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铅粉的制造原理及工艺

3.1.1 铅粉的制造原理

铅粉的制造工艺有两种，一是球磨法；二是气相氧化法。其中球磨法在国内外广泛地采用，而欧美等国家采用气相氧化法居多。所谓球磨法是指铅球或铅块在铅粉机圆筒内通过相互撞击和摩擦被氧化磨碎成粉的过程，通常称为岛津粉，制造设备为球磨式铅粉机，也称为岛津铅粉机。气相氧化法主要是指熔融的铅液在气相氧化室内被搅拌成雾滴状后与空气中的氧气化合制取铅粉的过程，由此制得的铅粉通常称为巴顿粉，制造设备为巴顿铅粉机。

球磨式铅粉机应用较多，用量估计占到国内用量的80%。球磨式铅粉机一般按每天额定产量，标称为0.5t、1t....30t铅粉机。依据厂家制造设备的类型基本分为，自动球磨铅粉机和普通球磨铅粉机。自动球磨铅粉机主要特点是采用微电脑技术，工艺参数由电脑控制执行，加料和输送由机械自动完成，铅粉质量稳定，大大减轻了工人的劳动强度。普通球磨铝粉机，主要以简单的参数，控制铅粉机的质量和设备的运转，铅粒的添加多以人工操作为主，劳动强度较大，随着蓄电池生产的集中度的提高，普通球磨铅粉机使用量逐渐减少。

相对于岛津式铅粉机而言，巴顿式铅粉机具有能耗低、产量高、占地面积小等优点，但用该铅粉制造的蓄电池的性能略差一些，见3.2.3节。近几年，巴顿铅粉机在国内有使用增加的趋势。

1.球磨式铅粉机的工作原理

球磨铅粉机是将铅块放到滚筒内，滚筒转动时，靠摩擦力带动铅球转动到一定的角度，铅块被抛出，靠铅块之间的撞击、摩擦，使外层逐渐脱落，形成粉末颗粒。铅颗粒与空气中的氧气发生氧化反应，并放出热量。滚筒内维持一定的温度，有利于铅颗粒的氧化。

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滤袋在正常工作过程中，经过一定时间间隔从上面用压缩空气反吹滤袋，以保持过滤效果，减少负压风的阻力。净化器13是铅烟、铅尘二级处理器，将铅锅产生的铅烟、铅尘抽过来，进行处理，达到环保排放要求后排放。目前仍有一些厂家使用过去生产的没有自动控制的球磨铅粉机(简称为普通球磨铅粉机)，其基本的工艺路线是，用锅熔化电解铅，采用铸块或切块的方式制成铅粒，堆放在铅粒仓内。铅粉机加铅粒，采用人工或机

械添加。靠操作工人观察铅粉机主机的电流(或功率)的大小来控制，大时表明负载大，滚筒内的铅粒量多，小时表明负载小，滚筒内的铅粒量少，根据这个参数间接地确定加铅粒速度。铅粉机滚筒内要控制一定的温度，以得到

铅酸蓄电池制造技术

氧化度合适的铅粉。滚筒内的温度升高，表明铅粉的氧化量增加，减少氧化量，就可以降低温度，所以通过氧化量来控制温度，也就是通过减少加铅粒量，加大负压风，来控制温度上升。铅氧化放出的热量通过铅粉带出一部分，另一部分由滚筒散出。在正常生产的时修铅粉机可以达到一个平衡的温度，这个温度是生产合适铅粉需要的，也就是说，该温摩下，能够生产符合要求的铅粉。铅粉机滚筒内的温度，和铅粉出口的温度可以用自带的热电偶测量。

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用目测，板耳下以小片板栅高度的1/3内不允许断筋。其他区域竖筋或斜筋不能断筋，横筋允许有一处不超过一格的断筋。

10)用目测或用手检查，板栅不得有油污，软木粉等杂物。2.重量和尺寸检验

铸出板栅后，抽取稳定生产后的10~20片之间的板栅，进行首件检验(包括外观检查)，称量重量是否符合工艺的要求，符合要求后，再用卡尺测量边框和筋条，边框每边4个点，工艺挂耳测一个点，横筋和竖筋共测6个点，小片连接的，要抽测中间部位的边校一小片至少一个点。检测合格后方可投入正常生产，检测不合格，适当调整后再做首件松验。正常生产每铸100~200片，进行一次称重，重量符合要求，可简单测量四边框的厚度且每边检查两个点就可以了，中间筋条未发现异常，不用再测量。随着铸板的进行，板栅的重量逐渐增加，当测量板栅的重量快超出工艺要求时，应格外注意，及时刷模。重新喷涂检剂后，应按前述步骤进行首件检验。

板栅放到卡板后，也可从宏观上看出板栅的问题。合格的板栅摞放到卡板上，板栅的前后左右平整，每摞之间没有错台；如果板栅一边高，一边低，板栅肯定薄厚不均。

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滚筒转动时，如果转速慢，铅粒就举不高，落下的冲击力就小；转速快，铅块与滚筒一起转动，不能被抛出去，不会产生大的冲击力。当铅块到达顶点，铅块对滚筒壁的作用力为零时是临界速度，即铅块的重力与铅块的离心力相等的状况，如图3-1中所示的日=0时。这时的转速可以计算得出:

正常生产时，将铅锭用铅块提升机1，一次提升一层4条铅锭到自动加铅块机2的滚到上，按要求排好。当铅锅3液面低时，自动加铅块机2会根据铅锅液面的高度，自动加人铅锭，始终保持液面在一定的范围内。用铅锅中的铅泵从铅锅3中抽出铅液，打人铅条成型槽4 中，在行进中成型并冷却，铸出铅带，多出的铅液返回铅锅3中。铅带被切块机5上的夹紧转动装置向前拉行，喂入刀口中，切块机上下运动，将铅带，切成长度为20~30mm,重约120g的铅粒，落人铅粒提升机6内，铅粒提升机6将铅粒送人铅粉机8的喂料口中，再经过转动的加料机，将铅粒加入铅粉机8的转筒内。铅粉机根据转动滚筒主电动机用电负载的大小或滚筒总重量的大小，确定加人铅粒的速度，当用电负载小时，表明滚筒内的铅粒少，切块机通过变频电机，加速加料；当滚筒中的量超过规定的量时，加粒减速，使产出的铅粉量大于铅粒的加入量，减少滚筒的铅粒量，使滚筒内的铅粒量总保持接近平衡的状态。铅粉机转动带动铅粒撞击摩擦，产生铅粉。铅粉被正风压机7吹进的空气氧化成Pb0,在滚筒内产生大量的热，使滚筒内的温度升高。正风机吹入铅粉机内的空气，通过铅粉机内的一排吹风管吹向运动的铅粒，吹风管保持一定的角度，是静止不动的，但吹风风嘴角度可以小范围适当调整，一般通过外面的角度调整阀调整(调整好后的风嘴角度不经常调整)，调整风嘴的目的是调整铅粉的粒度和产量。铅粉达到一定的细度，被负压风带入滤粉器9中，形成铅粉。

图3-2带正压风的球磨铅粉生产工艺流程图

1-铅块提升机2一自动加铅块机3一铅锅4铅条成型槽5-切块机6-铅粒提升机7-正风压机8-铅粉机9-滤粉器10-铅粉提升机11一负风压机12-除尘器13-净化器

在铅粉机滚筒内，除了铅粒被磨碎之外，还发生式(3-5)的反应，并且放热。除此之外铅粒的撞击也产生热量。生成的铅粉带出了大部分热量，但剩余的放热还会使滚筒内的温度升高，滚筒外有喷淋降温的装置，当滚筒内的温度，升高到规定的上限，喷淋装置会自动开启，给滚筒降温，保持滚筒内的温度在一定的范围内。铅粉进入滤粉器9后，铅粉沉降到下面，由铅粉输送装置，提升至粉仓备用。滤粉器中安装了多根圆柱形滤袋，负压风通过滤袋的滤布，被负压风机11抽到除尘器12中。

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3.1

在机器稳定的情况下，板栅的高度应该是稳定的，当机器磨损或故障时，可能出现高度不符合要求的情况。一般板栅高度的误差应在1mm以内。节点是板栅网格的菱形交汇点，不能出现从节点的断裂，节点断裂多是裁刀部位的问题。断筋可能是铅带前进时不平稳，向两边偏移造成的，可能与设备的度，设备的磨损有关，也可能与机械的平稳性有关。极板的下边角不在节点上，锋利的筋条会刺破PE隔板，造成电池的短路，因此要***下边角落在节点上，设计上也要考虑到此问题。如果出现偏差，应调节板栅冲极耳的位置，使之符合要求。板栅的厚度也是监控的指标之一，要***板的厚度在规定的范围内。

其他连续板栅工艺

2.6.1连续铸网辊压成型(ConCast and ConRoll)工艺

连续铸网辊压成型工艺是在旋转鼓式模具上浇铸出连续的板栅，再经过1~2次辊压，如沃尔兹公司的连续板栅轧制铸造系统。这一系统可以将浇铸出的连续板栅压薄(至50%),使抗腐蚀性能有一定的提高。但是旋转鼓式浇铸连续板栅的冷却速度过快，造成的超微晶粒结构有加快腐蚀的因素。该系统比较复杂，旋转鼓式浇铸模具不能改变和更换，因此一套设备只能用于一种固定规格的板栅。