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铜冶炼极板智能化转运及质检系统构建方案浅谈

饶有发

【摘要】铜冶炼主流的生产工艺流程中存在着大量的极板转运、堆存及外观质量

检测任务,目前这一任务主要由人工叉车转运和肉眼观测来完成,转运及储存方式粗

放,质检方式落后.江西铜业集团公司贵溪冶炼厂利用智能工厂建设契机,投资建设了

\江铜贵溪冶炼厂二系统极板智能化转运及质检系统\项目,在行业内率先建立了基

于智能化立体库房的极板转运及质检系统,使极板转运、储存及质量检测实现无人

化和智能化管控.

【期刊名称】《铜业工程》

【年(卷),期】2019(000)001

【总页数】5页(P37-41)

【关键词】铜冶炼;极板;转运及质检;智能化管控

【作者】饶有发

【作者单位】江西铜业集团有限公司贵溪冶炼厂,江西贵溪335424

【正文语种】中文

【中图分类】TF8

1引言

江西铜业股份有限公司贵溪冶炼厂是中国第一家采用世界先进闪速熔炼技术、高浓

度二氧化硫转化制酸技术、倾动炉、卡尔多炉杂铜冶炼技术和ISA（艾萨法）电解

精炼技术的现代化炼铜工厂，也是世界首个单厂阴极铜产量超百万吨的炼铜工厂。

贵溪冶炼厂阴极铜生产主要工艺是先火法炼制粗铜阳极板，再电解精炼得到最终产

品阴极铜。在熔炼车间及倾动炉车间经火法精炼和浇铸所得阳极板，要通过人工叉

车转运至阳极板堆场进行堆存，再根据电解作业计划，由人工叉车转送至电解车间

阳极整形机组接受端，经机组整形加工排距后，由行车吊装至电解槽进行电解精炼

得到阴极铜和残极板，再经电铜洗涤机组和残极洗涤机组洗涤堆垛输出，最后经人

工叉车转运至阴极铜堆场和残极板堆场，阴极铜在阴极铜堆场露天存储待销，残极

板经叉车转运至熔炼车间及倾动炉车间返炉处理。

按目前年产阴极铜102.8万t粗略计算，贵冶每年需要中间人工叉车转运的极板

（阳极板、阴极铜和残极板）数量巨大。仅二系统阳极板就有44.2万t，计110.6

万块；阴极铜38万t，计15.2万垛（30块/垛）；残极6万t，计6.14万垛(18

块/垛)。在生产和转运的中间环节，由人工检测阴极铜、阳极板物理规格。目前这

一生产流程主要存在以下几个方面的问题：

转运方式粗放。熔炼和电解车间极板转运依靠人工叉车和平板车配合作业，存在效

率低、能耗高、车辆尾气污染环境、阳极外观易冲撞变形等问题，也存在道路运输

安全隐患。

检验方式落后。阴极铜、阳极板物理规格、ISA不锈钢阴极板变形量均依靠人工肉

眼外观检测，阴极铜化学成分取样依靠手动钻床作业，存在检测效率低、检测精度

差、漏项、检测结果难以统计和追溯等问题。

存储方式原始。阴极铜、阳极及残极板均地面露天堆放，雨季处置不当，会存在环

保隐患，阴极铜外观质量也受影响。

统计方式落后。不能及时查明极板实时库存及质量等相关信息，难以及时准确地为

生产调度、质检、物流、机动能源等部门提供车间生产现场管理信息，管理调度缺

乏即时依据。

为有效解决上述问题，构建一个快速反应、精细管理的无人化、智能化中间物料及

产品的转运、在线质检及仓储工艺流程，进一步降低生产成本、提高产品和服务质

量，夯实智能工厂建设基础。本着稳步推进原则，2018年贵溪冶炼厂在工信部

“铜冶炼智能工厂试点示范”项目中设立“江铜贵溪冶炼厂二系统极板智能化转运

及质检系统”子项目，在行业内率先构建了铜冶炼极板智能化转运及质检系统，示

范效果明显。

2系统构建难点

系统功能多、工序繁杂。极板的转运过程需要完成自动取板、转接、称重、外形整

修、码垛、钻孔取样、打包、跨车间输送、不合格品的分离、入库、出库、发货输

出、喷码、扫码等众多工序功能，极板转运过程中还需完成在线质量自动检测功能。

系统运行要求高。阳极板、残极板及阴极铜为熔炼及电解工序的中间物料及产品，

其产出过程紧密衔接熔炼阳极炉圆盘浇铸及电解机组工序作业，事关熔炼及电解全

局工艺生产，要求转运及质检过程顺畅、高效、持续稳定，并能在线即时监控。

极板质量检测难度大。极板质量检测包含阴极铜物理规格检测和化学成分钻孔取样，

阳极板物理规格检测以及ISA不锈钢板形变量检测等内容，存在检测数量大、周

期短、精度要求高、在线实时、结果可追溯等困难。

仓储立库载重大。智能仓储广泛应用于包装、物流及零售等行业，但尚无应用于铜

冶炼行业工艺流程的先例，冶炼重型极板仓储立库系统的构建无成熟经验可循。

设计施工难度大。设计要克服多专业协同，特定功能专机研制任务重，土建及机电

仪等专业设施须对接原有生产系统，转运通道要跨车间厂房及厂区道路等诸多实际

困难。立库厂房