，從而提高陽極板的質(zhì)量，對取樣判斷氧化還原終點的準確度更加有力。

2.2 對陽極銅的物理質(zhì)量進行生產(chǎn)管理

（1）嚴格控制爐內(nèi)出銅溫度。在生產(chǎn)過程中，嚴格按工藝操作規(guī)程操作，要求氧化樣表面平整且略凹，無氣泡，呈磚紅色；樣斷面無硫孔、硫絲，還原樣表面平整花紋細密均勻，樣面有油光，呈玫瑰紅色，樣斷面1/3以上的結(jié)晶、無氣孔，從而確保還原后所得到的化學成分含銅大于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）對模溫進行有效控制。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。為了能夠及時的對模溫進行監(jiān)控，可以利用紅外測溫儀對其進行監(jiān)控，根據(jù)模溫開啟上、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)時間過長時，需要對模具進行烘烤。

（3）對還原的終點進行有效控制。嚴格控制還原的終點含氧在500ppm~2000ppm間，防止存在過還原的現(xiàn)象發(fā)生，從而防止銅液析氫造成陽極板面出現(xiàn)鼓包問題。

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

（5）對模具的使用以及模具的管理進行改善。原來使用可修復的鑄鋼模具，更換頻次高，模具中心容易侵蝕凹陷造成陽極板駝背凸起，每次更換模具均會產(chǎn)生1塊~2塊廢板，增加了勞動強度也增加了廢板量。后改為鑄鐵模具后不再修復，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，勞動強度大幅度降低；單模陽極板澆鑄量并沒有減少，達到400t/塊，陽極板質(zhì)量得到提高同時廢板產(chǎn)生量也大量減少。

（6）加強對澆鑄稱系統(tǒng)的校正工作，防止稱重不準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)陽極板重量不穩(wěn)，板面厚度不均的問題。

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

2.3 加強生產(chǎn)管理工作

（1）制定管理制度、細化崗位職責。通過實行崗位績效考核制度來規(guī)范崗位人員的操作以及操作標準，防止在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)操作失誤導致陽極板質(zhì)量出現(xiàn)問題。

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

（3）加強員工培訓及全員操作能力。鼓勵操作人員一專多能，對操作人員實行員工輪崗換崗，對于那些較為關鍵的崗位，則需要從考核合格者中擇優(yōu)選取。

（4）建立考核制度，對操作質(zhì)量、產(chǎn)品質(zhì)量、設備使用情況等均納入考核管理中，按照獎懲分配制度對全體員工進行獎懲考核。

3 結(jié)論

綜上所述，本次論文主要就陽極爐精煉時所出現(xiàn)的陽極板質(zhì)量不達標的問題進行了分析探討，找出了產(chǎn)生問題的原因，并制定了一系列提高陽極板質(zhì)量的解決措施。經(jīng)過這些措施的實施，加強了對生產(chǎn)過程控制以及生產(chǎn)管理的控制，使陽極板質(zhì)量有了較高的提高，陽極板合格率從95%提高到99%，而且產(chǎn)能趨于穩(wěn)定，為公司今后提高陽極板質(zhì)量奠定了堅實基礎。