铜电解残极洗涤机组的自动化研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 铜电解残极洗涤机组的自动化研究 【摘 要】随着铜电解工艺不断 更新，铜电解设备不断改造，目前铜电 解中的阳极板入槽、极板电解、阴极铜 出槽已实现自动化，残极洗涤过程也将 步入自动化时代。本文通过对铜电解残 极洗涤机组的自动化研究，力求提高残 极洗涤工艺的效率和贵金属的回收率， 促进铜电解工艺过程中的节能环保以及 经济效益的提高。 中国论文网 /8/view-12889428.htm 【关键词】铜电解 残极洗涤 自 动化 节能环保 残极洗涤是铜电解工艺中一个非 常重要的工艺流程，残极洗涤是通过对 残片上的阳极泥进行清洗，将残极上的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 贵金属混合物清洗下来后进行再生产， 减少残极上阳极泥的残留量，为企业带 来客观的经济效益。残极洗涤自动化机 组能够快速的对残极进行清洗，高效快 捷，极大的提高铜电解的效率。 1 铜电解的工艺流程 铜电解即铜的精炼，在电解池中 以粗铜做阳极，纯铜做阴极，电解池中 通入一定的直流电，阳极粗铜被电解， 随电解液附在阴极的纯铜上，实现铜的 精炼1铜电解工艺流程包含：电解、净 液、除极泥等工序。 2 铜电解残极洗涤机组的自动化 洗涤系统 传统的铜电解洗涤机组采用的是 人工清洗或者是机械式间歇式清洗，清 洗效率低下，且在清洗过程中依旧会有 新的极泥残留在残极上。残极洗涤机组 的自动化洗涤机组，采用回流式动静结 合清洗模式，残极自动化洗涤机组包括 残极自动化运输机构、残极自动化装夹 机构、残极自动化洗涤机构。残极自动 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 化运输机构将完成电解的残极从电解池 中取出并运输到洗涤室中，洗涤室中残 极自动装夹机构将残极牢固装夹在洗涤 室中，洗涤室的自动化洗涤机构对残极 进行自动化清洗，残极洗涤完毕后，自 动运输机构将残极运输到电解池中再次 参与电解。 2.1 残极自动化洗涤机组的自动 化运输机构 残极的运输是残极洗涤机组的重 要环节，残极上残留有金属铜等物质， 体积大，不易进行人工搬运，在搬运中 不能出现残极板掉落的现象。自动化运 输机构，采用 PLC 控制技术，根据残 极板的大小设计运输机构中的液压式活 动机爪，自动对残极进行爪夹，运输， 运用采用轨道和自动化电机驱动，匀速， 平稳的将残极运输到洗涤室中。 2.2 残极自动化洗涤机组的自动 化装夹机构 根据残极板的大小，在洗涤室中 设置好残极的安装空间，利用液压技术 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 设计残极装夹的夹具。PLC 控制液压夹 具的驱动马达，使得残极的装载和卸载 过程平稳，且对残极没有损坏。残极在 洗涤室内被洗涤液冲洗时，由于水的冲 击，会出现残极抖动、脱落等现象， PLC 控制液压夹具，能够根据残极的受 力情况及时调整对残极的装夹压力，保 证残极在整个洗涤过程中稳固无松动。 2.3 残极自动化洗涤机组的自动 化洗涤机构 残极洗涤室为残极的清洗场所， 残极自动化洗涤机构能够实现残极清洗 的完全自动化。残极自动洗涤机组洗涤 室结构如下图所示。在原有的机械式洗 涤结构上添加动态洗涤机构，通过 PLC 控制，根据生产的实际情况对残极进行 洗涤。洗涤液通入口进入洗涤室，通过 静态喷淋管道和动态喷淋管道对残极进 行清洗，清洗后，携带清洗下来的残极 极泥回流到极泥处理工序，极泥处理完 毕后，清洗液又通过管道进入洗涤室重 新参与洗涤工序采用垂直直线式的洗涤 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 方式，极大的提高了残极极泥清洗的效 率，在水平的清洗方式不同，垂直清洗 充分借助水流的冲击力和水的重力，以 及极泥自身的重力，更加方便快捷将极 泥从残极上清洗下来。采用 PLC 控制 技术，根据残极极泥的残留情况来控制 动态喷淋管道的喷淋速度和运动速度。 运用 ASI 现场总线技术，由单根电缆完 成控制器与传感器、执行器之间的连接 任务，结合智能电源网络，实现控制信 息数据的快速传输，自动分配地址，模 块化连接，使整个残极洗涤系统完全自 动化、智能化。 2.4 残极自动化洗涤机组的自动 化给水系统 铜电解的洗涤采用的是水洗，与 传统的毛刷洗刷不同，参与洗涤的水， 经过洗涤室的入口进入洗涤室的静态喷 淋管道和动态喷淋管道，通过动静喷淋 管道 屑上的极泥进行冲洗，被冲 洗掉的极泥随水流到极泥处理系统中， 经过处理后水，再次流入洗涤室参与极 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 泥的清洗中来。整个残极洗涤机组的给 水系统由 PLC 控制，通过检测设备检 测极泥冲洗的进度，将检测的结果转换 为数字信号，通过 PLC 控制技术来控 制整个冲洗过程的水流的流量和速度。 洗涤的前一阶段由于残极上的极泥比较 多，因此冲洗的水流应该比较大，通过 PLC 控制给水泵的旋转速度，来提高水 流的速度，加大动静态喷淋管道的冲击 力；在洗涤的后一阶段，由于残极上的 极泥比较少，太大的水流冲击，浪费水 电能源，系统自动的根据实际极泥的数 量来调节水流的速度和冲击力，在洗涤 过程中做到智能化节能环保。 3 铜电解残极自动洗涤机组实例 铜电解残极自动洗涤系统与铜电 解的其他自动化系统一同组成整个铜电 解的自动化系统，实现铜电解的智能化 控制和自动化作业。通过以下实例来展 示铜电解残极自动化洗涤系统的工作原 理：每天计划洗涤残极板数量为 3000 片；每次洗涤残极片的数量为 30 片； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 每片残极片的预计洗涤时间为 15min； 每片残极片洗涤所需的水量为 0.04m3； 自动洗涤系统的设备参数为：控制系统 为 PLC 控制系统；信号线路采用 ASI 现场总线技术；驱动电机为异步电机； 喷淋最大水压为 0.7MPA。铜电解残极 自动化洗涤工艺流程如下：在铜电解过 程中，通过传感器对残极上的极泥量进 行检测，当极泥遗留量达到一定值（影 响铜电解质量的一个特定值，可通过计 算获得）时，控制器通过信号启动自动 运输机构，运输机构通过运输轨道和残 极板装卸装置将残极从电解池中平稳运 输到洗涤室内，控制器启动自动装夹机 构，通过液压装置将各个残极板牢固的 固定在夹具上，此时检测器对残极板上 的极泥量进行检测，并将检测结果转换 为数字信号来控制给水泵的转速，使水 流速度到达一定水压，经过动态、静态 喷淋管道对洗涤室中的残极板进行清洗， 并根据残极板上的极泥量来调节喷淋的 水速和水压。洗涤完毕后，松开液压夹 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 具，自动运输机构将残极板重新运输到 电解池，进行下一次的电解。 整个残极自动化洗涤系统，无需 人工作业，只需要根据电解任务量设置 一定的参数，系统能自动的进行洗涤作 业，并且在整个自动化洗涤过程中做到 智能化节能减排。 本文通过对铜电解残极自动