30公斤銀錠澆鑄工藝優化改造

夏先敏，夏興旺，謝太李，孫敬韜

（江西銅業集團有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

貴溪冶煉廠30kg銀錠澆鑄工藝采用電爐加熱熔化，產出的銀錠產品存在四周棱角鋒利、表面有縮坑、凹凸不平等問題，銀錠外觀質量滿足不了銀錠出口的新標準。為此，必須對原有的銀錠鑄型裝置進行改造，以提高銀錠的外觀質量。

2 30kg銀錠澆鑄工藝簡介

將電解產出的電銀粉加入至電爐中，通電升溫進行熔化，加入去氧劑去氧。達到澆鑄溫度后，爐體整體傾轉，銀液通過溜槽倒入模具中。開啟保溫槍，對模具內銀液進行保溫，銀液降溫，冷卻成型，即得到銀錠產品［1］。

3 銀錠外觀質量影響因素分析

3.1 銀液沖擊力大

銀粉熔化后澆鑄時需將爐體整體傾倒，銀液經溜槽直接倒入模具中，爐體到模具的落差800～1000mm，沖擊力大，銀液易飛濺，造成模具內的銀液翻騰，導致銀錠表面凹凸不平整、底部有空洞。

3.2 模具尺寸不合理

30kg銀錠模具上表面寬，下表面窄，內四條邊的R角小，高溫銀液排氣不通暢，導致銀錠四周棱角鋒利。

3.3 銀錠表面保溫效果差

天然氣保溫槍溫度低，300℃左右，火焰覆蓋銀錠表面積小、溫度不均衡，保溫效果差，導致銀錠表面縮坑、麻臉等現象。

4 優化改造

提升30kg銀錠外觀質量的改進思路：增設中間澆鑄包，解決銀液傾倒模具沖擊力大及銀液易飛濺；優化銀錠模具尺寸，消除高溫銀液排氣不暢、銀錠四周棱角鋒利；設計一種新型保溫助燃加熱炬，解決銀錠表面冷凝速度快、冷凝痕跡明顯、表面縮坑深的問題［2］。

4.1 增設中間澆鑄包

自主設計澆鑄中間包，減少澆鑄過程中銀液倒入模具內沖擊力，使銀液面更加平穩，有利于銀錠四周平整收邊［3］。中間包外套采用特殊鋼制作，內襯石墨坩堝，中間填充高鋁纖維棉保溫材料［4］。同時，在中間包兩側安裝遠程控制電機裝置，實現遠程控制澆鑄。不僅有效解決了銀液進入模具沖擊力大、飛濺等問題，而且消除了近距離澆鑄熱輻射及安全隱患［5］。

圖1 自主設計中間澆鑄包

4.2 優化銀錠模具尺寸

為了解決高溫銀液排氣不暢、銀錠四周棱角鋒利等問題，經過多次研討和工業實驗，按照倫敦金銀市場協會30kg銀錠外形規格，重新設計模具的尺寸，增大模具的R角，模具左邊R角由原來R5增加到R10，右邊R角由原來R2增加到R5，模具下表面尺寸由255mm增加到275mm, 上表面尺寸由303mm減少到300mm，成功解決了銀液排氣、四周棱角鋒利等問題。

圖2 模具優化前后尺寸

4.3 自主設計新型銀錠保溫槍

對銀錠表面保溫進行了試驗，試驗結果見表1。

通過試驗發現：保溫槍火焰溫度會直接影響銀錠表面的平整性和縮坑深度，而原工藝自帶的銀錠保溫槍溫度只能達到400～500℃，銀錠保溫效果差，如圖3所示。經過多次工業實驗，新型保溫助燃加熱炬可以滿足銀錠保溫要求。自主設計的新型銀錠保溫助燃加熱炬如圖4所示，該加熱炬采用天然氣與壓縮空氣混合燃燒，由多個火焰嘴組成，火焰溫度可達600～700℃，且火焰柔和且覆蓋面大，解決了銀錠表面冷凝速度快、冷凝痕跡明顯、表面縮坑深的問題［6］。同時，加熱炬還安裝了防回火、自動點火及自動旋轉移動裝置，大幅度提高加熱炬的使用安全性。

表1 銀錠表面保溫試驗結果

圖3 引進時的銀錠保溫槍

圖4 新型銀錠保溫助燃加熱炬

5 改造效果

（1）工藝優化后，徹底解決了銀錠四周棱角鋒利、表面縮坑深的難題，銀錠表面無縮坑，底面、側面平整，四周菱角圓滑。

（2）30kg銀錠澆鑄合格率由10%提升到99%，改善了現場作業環境，降低了員工勞動強度，減小了職業危害。

（3）銀錠外觀質量達到國際市場新標準，并且產品首次出口至美國、加拿大等北美市場，成功抒寫了“江銅牌”銀錠躋身新國際市場的篇章。