|
Краткое описание технологического процесса производства аккумуляторных свинцово-кислотных стартерных батарей на предприятии ЗАО «ВЕСТА-Днепр»
|
1. Общая часть.
2. Литейный участок.
2.1 Литье свинцовой ленты.
2.2 Литье двойных токоотводов.
3. Изготовление пластин электродных.
3.1 Отливка свинцовых цилиндриков.
3.2 Приготовление порошка.
3.3 Приготовление паст.
3.4 Намазка электродных пластин.
3.5 Выдержка и сушка электродных пластин.
4. Участок сборки батарей.
5. Батарейная формировка с водяным охлаждением.
6. Лаборатория электроиспытаний.
1. Общая часть.
Производство аккумуляторных батарей состоит из следующих основных технологических переделов:
- литье сдвоенных токоотводов гравитационным методом;
- литье свинцовой ленты с двусторонним охлаждением и прокаткой, с последующей штамповкой ячеек в ленте токоотводов;
- производство порошка оксида свинца;
- приготовление паст;
- намазка пасты на токоотводы или ленту токоотводов с последующим разделением (производство электродных пластин);
- сушка и дозревание электродных пластин;
- разделение двойных электродов;
- набор блоков электродных пластин, их пайка и установка в моноблок;
- сборка батарей;
- заливка батарей электролитом и формировка (заряд);
- контроль, подготовка и упаковка готовых батарей.
Ниже приводится краткое описание технологических процессов по производственным участкам, входящим в структуру основного производства.
2. Литейный участок.
2.1 Литье свинцовой ленты с симметричной кристаллизацией и прокаткой, с последующей холодной штамповкой токоотвода производится на специальном автоматизированном комплексе, состоящем из: 
- двух плавильных котлов по 15 т., один из которых выполняет роль миксера для изготовления свинцового сплава (свинец, кальций, олово, алюминий). Второй котел промежуточный, обеспечивающий непрерывную работу комплекса;
- автомата-кристаллизатора для литья сляба с симметричной кристаллизацией;
- системы подачи жидкого сплава в автомат-кристаллизатор;
- прокатного стана, состоящего из пяти прокатных клетей;
- установки холодной штамповки токоотводов;
- установки высечки ушек токоотводов;
- установки намотки ленты токоотводов на катушку.
Для литья сляба с симметричной кристаллизацией и прокаткой, с последующей холодной штамповкой токоотводов применяется свинцовокальциевый сплав собственного изготовления (или покупной).
2.2 Литье двойных токоотводов предусмотрено на специальных автоматизированных комплексах, состоящих из: 
- автомата отливки токоотводов;
- плавильного котла;
- системы подачи жидкого сплава в литейную форму;
- обрубочного штампа;
- конвейера подачи и укладки токоотводов;
- станции охлаждения литейной формы;
- пульта и щита управления.
Для литья токоотводов применяется свинцово-сурьмянистый сплав, поступающий от поставщика в чушках весом 40 кг. Загрузка чушек в котел литейного комплекса производится электрической талью через рольганг.
Рабочие места оснащены контрольными столами для установки весов и толщиномера. Укомплектованные поддоны с отливками передаются на склад дисперсионного твердения, где токоотводы выдерживаются от трёх до 30 суток, после чего передаются на участок пастонамазки.
3. Изготовление пластин электродных.
3.1 Отливка свинцовых цилиндриков.
Отливка свинцовых цилиндриков производится на машине карусельного типа. Для расплавления свинца используют стальной котел с газовым обогревом и автоматическим регулированием температуры расплавленного свинца.
 Чушки свинца, предназначенные к загрузке, укладывают с помощью консольно-поворотного крана на цепной транспортер автоматического загрузочного устройства, по возможности плотно, без зазоров. Поверхность чушек должна быть чистой. При движении цепного транспортера чушки падают на дозирующий конвейер и по нему подаются в котел. Загрузка котла происходит автоматически и поддерживается на заданном уровне при помощи поплавкового устройства. Расплавленный свинец подается к литейной машине центробежным насосом, смонтированным на раме плавильного котла. Труба, подающая свинец от насоса к автоматам, оснащена электрическим обогревом и автоматическим регулятором температуры.
Машина по литью цилиндриков представляет собой непрерывно вращающийся барабан с вертикальной осью вращения и водяным охлаждением литника.
Свинцовые цилиндрики, отлитые на машине, поднимаются наклонным ковшовым элеватором в бункер-накопитель.
3.2 Приготовление порошка.
Из бункера-накопителя цилиндрики попадают в загрузочный лоток мельницы, снабженный конвейером и по нему попадают в барабан мельницы. Загрузка мельницы происходит автоматически и поддерживается на заданной величине веса, регулируется вес мельницы подачей цилиндриков из бункера-накопителя, оборудованного пневматической заслонкой.
 Процесс окисления свинца и образование свинцового порошка происходит во вращающемся барабане мельницы, загруженном свинцовыми цилиндриками. Окисление свинца и вынос образовавшегося порошка из барабана осуществляется воздушным потоком, который создает главный вентилятор. После выхода из мельницы, воздушный поток проходит ряд осадительных (система фильтров) устройств, где освобождается от свинцового порошка. Забор свежего воздуха происходит через загрузочное отверстие на входе в мельничный барабан.
Первым по ходу воздушного потока, выходящего из барабана, установлен технологический фильтр, который осаждает частицы свинцового порошка. Фракции порошка, осажденные в воздуховоде, возвращаются обратно в мельницу возвратным шнеком.
Основная масса свинцового порошка, содержащегося в воздушном потоке. осаждается в технологическом фильтре. Наиболее мелкие осаждаются в фильтре доочистки воздуха.
Свинцовый порошок из технологического фильтра, под воздействием продувочного вентилятора осыпается в сборочный шнек и по выходу из него является готовым продуктом. Затем элеватором и системой шнеков порошок подается в бункера-накопители свинцового порошка.
Реакция окисления свинца происходит с выделением тепла. Для его отбора и поддержания температуры корпуса мельницы и температуры воздуха в зоне реакции на оптимальном уровне, установка имеет водяную систему охлаждения, состоящую и двух систем впрыск внутрь барабана мельницы обессоленной воды – основная система и впрыск воды на барабан мельницы (аварийная система).
Контрольно-измерительные приборы и органы управления установки вынесены на единый пульт управления.
3.3 Приготовление паст.
Свинцовый порошок из бункеров-накопителей подается с помощью системы для транспортировки порошка в весы-дозаторы свинцового порошка, на которых производится взвешивание заданного количества свинцового порошка (определяется рецептом пасты). После загрузки порошка в весы дозаторы, вручную, добавляются необходимые добавки (волокно, сульфат бария и тп.).
 Одновременно, с подачей порошка по системе трубопроводов, в весыдозаторы жидких компонентов подаются вода, раствор суспензии расширителя и раствор серной кислоты и производится взвешивание заданных количеств жидких компонентов пасты.
Из весов-дозаторов, заданная доза свинцового порошка, загружается в работающий смеситель. После этого смеситель производит сухое перемешивание.
По системе трубопроводов из весов-дозаторов жидких компонентов в смеситель, в течение заданного времени под давлением подается вода, а затем суспензия расширителя (только для отрицательной пасты) и происходит влажное перемешивание в процессе которого происходит взаимодействие свинцового порошка с водой. Далее в смеситель в течение заданного времени подается раствор серной кислоты. При поступлении кислоты в смеситель, происходит включение вытяжной вентиляции для охлаждения пасты (за счет испаряющейся воды) и происходит реакционное перемешивание.
После окончания влажного перемешивания оператор производит контроль качества пасты. Затем смеситель включается, производится заключительное перемешивание и при наличии вызова из намазочного отделения, приготовленная паста выгружается в приемный бункер, находящийся под смесителем.
3.4 Намазка электродных пластин.
Внесение пасты в решетку — пастирование или намазка, производится на специальных ленточных намазочных машинах.
 Намазчик берет стопки двойных токоотводов с поддона и завешивает их за ушки в магазин намазочной машины, при этом необходимо обратить внимание на то, чтобы пяточки были обращены к ленте. Двойные токоотводы из магазина, автоматически, поштучно выдаются на движущуюся ленту (ремень) намазочной машины и на ленте поступают под бункер намазочной машины.
Во время прохождения токоотводов под бункером паста вмазывается, нагнетается вращающимися навстречу друг другу намазочными валами. Излишки пасты снимаются тонко регулируемым корректировочным валом.
С намазочной машины двойные электродные пластины попадают на ленту сушильной установки. Пластины проходят через сушильную установку, подсушиваются.
На выходе из сушильной установки приемщик снимает двойные электродные пластины, зачищает верхнюю кромку от пасты и устанавливает их вертикально в два ряда и два яруса в контейнера.
Далее контейнера штабелируются в два этажа и немедленно завозятся в камеру выдержки и сушки.
3.5 Выдержка и сушка электродных пластин.
Двойные электродные пластины сразу после пастирования в контейнерах подаются в камеру выдержки и сушки. В камере электродные пластины вначале выдерживаются в атмосфере теплого и влажного воздуха, а затем сушатся.
4. Участок сборки батарей.
Двойные электродные пластины в специальных каркасах передаются к установке для разделения, где пластины разрезаются приводными дисковыми ножами на две части.
Одинарные электродные пластины укладываются стопками на европоддоны и передаются к установке для конвертовки и набора пакетов, где производится: 
- резка сепараторной ленты, формирование конверта и запечатывание положительного электрода в конверт;
- перекладка положительных и отрицательных электродов в пакет.
Наборы пакетов укладываются на европоддоны и транспортируются к линии сборки и пайки блоков электродов.
На сборочных линиях производится:
- пайка блоков электродных пластин;
- установка блоков в ячейки моноблока батареи;
- контроль наличия ошибок сборки: короткого замыкания в цепи, инверсии, сверхнормативной проводимости;
- сварка полюсных мостиков через перегородки моноблока;
- сварка крышек с моноблоком;
- пайка полюсных выводов;
- контроль герметичности батарей.
 Перед подачей на сборку в моноблоках пробиваются отверстия, через которые осуществляется сварка однополярных полюсных мостиков. Пробивка отверстий производится на специальной установке.
В процессе пайки блоков выводные «ушки» электродных пластин, собранных в пакет, соединяются между собой полюсными мостиками с выводными борнами. Пайка производится с помощью электролизно-водных газосварочных установок (горючий газ-водород). Для пайки полюсных мостиков и выводов применяется свинцово-сурьмянистый сплав.
После контроля собранные батареи устанавливаются на поддоны и передаются на участок батарейной формировки.
5. Батарейная формировка с водяным охлаждением.
Формирование аккумуляторных батарей производится на формировочных рольгангах с водяным охлаждением фирмы «Jоvis Аltа Meccanica». В качестве источников тока используются преобразователи тока фирмы «Digatron», изготовленные согласно патентов ЗАО «ВЕСТА-Днепр». Все вспомогательное оборудование цеха произведено фирмой «Jоvis Аltа Meccanica» и собственными силами (согласно патентов ЗАО «ВЕСТА-Днепр»).
Автоматизированный комплекс функционирует следующим образом:
Собранные и готовые к формированию аккумуляторные батареи поочередно устанавливаются персоналом на конвейер загрузочный. Двигаясь по нему, батареи попадают в зону действия машины заливки, которая автоматически заправляет их электролитом. Залитые электролитом аккумуляторные батареи продвигаются конвейером на устройство загрузочное, которое с помощью каретки формирует поддон батарей. Поддон с батареями по команде персонала передвигается на стол подготовительный загрузочный, где персоналом в батареи устанавливаются технологические пробки, задерживающие аэрозоль серной кислоты и производится соединение батарей токоведущими перемычками. Затем поддон с аккумуляторными батареями передвигается на устройство транспортное (загрузочное).
 Устройство транспортное (загрузочное), действуя по предварительно заданному адресу, по команде персонала транспортирует поддон с батареями к соответствующей готовой к приему аккумуляторных батарей ванне формировочной. Перед ванной формировочной, благодаря оптическим датчикам направляющих устройств рельсового пути, осуществляется точное позиционирование транспортного устройства. После открытия торцевых крышек, срабатывает устройство транспортное (загрузочное), которое передвигает поддон с аккумуляторными батареями в ванну формировочную по специальным направляющим роликам с минимальным трением. Загрузка следующего поддона с аккумуляторными батареями осуществляется с одновременным проталкиванием вглубь ванны предыдущего поддона. Одновременно с загрузкой может осуществляться разгрузка поддонов с формированными батареями, которая производится по принципу проталкивания поддонов. Персонал соединяет с токоведущими шинами зарядной сети поддон с аккумуляторными батареями, вставляет в батареи контрольные термопары и заполняет формировочную ванну водой. Как только закрываются торцевые крышки первой ванны, начинается загрузка второй ванны, а потом и всех других по порядку.
Процесс формирования аккумуляторных батарей в формировочных ваннах осуществляется при закрытых защитных шторках, что исключает попадание в помещение цеха газов и аэрозолей серной кислоты, выделяющихся при формировании. Ванны формировочные оборудованы системой вентиляции, которая принудительной вытяжкой обеспечивает удаление газов и аэрозолей серной кислоты. Формировочный ток подается от преобразователей, которые управляются компьютерами управления и контроля.
По окончании формирования персонал открывает защитные шторки, и отключает поддоны с батареями от токоведущих шин зарядной сети, извлекает из батарей контрольные термопары, воду сливает в основную емкость системы охлаждения. После чего осуществляется выгрузка поддонов с батареями проталкиванием их на устройство транспортное (разгрузочное). При этом к моменту вытеснения последнего поддона с готовой продукцией формировочная ванна оказывается целиком загруженной очередной партией батарей, обработку которых проводят также в описанном выше порядке.
 Устройство транспортное (разгрузочное) транспортирует поддон с батареями по пути рельсовому к столу подготовительному разгрузочному. Здесь транспортное устройство передвигает поддон с батареями на стол подготовительный разгрузочный, где персонал производит снятие технологических пробок и токоведущих перемычек. Затем поддон с батареями передвигается на устройство загрузочное.
Аккумуляторные батареи по конвейеру поступают на машину доливки и нивелирования уровня, автоматически выравнивающую уровень раствором серной кислоты (электролита), до необходимого уровня, после которой персонал завинчивает пробки и вставляет пламегасители. Аккумуляторные батареи с завинченными пробками поступают в тоннель мойки и сушки, а помытые и просушенные батареи проходят через установку проверки большим током, в результате этой проверки определяется полнота формирования батарей. отсутствие короткого замыкания и переполюсовки. Далее отбракованные по каким-либо причинам батареи разбраковываются, а батареи выдержавшие испытание маркируются в соответствии с конструкторской документацией специальным маркировщиком. Маркированные батареи поступают к месту выгрузки, где рабочими производятся операции по консервации полюсных выводов батарей, наклейка этикеток и установка фурнитуры (ручка, защитный колпачок).
Батареи с этикетками персонал формирует на поддон и упаковывает на упаковщике поддонов, после чего персонал погрузчиком доставляет их на склад.
Все эти действия циклически повторяются для всех формировочных ванн. Тем самым создается поточный режим обработки.
Передвижения аккумуляторных батарей регулируются автоматизированной системой управления. При возникновении нештатных ситуаций на одном из участков комплекса передвижение батарей приостанавливается. Система управления ваннами контролирует состояние защитных шторок, торцевых крышек и уровня воды в ваннах. При возникновении нештатных ситуаций происходит автоматическое отключение формировочного тока в соответствующей ванне и на пульте управления появляется предупреждающий сигнал. Мониторинг процесса формирования организован по кибернетическому принципу и реализуется в программной оболочке.
Перемещение транспортных устройств сопровождается специальными звуковым и световым сигналами безопасности движения. Кроме звуковых и световых сигналов безопасности предусмотрены светофоры для персонала, находящегося между формировочными ваннами. При движении транспортных устройств, светофор светит красным светом. Все эти меры направлены на обеспечение безопасности труда персонала.
6. Лаборатория электроиспытаний.
Для проверки соответствия батарей требованиям технических условии, устанавливают следующие виды испытаний: приемосдаточные, периодические, на надежность (сохраняемость, долговечность) и типовые.
|
|
|