始极片，是电解精炼中用作阴极和沉积金属的基本薄片，是电解铅生产的机械自动化制片设备。采用机械、液压传动，并由pc程序集中自动控制，操作简单，生产效率高，可一次性完成制片、剪片、给棒、平片、提片、排片等工序。

在铜电解系统中的始极片多数采用钛板作种板生产,随着技术的快速发展,国外出现了以电解铜为原料轧制制作始极片的新工艺。该工艺比传统的钛种板生产始极片成本较高,但是其始极片表面质量好,可缩短电解极距,取消制作始极片所需的电解槽,从而增加了电解铜的产量,可为冶炼厂带来较好的经济效益。

始极片，是电解铅生产的机械自动化制片设备。采用机械、液压传动，并由pc程序集中自动控制，操作简单，生产效率高，可一次性完成制片、剪片、给棒、平片、提片、排片等工序。此设备经技术、工艺改进，可满足年产量6.5万吨电铅生产规模（液压站原件采用中国与德国、意大利合资企业生产，其寿命是国产件的3倍）。

包括有铜片、铜棒、铜耳送进机构，铜片的压平、铆耳、拍平及翻立机构，运输链组和传动控制系统。由于在传主动轴上设置了能驱动铜片、铜棒、铜耳送进机构、运输链组和光电控制部做同步运转的链轮和齿轮，因此在不到6秒钟的制备周期内即可完成始极片的冲孔、弯耳、穿耳、穿棒，两次打平，翻立的全部动作。

目前,国内铜电解过程中,大都采用经阳极炉精炼合格后的铜水浇铸成阳极板作阳极,以钛种板作阴极在种板槽内进行电解, Cu2 +从阳极上溶解并进入电解液,在阴极钛种板上析出。当钛种板上的铜皮厚达0. 5～0. 7mm时,即可出槽,从种板的两面分别剥下铜皮,再制作成始极片。

钛种板生产始极片用铜皮的技术条件,与电解铜的生产技术条件大体一致。具体条件是:电流密度为200～250A /m2 ;极距一般为80～100 mm;温度一般为58～63℃,循环量一般为20～25 l/min。不同之处是:电解液杂质成分控制更严格;添加剂用量较大; 阴阳极周期不一样, 铜皮生产周期为12 ～24h,阳极周期为普通生产槽的1 /2～1 /3。铜皮要经过一定的工序制作成始极片。

轧制始极片的生产是将电解铜熔炼、轧制成薄片,然后剪切成定尺尺寸。由于始极片规格统一,产量较大,目前国外利用铜及铜合金板带材生产线来轧制始极片的工艺主要有以下两种。

(1) 采用感应电炉熔炼,连续或半连续铸造、热轧开坯、铣面、冷轧、中间退火、精轧、成品退火、剪切、检验,包装,得到始极片。感应电炉热效率高、烧损少、熔体纯净,适应不同的生产规模和多合金品种,多数配备连续铸造设备,为大多数铜板带生产厂家采用。

(2) 采用连铸连轧工艺,该工艺是最近几年由德国MKM (该公司已被比利时Lamiterf公司兼并)研制开发成功的,是目前世界上最先进的铜板带生产技术。该工艺特点是Hazelett连铸机与热轧机直接相连,省去铸锭锯切、运输、铸锭再加热等工序,节约大量再加热的能源。由于连铸连轧是无头尾轧制,成品率大幅度提高,大大降低了成本。该工艺是一种节能、高质、高产、低成本的新工艺。适应于品种和规格比较单一,年产量在5～8万t以上较大规模生产。

近年来随着我国铜加工产业的快速发展,引进了先进的设备和技术,我国已经能够自主生产轧制始极片。以某年产6万t吨铜板带生产厂为例,该厂配置了22 t的工频感应熔炼炉,全连续铸造机,1250热轧机, 1250 冷轧机, 1250 气垫退火炉, 1250清洗机组以及1250纵剪机组和横剪机组。该厂轧制始极片的生产工艺为:将原料送入熔炉熔化,经扒渣、保温处理后进入全连续铸造机铸出220mm厚的铸锭。再将铸锭送入步进炉加热,然后进入热轧机,轧至厚度17mm。在线冷却、铣面后厚度为16mm。切头尾、卷取,形成带坯,供后道工序用。铣面后的带坯在经冷轧、中间退火、精轧、成品退火、清洗、切定尺(尺寸依照客户的要求)等工序,成为成品—轧制始极片。

具体工艺流程为:配料→熔炼→保温→连续铸造→铸坯(厚220mm) →步进炉加热→热轧(厚度为17mm) →铣面(厚度为16mm) →冷轧→中间退火→精轧(客户要求的厚度通常为0. 5～0. 8mm) →成品退火→清洗→切定尺→检验→包装入库(始极片) 。

轧制法生产始极片与传统钛种板生产的始极片相比,具有许多优点。由于其表面光滑、组织致密、不易变形、平直度高、几何尺寸精确等,可减少电极间距,在一定程度上增加了电解槽内排放始极片的数量,取消了制造始极片所占用的电介槽,因而可提高电解车间的生产能力;可使电解铜产品的外观质量较明显提高,减少废品率,提高合格品率;并且可使电解车间始极片的制作的机械化水平、自动化水平和效率大幅提高。其优点如下:

(1) 由于轧制始极片的几何尺寸精度高,不易变形、平直度高,可减少极距5% ～10% ,增加每个电解槽排放始极片的数量,因此可提高电解铜生产能力1%～3%。

(2) 由于轧制始极片表面光滑,组织致密、不易变形、平直度高,可有效减少电解槽内由于始极片变形弯曲而导致短路、烧板、长粒子等质量问题,因此可优化成品电解铜的表面质量,提高合格品率。

(3) 省掉制造始极片所需的电介槽,增加了生产电解槽数量,因此可提高电解铜生产能力8%。

(4) 降低电解槽作业人员的劳动强度。

(5) 以上总共可提高电解铜生产能力9% ～12%。

采用轧制始极片可以为铜冶炼厂带来较好的经济效益。以某公司为例,该公司年产电解铜15万t,其中始极片用量6750 t/年, 始极片规格1 000 ×1 020 ×0. 8mm,经计算采用钛( Ti)种板法生产始极片的单位加工成本约为500元/ t (未计消耗阳极铜的费用) ,而轧制始极片单位加工成本约为2 600元/ t (未计消耗电解铜的费用) 。两者的加工单位成本由辅助材料费、燃料动力费、职工工资及福利费、修理费、折旧费组成,未计原材料费。具体经济效益计算如下:

(1) 采用轧制始极片生产电解铜,每年可提高电解铜生产能力9%～12%,取中间值10. 5%,则每年可增加电解铜产量为: 150 000 ×10. 5% =15 750t。

(2) 所需轧制始极片重量约为7 459 t。

(3) 采用轧制始极片增加电解铜产量所带来的利润为: 15 750 ×950 = 1 496万元(每吨电解铜的利润为950元) 。电解铜产量增加,带来了高价值副产品阳极泥产量的增加,约为15 750 ×1% = 157. 5 t,净收益为157. 5 ×5万元/ t = 787. 5万元(不含税,成本已计算在电解铜上) 。

(4) 钛种板法生产150 000 t电解铜所需始极片6 750 t,其加工费为6 750 ×500 = 337. 5万元。

(5) 轧制法生产8 100 t始极片所需加工费为7 459 ×2 600 = 1 939万元。

(6) 采用轧制法生产的始极片生产电解铜,可增加的利润为1 496 + 787. 5 - 1 939 = 344. 5万元。

轧制始极片具有表面光滑、组织致密、不易变形、平直度高、几何尺寸精确等优点,可减少电极间距,一定程度上增加电解槽内排放始极片的数量,取消了制造始极片所占用的电介槽,因而可提高电解车间的生产能力。可使电解铜产品的外观质量较明显提高,减少废品率,提高合格品率。并且可使电解车间始极片的制作的机械化水平、自动化水平和效率大幅提高,为铜冶炼厂带来较好的经济效益。

因此,轧制始极片对提高铜电解行业的技术水平和经济效益有较大的促进作用,是一项有较高推广应用价值的新技术。