鋅錠底部變黑問(wèn)題及處理方案

1、鋅錠底部變黑問(wèn)題及處理方案 鋅錠價(jià)格摘要：在鋅錠冷卻成型過(guò)程中，由于模具的底部散熱很慢，高溫鋅水與鑄鐵模散熱較慢的底部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在鑄鐵模底部生成一層鐵鋅化合物，導(dǎo)致脫模后的鋅錠底部外觀(guān)上發(fā)黑，影響產(chǎn)品表面質(zhì)量及客戶(hù)品牌價(jià)值。從三個(gè)方面對(duì)鋅錠底部變黑問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)研究，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。關(guān)鍵詞：鋅錠變黑模型因果軸中圖分類(lèi)號(hào)：TG166文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-028-021 項(xiàng)目產(chǎn)品簡(jiǎn)介本項(xiàng)目產(chǎn)品為一種直線(xiàn)鑄錠系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)鋅錠必須經(jīng)過(guò)鋅陰極片經(jīng)過(guò)熔煉設(shè)備如工頻有芯、無(wú)芯感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉成鋅液后，再通過(guò)鋅液澆注裝置注入到鑄鐵模具中，冷卻，成型、脫模后，變成最終可上市交易的商品鋅錠。株

2、洲火炬工業(yè)爐有限責(zé)任公司是央企北京礦冶研究總院控股子公司。在有色融煉領(lǐng)域特別是鉛、鋅熔煉領(lǐng)域在國(guó)內(nèi)占有主導(dǎo)技術(shù)市場(chǎng)?，F(xiàn)主要產(chǎn)品有工頻有芯感應(yīng)系列、蓄熱式燃料爐系列、高效脫氟氯多膛爐系列、短流程還原熔煉、水霧、吹制鋅粉系列、鉛、鋅錠自動(dòng)鑄錠、機(jī)器人堆碼生產(chǎn)線(xiàn)等產(chǎn)品。項(xiàng)目描述公司生產(chǎn)的鋅直線(xiàn)鑄錠系統(tǒng)目前在客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)錠脫模后，鋅錠底部發(fā)黑，影響外觀(guān)并導(dǎo)致客戶(hù)產(chǎn)品每噸減少200元利潤(rùn)的問(wèn)題，雖然公司采用多用技術(shù)途徑，但問(wèn)題仍未解決。480?0的鋅液從工頻感應(yīng)電爐通過(guò)定量澆鑄裝置緩慢注入到鑄鐵材料的鋅錠模具中，模具在傳送帶上，鋅液經(jīng)冷卻成型后從傳送帶上自動(dòng)脫模，形成25公斤左右的成品鋅錠。但在原有工藝

3、的條件生產(chǎn)時(shí)，鋅錠存在底部發(fā)黑的情況，從而影響產(chǎn)品的美觀(guān)和質(zhì)量。問(wèn)題研究在鋅錠冷卻成型過(guò)程中，由于模具的底部散熱很慢，高溫鋅水與鑄鐵模散熱較慢的底部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在鑄鐵模底部生成一層鐵鋅化合物，導(dǎo)致脫模后的鋅錠底部外觀(guān)上發(fā)黑，影響產(chǎn)品表面質(zhì)量及客戶(hù)品牌價(jià)值。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)風(fēng)冷以及適當(dāng)延長(zhǎng)傳送鏈的長(zhǎng)度的方式降低模具溫度，但模具底部仍然很快會(huì)被氧化，導(dǎo)致模具更換較頻繁，增加生產(chǎn)成本。2 鋅錠底部變黑問(wèn)題的TRIZ項(xiàng)目背景及現(xiàn)狀產(chǎn)品類(lèi)型及企業(yè)背景本項(xiàng)目產(chǎn)品為一種直線(xiàn)鑄錠系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)鋅錠必須經(jīng)過(guò)鋅陰極片經(jīng)過(guò)熔煉設(shè)備如工頻有芯、無(wú)芯感應(yīng)電爐進(jìn)行熔煉成鋅液后，再通過(guò)鋅液澆注裝置注入到鑄鐵模具中，冷卻，成型、脫

4、模后，變成最終可上市交易的商品鋅錠。株洲火炬工業(yè)爐有限責(zé)任公司是央企北京礦冶研究總院控股子公司。在有色融煉領(lǐng)域特別是鉛、鋅熔煉領(lǐng)域在國(guó)內(nèi)占有主導(dǎo)技術(shù)市場(chǎng)?，F(xiàn)主要產(chǎn)品有工頻有芯感應(yīng)系列、蓄熱式燃料爐系列、高效脫氟氯多膛爐系列、短流程還原熔煉、水霧、吹制鋅粉系列、鉛、鋅錠自動(dòng)鑄錠、機(jī)器人堆碼生產(chǎn)線(xiàn)等產(chǎn)品。產(chǎn)品現(xiàn)狀分析公司生產(chǎn)的鋅直線(xiàn)鑄錠系統(tǒng)目前在客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)錠脫模后，鋅錠底部發(fā)黑，影響外觀(guān)并導(dǎo)致客戶(hù)產(chǎn)品每噸減少200元利潤(rùn)的問(wèn)題，雖然公司采用多用技術(shù)途徑，但問(wèn)題仍未解決。鋅錠底部變黑問(wèn)題的出現(xiàn)在鋅錠冷卻成型過(guò)程中，由于模具的底部散熱很慢，高溫鋅水與鑄鐵模散熱較慢的底部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在鑄鐵模底部生成

5、一層鐵鋅化合物，導(dǎo)致脫模后的鋅錠底部外觀(guān)上發(fā)黑，影響產(chǎn)品表面質(zhì)量及客戶(hù)品牌價(jià)值。3 鋅錠底部變黑問(wèn)題的具體分析鋅錠底部變黑的組件模型通過(guò)組件模型分析，我們描述了系統(tǒng)中的組件都有哪些，以及它們之間的相互關(guān)系，并得出形成鐵鋅化合物的二個(gè)功能因素：鋅液與鑄鐵模具兩者直接接觸；模具未得到及時(shí)散熱。鋅錠底部變黑的三軸分析首先，因果軸的相關(guān)分析。根據(jù)因果軸分析,造成鋅錠發(fā)黑的原因,是因?yàn)楦邷劁\液與模具接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成鐵鋅化合物。為保證鋅錠生產(chǎn)量，造成鑄鐵模具未得到及時(shí)散熱。其次，操作軸的相關(guān)分析。根據(jù)操作軸分析，上一操作：運(yùn)動(dòng)空模具空氣中冷卻傳輸?shù)戒\水注入準(zhǔn)備位置，下一操作：鋅水在模具中凝固成型，冷

6、卻、鋅錠脫模。再次，系統(tǒng)軸的相關(guān)分析。根據(jù)系統(tǒng)軸分析，找資源空氣、水、材料的不同要素，然后通過(guò)系統(tǒng)分析找出相應(yīng)的制約關(guān)系和因素。4 阻止鋅錠底部變黑的技術(shù)矛盾及方案分析第一種技術(shù)矛盾及應(yīng)對(duì)方案技術(shù)矛盾根據(jù)因果分析,造成鋅錠發(fā)黑的原因,是因?yàn)楦邷劁\液與模具接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成鐵鋅化合物。為保證鋅錠生產(chǎn)量，造成鑄鐵模具未得到及時(shí)散熱。在設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，從而造成了系統(tǒng)的復(fù)雜性，造成了系統(tǒng)參數(shù)的惡化。應(yīng)對(duì)方案通過(guò)技術(shù)矛盾的因果分析，我們采用復(fù)合材料原理，對(duì)模具進(jìn)行涂層處理。在模具的內(nèi)腔鍍上一層銅，銅的活性低于鐵，阻斷鋅水與鐵模直接發(fā)生反應(yīng)。但是這個(gè)方案也存在自身的缺點(diǎn)：增加了鐵模的成本，銅與鋅水在

7、長(zhǎng)期作用下也會(huì)發(fā)生反應(yīng)。第二種技術(shù)矛盾及應(yīng)對(duì)方案技術(shù)矛盾應(yīng)對(duì)方案通過(guò)技術(shù)矛盾的因果分析，我們采用分割原理，對(duì)模具進(jìn)行一分為二。模具的底部作為一個(gè)部分，模具的四壁作為一個(gè)部分，二者可以很輕松的拆分。模具的底部隨鋅錠一起脫模。生產(chǎn)時(shí)只需多準(zhǔn)備一批模具底部，在注入高溫鋅液之前將模具底部裝入凹模中，即可讓模具始終都是低溫狀態(tài)，從而使高溫鋅液與鐵模發(fā)生的氧化反應(yīng)極少，極大的延長(zhǎng)模具使用壽命。缺點(diǎn)：需要增加一個(gè)人在高溫鋅液注入前將模具底部裝入模具中，增加了勞動(dòng)成本。第三種技術(shù)矛盾及應(yīng)對(duì)方案技術(shù)矛盾通過(guò)上述技術(shù)的分析，運(yùn)動(dòng)物體的體積得到了改善，但是溫度參數(shù)出現(xiàn)了惡化。應(yīng)對(duì)方案通過(guò)技術(shù)矛盾的因果分析，我們采用預(yù)先作用原理，在鋅液倒入前對(duì)模具進(jìn)行降溫。原生產(chǎn)線(xiàn)的模具為自冷散熱，現(xiàn)我們可對(duì)模具采用水冷散熱。水冷：在生產(chǎn)線(xiàn)中加入水冷槽，將模具底部浸入水冷槽，并保證水槽內(nèi)足夠的水量流動(dòng)，將模具的熱量迅速的帶走，把模具的溫度控制在一個(gè)合理范圍，杜絕鐵鋅化合物的生成。通過(guò)技術(shù)矛盾的因果分析，我們采用預(yù)先作用原