鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2226次 | 2019年08月14日
蓄電池生產(chǎn)工藝(板柵生產(chǎn)工具介紹)
2板柵生產(chǎn)工具介紹
*電熔鉛爐
電熔鉛爐外觀(見(jiàn)圖5)500㎏—1000㎏較多,采用電加,分為鉛爐、加熱部分‘溫控部分。規(guī)格不同熔鉛量不熱,功率18—36Kw,溫度可設(shè)定并自動(dòng)控制,采用三相電供電。
也有采用煤加熱和燃油加熱的,優(yōu)點(diǎn)是能耗成本較低,缺點(diǎn)是溫度不宜控制,鉛氧化燒損比較嚴(yán)重?,F(xiàn)多采用電加熱的熔鉛爐。
熔鉛爐
*手工澆鑄板柵膜具
手工膜具如上圖(圖6)所示,分為動(dòng)模和定模,澆鑄篇數(shù)多為每模一大片,根據(jù)極板尺寸不同又可以分為若干小片。膜具有帶電加熱板的和不帶電加熱板的兩種。澆鑄質(zhì)量和速度與操作者的熟練程度關(guān)系很大。
圖6手工板柵膜具
*鑄板機(jī)
鑄板機(jī)具有操作方便、運(yùn)行可靠、能耗低、勞動(dòng)強(qiáng)度低、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn),適應(yīng)于大眾規(guī)模蓄電池廠使用。配套包括:鑄板主機(jī)、熔鉛爐、輸鉛系統(tǒng)、循環(huán)水降溫系統(tǒng)、電控系統(tǒng)。
生產(chǎn)速度:6—15大片/分鐘;
整機(jī)功率:1—1.5噸;
最大澆鑄尺寸:370×(110-160)×(1.2-4.5)
不同廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品參數(shù)略有不同。
3.3合金的配置
配置合金工具
熔鉛鍋鉛鍋容量大小可根據(jù)產(chǎn)量而定。要求鉛鍋上面安裝排鉛塵的環(huán)保裝置,還需要安裝攪拌裝置,好的熔鉛鍋在配置過(guò)程中在鍋內(nèi)充入惰性氣體或在真空下熔化,以防止鉛的氧化。普通的鉛鍋為了防止鉛的氧化燒損,在鉛液表面放置木炭或石英砂等以減少鉛液和空氣接觸。
鼓風(fēng)機(jī)如果采用煤炭加熱方式,還需配備適宜的鼓風(fēng)機(jī)。、
鉛錠膜配置好的合金要澆鑄成鉛錠保存。
*鉛銻合金的配制
先將總數(shù)約一半的鉛錠加入熔鉛鍋內(nèi),加溫,使鉛熔化。用錘子將規(guī)定量的銻砸成70毫米左右的小塊,放入鍋內(nèi)。待溫度加熱到500—550℃時(shí),用特制的工具將浮在鉛液表面的銻壓入鉛液下面(因?yàn)殇R的密度低,只有6.7g/cm,所以會(huì)浮在表面),使銻全部熔化。待銻完全熔化后,加入余下的鉛,開(kāi)動(dòng)攪拌系統(tǒng),進(jìn)行充分的攪拌。攪拌時(shí)間不低于30分鐘。攪拌完成后,用專用漏勺打撈出鍋內(nèi)的鉛渣。對(duì)鍋內(nèi)的鉛進(jìn)行銻含量分析。不合要求時(shí)進(jìn)行調(diào)整。合格后鑄錠。
合金配制中,殘?jiān)室话阍?.5—2%;銻燒損一般在0.2—0.4%之間。
*用還原鉛配制鉛銻合金
現(xiàn)在多數(shù)廠家為了節(jié)約成本都采用蓄電池冶煉中的還原鉛來(lái)配置鉛銻合金。采用這種方法時(shí),首先要確定還原鉛中的銻含量,然后在計(jì)算出應(yīng)加入的銻。
3鐵勺
1支架
2--石英水銀溫度計(jì)
鉛銻合金中銻含量的測(cè)定過(guò)去采用凝固點(diǎn)法測(cè)定,所用的器具如圖8所示。所謂的凝固點(diǎn)法實(shí)際上就是觀察合金溶液逐步冷卻凝固的溫度變化曲線。這種逐步冷卻曲線稱為步冷曲線。
測(cè)定方法:用鐵勺盛裝一定量的被測(cè)熔融的鉛銻合金,放在如圖8所示的平板上,將0—600℃量程的水銀溫度計(jì)固定在支架上,水銀溫度計(jì)的水銀浸在熔融的鉛銻合金中,注意水銀溫度計(jì)所示的溫度,開(kāi)始測(cè)量的合金液溫度呈上升趨勢(shì),升至某點(diǎn)稍停,有逐漸下降。當(dāng)熔融合金開(kāi)始凝固時(shí),可以發(fā)現(xiàn),水銀溫度計(jì)上的溫度顯示停留一段較長(zhǎng)時(shí)間不變。這一段時(shí)間所顯示的溫度值就為合金的凝固點(diǎn)(即溫度下降開(kāi)始變慢的轉(zhuǎn)折點(diǎn)),以后溫度繼續(xù)下降出現(xiàn)溫度平臺(tái)(隨著時(shí)間的變化,溫度不再變化的一段水平線),直到合金液全面凝固后溫度又開(kāi)始下降。
鉛銻合金液在凝固過(guò)程中為什么會(huì)出現(xiàn)溫度下降變慢的轉(zhuǎn)折點(diǎn)和溫度平臺(tái)
呢?這是因?yàn)楹辖鹨簭你U鍋中舀出是,溫度約在400—450℃,由于合金液要向
環(huán)境散熱,因此,合金液的溫度就隨著散熱過(guò)程而下降,當(dāng)合金溫度下降到合金的凝固點(diǎn)溫度時(shí)合金開(kāi)始凝固析出α-pb,又稱α相(α-pb基本上都是pb,只有少量的Sb溶解在鉛內(nèi)),由于析出鉛,合金液中的銻含量相對(duì)增高,從表1中銻合金的性質(zhì)可以知道,隨著銻含量的增加,合金的凝固點(diǎn)就下降,此時(shí),合金液溫度應(yīng)該繼續(xù)下降,但由于凝固過(guò)程是放熱過(guò)程,合金液內(nèi)部放出的熱量就是出現(xiàn)溫度下降變慢的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。當(dāng)溫度降到252℃時(shí),在鉛銻合金液中同時(shí)析出兩相即α相和β相(β相也叫β—Sb固溶體,即Sb里含有少量的pb),這時(shí)液相也完全消失,液相含量為含Sb11.1%,此時(shí)合金組成不變,凝固點(diǎn)也就固定,所以就出現(xiàn)了溫度平臺(tái),直到合金全部凝固,溫度才繼續(xù)下降,因此252℃是鉛銻合金液的最低熔融溫度,叫最低共熔點(diǎn)。Sb含量大于11.1%的叫過(guò)共熔合金(或過(guò)晶合金),含Sb量小于11.1%的叫亞共熔合金(或亞共晶合金),鉛酸蓄電池所用的鉛銻合金一般都是亞共晶成分的合金。根據(jù)合金成分的不同含量,通過(guò)測(cè)量,可以得到合金凝固對(duì)照表(表2),這是很適宜生產(chǎn)需要的,一般只需測(cè)量一下凝固點(diǎn)就可以知道配制的合金中Sb的含量是多少。
用凝固點(diǎn)測(cè)定鉛銻合金含銻量的方法,對(duì)純鉛和純銻配制的鉛銻合金,是較為準(zhǔn)確的,對(duì)于用還原鉛、高銻鉛等配制的鉛銻合金,由于合金中含有一定量的其他元素,這些元素的存在,對(duì)凝固點(diǎn)法測(cè)量的含銻量有一定影響,出現(xiàn)偏高值。所以應(yīng)該應(yīng)用化學(xué)分析法找出偏差規(guī)律,從而制定相應(yīng)的修正值。
現(xiàn)在的合金廠多采用光譜儀測(cè)定合金中各元素的含量,具有快捷、準(zhǔn)確的特點(diǎn),但設(shè)備造價(jià)較高。
*鉛銻砷合金的配制
按鉛銻合金的配制方法,將鉛和銻在熔鉛鍋內(nèi)熔化后進(jìn)行加砷,先把規(guī)定加入量的砷搗成小塊,裝入帶有長(zhǎng)手柄的鉆有許多小孔(直徑為5mm左右)的小鐵桶內(nèi),沉入鍋底,攪拌5~6min,砷即完全熔化,這時(shí)合金液的溫度一般在530℃左右,停在加溫,再攪拌8~10min使之充分混合均勻即可鑄錠。
(注意:砷是一種有毒物質(zhì),配制是必須小心做好防護(hù)措施)
*低銻六元(鉛銻砷錫銅硒)合金的配制
將越總數(shù)一半的鉛或還原鉛在熔鉛鍋內(nèi)熔化后,依據(jù)合金標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各元素的添加量依次加入,加入的順序?yàn)榧鱼~——加銻。此時(shí)的溫度應(yīng)控制在500~550℃,至銅和銻全部熔化后,進(jìn)行充分的攪拌,然后加入余下的鉛或還原鉛,溫度控制在400~450℃,待鉛全部熔化后,再依次加入砷(或砷母合金)——加硒(或硒母合金)——加錫。進(jìn)行30min的攪拌后取樣分析,不符合要求則加量進(jìn)行調(diào)整,符合要求后進(jìn)行鑄錠。
(注意:直接加入砷、錫、硒時(shí)要考慮燒損量)
*鉛鈣錫鋁合金的配制
將2/3的鉛錠加入鉛鍋升溫到350~400℃,使鉛熔化,然后升溫至600~7010℃,撈去表面氧化渣稱重后,加入定量的保護(hù)劑(鋁錠+高純硅——7:1)壓入鉛鍋內(nèi),熔化后攪拌5~10min使鋁全部溶于鉛液中,將定量的鈣裝入帶有長(zhǎng)柄的鉆有許多小孔(3~5mm)的小鐵桶內(nèi),沉入鍋底,攪拌10~20min,此時(shí)合金液溫度約在600℃左右,停止加熱,將余下的1/3鉛錠加入,再加入定量的錫,待鉛、錫全部熔化后攪拌5~10min,撈出表面浮渣稱重,取樣化驗(yàn),符合后鑄錠。
3.4合金的熔化與膜具加熱
板柵澆鑄時(shí),需先將配制好的合金溶化,熔化后的合金液溫度對(duì)板柵澆鑄是的成型關(guān)系很大,合金液的溫度過(guò)高或過(guò)低都不能澆鑄出良好的板柵。一般情況下,合金液溫度應(yīng)控制在450~550℃的范圍,但工廠在實(shí)際中應(yīng)根據(jù)具體情況摸索出最佳的合金液溫度,即在保證板柵澆鑄質(zhì)量的前提下,盡可能的降低損耗,提高功效。使用鑄板機(jī)澆鑄是,鉛鍋中的合金液溫度可以低一些,因?yàn)殂U液由管道輸送到澆鑄端頭是將再次加溫,能保證合金液的溫度符合澆鑄的要求。澆鑄膜具的加熱:板柵澆鑄前,要對(duì)膜具進(jìn)行加熱、噴脫模才能夠進(jìn)行澆鑄。否則不會(huì)成型。膜具加熱分電加熱、鉛液加熱和氧氣—乙炔焊槍加熱三種,鑄板機(jī)模具一般用電加熱,手工膜具
多數(shù)為鉛液加熱,也有用電加熱的。
氧氣—乙炔焊槍加熱一般只作輔助加熱形式。
3.5板柵的作用
板柵的作用有兩個(gè),其一,作為活物質(zhì)的支撐體,要求有一定的強(qiáng)度,并且要求極板柵和活物質(zhì)能結(jié)婚牢固:其二,作為集流導(dǎo)電體,要求電流分布合理、電壓降?。措娮栊。?。3.6板柵的生產(chǎn)工藝
板柵澆鑄時(shí)應(yīng)注意哪些事項(xiàng):
l鉛液的溫度:
澆鑄板柵時(shí)掌握合適的溫度,既保證了澆鑄的順利進(jìn)行,有可使合金的氧化損失降到最低程度,保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。要求:在能澆鑄成型的情況下,儀最低的鉛液溫度進(jìn)行澆鑄。
l不同合金
合金的成分不同,其特性也不同,如:熔點(diǎn)、流動(dòng)性、易氧化的程度、結(jié)晶的狀況等等。流動(dòng)性差的合金,溫度就要生高點(diǎn);易氧化的合金,例如鉛銻鎘合金、鉛鈣合金溫度就要降低點(diǎn)。另外還要根據(jù)板柵膜具的屬性、板柵的厚度,靈活掌握合金的溫度。
附表7:不同合金澆鑄溫度參考表
l膜具溫度:
噴脫模劑時(shí)的溫度180~200度;正常澆鑄溫度150~180度。
噴脫模劑時(shí),膜具溫度如果太低脫模劑易掉。并且澆鑄不易成型;溫度太高脫模劑中的軟木粉被燒黑同樣已脫落。
澆鑄時(shí),鉛溫太低澆鑄難成型,鉛溫太高有三個(gè)缺點(diǎn):板柵結(jié)晶太大、收縮嚴(yán)重引起“燒片”(注:從模具中取出板柵后,輕輕一折筋條就在極耳或澆口處斷裂俗稱燒片),影響壽命;脫模劑易掉;合金氧化嚴(yán)重。
l脫模劑的配制:
配方(一)(適應(yīng)于鉛銻或低銻多元合金):
水3.02升
硅酸鈉200毫升
軟木粉227克
先將水和硅酸鈉倒入鍋內(nèi),充分?jǐn)嚢?,加熱至沸騰,然后加入軟木粉,并且不停攪拌,均勻后改用小火煮沸2小時(shí),冷卻、過(guò)篩待用。
配方(二)(此配方粘接強(qiáng)度好,適應(yīng)于多種合金)
水10升
軟木粉600克
硅酸鈉(密度1.45)240毫升
磷酸二氫鋁(密度1.45)200毫升
先將定量的磷酸倒入恒溫80℃的容器中,再把氫氧化鋁慢慢的倒入磷酸中,至反應(yīng)生成無(wú)色的粘稠狀液體,再用水調(diào)整至密度為1.45,待用。
3H3pO4+Al(OH)=Al(H2pO4)+H2O
將10升水加入240毫升硅酸鈉中,攪拌均勻,加入200毫升磷酸
二氫鋁,攪拌均勻即可使用。
配方(三)(用于鉛鈣合金)
軟木粉400克
骨膠120克
溫水10升
用溫水(70℃左右)將骨膠融化后加入軟木粉進(jìn)行充分?jǐn)嚢?,必要時(shí)可加熱煮沸。配制后兩日內(nèi)都可使用。
l怎樣噴涂脫模劑:
將膜具進(jìn)行加熱(加熱的方法有電加熱、鉛鍋內(nèi)加熱、氧氣焊槍加熱等),加熱至溫度在180~200℃,如果穩(wěn)定高時(shí)需待溫度下降至該溫度時(shí)才能噴涂脫模劑。通常操作工作采取降溫的辦法是在膜具上噴水霧。常用的加熱方式為鉛鍋內(nèi)加熱,將膜具放到鉛鍋內(nèi),約15min待膜具溫度升至200℃以上時(shí)將其從鉛鍋中取出,用鋼刷子將膜具表面刷凈,待溫度降至180~200度時(shí)開(kāi)始噴涂脫模劑。將膜具澆鑄面朝外,將配制好的脫模劑裝入噴壺,用0.2~0.5Kpa氣壓進(jìn)行噴涂,噴涂時(shí)注意要使噴槍垂直于膜具表面,均勻移動(dòng)噴槍,、這樣才能使涂層均勻。先水平移動(dòng)噴槍,在垂直移動(dòng)噴槍。這樣反復(fù)噴涂數(shù)遍即可澆鑄板柵。噴涂好的膜具經(jīng)澆鑄一段時(shí)間后會(huì)有部分脫模劑脫落,這時(shí)板柵會(huì)出現(xiàn)澆不滿、斷筋、毛邊毛刺大等現(xiàn)象,可重新噴涂脫模劑,如還不行,應(yīng)用鋼刷子將膜具上的脫模劑全部刷掉,重新噴涂。
l如何保持模具溫度:
保持澆鑄速度;
澆鑄中間盡量減少停頓時(shí)間;
注意保持鉛液溫度的穩(wěn)定
減少噴膜的次數(shù)和降低每次噴膜的時(shí)間
l操作中常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法:
取板時(shí),澆口處板柵斷裂,打水少或取板過(guò)急;
取出板柵后,輕微折一下即多出斷裂,鉛不合格,收縮嚴(yán)重;
板柵變形,取板時(shí)用力過(guò)大或膜具有缺陷;
某段筋條澆不滿或該處筋條細(xì),該處脫模劑掉;
板耳處洼陷,該處逸氣不良,可將該處的脫模劑刮掉;
板柵某處盲格,對(duì)應(yīng)該處的脫模劑掉或該處的膜具有缺陷;
板柵毛邊毛刺,噴膜不良或大面積脫模劑掉或兩塊膜具合不嚴(yán);
板柵厚度或重量相差太大,噴膜厚薄不均或膜具有問(wèn)題。