一、有色金属冶炼专属：冷水机的 4 大核心功能特性

有色金属冶炼（铜电解、铝铸造、锌合金压铸）过程中，高温冶炼炉、铸造模具会产生大量热量，温度失控会导致金属纯度下降（如铜电解杂质超标）、铸件开裂（如铝型材缩孔），甚至引发设备烧毁事故。专用有色金属冶炼冷水机通过高温耐受、大负荷冷却设计，满足 GB/T 13586-2022、YS/T 419-2021 等行业标准要求，保障冶炼过程稳定与产品品质。

1. 铜电解精炼槽恒温冷却

针对铜电解精炼工序（粗铜提纯至 99.99% 纯铜），电解槽电解液需稳定在 55±2℃（温度过低会降低电解效率，过高则导致硫酸挥发、极板腐蚀）。冷水机采用 “电解槽蛇形盘管冷却系统”，通过嵌入槽内的钛合金盘管（耐硫酸腐蚀，使用寿命≥5 年），将电解液温度精准控制在 55±1℃，同时配备 “电流 - 流量联动” 功能：当电解电流从 2000A 提升至 3000A 时，自动加大冷却流量（从 5m³/h 增至 8m³/h），抵消电流增大产生的额外热量。例如在 10 万安培铜电解槽中，稳定的电解液温度可使电流效率提升至 95% 以上（传统冷却仅 90%），阴极铜纯度达 99.995%，杂质含量（如铁、镍）≤0.003%，符合《阴极铜》（GB/T 467-2010）高纯铜标准，避免因温度波动导致的极板钝化、电解槽结垢问题。

2. 铝型材铸造模具降温

铝型材挤压铸造（如建筑用铝型材、工业铝部件）中，模具温度需控制在 300±5℃（温度过高会导致型材表面氧化、脱模困难，过低则引发铸件冷隔、缩孔）。冷水机采用 “模具分区冷却系统”：通过模具内预设的多组冷却水路，对模具进料口（温度 320±5℃）、成型区（300±5℃）、出料口（280±5℃）进行分区控温，同时配备 “红外测温联动”：实时监测模具表面温度，当局部温度超限时，自动调整对应区域冷却流量。例如在 6063 铝合金型材铸造中，分区冷却可使模具寿命延长至 8000 模次（传统冷却仅 5000 模次），型材表面粗糙度 Ra≤1.6μm，尺寸精度误差≤0.1mm，避免因模具过热导致的型材变形、表面气泡问题。

3. 锌合金压铸快速冷却

锌合金压铸（如汽车零部件、五金配件）需将熔融锌合金（450-480℃）注入模具后快速冷却至 150℃以下定型，冷却时间过长会延长生产周期（传统自然冷却需 30 秒 / 件），过快则导致铸件应力集中（开裂率超 5%）。冷水机采用 “压铸模喷雾 - 水冷复合系统”：第一阶段通过高压水雾（水温 25℃）将模具温度从 400℃降至 200℃（冷却时间 8 秒），第二阶段通过模具内冷却水路降至 150℃（冷却时间 5 秒），总冷却时间缩短至 13 秒 / 件。例如在锌合金汽车门把手压铸中，复合冷却可使铸件成型效率提升 2 倍，应力开裂率控制在 0.5% 以内，铸件硬度达 HB 80-90（符合《锌合金压铸件》GB/T 13821-2009），同时减少模具热疲劳损伤，降低维护成本。

4. 耐高温腐蚀与防爆设计

有色金属冶炼环境含强酸（硫酸、盐酸）、高温金属液，冷水机接触腐蚀介质的部件采用哈氏合金 C276（耐 80% 硫酸腐蚀，耐温≤650℃），管路接口采用氟橡胶密封垫（耐高低温 - 20℃至 200℃，防酸液渗漏）；针对锌合金压铸车间的锌蒸汽（易燃易爆），设备电气部件采用 Ex d IIB T4 Ga 级防爆设计，符合《有色金属冶炼厂安全设计规范》（GB 50986-2014），避免蒸汽遇电火花引发爆炸事故。同时配备 “高温预警” 功能，当冷却介质温度超过 60℃时，自动启动备用冷却回路，防止设备过热损坏。

二、有色金属冶炼冷水机规范使用：5 步操作流程

有色金属冶炼对生产效率与产品纯度要求极高，冷水机操作需兼顾高温适配与防腐蚀规范，以冶炼专用水冷式冷水机为例：

1. 开机前系统与工艺适配检查

• 系统检查：确认冷却介质（工业防冻液，浓度 40%-50%，耐温 - 30℃至 100℃，添加缓蚀剂）液位达到水箱刻度线的 90%，检测水泵出口压力（稳定在 0.8-1.2MPa），查看电解槽盘管、模具冷却水路接口密封状态（无酸液、金属液渗漏）；检测冷却介质 pH 值（7-8，防止管路腐蚀），不达标则添加缓蚀剂；

• 工艺适配：根据冶炼类型设定基础参数（铜电解电解液温度 55℃，铝模具 300℃，锌压铸冷却时间 13 秒），安装温度传感器（电解槽传感器深入电解液 1/2 处，模具传感器贴附表面），校准传感器精度（误差≤0.5℃）。

1. 分工序参数精准设定

根据有色金属不同冶炼工序需求，调整关键参数：

• 铜电解精炼：电解槽冷却水温 35±2℃，水流速度 5-8m³/h，开启 “电流 - 流量联动” 模式，电流每增加 500A，流量提升 1.5m³/h；

• 铝型材铸造：模具进料口冷却水温 25±2℃、成型区 30±2℃、出料口 35±2℃，水流速度 3-5m³/h，开启 “红外联动” 模式，温度偏差报警阈值 ±5℃；

• 锌合金压铸：水雾冷却水温 25±1℃，喷雾压力 0.6-0.8MPa，水路冷却水温 20±1℃，水流速度 2-3m³/h，开启 “复合冷却” 模式，设定冷却时间 13±1 秒；

• 设定后开启 “权限分级” 功能，仅持冶炼操作资质人员可调整参数，操作记录自动上传至冶炼生产管理系统（MES）。

1. 运行中动态监测与调整

通过冷水机 “有色金属冶炼监控平台”，实时查看电解液温度、模具温度、铸件冷却时间等数据，每 15 分钟记录 1 次（形成冶炼质量台账）。若出现 “铜电解电流效率下降”（多因电解液温度偏低），需提升冷却水温 2-3℃，同时检测电解液浓度（维持 180-200g/L 硫酸）；若铝型材表面出现气泡（多因模具局部过热），需加大对应区域冷却流量，重新测试模具温度分布；若锌合金铸件开裂（多因冷却过快），需延长水雾冷却时间 2 秒，降低水路冷却流量 0.5m³/h。

2. 换产与停机维护

当生产线更换冶炼品种（如从铜电解换为铝铸造）或模具时，需按以下流程操作：

• 换产前：降低冷水机负荷，关闭对应工序冷却回路，排空电解槽盘管内的残留电解液（用清水冲洗 3 次，避免腐蚀管路），根据新工序重新设定温度与流量参数（如铝铸造模具温度提升至 300℃）；

• 换产后：小批量试生产（如铜电解试产 1 槽，铝铸造试产 10 根型材），检测产品纯度、表面质量，确认无问题后恢复满负荷运行；

• 日常停机维护（每日生产结束后）：关闭冷水机，清理设备表面的酸液、金属碎屑（用碱性清洗剂擦拭），更换冷却介质过滤器滤芯，检查哈氏合金部件是否有腐蚀痕迹（如点蚀、壁厚减薄）。

1. 特殊情况应急处理

• 冷却介质泄漏（铜电解中）：立即停机，关闭电解槽电源与冷却回路阀门，用碱性中和液（5% 氢氧化钠溶液）处理泄漏的电解液，更换损坏的管路或密封件后，重新注入冷却介质并检测 pH 值；已生产的阴极铜需重新检测纯度，不合格产品重新电解；

• 突然停电（铝铸造中）：迅速关闭冷水机总电源，断开与模具的连接，手动打开模具泄压阀（防止铝液凝固堵塞模具），启动备用发电机（30 秒内恢复供电），优先恢复模具冷却系统；恢复供电后，重新校准模具温度，试生产 3-5 根型材检测质量；

• 模具超温报警（锌压铸中）：立即停止锌液注入，启动备用冷却水泵（流量提升至正常的 1.5 倍），同时向模具表面喷洒降温剂（如石墨乳），待模具温度降至 300℃以下后，检查冷却水路是否堵塞（用压缩空气吹扫），排除故障前禁止继续压铸。

三、有色金属冶炼冷水机维护与选型要点

• 日常维护：每日清洁设备表面与过滤器，检测冷却介质液位、pH 值；每 2 小时记录电解效率、铸件合格率数据；每周用柠檬酸溶液（浓度 3%）清洗冷却管路（去除水垢、电解液结晶），检查防爆部件密封状态；每月校准温度传感器（溯源至国家计量标准），对水泵、压缩机添加耐高温润滑油；每季度对哈氏合金部件进行壁厚检测，评估腐蚀程度；每年对换热器进行打压测试（保压 1.2MPa，30 分钟无压降）；

• 选型建议：铜电解精炼选 “电解槽专用冷水机”（制冷量 50-100kW，耐硫酸腐蚀），铝型材铸造选 “分区控温冷水机”（支持多水路独立控温），锌合金压铸选 “复合冷却冷水机”（带喷雾 + 水冷模块）；大型冶炼厂建议选 “集中供冷系统”（总制冷量 200-500kW，支持多车间并联）；选型时需根据冶炼规模与热负荷匹配（如 10 万安培铜电解槽需配套 80-100kW 冷水机，6000 吨 / 年铝型材厂需配套 150-200kW 冷水机），确保满足有色金属高效冶炼需求，保障产品品质与生产安全。