曾经,在金川集团铜电解系统的生产过程中,始极片短路、变形、结瘤等问题常常让作业人员头疼不已。后来,一种名为“铜电解用永久性不锈钢阴极板”的产品如飓风般将这些问题一扫而空,深受作业人员青睐。
看似普通的不锈钢板究竟有何过人之处?记者前往“他”在金川的“出生地”——精密铜材公司一探究竟。

不变形“秘方”的诞生
金川集团精密铜材公司主要生产铜及铜合金管、棒、线材等产品。研发这种号称“久用不变形”的不锈钢阴极板产品,算是一次全新的尝试。
刚进入车间,就看到成捆的钢铜复合材料躺在拉伸机旁,等待“舒展筋骨”。据介绍,铜电解用不锈钢阴极板由“不锈钢板”和“导电棒”两部分构成,这些复合材料就是导电棒的雏形。
“钢铜复合材料拉伸完会送去切割,切割完就是导电棒。”精密铜材公司技术负责人窦瑞圆说:“我们的导电棒工艺很成熟,很多企业一直都用我们的产品。”
放眼望去,车间内各种先进的拉伸机有条不紊地咬着钢铜复合材料,将其缓缓拉伸出棱边,一派繁忙有序的景象。但这繁忙有序,也曾一度“受制于人”。因为在铜电解行业,采购方往往成套购买导电棒和不锈钢板,所以仅生产导电棒很难有价格和市场的发展空间,这也成为了精密铜材公司开发永久性不锈钢阴极板的一个契机。

然而,产品开发的过程并不顺利。
提高钢板开槽精度、保证板面平整度、优化焊接工艺、提升阴极板性能检测合格率……这些完全陌生的课题,成了摆在技术团队面前的第一道难关。
研发开始后,由于缺少不锈钢阴极板的实际生产经验,技术团队在试验中屡屡碰壁。但经过不懈努力,加上与一些外部企业、高校等机构协作,精密铜材公司终于摸索出了一部分最优的技术参数。
困难并未结束,导电棒和不锈钢板的焊接又是一块难啃的“骨头”。起初,为焊接牢固,技术团队采用大功率激光焊接。然而,产品试用不久,就出现短路、烧板等问题,情况不容乐观。

大功率焊接会导致板面变形,而在阴极板排列紧密的电解槽中,任何细微变形都会大大增加短路的概率。经综合研讨,技术团队决定改用小功率激光焊接。
这一改动,使板面变形问题基本解决,但进一步提高产品品质的需求仍在催促着技术团队。
于是,在永久性不锈钢阴极板QC小组活动专题研究中,大家将目光聚焦到“悬垂度”症结上,这是事关不锈钢板面平整度的另一个关键因素。
小批量生产时,悬垂度靠人工测量,而人工测量的精度和效率不能满足日益增长的订单数量。2023年,精密铜材公司引进桁架悬垂度自动检测设备,成功实现产品品质跃升。
至此,铜电解用永久性不锈钢阴极板的生产工艺打通。
2024年,铜电解用永久性不锈钢阴极板在第25次金川科技攻关大会联合科技攻关成果展示中展出,并凭借导电性好、机械强度高、耐腐蚀性能优越等特点成为精密铜材公司的又一块“金字招牌”。

机械自动化开辟广阔市场
参观途中,两台运转中的上下料机器人吸引了我们的注意。它们轻捷地将不锈钢板举起又放下,动作十分灵巧。让人想不到的是,机器人随意举起的一块不锈钢板竟有三四十公斤重,这是单次人工搬运很难达到的重量。
在两台上下料机器人一旁,两台激光焊接机与它们配合作业。机器人将不锈钢板放好后,焊接机立刻将炫目的激光对准焊缝,仅一分多钟就完成了一次焊接,质量和效率远超手工操作。
机械自动化带来的好处无需多言。
据介绍,不锈钢阴极板产品项目2022年立项,2023年11月初次试生产3000片成功。
此项生产工艺之所以能在短期内达到行业领先水平,得益于工艺在实践中的不断改进,更归功于生产流程的高度机械化、自动化。上下料机器人和激光焊接机的引进就是典型范例。它们不仅扩大了产品生产规模,也给精密铜材公司带来了更多市场机遇。
“以前,我们主要给铜贵公司供货,现在南非梅特瑞斯公司的穆松尼项目也订了我们的阴极板。”窦瑞圆指向成品区:“我们的阴极板协议使用期限是10年,比之前铜电解用的始极片寿命长了不少。”

顺着他手指的方向,记者看到了许多立方形钢架。架上整齐悬挂着众多不锈钢阴极板,每一块的导电棒上都打印着“精密铜材有限公司”的字样和产品信息二维码。不久后,它们就会去往各个铜电解车间,辛勤“工作”十多年,再光荣“退休”。
与不锈钢阴极板一同走出车间的,还有许多由特制木箱包装的金属管、线等产品,它们将乘坐渡轮去往更多国家和地区,用于制冷系统冷凝管、汽车铜线圈、舰船部件、医疗器械等产品的生产。
目前,精密铜材公司不锈钢阴极板的生产线上,一季度6000片的订单任务即将完成,不断向全年5000吨加工产品产量的目标趋近,销售额和市场占有率有望进一步增长。
金川集团精密铜材公司正以智能化生产为翼,助推集团铜加工迈向新高度,为金川矿产资源的价值提升赋能。
