国产圆盘浇铸机的研究与应用

国产圆盘浇铸机在 圆盘 本体设计上 最近几年采 用 中心驱动 ，回转支撑作 为主要转动部件 ，垂直受力 的框架结 构 的形 式较 多 ，此 结构 对所 用材料 的抗热 变形要 求较高 ，而之前采 用的边缘驱动 ，固定式支 承 轮的结构形式 ，运行 不太稳定 。对于定 量浇铸而 言 ， 浇铸秤 的结构 、所选 用 的材 料及称 重传 感器 的选择 非常关键 ，国产圆盘浇铸机主要采用 国产 ＶＰ０２型浇 铸 称 ，自动浇铸 时 ，称量 结果 可 以同浇铸 曲线 比较 ， 实现预期浇铸 ，确保产品质量处于控制范 围内。而进 口秤利 用 了平行 四边行 的不 稳定 性 、三角形 的稳定
当铜水成 功注入模 子 内，电机会驱动 圆盘 ，让下 一 个空 的模子进入到浇铸位 ，进行下一轮浇铸 。为 了 防止 旋转过 程 中液 体状 态铜水 因为晃荡 引起 毛刺 ， 驱动 电机必须要保证 圆盘转动 的平 稳 ，在此可采用 双 驱的伺 服控制 系统来保 证 圆盘运行 的稳定性 ，而 转动角度可依靠旋转编码器进行定位 。 １．２．３ 提 取 机 系统
最 开 始 的 圆盘 浇铸 机对 于人 工 的依 赖性 非 常 大 ，整个过程 依靠人工完成 ，并且生 产 阳极板 的效率 极低 ，平均每小 时约生产 ２０～３０ｔ，总 的来看 ，成本 大 且产 品质量不佳 。对于 圆盘浇铸控 制系统 的研究是 从 上世 纪 ５０年代 开 始 的 ，由苏 联 和法 国等 国家 开 始 ，陆陆续续取得 了很多不错 的成绩 ，尤其 以苏联研 制 的 ＭＨＤ一６自动铸造机 ，很大程度上提 高了生产效 率 。现如今 的铜 阳极板浇铸机主要有直线型 ，圆盘型 两种 ，主要 以芬 兰奥 图泰公 司生产 的为代表 。
摘 要 ：圆盘 浇铸机是 现 目前 国内用于火法 炼铜工艺 流程 中的主要设备 ，对企 业而言 ，高效率 才是最为关键 的 ，文章简单的介绍了圆盘浇铸机 的结构 、系统 、工艺特点 、工作过程 以及实际生产过程 中影响其生产效 率和质 量 的因素 ，提出了优化措施 ，希望能进 一步优化 圆盘浇铸机 的结构 ，提升研制水平 ，提 高生产效率的同时也提 升 国际竞 争力 。 关键词 ：国产圆盘 ；浇铸机 ；研究 ；应用
性 的原理 以及选用特殊抗变形 的钢材使得动态秤重 的精度得到进一步提高。
１ 圆盘 浇铸 机 的 结 构及 浇铸 系统
１．１ 圆盘浇铸机的结构 从整体来看 ，虽然说 圆盘浇铸 机 因厂家不 同 ，存
在差异 ，但设 备的原理及 主要机构是大致相 同的。以 已经投入 生产 的 Ｍ１６为例 ，它 的定量 浇铸系统 主要 由定量称重和 浇铸 ，圆盘驱动 ，提取机 ，喷淋及 喷涂 ， 水槽传 动驱动 系统 ，预顶 限模及 废板处理 装置 等六 大子 系统组成 ，拥有 两个 工作上 相互独立 的浇铸 圆 盘组成 ，实 际应 用 中需要 根据需 要来具体 选择不 同 型号 的模子 ，这样 的设计 可 以在 一定程度 上提高 效 率 。 １．２ 圆盘定量浇铸 系统 １．２．１ 定 量 称 重及 浇铸 系统
将 提取 机系统 比做 活动 的机 械手臂 ，提取 经冷 却后 的 固态 高温 阳极 板 ，放人装 满冷却水 的水槽 进
作者简介 ：吕文帅 （１９８４一），男 ，云南宣威人 ，大学本科 ，工程师 ，研 究方向 ：圆盘浇铸机。
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冶 金 与 材 料
第 ３８卷
行冷 却 。 １．２．４ 喷 淋 与 喷 涂 系统
高 温 的铜 水 通过 喷淋 冷 却凝 固为 固态 阳极板 ， 系 统 中设 有专 门 的冷 却 区域 。在铜水 被 注人空模 子 之 前 ，喷涂系 统会在 铜模 内均 匀喷涂 液态硫 酸钡 ，防 止铜 水冷凝 后与模 子粘结 。
２ 圆盘 浇 铸 机 的 工 艺及 特 点
含铜量 在 ９９．９％到 ９９．９５％的电解铜通 常作 为工 业 级原 料 ，被 用于合 金制造 ，金属 丝等多 种精密 仪器 制 造 。为 了满 足 电解铜 的生产需要 ，又开发 出生 产高 精 度 阳极板 的系统一 圆盘定 量浇铸 系 统 ，这一 系统 是 基 于 ＰＬＣ，现 场 组 态 ，现场 自动 化 仪 表 ，液 压 ，电 气 ，气 动 等 多项 技 术 综 合 应用 ，即使 在 恶劣 的环 境 下 ，依 然能够 保持 高效 ，精确 ，便 于操 作 等特点 ，这项 系统 主要 功 能就是用 于将 阳极炉 中的铜水 通过 圆盘 定 量浇铸 系 统生产 出特定 规格 ，质量 的阳极 板 ，以满 足 电解 工艺 的要 求 。
主要将熔融状态 下的铜 水根据预设要求 注入置 于 圆盘上 的模 子 中 ，这 一 系统包括 中间包 ，浇铸包 ， 定量浇铸秤 。其 中液压系统及控制 系统控 制 中间包 和浇铸包 的工 作 ，浇铸包通常置于定量浇铸秤 上 ，当 铜水 流入浇铸 包 中 ，系统 会根据 定量 浇铸秤反 馈 的 重量进行迅速调节 。 １．２．２ 圆盘 驱 动 系统
第 ３８卷 第 ５期 ２ ０ １ ８ 年 １０ 月
冶 金 与 材 料
Ｍ ｅｔａｌｌｕｒｇｙ ａｎｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ
Ｖ０１＿３８ Ｎｏ．５ Ｏｃｔｏｂｅｒ ２０１８
国产 圆盘 浇 铸 机 的研 究 与应 用
吕 文 帅
（云铜股 份 南铜 业分 公 司 ，云 南 昆明 ６５００００）
在我 国研制 圆盘浇 铸系统 的厂 家相对 较少 ，较 于其他 国家起步也 晚 ，２０世 纪 ７０年代 以前 ，我 国在 铜 阳极 板浇铸上还是依赖相对 落后 的方式 ，主要依 赖 于人工 ，产量 低且 质量不 佳 ，而在 “６５”计 划期 间 ， 开始从 芬兰 引进 Ｍ１６圆盘浇铸 机 ，在 投人 了很多时 间精力 用于研发后 ，我 国于 １９８６年 自主研 发 出一套 圆盘定量 浇铸系 统 ，而在这些 年 的应用 和发展 过程 中 ，又相继研发 出多种 型号的圆盘浇铸机 ，现 目前最 主要 的 为 Ｍ１６，Ｍ１８，Ｍ２４，Ｍ２８，其 中 Ｍ１６为 双 圆 盘 ，Ｍ１８和 Ｍ２８为单 圆盘 ，从 目前 的发展趋势来看 ，双 圆盘将 逐步取代单 圆盘 ，但是 现 目前 ，考虑 到成本 和 工艺成 熟度等多 方 因素 ，这 几种浇 铸 系统仍 然还会 并存一段 时间。