贵冶钢母模改造修复实践

刘小辉

（江西铜业集团公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

贵冶钢母模改造修复实践

刘小辉

（江西铜业集团公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

介绍贵冶铜阳极板生产工艺流程及钢母模实际应用状况。分析钢母模在浇铸铜模过程中的故障现象和原因，对修复改造前后钢母模较易产生损坏的部位进行分析对比，查找故障原因、改进钢母模加工工艺及修复方法、延长钢母模使用周期，提高圆盘浇铸阳极板质量。

钢母模；铜模；阳极板；故障；改进；效果

1 引言

贵溪冶炼厂是江铜集团主产品主要最终生产厂家，1984年12月建成投产，至今已投产30多年，目前已形成年产阴极铜102万t规模。贵冶闪速熔炼工艺是将干燥后的原料与富氧工艺风充分混合后，喷入闪速炉内，在高温下由物料中硫和铁的氧化反应热，在反应塔内进行熔炼的过程，闪速熔炼得到的冰铜经转炉吹炼及阳极炉精炼后，阳极炉精炼后的液态粗铜流入圆盘浇铸机上的铜模后浇铸成铜阳极板，合格的阳极板进入到电解车间经电解精炼出阴极铜［1］。阴极铜冶炼工艺流程参见图1。

图1　阴极铜冶炼工艺流程图

2 钢模使用情况简介

阳极板的浇铸过程是在制作加工好的钢母模内浇入液态粗铜浇铸出圆盘浇铸机上使用的铜模，合格的铜模安装到圆盘浇铸机上浇入阳极炉精炼后的粗铜浇铸成铜阳极板。铜模的浇铸质量直接影响到阳极板浇铸合格率，而钢母模的加工质量和使用情况决定铜模的浇铸质量［2］， 参见图2。

图2　阳极板浇铸流程图

3 贵冶钢母模使用故障分析

3.1故障现象

在浇铸铜模过程中，因浇注温度过高，脱模顶起受力等原因，使用一段时间后，钢母模耳朵薄弱部位易产生变形缺陷，从而降低、影响母模使用寿命和铜模浇铸质量，在阳极板浇铸时降低阳极板合格率［3］，因而，钢母模每浇铸一定次数铜模后就需要反复进行维修，影响生产，参见图3。

图3　钢模耳朵局部形变缺陷示意图

3.2原因分析

经过现场调查，分析发现，导致铜模浇铸尺寸误差和阳极板浇铸合格率低主要有以下三个原因：

（1）在使用钢母模浇铸铜模时，由于浇铸温度较高，易导致钢模耳朵部位产生热变形，这样浇铸出的铜模耳朵部位尺寸产生较大误差，在圆盘浇铸阳极板时会影响阳极板合格率［4］。

（2）在浇铸铜模的过程中，钢母模耳朵部位有时会在铜模顶起脱模的同时被顶起，耳朵部位被顶起脱模的情况直接造成钢母模无法再使用，造成钢母模返修次数增加。

（3）钢母模耳朵与母模本体底板采用螺栓固定，配合槽深度不够，导致耳朵在高温浇铸情况下容易松动产生位置尺寸误差，影响到铜模浇铸质量［5］。

4 钢母模改进修复措施

对钢母模在使用过程中产生的上述不良现象，我们对相关结构采取了改进修复措施。

4.1增加耳朵固定板厚度

钢母模浇铸铜模时，钢模耳朵底部固定板薄弱，容易错位变形，采取增加母模耳朵底部固定板厚度的措施，由原设计10mm增加到现设计20mm（参见图4），提高母模耳朵的抗变形能力，在浇铸过程中产生的高温，不易导致母模耳朵变形［6］。

图4　钢模耳朵底部固定板示意图

4.2合理布局螺栓联接

钢母模耳朵与母模本体底板采用螺栓固定，经过分析，原母模耳朵固定螺纹孔位置布置不合理，重新合理布置，增加螺纹连接孔，增强钢模与耳朵配合的联接强度，参见图5。

图5　母模本体与耳朵螺栓联接示意图

4.3加深本体配合槽深度

钢母模耳朵与母模本体采用螺栓固定，配合槽深度不够导致耳朵在高温浇铸情况下容易被顶起导致脱模，影响到铜模浇铸质量，为此，重新设计配合槽，槽深由10mm增加到20mm，使母模与母模本体底板配合接触面增加，减少母模耳朵在顶起过程中被顶出造成脱模损坏。

5 改进修复效果

通过对钢母模的上述改进修复，实现了对母模的改进设计和加工，提高了钢模的使用寿命与铜模浇铸质量，降低了钢模的返修率，保证了阳极板浇铸合格率。

［1］马杨军. 阳极浇铸用包子制作与烘烤方式的改进［J］. 铜业工程，2015（2）:15-17.

［2］蒋昌波. 提高阳极炉圆盘浇铸能力［J］. 闪速炼铜， 2014（2）:5-7.

［3］刘莫言. 浅谈冶金设备的管理与维修［J］. 科技展望， 2015（2）:22-24.

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［6］李洪臻. 提高阳极板质量的生产实践［J］. 山西冶金， 2013（6）:16-18.

Repair and Technical Transformation Practice of Steel Master Model in Guixi Smelter

LIU Xiao-hui
（Guixi Smelter， Jiangxi Copper Corporation， Guixi 335424 Jiangxi， China）

this paper introduced the technical process and practical application of steel master mold in Guixi smelter. The failure phenomena and reason which happened during casting process was analyzed. Through comprised and analyzed the easy damaged parts before and after repair of steel master mold， the failure reason was found. Through improved the process technique and maintenance of steel master mold， life cycle of steel master mold was extended， the anode casting quality was also improved.

steel master mold；copper mold；anode copper；failure；improving；effect

TF811

B

1009-3842（2016）03-0099-02

2016-01-18

刘小辉（1983-），男，江西吉安人，主要从事机械制造加工等方面的研究。E-mail: 95614091@qq.com