铜电解不锈钢阴极板校平机的设计

铜电解不锈钢阴极板校平机的设计

永久银极铜烹饪技术是利用传统的金属电极而不是传统的银极板的铜烹饪生产工艺。广泛应用于铜电工业的铜电工艺。1上、下工作辊子部分对于金属板材的校平,目前大多采用多辊校平工艺处理。以四重式11辊校平机为例,其辊子部分由上、下支承辊和上、下工作辊组成,工作原理如图1所示:利用包辛格效应(金属在一个方向发生塑性变形后再反向变形时,其屈服强度下降)使板材在校平辊之间产生反向或者正向的变形弯曲,经多次反复弯曲后,使多种不同的曲率逐渐趋于单一,最终使板材变得平直2结构设计2.1重式辊系布局校平机的辊系布局方式可分为二重式、四重式和六重式,如图2所示。二重式的辊系布局形式为二层式,即由上工作辊和下工作辊组成。四重式的辊系布局形式为四层式,即由上工作辊、上支承辊、下工作辊和下支承辊组成。六重式的辊系布局形式为六层式,即由上工作辊、上中间辊、上支承辊、下工作辊、下中间辊和下支承辊组成。不锈钢阴极板(板厚3.25mm)的校平属于薄板校平,为了保证校平精度,一般选择具有支承辊的四重式或六重式校平机的辊系布局方式2.2经验辊数的确定板材的厚度越小,板的宽厚比就越大,屈服点就高,要求校平辊数就越多。辊的数量是根据板材厚度及精度要求来确定的,校平机的经验辊数见表1。增加辊数可增加板材的反弯次数,从而提高校平精度。考虑到铜电解不锈钢阴极板为厚3.25mm的宽板,且对校平要求较高,综合各因素,选择校平机的工作辊数为17辊。2.3板式校平机的结构辊式校平机的辊系结构由两排互相交错的校平辊组成,是板材校平的主要工作部分。此外,辊式校平机的组成部分还包括机架、压下机构、传动机构、控制组件等。如图3所示,不锈钢阴极板校平机采用整体框架结构,17辊按上八下九分布。上排辊安装于上活动横梁,下排辊安装于下固定底座。工作时,工作电机带动减速机和分配箱通过万向联轴器带动上下工作辊工作,使工作辊正转或反转。工作辊正转,板材从开口处进入校平机;工作辊反转,板材从开口处退出校平机。不锈钢阴极板从同一开口处进入和退出校平机,使阴极板自身在校平时不需要拆卸导电棒,节省了导电棒拆卸装配的时间。电机动力经减速器带动蜗轮蜗杆副,蜗轮蜗杆副带动丝杆螺母副,从而使活动横梁升降和角度倾斜,以满足板材进入和退出校平机时不同开口量的要求。3辊径d、辊身长度l、开口量a辊式校平机的主要参数包括校平辊辊距t、辊径D、辊身长度L、校平速度v和开口量A,这些参数的正确设置与选择,对于设备的正常工作运转和校平质量都有重要意义。3.1面板弹性模量的确定辊距是校平机最重要的参数,辊距的确定既要满足最小板厚要求,又要保证校平最大厚度板材时具有足够的强度最大辊距t式中:h其中h=1.0~3.5mm,板材弹性模量E=210GPa,板材屈服强度σ最小辊距t最大接触应力为:式中:P为板材对工作辊压力的最大值,N;R为工作辊半径,mm;b为板材与工作辊的接触宽度,mm;[σ]为许用接触应力,MPa,[σ]=2σ最大压力为:式中:最小辊距为:考虑材料强度等因素,取t=96mm。对于薄板校平机,β一般取0.9~0.95,实际取β=0.94,得D=90.24mm,取D=90mm。3.2l长度的确定辊身长度L与所需校平板材的最大宽度有关,应为板材最大宽度B3.3大小可调,调整校平速度校平速度的大小主要由生产率决定。校平速度的大小可调,可根据具体要求调整校平速度。校平速度太大会影响校平效果,由于不锈钢阴极板对校平精度要求较高,因此校平速度不宜过大,取v3.4开口量a的确定3.4.1材料开口量入料开口量A式中:h为板材厚度,mm;f取:h=3.25mm,σ3.4.2材料开口量出料开口量A式中:k为板材的楔度值。不锈钢阴极板是平板材,所以取k=0,代入式(6),可得:A4校平性能及效果该不锈钢阴极板校平机经过试车试验,运行稳定,在校平性能及效果上达到了预期要求,平均每小时校平7块不锈钢阴极板。选择6组变形程度不同的不锈钢阴极板进行试验5校平机关机主要参数确定的内容针对铜电解不锈钢阴极板弯曲变形情况,设计了一种专用的四重式17辊校平机。不锈钢阴极板从同一开口进入和退出校平机,从而解决了不锈钢阴极板校平前拆卸导电棒的问题。确定了校平机的辊距、辊径、辊身长度、校平速度、开口量等主要参数。经过试车试验,校平机运行稳