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    清末廣東造幣廠鑄造銀元設備及工藝

     泉源閣 2011-01-05
            廣東造幣廠是我國最早建立的機械化造幣廠,該廠所訂立的規章制度和成品規格為以后新建的各造幣廠所沿用。本文所述為光緒三十二年(1906)至宣統二年(1910)期間的銀元生產設備和工藝,其間,該廠以產一錢四分四厘的銀毫為主,所以所述工藝多以該幣為例。

            熔鑄銀錠車間

             設備:坩堝熔銀爐3組,每組6臺,共18臺熔煉爐。

            坩堝容量80Kg,每個坩堝使用期限為40爐。

            澆鑄鐵模2架,每架有64個鑄模,共128個鑄模。

            其中七錢二分銀元鑄模規格:高558mm寬45mm厚15.5mm

            三錢六分銀元鑄模規格:高558mm寬40.3mm厚15.5mm

            一錢四分四銀元鑄模規格:高558mm寬49.6mm厚15.5mm

            七分二厘銀元鑄模規格:高558mm寬40.3mm厚15.5mm

            三分六厘銀元鑄模規格:高558mm寬49.6mm厚15.5mm

            冷卻水箱2個。

            鐵漏斗3個。

            另有鉗、鉤、瓦棍等操作工具。

             輔料:桐油,木炭,焦炭用量每爐13.6kg。

             銀幣配料成色:七錢二分銀元  純銀90%、銅10%。       

            三錢六分銀元  純銀86%、銅14%。

            一錢四分四銀元 純銀82%、銅18%。    

            七分二厘銀元  純銀82%、銅18%。     

            三分六厘銀元  純銀82%、銅18%。    

             熔鑄工藝:  先將銀與銅珠傾入坩堝中,再將坩堝放入熔煉爐內,爐中焦炭須將坩堝口覆蓋。坩堝上另加一個高約150mm的圈(圈由報廢的

    舊坩堝上鑿下),圈上蓋蓋。為便于觀察爐內熔化情況,蓋不蓋嚴密。

            在銀、銅開始熔化時,在金屬液面上覆以木炭屑,以防金屬溶液氧化損失。

            待金屬熔液沸動時,再用預先烘熱的瓦棍攪拌金屬熔液十余次。

            澆鑄溫度影響損耗及成品質量,溫度太高則損耗增加,溫度太低則軋制銀片時易開裂。熔液溫度以目視觀察控制,瓦棍攪拌金屬熔液后,如金屬熔液依然沸動,則可馬上澆鑄,如不沸動,要待其沸動后再澆入鑄模。

            鑄模每日第一次澆鑄,須用熱鐵條插入鑄模中烘模,待鑄模烘熱后,松開模架螺絲,分開各模,用手風箱(皮老虎)吹盡模中灰屑,再涂上脫模劑—桐油,然后在鑄模和螺絲間襯入約二寸厚木板(防鑄模熱脹而損壞模架)然后擰緊待用。

            每爐熔液澆鑄完畢后,即可松開模架螺絲,取出銀錠,放入水箱內速冷。

            加工后剩余的邊料,可再回爐熔鑄銀錠。以成色“82”的銀錠為例:

            每爐熔邊料600兩,需再加新料紋銀410兩、銅珠91.2兩(其中1.2兩銅珠以抵邊料再熔之損耗)。

            再回熔的邊料、銀屑、廢銀元在爐料剛開始熔化時在坩堝上套鐵漏斗加入,以防熔液飛濺或落入爐內。銀屑需用磁鐵吸去鐵屑。

     

     

     

    澆鑄鐵模架

    澆鑄銀錠

             軋制銀板車間

            設備:雙火門蒸汽鍋爐2臺,蒸汽壓力為4.2Kg/平方毫米。
            雙筒蒸汽機1臺,功率為120匹馬力,速度為40次/分,蒸汽表壓2.8Kg/平方毫米。
            雙膛烘片爐1座。
            兩輥軋機6臺,軋輥直徑300mm,轉速為20轉/分。軋輥軸承處須澆水冷卻。
            剪刀機1臺。
            大、小天平各1臺。
            螺旋式手扳沖床3臺(二大一小)。
            木水箱1個。
            老虎鉗1臺。
            另有鉗、鉤等手工工具。
            輔料:鍋爐用煤每日1135Kg。
            烘片爐用煤每膛每日200Kg左右。
            機油9kg(蒸汽機4.5Kg,碾片機4.5Kg)。
            成品銀板標準厚度如下:一兩重銀元2.74mm。
            七錢二分銀元2.18mm。
            三錢六分銀元1.52mm。
            一錢四分四銀元1.27mm(實際加工厚度1.23mm)。
            七分二銀元1.02mm。
            三分六銀元0.71mm。
            軋制工藝:  以下以一錢四分四厘重銀元的加工道次為例。
            銀錠進車間后先進行6道次粗軋,軋制時銀片上不涂油。道次軋制厚度順序如下:
            13.77mm, 12.01mm, 9.98mm, 7.52mm, 5.99mm, 4.24mm。
             粗制后的銀板進烘片爐退火。烘片爐的爐膛內置有扁鐵3條,為使放在上面的盛放銀板的鐵盤便于移動。開爐門拉出盛放銀板的鐵
    盤,將銀板平鋪在已燒至紅熱的鐵盤上,進爐退火。退火溫度以目視觀察控制,以銀板加熱至暗紅色即可取出。出爐后的銀板放在冷
    水木柜上,用水擦洗,以使其冷卻,冷卻擦干后的銀板送下一道次軋機。 
            以下道次軋制時銀板表面均涂油。第七至第九道軋制厚度順序是:3.38mm, 2.92mm, 2.44mm。
            第九道碾片后銀片送剪刀機剪為兩截,以減短銀板長度,以后在第十一道軋制后還要再剪切一次。 

            第十至第十三道軋制厚度分別是: 1.93mm, 1.47mm, 1.30mm, 1.23mm。第十二及第十三道軋制時各反復軋壓兩次,在第十三道軋壓開軋時,取其第一塊銀板在手動沖床上沖一銀坯餅,在天平上稱其重量是否符合標準。如不合格,則需調整軋輥縫隙,重新校正軋制厚度。

    軋機

    軋制銀板

            坯餅沖制車間

             設備:蒸汽機1臺,功率30匹馬力。

            光邊機3臺,其中七錢二分銀餅與三錢六分銀餅合用1臺。

            一錢四分四厘銀餅用1臺。

            七分二厘銀餅與三分六厘銀餅合用1臺。

            沖床2臺。

            剪刀機1臺。

            中、小天平各1臺。

            銅篩餅機2臺。

            小車床1臺。

            另有銼刀、車刀、鐵錘等手工工具。

             輔料:機油0.6Kg。

            棉紗0.45Kg。

             成品銀坯餅標準直徑:一兩重銀元為41.40mm。

            七錢二分重銀元直徑為39.32mm。

            三錢六分重銀元直徑為33.27mm。

            一錢四分四厘重銀元直徑為23.44mm。

            七分二厘重銀元直徑為18.42mm。

            三分六厘重銀元直徑為15.75mm。

             坯餅沖制工藝:  沖床所安裝的沖模,上模為凸模,不淬火。如遇銀片批量超厚可將凸模外圓銼小,如遇銀片批量超薄,則用敲擊凸模平面來擴大外圓(再銼平模面)來修正銀坯餅重量。下模為凹模,淬火。

            沖床沖出的銀坯餅,在銅篩餅機上篩去缺角餅,再用人工剔去表面有缺陷之坯餅, 就可送到光邊機進行光邊。光邊機的作用是將銀坯餅的邊部滾壓加厚。

            光邊機的加工速度為:

            七錢二分重銀餅每分鐘400枚

            三錢六分重銀餅每分鐘400枚

            一錢四分四厘重銀餅每分鐘600枚

            七分二厘重銀餅每分鐘300枚

            三分六厘重銀餅每分鐘300枚

            光邊后的銀坯餅用數餅板進行造數,然后轉送烘洗車間。沖餅后的銀板在剪刀機剪成每段150—180mm長的短料,再轉回熔鑄銀錠車間回熔。

             烘洗車間

             設備:雙膛銀坯餅退火爐1座,每膛可放退火盤4盤。

            滾光機2臺,轉速50—60轉/分鐘。

            硫酸箱一個,箱內底部裝有蒸汽管,水酸比7 : 3,酸液深度約80mm。

            鐵制蒸汽烘盤2個。

            另有鐵鍬、鐵鉤等手工工具。

             輔料:硫酸三分之一罐。

            退火爐單膛半天用煤約110Kg。

            木屑4籮筐,約重150 Kg。

           機油0.25Kg。

            烘洗工藝:  先用四輪搖錢板疊齊銀坯餅,再依次豎立裝滿退火盤,盤內退火需略有傾斜,切忌裝得過多、過緊。退火盤每盤可裝一錢四分

    四厘重銀坯餅3000枚,或七分二厘重銀餅4330枚。

            在已加熱的每個爐膛內,裝入待退火銀坯餅四盤,退火中間需將爐中間2盤與爐門口2盤進行對調,以使各盤加熱均勻。退火溫度以目視觀察控制,見爐內銀坯餅邊緣略起白色,即可出爐。(退火不足,酸洗后銀坯餅易帶黑色。退火太過,則銀坯餅內所含的銅元素會有損耗)。出爐銀坯餅稍冷后倒入木盤中待清洗。

            取退火過的銀坯餅放入陶瓷籃中,堆積高度約70mm,將陶瓷籃浸入酸液中,并手執籃柄不斷搖晃,使銀坯餅全部浸到酸液,直到銀坯餅全變白色,(酸洗不凈,銀坯餅發紅。酸洗過份,則損耗增加)。

            即將陶瓷籃拎出,用水沖盡酸液,把銀坯餅倒入滾光機。

            滾光機是一個長1米多,直徑約600mm的六角形桶,每臺每次的加工量為一錢四分四厘重銀餅3000枚,或七分二厘重銀餅4330枚。加工前先在桶內裝木屑15立方分米,在裝入銀坯餅后再加木屑至桶容量的三分之一,然后開機滾半個小時。(滾光時間不足,銀坯餅表面無光澤。滾光太過,則加大損耗)。滾光后的銀坯餅倒在大孔目的鐵篩上篩去木屑,用數錢板計數后,即可轉送壓印車間進行壓印。

            用過的木屑,在蒸汽烘盤上烘干后,可再回用一次。

            酸洗、滾光工序的損耗率,約九百分之一。

    光邊機

    酸洗機

     

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