2 板柵生產工具介紹

*電熔鉛爐

? 電熔鉛爐外觀（見圖5）500㎏—1000㎏較多，采用電加，分為鉛爐、加熱部分‘溫控部分。規格不同熔鉛量不熱，功率18—36Kw，溫度可設定并自動控制，采用三相電供電。

?? 也有采用煤加熱和燃油加熱的，優點是能耗成本較低，缺點是溫度不宜控制，鉛氧化燒損比較嚴重。?? 現多采用電加熱的熔鉛爐。

*手工澆鑄板柵膜具

? 手工膜具如上圖（圖6）所示，分為動模和定模，澆鑄篇數多為每模一大片，根據極板尺寸不同又可以分為若干小片。膜具有帶電加熱板的和不帶電加熱板的兩種。澆鑄質量和速度與操作者的熟練程度關系很大。

*鑄板機

? 鑄板機具有操作方便、運行可靠、能耗低、勞動強度低、生產效率高、產品質量好等優點，適應于大眾規模蓄電池廠使用。?配套包括：鑄板主機、熔鉛爐、輸鉛系統、循環水降溫系統、電控系統。

? 生產速度：6—15大片/分鐘；

? 整機功率：1—1.5噸；

? 最大澆鑄尺寸：370×（110-160）×（1.2-4.5）

?? 不同廠家生產的產品參數略有不同。

??3.3 合金的配置

??? 配置合金工具

熔鉛鍋? 鉛鍋容量大小可根據產量而定。要求鉛鍋上面安裝排鉛塵的環保裝置，還需要安裝攪拌裝置，好的熔鉛鍋在配置過程中在鍋內充入惰性氣體或在真空下熔化，以防止鉛的氧化。普通的鉛鍋為了防止鉛的氧化燒損，在鉛液表面放置木炭或石英砂等以減少鉛液和空氣接觸。

?鼓風機? 如果采用煤炭加熱方式，還需配備適宜的鼓風機。、

?鉛錠膜? 配置好的合金要澆鑄成鉛錠保存。

*鉛銻合金的配制

先將總數約一半的鉛錠加入熔鉛鍋內，加溫，使鉛熔化。用錘子將規定量的銻砸成70毫米左右的小塊，放入鍋內。待溫度加熱到500—550℃時，用特制的工具將浮在鉛液表面的銻壓入鉛液下面（因為銻的密度低，只有6.7g/cm，所以會浮在表面），使銻全部熔化。待銻完全熔化后，加入余下的鉛，開動攪拌系統，進行充分的攪拌。攪拌時間不低于30分鐘。攪拌完成后，用專用漏勺打撈出鍋內的鉛渣。對鍋內的鉛進行銻含量分析。不合要求時進行調整。合格后鑄錠。??????????????????????????????????????????????

合金配制中，殘渣率一般在0.5—2％；銻燒損一般在0.2—0.4%之間。

*用還原鉛配制鉛銻合金

? 現在多數廠家為了節約成本都采用蓄電池冶煉中的還原鉛來配置鉛銻合金。采用這種方法時，首先要確定還原鉛中的銻含量，然后在計算出應加入的銻。

?? 測定方法：用鐵勺盛裝一定量的被測熔融的鉛銻合金，放在如圖8所示的平板上，將0—600℃量程的水銀溫度計固定在支架上，水銀溫度計的水銀浸在熔融的鉛銻合金中，注意水銀溫度計所示的溫度，開始測量的合金液溫度呈上升趨勢，升至某點稍停，有逐漸下降。當熔融合金開始凝固時，可以發現，水銀溫度計上的溫度顯示停留一段較長時間不變。這一段時間所顯示的溫度值就為合金的凝固點（即溫度下降開始變慢的轉折點），以后溫度繼續下降出現溫度平臺（隨著時間的變化，溫度不再變化的一段水平線），直到合金液全面凝固后溫度又開始下降。

? 鉛銻合金液在凝固過程中為什么會出現溫度下降變慢的轉折點和溫度平臺

呢？這是因為合金液從鉛鍋中舀出是，溫度約在400—450℃，由于合金液要向

環境散熱，因此，合金液的溫度就隨著散熱過程而下降，當合金溫度下降到合金的凝固點溫度時合金開始凝固析出α-Pb，又稱α相（α-Pb基本上都是Pb，只有少量的Sb溶解在鉛內），由于析出鉛，合金液中的銻含量相對增高，從表1中銻合金的性質可以知道，隨著銻含量的增加，合金的凝固點就下降，此時，合金液溫度應該繼續下降，但由于凝固過程是放熱過程，合金液內部放出的熱量就是出現溫度下降變慢的轉折點。當溫度降到252℃時，在鉛銻合金液中同時析出兩相即α相和β相（β相也叫β—Sb固溶體，即Sb里含有少量的Pb），這時液相也完全消失，液相含量為含Sb11.1%，此時合金組成不變，凝固點也就固定，所以就出現了溫度平臺，直到合金全部凝固，溫度才繼續下降，因此252℃是鉛銻合金液的最低熔融溫度，叫最低共熔點。Sb含量大于11.1%的叫過共熔合金（或過晶合金），含Sb量小于11.1%的叫亞共熔合金（或亞共晶合金），鉛酸蓄電池所用的鉛銻合金一般都是亞共晶成分的合金。根據合金成分的不同含量，通過測量，可以得到合金凝固對照表（表2），這是很適宜生產需要的，一般只需測量一下凝固點就可以知道配制的合金中Sb的含量是多少。

附表6：鉛銻合金含銻量（質量分數）與凝固點的關系

用凝固點測定鉛銻合金含銻量的方法，對純鉛和純銻配制的鉛銻合金，是較為準確的，對于用還原鉛、高銻鉛等配制的鉛銻合金，由于合金中含有一定量的其他元素，這些元素的存在，對凝固點法測量的含銻量有一定影響，出現偏高值。所以應該應用化學分析法找出偏差規律，從而制定相應的修正值。

現在的合金廠多采用光譜儀測定合金中各元素的含量，具有快捷、準確的特點，但設備造價較高。

????? *鉛銻砷合金的配制

? 按鉛銻合金的配制方法，將鉛和銻在熔鉛鍋內熔化后進行加砷，先把規定加入量的砷搗成小塊，裝入帶有長手柄的鉆有許多小孔（直徑為5mm左右）的小鐵桶內，沉入鍋底，攪拌5~6min，砷即完全熔化，這時合金液的溫度一般在530℃左右，停在加溫，再攪拌8~10min使之充分混合均勻即可鑄錠。

?? （注意：砷是一種有毒物質，配制是必須小心做好防護措施）

????? ?*低銻六元（鉛銻砷錫銅硒）合金的配制

將越總數一半的鉛或還原鉛在熔鉛鍋內熔化后，依據合金標準規定的各元素的添加量依次加入，加入的順序為加銅——加銻。此時的溫度應控制在500~550℃，至銅和銻全部熔化后，進行充分的攪拌，然后加入余下的鉛或還原鉛，溫度控制在400~450℃，待鉛全部熔化后，再依次加入砷（或砷母合金）——加硒（或硒母合金）——加錫。進行30min的攪拌后取樣分析，不符合要求則加量進行調整，符合要求后進行鑄錠。

（注意：直接加入砷、錫、硒時要考慮燒損量）

?? *鉛鈣錫鋁合金的配制

將2/3的鉛錠加入鉛鍋升溫到350~400℃，使鉛熔化，然后升溫至600~7010℃，撈去表面氧化渣稱重后，加入定量的保護劑（鋁錠+高純硅——7：1）壓入鉛鍋內，熔化后攪拌5~10min使鋁全部溶于鉛液中，將定量的鈣裝入帶有長柄的鉆有許多小孔（3~5mm）的小鐵桶內，沉入鍋底，攪拌10~20min，此時合金液溫度約在600℃左右，停止加熱，將余下的1/3鉛錠加入，再加入定量的錫，待鉛、錫全部熔化后攪拌5~10 min，撈出表面浮渣稱重，取樣化驗，符合后鑄錠。

3.4? 合金的熔化與膜具加熱

板柵澆鑄時，需先將配制好的合金溶化，熔化后的合金液溫度對板柵澆鑄是的成型關系很大，合金液的溫度過高或過低都不能澆鑄出良好的板柵。一般情況下，合金液溫度應控制在450~550℃的范圍，但工廠在實際中應根據具體情況摸索出最佳的合金液溫度，即在保證板柵澆鑄質量的前提下，盡可能的降低損耗，提高功效。使用鑄板機澆鑄是，鉛鍋中的合金液溫度可以低一些，因為鉛液由管道輸送到澆鑄端頭是將再次加溫，能保證合金液的溫度符合澆鑄的要求。澆鑄膜具的加熱：板柵澆鑄前，要對膜具進行加熱、噴脫模才能夠進行澆鑄。否則不會成型。膜具加熱分電加熱、鉛液加熱和氧氣—乙炔焊槍加熱三種，鑄板機模具一般用電加熱，手工膜具

多數為鉛液加熱，也有用電加熱的。

氧氣—乙炔焊槍加熱一般只作輔助加熱形式。

????????????????????? ?3.5 板柵的作用

板柵的作用有兩個，其一，作為活物質的支撐體，要求有一定的強度，并且要求極板柵和活物質能結婚牢固：其二，作為集流導電體，要求電流分布合理、電壓降小（即電阻小）。?????????????????????? 3.6 板柵的生產工藝

?板柵澆鑄時應注意哪些事項：

l????? 鉛液的溫度：

澆鑄板柵時掌握合適的溫度，既保證了澆鑄的順利進行，有可使合金的氧化損失降到最低程度，保證了產品的質量。要求：在能澆鑄成型的情況下，儀最低的鉛液溫度進行澆鑄。

l????? 不同合金

合金的成分不同，其特性也不同，如：熔點、流動性、易氧化的程度、結晶的狀況等等。流動性差的合金，溫度就要生高點；易氧化的合金，例如鉛銻鎘合金、鉛鈣合金溫度就要降低點。另外還要根據板柵膜具的屬性、板柵的厚度，靈活掌握合金的溫度。

附表7：不同合金澆鑄溫度參考表

l????? 膜具溫度：

噴脫模劑時的溫度180~200度；正常澆鑄溫度150~180度。

噴脫模劑時，膜具溫度如果太低脫模劑易掉。并且澆鑄不易成型；溫度太高脫模劑中的軟木粉被燒黑同樣已脫落。

澆鑄時，鉛溫太低澆鑄難成型，鉛溫太高有三個缺點：板柵結晶太大、收縮嚴重引起“燒片”（注：從模具中取出板柵后，輕輕一折筋條就在極耳或澆口處斷裂俗稱燒片），影響壽命；脫模劑易掉；合金氧化嚴重。

l????? 脫模劑的配制：

配方（一） （適應于鉛銻或低銻多元合金）：

?? 水????????????????????????????? 3.02升

?? 硅酸鈉????????????????????????? 200毫升

?? 軟木粉????????????????????????? 227克

?? 先將水和硅酸鈉倒入鍋內，充分攪拌，加熱至沸騰，然后加入軟木粉，并且不停攪拌，均勻后改用小火煮沸2小時，冷卻、過篩待用。

配方（二）? （此配方粘接強度好，適應于多種合金）

?? 水????????????????????????????? 10升

?? 軟木粉????????????????????????? 600克

?? 硅酸鈉（密度1.45）????????????? 240毫升

?? 磷酸二氫鋁（密度1.45）????????? 200毫升

?? 先將定量的磷酸倒入恒溫80℃的容器中，再把氫氧化鋁慢慢的倒入磷酸中，至反應生成無色的粘稠狀液體，再用水調整至密度為1.45，待用。

????? 3H₃PO₄+Al（OH）=Al（H₂PO₄）+H₂O

????? 將10升水加入240毫升硅酸鈉中，攪拌均勻，加入200毫升磷酸

二氫鋁，攪拌均勻即可使用。

?? 配方（三）?? （用于鉛鈣合金）

????? 軟木粉???????????????????????? 400克

????? 骨膠?????????????????????????? 120克

? ????溫水?????????????????????????? 10升

????? 用溫水（70℃左右）將骨膠融化后加入軟木粉進行充分攪拌，必要時可加熱煮沸。配制后兩日內都可使用。????

l????? 怎樣噴涂脫模劑：

?????? 將膜具進行加熱（加熱的方法有電加熱、鉛鍋內加熱、氧氣焊槍加熱等），加熱至溫度在180~200℃，如果穩定高時需待溫度下降至該溫度時才能噴涂脫模劑。通常操作工作采取降溫的辦法是在膜具上噴水霧。常用的加熱方式為鉛鍋內加熱，將膜具放到鉛鍋內，約15min待膜具溫度升至200℃以上時將其從鉛鍋中取出，用鋼刷子將膜具表面刷凈，待溫度降至180~200度時開始噴涂脫模劑。將膜具澆鑄面朝外，將配制好的脫模劑裝入噴壺，用0.2~0.5Kpa氣壓進行噴涂，噴涂時注意要使噴槍垂直于膜具表面，均勻移動噴槍，、這樣才能使涂層均勻。先水平移動噴槍，在垂直移動噴槍。這樣反復噴涂數遍即可澆鑄板柵。噴涂好的膜具經澆鑄一段時間后會有部分脫模劑脫落，這時板柵會出現澆不滿、斷筋、毛邊毛刺大等現象，可重新噴涂脫模劑，如還不行，應用鋼刷子將膜具上的脫模劑全部刷掉，重新噴涂。

l????? 如何保持模具溫度：

保持澆鑄速度；

澆鑄中間盡量減少停頓時間；

注意保持鉛液溫度的穩定

減少噴膜的次數和降低每次噴膜的時間

l????? 操作中常見問題及解決方法：

取板時，澆口處板柵斷裂，打水少或取板過急；

取出板柵后，輕微折一下即多出斷裂，鉛不合格，收縮嚴重；

板柵變形，取板時用力過大或膜具有缺陷；

某段筋條澆不滿或該處筋條細，該處脫模劑掉；

板耳處洼陷，該處逸氣不良，可將該處的脫模劑刮掉；

板柵某處盲格，對應該處的脫模劑掉或該處的膜具有缺陷；

板柵毛邊毛刺，噴膜不良或大面積脫模劑掉或兩塊膜具合不嚴；

板柵厚度或重量相差太大，噴膜厚薄不均或膜具有問題。