河南豫光金铅铅电解大极板生产线试生产综述方帅领(河南豫光金铅股份有限责任公司河南济源 454650) 摘要：本文简述了铅大极板生产线试生产情况，分析了试生产期间主要问题产生的原因，采取的相应措施及取得的效果。
关键词：铅电解；大极板；试生产1、概述河南豫光金铅股份有限公司是亚洲最大的电解铅生产基地，年生产电铅40万吨，拥有了4条传统电解生产线和1条大极板生产线。
大极板生产线由长沙有色冶金设计研究院设计，设计年产量10万吨。
从日本群马友好贸易株式会社引进了阳极板铸造机、阴极片制造机、DM机、阴阳极自动排距机四套设备。
大极板生产线是2010年7月开始试产运行，一次性通电生产成功。
进入2012年以来，各项技术经济指标已达到或超过设计水平，跨入了国际先进水平。
2、铅电解大极板工艺试生产情况铅电解大极板生产线电解工序共有344台电解槽（均为钢筋砼衬PE内胆），二台电解液高位槽、二台电解液循环槽、8台储液槽（均为钢筋砼衬PVC板），二套整流系统。
采用了传统的卧式洗涤机及传统的铜棒收拢装置。
成品工序2台熔铅锅，采用直线铸锭机进行铸锭。
除铜工序3台熔铅锅，采用通过渣包从熔炼工序转运来的液态铅进行除铜。
试产初期，设备故障较多，制约生产。
另大极板与小极板生产工艺差别较大，又无经验借鉴，针对此情况，进行了分析研究，摸索工艺条件的控制，寻求最佳的工艺参数，采取了许多行之有效的措施，成效显著。
3、试产期间存在的主要问题及整改措施3.1设备问题3.1.1阳极立模铸造机①泡沫铅问题在试产初期，铸出的阳极板经常出现泡沫铅现象，阳极板底部出现高低不平的氧化渣，此种板如果进入电解槽，将会造成连电，电解后期阳极板底部泡沫铅落槽等问题，针对此，我们采取了以下方案：严格控制工艺参数，粗铅熔化温度≤500℃，加硫磺除铜温度≤350℃，浇铸锅铅液温度≤420℃，立模保持炉温度≤400℃，冷却水温度≤27℃，粗铅成分：Pb≧96%； Sb+Bi+As≦2.2±0.5%；Cu≦0.045%，表面渣不能超过20mm。
制做了二段浇铸箱，将铅泵通过溜槽打过的铅液在流动过程中产生的氧化渣进行阻挡，以保证阳极板浇铸过程中不进入氧化铅。
②掉板现象阳极板浇铸完成后，经由移载小车运至提升位置后，由起重提升机提起，而后由推出机推至齐排输送机上，在此过程中出现掉片现象，经研究发现，由于设备长期运转，提升机的二个提升臂不平衡，提升过程中片不稳，有时会出现掉片现象。
针对此，我们采取了以下方案;经常校验提升臂的高度，保证一致。
对推出机进行加固，在推出过种中，由于摩擦将会造成设备的晃动，影响稳定性。
③残片处理在铸板过程中，每次开机时，由于铸模不能充分进行预热，第一片易出现残片，此时就要用行车将残片移走，由于空隙小，行车工作十分不便，操作难度大，经现场实际测量，我们新建了一个电动葫芦，操作方便，很好的解决了问题。
④节约人工成本阳极铸板工序共有三个操作盘，二个在上方平台，一个在下方平台，上方平台的二个操作盘负责二个铸模的操作，下方平台上的一个操作盘主要是阳极板的移载、提升、推出、排距操作，我们根据实际情况，将下方平台上的操作盘移至上方平台，使三个操作盘布置在一起，由二个人操作，成功减员１人。
3.1.2阴阳制造机①铅卷卡片铅卷在卷绕过程中，经由橡胶辊的整形，及导向辊的折边后，经由裁刀裁切，再穿上铜棒进行倾斜输送。
在橡胶辊的整形过程及导向辊的折边过程中，经常出现卡片。
我们采取了二个方案，１、铅卷卷好后２天内使用，早的话片太软，晚的话片太硬，都会给输送造成困难。
２、保证导向辊的方向，使铅卷逐步完成折边过程。
②断片阴极片穿过铜棒后，经由横向移载机－压力机－点焊机－矫正机－自动排距机，在此过程中有时会出现阴极片断裂的情况，有的现场看不出来，但阴极片装入电解槽后，在电解后期，随着阴极片上附着的析出铅增多，会出现断裂落槽的情况。
经研究，主要原因是在压力机工作时，压板压在了铜棒的下棱上，造成铅皮断裂。
而后我们将横向移载机的高度进行了调整，很好的解决了这个问题。
③点焊不牢在电解后期，有些片会从焊接部位裂开落槽，主要原因是点焊机焊接不牢，我们将点焊机的焊头经常清理及旋转方向，很好的解决了这个问题。
3.1.3阴阳极自动排距机①阴极片折弯阴极接收机接收阴极片时，有时阴极片在下降过程中会出来折弯的现象，主要原因是下降速度过快，同时缓冲定位条位置不对。
通过调整解决了问题。
②阴极片不能正常输送阴极片在接收机接收完毕，与阳极板穿叉之后，阴阳极板定位过程中经常出现设备报警，不能正常输送的问题，经研究，发现是包钢铜棒的问题，外商要求包钢铜棒的尺寸为1130，下偏差为０，上偏差为２，但铜棒生产厂家不能严格的控制这个偏差范围。
我们通过调整阴阳极板定位块的位置，很好的解决了这个问题。
3.2工艺问题3.2.1电解液的铅酸比表1 不同电解液成分对产量的影响S i F62-(g/l) Pb2+H2S i F6日产量(t)月份170.38 84.40 111.30 2522010.8180.54 74.18 128.61 2562010.9200.31 75.83 147.23 2922010.10204.40 78.81 148.23 2902010.11212.90 81.73 155.69 2852010.12202.30 76.87 148.49 2892011.1188.31 78.91 133.07 2862011.2189.95 78.91 134.71 2952011.3从表中统计来看，2010年10月、2011年3月产量较高。
由此可见大极板电解时电解液成份控制在铅离子70--85g/l、游离酸130--150g/l、总酸185--210g/l较为合适。
而小极板电解液成分铅离子90--120g/l、游离酸100--140g/l、总酸200--220g/l，小极板具有周期短，电效高，电流密度高等特点，故与大极板比较，电解液成份有较大差距。
在生产过程还发现，当铅离子浓度低于70g/l时，析铅结晶开始恶化，出现长须状结晶，严重影响产量。
在这种情况下，就要注意系统中一次水的用量，更严重的情况下需立即补入黄丹，强制增加铅离子量。
3.2.2电解液的温度和循环速度在铅电解过程中，电解液导电是离子导电，因此，适当提高温度，有利于加快铅离子扩散速度，降低电解液比电阻，减小浓差极化，降低电解液粘度，有利于杂质离子的沉淀，维持生产中Pb2+的平衡，从而可改善溶液伯导电性能，提高电解液电导率。
温度高时虽然导电性良好，但也会带来电解液蒸发和硅氟酸分解，致使酸耗增大，增加成本，车间劳动条件恶化等不利因素。
充分考虑到这些影响因素，我厂把电解液温度由原来的33--36℃提高到40--42℃左右。
由工艺员进行温度监控，每小时记录一次温度，根据所测温度对高位槽内电解液温度进行调控，确保温度稳定在40--42℃的范围内。
温度和电压、电导率的关系见表2：表2 温度和电压、电导率的关系（I=10500A）温度（℃）33 36 38 40 42总电压（V）70 68 66 63 60比电阻（μS/Cm）1260 1162 1061 968 880 提高电解液循环速度对铅大极板生产也非常重要，由于阴阳极板大，电解槽深，易造成电解液铅离子分层，阴阳结晶异常。
故电解液的循环量由原来小极板15—22l/min，提高到40—45l/min，降低了电解槽内铅离子浓度差，改善了阴极结晶。
循环量与电解槽内铅离子浓度关系见表3：表3 循环量与电解槽内铅离子浓差关系循环量 l/min 20 30 35 40 45△Pb2+ g/l（上/下）60/190 70/160 70/130 75/100 80/953.2.3添加剂的使用由于电解系统采用的是新配置的电解液，所以在生产初期，向系统中加入了大量的添加剂，使电解过程得以顺利进行，得到较好的析铅结晶。
随着生产周期的增加，逐步减少添加剂的用量，根据结晶状况和成本考虑，最终找到合适的配比范围。
经过9个月的生产实践，目前的添加剂加入量已经稳定下来，骨胶0.65kg/t，乙萘酚0.016kg/t，同最初的骨胶1.98kg/t，乙萘酚0.031kg/t相比，用量大大减少。
3.2.4阳极板成分的控制试产初期，生产中发现泡沫铅产生的较多，阳极泥有脱落现象，致使短路现象增多，电耗过高，析出铅内在质量得不到保障。
经研究讨论，决定降低铜含量，同时加强对除铜的作业控制，严格控制阳极板成份，泡沫铅现象得到解决，有效的避免了阳极泥落槽现象，使析铅直流电效保持稳定，同时使析出铅内在质量得到保障。
3.2.5阳极泥洗液控制由于大极板生产与小极板相比较，电解液总量增大，循环量也较大，造成电解液平衡难以控制。
所以阳极泥洗涤控制对电解液总量平衡和电解液成分的相对稳定，起到至关重要的作用。
经过几个月的实践，对生产操作提出了以下建议：①阳极泥洗涤用水量每天必须根据电解液消耗情况适当补充，确保电解液总量平衡。
②阳极泥必须经过充分搅拌浆化使铅离子溶解均匀，以便洗涤时铅离子能较完全的重新返回电解液循环系统，使电解液成分相对稳定。
③洗液的补充必须保证干净，无杂质。
要求洗液必须进行沉淀24小时以上才能补入循环系统。
④定期化验洗液成分，在洗液成分达不到电解液成分要求时，重复洗涤，增加成分浓度。
4、设计、施工安装问题及解决措施4.1残极洗涤机此次设计采用液压驱动代替了传统减速机双摇臂驱动形式，液压杆与洗涤架连接在一起，通过洗涤槽二端的四个支撑走轮往返移动，洗涤架通过悬臂带动洗涤刷进行洗涤。
由于原先设计的悬臂是“Z”字形，悬臂的上部固定在洗涤架的顶部。
在残极洗涤时，“Z”字形悬臂与吊具外框架影响，必须将吊具移走方能正常洗涤，工作流程为吊具从电解槽内将残极吊起后放入洗涤槽，而后吊具吊起将残极留在洗涤槽内，洗涤机对残极进行洗涤，吊具再将洗涤后的残极吊至残极收拢槽内。
这个过程就必须脱钩洗涤，造成了行车的重复作业，且洗涤完后残极的位置相对移动，对洗涤后的残极起吊极其困难。
针对此，通过改动悬臂，实现了残片的不脱钩洗涤。
悬臂采用一定长度的直径35圆钢，焊接在洗涤架的底部，端部焊接上刷头固定洗涤刷。
改进后的洗涤机保证了洗刷速度，使用效果良好。
4.2工艺管道原设计中电解液循环系统是一体的，未分开。
考虑到以后生产的可调性，将电解液循环管路进行改造，使二台电解液高位槽、二台电解液循环槽分别对应二套整流系统，形成了完全独立的二个电解系统，极大便利了后期的生产调节。
5、小结河南豫光金铅股份有限公司铅电解大极板生产线自投产以来，电效达到92—93%，析铅直流电耗113kwh/tPb，槽电压相对较低，反映出的电耗指标也相对较低，车间环境良好。
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