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在金川集團銅電解系統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，極片短路、變形、結(jié)瘤等問題曾讓作業(yè)人員頭疼不已。后來，當一款名為“銅電解用永久性不銹鋼陰極板”的產(chǎn)品被應(yīng)用后，這些問題被輕松般地一掃而空，深受作業(yè)人員的青睞。

看似普通的不銹鋼板究竟有何過人之處？筆者走進金川集團精密銅材公司一探究竟。

不變形“秘方”的誕生

金川集團精密銅材公司主要生產(chǎn)銅及銅合金管、棒、線材等產(chǎn)品。研發(fā)這種號稱“久用不變形”的不銹鋼陰極板產(chǎn)品，算是一次全新的嘗試。

剛進入車間，就看到成捆的鋼銅復(fù)合材料躺在拉伸機旁，等待“舒展筋骨”。據(jù)介紹，銅電解用不銹鋼陰極板由不銹鋼板和導(dǎo)電棒兩部分構(gòu)成，這些復(fù)合材料就是導(dǎo)電棒的雛形。

“鋼銅復(fù)合材料拉伸完會送去切割，切割完就是導(dǎo)電棒。”精密銅材公司技術(shù)負責人竇瑞圓說，“我們的導(dǎo)電棒工藝很成熟，很多企業(yè)一直都用我們的產(chǎn)品。”

放眼望去，車間內(nèi)各種先進的拉伸機在有條不紊地咬著鋼銅復(fù)合材料，將其緩緩拉伸出棱邊，展現(xiàn)出一派繁忙有序的景象。但這繁忙有序，也曾一度“受制于人”。因為在銅電解行業(yè)，采購方往往購買成套導(dǎo)電棒和不銹鋼板，所以，僅生產(chǎn)導(dǎo)電棒很難有價格和市場的發(fā)展空間，這也成為了精密銅材公司開發(fā)永久性不銹鋼陰極板的一個契機。

然而，產(chǎn)品開發(fā)的過程并不順利。提高鋼板開槽精度、保證板面平整度、優(yōu)化焊接工藝、提升陰極板性能檢測合格率……這些完全陌生的課題，成了擺在技術(shù)團隊面前的第一道難關(guān)。

研發(fā)開始后，由于缺少不銹鋼陰極板的實際生產(chǎn)經(jīng)驗，技術(shù)團隊在試驗中屢屢碰壁。但經(jīng)過不懈努力，加上與一些外部企業(yè)、高校等機構(gòu)協(xié)作，精密銅材公司終于摸索出了一部分最優(yōu)的技術(shù)參數(shù)。

困難并未結(jié)束，導(dǎo)電棒和不銹鋼板的焊接又是一塊難啃的“骨頭”。起初，為焊接牢固，技術(shù)團隊采用大功率激光焊接。然而，產(chǎn)品試用不久，就出現(xiàn)短路、燒板等問題，情況不容樂觀。

大功率焊接會導(dǎo)致板面變形，而在陰極板排列緊密的電解槽中，任何細微變形都會大大地增加短路的概率。經(jīng)過綜合研討，技術(shù)團隊決定改用小功率激光焊接。

這一改動，使板面變形問題基本解決，但進一步提高產(chǎn)品品質(zhì)的需求仍在催促著技術(shù)團隊加快研究。

在永久性不銹鋼陰極板QC小組活動專題研究中，大家將目光聚焦到“懸垂度”癥結(jié)上，這是事關(guān)不銹鋼板面平整度的另一個關(guān)鍵因素。

在小批量生產(chǎn)時，懸垂度靠人工測量，而人工測量的精度和效率不能滿足日益增長的訂單數(shù)量。2023年，精密銅材公司引進桁架懸垂度自動檢測設(shè)備，成功實現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)躍升。至此，銅電解用永久性不銹鋼陰極板的生產(chǎn)工藝成功打通。

2024年，銅電解用永久性不銹鋼陰極板在第25次金川科技攻關(guān)大會聯(lián)合科技攻關(guān)成果展示中展出，并憑借導(dǎo)電性好、機械強度高、耐腐蝕性能優(yōu)越等特點成為精密銅材公司的又一塊“金字招牌”。

機械自動化開辟廣闊市場

參觀途中，兩臺運轉(zhuǎn)中的上下料機器人吸引了筆者的注意。機器人輕捷地將不銹鋼板舉起又放下，動作十分靈巧。讓人想不到的是，機器人隨意舉起的一塊不銹鋼板竟有30~40公斤重，這大大減輕了人工搬運的困難。

在兩臺上下料機器人一旁，兩臺激光焊接機與機器人配合作業(yè)。機器人將不銹鋼板放好后，焊接機立刻將炫目的激光對準焊縫，僅一分多鐘就完成了一次焊接，質(zhì)量和效率遠超手工操作。

據(jù)介紹，不銹鋼陰極板產(chǎn)品項目2022年立項，2023年11月，初次成功試生產(chǎn)3000片。

此項生產(chǎn)工藝之所以能在短期內(nèi)達到行業(yè)領(lǐng)先水平，得益于工藝在實踐中的不斷改進，更歸功于生產(chǎn)流程的高度機械化、自動化。上下料機器人和激光焊接機的引進就是典型范例。它們不僅擴大了產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模，也給精密銅材公司帶來了更多市場機遇。

“以前，我們主要給銅貴公司供貨，現(xiàn)在南非梅特瑞斯公司的穆松尼項目也訂了我們的陰極板。”竇瑞圓指向成品區(qū)，“我們的陰極板協(xié)議使用期限是10年，比之前銅電解用的始極片壽命長了不少。”

順著他手指的方向，筆者看到許多立方形鋼架。架上整齊懸掛著眾多不銹鋼陰極板，每一塊導(dǎo)電棒上都打印著“精密銅材有限公司”字樣和產(chǎn)品信息二維碼。不久后，這些陰極板就將運往各個銅電解車間，辛勤“工作”10多年，再光榮“退休”。

與不銹鋼陰極板一同從車間生產(chǎn)的，還有許多由特制木箱包裝的金屬管、線等產(chǎn)品，它們將乘坐渡輪運往更多國家和地區(qū)，用于制冷系統(tǒng)冷凝管、汽車銅線圈、艦船部件、醫(yī)療器械等產(chǎn)品的生產(chǎn)。

目前，精密銅材公司不銹鋼陰極板的生產(chǎn)線上，今年一季度6000片的訂單任務(wù)即將完成，不斷向2025年5000噸加工產(chǎn)品產(chǎn)量的目標趨近，銷售額和市場占有率有望進一步增長。

金川集團精密銅材公司正以智能化生產(chǎn)為翼，助推金川集團銅加工邁向新高度，為金川礦產(chǎn)資源價值提升賦能。