Мостовой кран для электролиза свинца

Когда говорят про мостовой кран для электролиза свинца, многие сразу думают о грузоподъёмности, пролёте, высоте подъёма — стандартные параметры. Но в цехе электролиза это лишь верхушка айсберга. Основная сложность — в деталях, которые в каталогах не выделяют жирным шрифтом: коррозионная стойкость в агрессивной среде паров электролита, точность позиционирования при установке катодных листов, плавность хода, чтобы не взболтнуть электролит в ваннах. Видел проекты, где ставили обычный крановый мост с усиленной окраской, считая, что сойдёт. Через полгода — проблемы с механизмами передвижения, заедания, постоянные простои. Это не та экономия, которая нужна.

Среда определяет конструкцию

Вот на что смотришь в первую очередь при выборе или проектировании крана для такого цеха. Температура, влажность, постоянное присутствие паров серной кислоты и свинцовой пыли. Обычная сталь здесь долго не живёт. Мы в своих решениях, например, для проекта в Казахстане, использовали для основных элементов конструкции сталь с повышенным содержанием меди (типа С245-С275) и многослойное лакокрасочное покрытие по системе C5-M по ISO 12944. Но даже это не панацея. Ключевые узлы — каретка, ходовые тележки — требуют дополнительной защиты, иногда кожухов с поддувом отфильтрованного воздуха для создания избыточного давления и недопущения попадания агрессивной среды внутрь.

Ещё один момент, который часто упускают из виду — это пол цеха. Он залит кислотой, водой, там всегда мокро. Ходовые колёса крана и рельсовый путь — зона повышенного износа. Применение колёс со специальной твёрдой наплавкой обода (например, 65Г с закалкой до 45-50 HRC) и рельсов кранового типа (КР70, КР80) — не прихоть, а необходимость. Помню случай на одном из старых заводов: рельсы положили обычные, железнодорожные Р43. Через год под грузозахватными устройствами образовались вмятины, кран начал 'прыгать' при движении, что привело к разрушению креплений балок. Ремонт линии электролиза обошёлся дороже, чем изначальная правильная укладка пути.

Электрика. Все двигатели, пускатели, датчики — в исполнении не ниже IP55, а для некоторых зон — IP65. Лучше сразу закладывать частотные преобразователи на все движения: и на подъём, и на передвижение тележки и моста. Это даёт не только плавный пуск и точную остановку, но и огромную экономию на обслуживании. Механика меньше страдает от ударных нагрузок. В том же казахстанском проекте мы поставили преобразователи от Siemens, и за три года эксплуатации — ни одной замены мотор-редукторов, хотя график работы крана был очень интенсивным.

Точность и 'мягкость' — залог качества катодного свинца

Основная технологическая операция — съём катодных листов и их перенос в зону промывки или штабелирования. Здесь кран работает не как грузчик, а как хирург. Вибрация или резкий рывок при отрыве катода от свинцового анода может привести к замыканию в ячейке или повреждению самого листа, нарушению структуры осадка. Поэтому система управления должна обеспечивать микроприводы.

Мы экспериментировали с разными схемами. Простая двухскоростная обмотка двигателя не давала нужной плавности. Система с векторным управлением и энкодерами на барабанах лебёдки — да, но дорого и сложно в настройке для местного персонала. Нашли компромисс в проекте для Узбекистана: асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором + качественные частотники с обратной связью по скорости + программный алгоритм 'S-образного' разгона и торможения. На пульте у крановщика есть режим 'Точное позиционирование', который автоматически снижает скорость при подходе к точке съёма или установки. Обучили операторов — результат отличный, бой катодов снизился на 70%.

Сам грузозахват. Вилки, траверсы. Они постоянно контактируют с катодами, покрытыми кислотой и свинцом. Нержавейка здесь не всегда лучший выбор из-за риска коррозионного растрескивания под напряжением. Чаще идём по пути применения конструкционной стали с гальваническим покрытием (цинкование, кадмирование) или наплавкой износостойкого пластика на контактные поверхности. Это дешевле в ремонте: наварил новый слой пластика — и вперёд.

Ошибки, которые дорого учат

Был у нас опыт, о котором не люблю вспоминать, но он показателен. Ранний проект, лет десять назад. Делали мостовой кран для электролиза свинца по спецификации заказчика, который сильно давил на стоимость. Упростили систему вентиляции электрооборудования, поставили двигатели в стандартном исполнении (IP54), сэкономили на качестве покраски. Цех был старый, вентиляция слабая. Через 8 месяцев начались массовые отказы: заклинивание мотор-редукторов тележки, коррозия контактов в троллейном питании, отслоение краски на балках моста. Пришлось полностью менять электрооборудование и заново окрашивать кран уже по правильной технологии, но уже в условиях действующего производства, с огромными простоями. С тех пор принцип 'здесь нельзя экономить на металле и защите' — наш главный постулат. Именно поэтому в компании ZHONGJI SUNWARD TECHNOLOGY CO., LTD. мы теперь выстраиваем работу иначе: глубокий анализ технологического регламента заказчика, собственные инженерные расчёты по коррозионной нагрузке и только потом — предложение решения. Наш сайт https://www.zjsunward.ru — это по сути витрина такого подхода, где за каждым фото оборудования стоит конкретный проект с его уникальными условиями.

Интеграция в линию и 'умные' функции

Современный кран — это не изолированная единица. Он часть автоматизированной линии. Поэтому при проектировании сразу закладываем интерфейсы для связи с общей SCADA-системой цеха. Данные о количестве поднятых катодов, времени цикла, простоях, нагрузке на двигатели — всё это передаётся на диспетчерский пульт. Это позволяет переходить от планово-предупредительного ремонта к ремонту по фактическому состоянию.

В одном из последних проектов, который мы реализовывали как подрядчик типа 'под ключ' (EPC), мы внедрили систему автоматического позиционирования крана над заданной электролизной ванной по команде из центрального компьютера. Оператор только подтверждает операцию съёма. Это снизило человеческий фактор, повысило точность и дало прирост в производительности. Конечно, такая система требует точных датчиков положения (лазерные или индукционные системы позиционирования вдоль цеха) и надёжного программного обеспечения. Базируясь на технологических компетенциях нашего материнского института — Чаншаского проектно-исследовательского института цветной металлургии, мы смогли адаптировать алгоритмы именно для процессов электролиза свинца, где много нюансов, например, 'плавающее' положение катодов в ванне из-за постоянного процесса осаждения металла.

Ещё одна полезная 'умная' функция — мониторинг состояния тросов и тормозов. Датчики износа тормозных накладок и системы контроля целостности троса (например, на основе магнитного потока) уже не экзотика. Они предупреждают о необходимости обслуживания до возникновения аварийной ситуации. В условиях агрессивной среды, где визуальный осмотр не всегда может выявить проблему, это критически важно для безопасности.

Сервис и реальность эксплуатации

Поставка крана — это только начало истории. Как он будет работать через пять лет? Мы, как компания, предлагающая полный спектр решений — от проектирования до реализации 'под ключ', — несём ответственность на всех этапах. Поэтому в документации мы не просто даём каталог запчастей, а составляем детальные регламенты обслуживания с учётом местных условий. Например, график промывки и смазки ходовых частей в условиях свинцовой пыли будет в разы интенсивнее, чем для крана в машинном зале.

Всегда настаиваем на обучении местного персонала. Не просто вручить папку с инструкциями, а провести практические занятия: как диагностировать заедание подшипника каретки по звуку, как правильно очистить контакты троллейной системы, на что обращать внимание при ежесменном осмотре. Часто именно мелкие, вовремя замеченные неполадки (потеки электролита на балке, нехарактерный звук редуктора) предотвращают крупный простой.

На производственных платформах 'SUNWARD Интеллиджент' мы отрабатываем типовые решения, но каждый новый проект — это снова погружение в детали. Потому что не бывает двух абсолютно одинаковых цехов электролиза. Разная компоновка ванн, разная система вентиляции, разная культура эксплуатации. И мостовой кран должен быть не просто куплен, а 'встроен' в эту экосистему. Именно такой комплексный подход, от технологического проектирования до поставки 'железа' и его последующего сопровождения, мы и предлагаем глобальным клиентам. Это не про продажу оборудования, это про обеспечение бесперебойного технологического цикла, где кран — его критически важное звено.