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Asturiana de Zinc, S.A. Documento: Especificación Técnica
Asturiana de Zinc, S.A. Dpto. Ingeniería y Proyectos Documento: Especificación Técnica Aplicación: Fabricación de Cátodos Electrolisis A/B 1,256 m2 de deposición CODIGO: ................................... NUMERO DE SERIE: ............... PREPARACION: ....................................... DIFUSIÓN Y REGISTRO: ........................ REVISION: ……………………………….. FECHA: ………………………………………... ET- IP 022 ASTURIANA DE ZINC, S.A. ASTURIANA DE ZINC, S.A. 0 30/11/2009 Preparado por: Comprobado por: Aprobado por: Aprobado por: Firma: Firma: Firma: Firma: Javier García Ruiz Fecha: Ricardo Fernández Fecha: Antonio Espinedo Fecha: Elías de Gregorio Fecha: Inspector SGS Técnico Electrolisis Resp. Depart. Electrolisis Resp. Depart. Ingeniería y Proyectos APARTADO 178 P.O. BOX 178 33400 Avilés (Asturias) 33400 Avilés (Spain) Tel: (98) 5128139 Tel. +34 8 5128139 - Fax: (98) 5565088 (98) 5521981 Fax: +34 8 5565088 +34 5521981 Asturiana de Zinc, S.A. INDICE: 1. OBJETO........................................................................................................................................................................ 3 2. ALCANCE DE LOS TRABAJOS .............................................................................................................................. 3 3. REFERENCIAS DOCUMENTALES ........................................................................................................................ 3 3.1. 3.2. 4. MATERIALES ............................................................................................................................................................. 4 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7. 5. PLANOS.................................................................................................................................................................. 3 LISTADO DE MATERIALES ...................................................................................................................................... 3 PLETINA DE BARRA DE CABEZA.............................................................................................................................. 4 GANCHOS .............................................................................................................................................................. 4 CONTACTO DE COBRE ............................................................................................................................................ 4 CONTACTO DE PLACA BIMETAL ALUMINIO/COBRE ................................................................................................. 4 LAMINA DE ALUMINIO ........................................................................................................................................... 4 STICKS DE POLIPROPILENO, ADHESIVO Y PASADORES DE PLÁSTICO........................................................................ 4 TARABICA DE POLIETILENO ................................................................................................................................... 5 PROCESOS DE FABRICACION .............................................................................................................................. 5 5.1. MECANIZADOS EN LA LÁMINA ............................................................................................................................... 5 5.2. MECANIZADOS EN LA BARRA DE CABEZA .............................................................................................................. 5 5.3. SOLDADURA DE LOS GANCHOS Y DE LA LÁMINA A LA BARRA DE CABEZA .............................................................. 5 5.4. SOLDADURA DEL CONTACTO A LA BARRA DE CABEZA ........................................................................................... 6 5.4.1. Soldadura de placa de cobre a barra de cabeza.............................................................................................. 6 5.4.2. Soldadura de placa bimetal a barra de cabeza ............................................................................................... 6 5.5. COLOCACIÓN DE LA TARABICA DE PE.................................................................................................................... 6 5.6. COLOCACIÓN DE STICKS LATERALES ..................................................................................................................... 6 5.6.1. Colocación de sticks sin pasadores.................................................................................................................. 6 5.6.2. Colocación de sticks con pasadores ................................................................................................................ 7 5.7. CONTROL DE LA CALIDAD FINAL ............................................................................................................................ 7 5.8. EMBALAJE, TRANSPORTE Y ALMACENAJE .............................................................................................................. 7 6. PROCESOS DE REPARACION................................................................................................................................ 8 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 7. SOLDADURA DE GANCHOS ..................................................................................................................................... 8 SOLDADURA DE PLETINA DE COBRE ....................................................................................................................... 8 SOLDADURA DE PLACA BIMETAL ........................................................................................................................... 8 SOLDADURA DE UNA LÁMINA NUEVA .................................................................................................................... 8 CAMBIO DE TARABICA ........................................................................................................................................... 9 CONTROL Y DOCUMENTACIÓN DE CALIDAD................................................................................................ 9 Pag. 2 de 9 Asturiana de Zinc, S.A. 1. OBJETO El presente documento tiene como objetivo definir los trabajos necesarios en la fabricación de cátodos de 1,256 m2 de superficie de deposición, y que van destinados al departamento de Electrolisis, nave A y nave B. 2. ALCANCE DE LOS TRABAJOS Será aplicable para todos los cátodos que se fabriquen para ASTURIANA DE ZINC, S.A. 3. REFERENCIAS DOCUMENTALES Los documentos de referencia para la fabricación de los cátodos son los siguientes: 3.1. Planos - Plano de conjunto cátodo y despieces: AZ-11-6-33 (con placa de cobre) - Plano de conjunto cabeza y despieces: AZ-11-6-35 (con placa de aluminio/cobre) - Plano de conjunto cátodo y despieces: SJ-31-06-F00-001 (con placa cobre y pasadores PTFE) - Plano de la lámina de aluminio: AZ-11-6-37 - Plano de la tarabica de polietileno: AZ-11-6-36 Las revisiones de los planos serán las últimas vigentes. 3.2. Listado de materiales El listado de materiales necesario para la fabricación de los cátodos es: Pletinas de barra de cabeza Ganchos Contactos de cobre Placas bimetal aluminio/cobre Láminas de aluminio Sticks laterales de PP, adhesivo y pasadores de plástico Tarabicas de PE y remaches de cobre Pag. 3 de 9 Asturiana de Zinc, S.A. 4. MATERIALES A continuación se describen los materiales principales para la fabricación de los cátodos. Todos los materiales son suministro de AZSA, excepto los consumibles de soldadura. 4.1. Pletina de barra de cabeza Es una pletina de dimensiones 1070x25x50 mm. con los cantos vivos. El material es aluminio 1050 estado F. 4.2. Ganchos Se fabrican a partir de pletina de aluminio 1050 recocido, de 12 mm. de espesor y 6 mts. de longitud. Cada cabeza lleva dos ganchos. 4.3. Contacto de cobre Es una placa de cobre electrolítico de 99,9% de pureza de dimensiones 50x25x5 mm. Se suministra en pletinas de 5 mts. de longitud. 4.4. Contacto de placa bimetal aluminio/cobre Es una placa bimetal de dimensiones 52,5x25x9,5(Al 6,5 mm+Cu 3 mm) mm. Se suministran por unidades de placa bimetal. 4.5. Lamina de aluminio El material de la lámina de aluminio es Al 1200 H-16 y están definidas según la especificación de materiales críticos de AZSA nº 11000062431. Las dimensiones de la lámina son 1130x650x4,75 mm. y junto con sus tolerancias se definen en el plano: AZ-11-6-37. No se admitirá para la fabricación de los cátodos, ninguna lámina que no cumpla los valores reflejados en la especificación o en los planos anteriores. 4.6. Sticks de polipropileno, adhesivo y pasadores de plástico Se denominan stick a las protecciones laterales de los cátodos que evitan la deposición de zinc en los bordes. Estas protecciones están fabricadas por extrusión y son de polipropileno. Se suministran en dos longitudes diferentes, 980 mm. para el lado del contacto y 1080 mm. para el lado contrario. El adhesivo utilizado para la unión de los sticks a las láminas puede ser silicona ó un adhesivo de dos componentes. Cuando así lo requiera AZSA los sticks se fijarán a las láminas con pasadores de plástico s/plano SJ-31-06-F00-001 En el croquis adjunto se muestran las secciones (con pasadores de plástico y sin pasadores). Se colocan dejando 1 cm. por la parte inferior. Pag. 4 de 9 Asturiana de Zinc, S.A. 4.7. Tarabica de polietileno Se denomina tarabica a la protección plástica giratoria que se coloca para evitar la deposición de zinc en la zona de entrada del penetrador de las máquinas de arrancado. Están definidas según el plano AZ-11-6-36. Para su colocación se utiliza un remache de cobre. 5. PROCESOS DE FABRICACION En este capítulo se desarrollan las actividades necesarias para la fabricación de los cátodos en el orden lógico en que se deben realizar. 5.1. Mecanizados en la lámina A la parte inferior de la lámina se le realiza un ranurado con fresa en forma de cola de milano, según sección A-A de los planos SJ-31-06-F00-001 y AZ-11-6-33. Para la posterior instalación de la tarabíca se realiza un taladro de ∅8 mm. en la posición indicada en los planos. A toda la superficie de la lámina se le hace un rayado con máquina ó manualmente, mediante cepillo de alambre. 5.2. Mecanizados en la barra de cabeza En los cátodos con placa bimetal, se ha de realizar un alojamiento mecanizado en un extremo de la barra de cabeza según detalle D del plano AZ-11-06-035, para la posterior unión soldada de la placa bimetal a la cabeza. 5.3. Soldadura de los ganchos y de la lámina a la barra de cabeza El proceso de soldadura entre los ganchos a la cabeza y entre la lámina a la cabeza, tendrá lugar sobre un útil que garantice el perfecto amarre de las partes a unir y su estabilidad ante las tensiones originadas por la soldadura. El útil debe ser capaz de permitir la soldadura en horizontal sobre ambos lados de las partes a soldar y de forma intermitente. El proceso se llevará a cabo mediante soldadura MIG tipo semiautomática ó automática, con hilo de material base AL 4043 en atmósfera de gas inerte (Argón 99,99%) Los dos ganchos se sueldan totalmente alrededor de su base con una garganta mínima de 4 mm., y en la posición mostrada en los planos. El cordón de soldadura entre la lámina y la cabeza se depositará en una sola pasada por cada lateral del cátodo. La garganta mínima aceptada será de 3 mm.. El cordón debe ser continuo en toda su longitud. El fabricante dispondrá del procedimiento de soldadura y su homologación, así como la homologación de los soldadores según dicho procedimiento. Es necesario proceder a la protección de la chapa, frente a eventuales proyecciones causadas por el propio proceso de soldadura; no se admitirán cátodos en los que la chapa presente mellas producidas por esta causa. El proveedor deberá comprobar que las condiciones geométricas del cátodo tras el proceso, se ajusten estrictamente a los valores indicados en los planos correspondientes Pag. 5 de 9 Asturiana de Zinc, S.A. 5.4. Soldadura del contacto a la barra de cabeza El contacto puede ser de placa de cobre de 50x25x5 mm, ó de placa bimetal aluminio/cobre de 52,5x25x9,5 mm. 5.4.1. Soldadura de placa de cobre a barra de cabeza La soldadura de la plaquita de cobre del contacto se realiza mediante soldadura platex con aportación de aleación del 67% de Cd y 33% de Zn de composición. El proceso de soldadura de la plaquita de cobre comienza con el decapado de la placa con ácido nítrico diluido en agua. Se calienta la zona de contacto de la cabeza de aluminio con el soplete, aplicando el calor por un lateral. Se añade in poco de soldadura en la zona de contacto y se limpia con un cepillo de alambre. Se vuelve a añadir una cantidad más importante de soldadura, se sigue calentando y se elimina la espuma que se forma superficialmente. A continuación se coloca la placa de cobre decapada y caliente, a la que también se le ha añadido un poco de soldadura y se presiona con una mordaza. Se limpia el exceso que fluye por los bordes y se deja enfriar bajo presión. 5.4.2. Soldadura de placa bimetal a barra de cabeza La soldadura de la placa bimetal aluminio cobre del contacto se realiza mediante soldadura MIG tipo semiautomático, con hilo de material base AL 4043 en atmósfera de gas inerte (Argón 99,99%). La unión de la placa a la cabeza se realiza en el alojamiento mecanizado de un extremo de la cabeza y dicha unión es aluminio (parte de aluminio de la placa) con aluminio (barra de cabeza). Notas importantes en este apartado.- La soldadura ha de ser continua por las cuatro caras, para evitar la entrada de ácido. - El cordón de soldadura no debe invadir la zona del cobre, solamente afectará a la zona del aluminio. 5.5. Colocación de la tarabica de PE La tarabica de polietileno va colocada en el lateral superior de la lámina, en el lado del contacto. Va sujeta con un remache de manera que permita el giro. La instalación de la tarabica comienza con la realización de un taladrado de ∅8 mm. en la posición indicada en los planos. Una vez colocada la tarabica en su posición, se fija con un remache, de forma que perita el giro alrededor del mismo. 5.6. Colocación de Sticks laterales Se suministran en las medidas adecuadas para su posición en el cátodo Antes de la colocación de los sticks es necesario que la tarabica ya esté en su posición y cerrada. El stick de la zona de contacto debe ajustar su posición a la parte inferior de la tarabica. Ambos sticks deben sobresalir de la parte inferior de la lámina de aluminio aproximadamente 1 cm. Debe comprobarse que la posición del stick es la correcta. En caso de existir algún abombamiento, golpear el stick hasta que quede completamente encajado. 5.6.1. Colocación de sticks sin pasadores El adhesivo utilizado para la unión de los sticks laterales a la lámina de aluminio es silicona ó un adhesivo de dos componentes. Pag. 6 de 9 Asturiana de Zinc, S.A. El producto debe de introducirse en el espacio comprendido entre chapa y stick; no serán admisibles burbujas de aire en el interior de la mezcla, ni espacios sin rellenar. Para la colocación, se redondean los cantos inferiores y se limpian y desengrasan las partes de la lámina en la zona donde se van a colocar. El adhesivo se introduce con una pistola de aire en el interior de los sticks, comprobando que quedan suficientemente llenos. A continuación se colocan en el canto del cátodo y se introducen con la ayuda de un martillo de madera o de goma, esto hace que el adhesivo sobrante rezume por los bordes, indicando que el interior se ha llenado totalmente. 5.6.2. Colocación de sticks con pasadores La colocación de los sticks sobre la lámina es la misma que la descrita en el anterior apartado 5.6.1 Una vez colocados los sticks en la lámina se taladran conjuntamente. Se realizan 3 taladros de ∅6 mm., en cada lateral, distantes según plano SJ-31-06-F00-001. Posteriormente se colocan los pasadores con aplicación de silicona ó adhesivo de dos componentes, para así fijar la unión de los sticks a la lámina de aluminio. 5.7. Control de la calidad final Sobre los cátodos terminados se procederá a un control individual de sus características geométricas según sus planos correspondientes. Se rechazará cualquier cátodo que no cumpla estrictamente las condiciones impuestas por dichos planos. Además se insistirá en la perfecta alineación axial del cátodo; será motivo de exclusión una desalineación igual o superior a 5mm. No se admitirán marcas sobre la superficie de la chapa en las siguientes condiciones: - Longitud de marca superior a 450mm. - Ancho de marca igual o superior a 0.2mm. - Profundidad de marca igual o superior a 0.2mm. - Número de marcas de apreciación visual, igual o superior a 4 por cada lateral. Una vez finalizado el control de calidad, se troquelará sobre la cabeza del cátodo una marca que permita identificar el fabricante y un número correlativo que identifique el cátodo. 5.8. Embalaje, transporte y almacenaje Los cátodos se almacenarán en posición horizontal, apilados en paléts. La base del palet será de madera y su disposición debe permitir que sea posible su manipulación mediante carretillas elevadoras comerciales. Los paquetes estarán formados por 50 unidades (en palets especiales aportados por AZSA) ó por paquetes de 25 unidades en palets normales. No se permitirá bajo ningún concepto el apilado de palets sobre palets. La disposición de los cátodos será al trasbolillo; es decir, cabeza de cátodo inferior contra pie de cátodo superior. Los paquetes se graparán mediante flejes plásticos que unirán paquete de cátodos y base de madera. Se protegerán las esquinas con cantoneras de cartón o madera de forma que no queden marcas. Pag. 7 de 9 Asturiana de Zinc, S.A. 6. PROCESOS DE REPARACION En este capítulo se describen los procesos que habitualmente se realizan para la reparación de cátodos usados. En los siguientes puntos se describen los distintos tipos de reparaciones. En algunos casos será necesario hacer varias de las siguientes operaciones para finalizar la reparación. Por ejemplo, en el caso de la sustitución de Noryl es necesario eliminar previamente la protección superior del cátodo y quitar uno o los dos sticks. 6.1. Soldadura de ganchos Esta operación consiste en la soldadura de los ganchos de cabeza que se hayan podido desprender. Habitualmente se sueldan ganchos nuevos. El procedimiento a seguir es el siguiente: Eliminar con radial los restos de soldadura en la cabeza Colocación del gancho en posición y soldadura MIG tipo semiautomático, con hilo de material base AL 4043 y cordón continuo de ancho mínimo de garganta de 4 mm. alrededor de la base. 6.2. Soldadura de pletina de cobre Esta operación consiste en la soldadura de la pletina de cobre que se haya podido desprender de la cabeza. El procedimiento a seguir es el descrito en el apartado 5.4.1 6.3. Soldadura de placa bimetal Esta operación consiste en la soldadura de la placa bimetal que se haya podido desprender de la cabeza. El procedimiento a seguir es el descrito en el apartado 5.4.2 6.4. Soldadura de una lámina nueva Esta operación se realiza con cabezas recuperadas a las que se les ha cortado la lámina usada. El procedimiento a seguir es el siguiente: En la lámina nueva se realiza un ranurado con fresa en forma de cola de milano, según sección A-A de los planos SJ-31-06-F00-001 y AZ-11-6-33. Colocación de la lámina a la cabeza en un útil que garantice el perfecto amarre de las partes a unir y su estabilidad ante las tensiones originadas por la soldadura. La soldadura de la lámina a la cabeza se llevará a cabo mediante soldadura MIG tipo semiautomática, con hilo de material base AL 4043 en atmósfera de gas inerte (Argón 99,99%). A la lámina se le realiza un rayado con máquina de cepillado de púas. Instalación de la tarabica según apartado 5.5 Cuando se requiera por parte de AZSA que a estos cátodos se les coloque sticks laterales se aplicará lo descrito en el apartado 5.6 Pag. 8 de 9 Asturiana de Zinc, S.A. 6.5. Cambio de tarabica Esta operación consiste en sustituir la tarabica en mal estado por una nueva. El procedimiento a seguir es el descrito en el apartado 5.5 7. CONTROL Y DOCUMENTACIÓN DE CALIDAD El fabricante deberá presentar la siguiente documentación de calidad: Un listado en el que se reflejarán el código de la chapa y la fecha de fabricación, así como certificación de que cumplen las condiciones descritas en esta instrucción de trabajo. Programa de puntos de inspección, conteniendo al menos certificados de consumibles utilizados, procedimientos de Soldadura y Homologación de Procedimientos, Homologación de soldadores, certificado de cumplimiento de las especificaciones, END, Controles dimensionales, etc. AZSA se reserva el derecho a rechazar cualquier serie de elementos en los que se detectasen defectos en un número igual o superior a 4 de los 150 que compongan una serie. Pag. 9 de 9
