熔煉自動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用和趨勢(shì)

■汪海峰

熔煉自動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用和趨勢(shì)

■汪海峰

隨著社會(huì)的進(jìn)步，安全環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的提高，人力資源成本的不斷增長(zhǎng)，鑄造企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化的需求越來越迫切。作為鑄造五大工部的源頭——提供優(yōu)質(zhì)鐵液的熔化工部，其工作場(chǎng)所基本上都是溫度高、環(huán)境差、安全度低，由此帶來的成本、安全、環(huán)境等方面的劣勢(shì)越來越得到業(yè)界的重視，加速推動(dòng)熔化工部的自動(dòng)化，進(jìn)而營(yíng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境勢(shì)在必行。

熔煉的自動(dòng)化，特別是從我廠使用中頻電爐的角度來說，目前主要包括以下三方面。

1. 電爐控制系統(tǒng)自動(dòng)化

目前較為先進(jìn)的系統(tǒng)為全可編程控制，為熔爐操作人員提供監(jiān)測(cè)和控制從裝料熔化到出爐的整個(gè)熔煉過程所需要的內(nèi)容，具體包括熔爐自動(dòng)燒結(jié)、冷啟動(dòng)進(jìn)度控制、提供爐料分析和爐料組成建議、稱重系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)爐體加料的實(shí)時(shí)監(jiān)控、爐膛內(nèi)溫度實(shí)時(shí)模擬，以及精確熔化和保溫控制、系統(tǒng)診斷操作等，同時(shí)為熔煉車間管理者提供需要監(jiān)測(cè)、評(píng)估和計(jì)劃熔煉車間運(yùn)行的大范圍的數(shù)據(jù)和報(bào)告。

2. 加配料系統(tǒng)自動(dòng)化

爐料配制所需物料分別儲(chǔ)存于幾個(gè)料倉(cāng)中，通過電磁盤從這些料倉(cāng)中取出所需要的物料種類，并用電磁盤配料裝置正確控制重量。稱好后的爐料通過上料機(jī)構(gòu)將其放到加料機(jī)中，一旦爐料卸裝完畢，加料車在軌道上走向爐體。一臺(tái)加料車對(duì)應(yīng)一臺(tái)爐體，加料車通過振動(dòng)將料加入爐內(nèi)，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）自動(dòng)按配比配料配料自動(dòng)稱量、自動(dòng)補(bǔ)償，使成分更趨穩(wěn)定，配料更為合理，配料動(dòng)態(tài)取樣、自動(dòng)累計(jì)、超差報(bào)警、自動(dòng)補(bǔ)償。

（2）可達(dá)到4批平均誤差小于3%的標(biāo)準(zhǔn)。單種料平均稱量時(shí)間少于16s。針對(duì)每種料都設(shè)計(jì)有誤差大小控制功能。

（3）操作指示器無線接收配料系統(tǒng)信號(hào)，提供配料種類、過程、結(jié)果、報(bào)警等聲光提示。

（4）無線配料系統(tǒng)采用無線抄表技術(shù)，有16個(gè)頻率段可以設(shè)定滿足需要。

（5）具備手動(dòng)、自動(dòng)功能，確保設(shè)備正常工作。

3. 鐵液自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)

該系統(tǒng)徹底改變了傳統(tǒng)鐵液的轉(zhuǎn)運(yùn)方式，其通過將鐵液的接打、轉(zhuǎn)運(yùn)、球化、扒渣，以及與澆注機(jī)銜接等工序?qū)崿F(xiàn)高度自動(dòng)化，滿足球墨鑄鐵、灰鑄鐵的生產(chǎn)，整個(gè)過程使用澆包即可完成，從根本上消除了倒包操作，采用軌道及臺(tái)車為搬運(yùn)介質(zhì)，臺(tái)車可以水平旋轉(zhuǎn)來控制澆包方向及傾轉(zhuǎn)功能來完成扒渣、剩余鐵液的處理，過程中可采用喂絲球化或人工加入合金材料的方式進(jìn)行球化孕育處理，通過自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)的使用，極大提高了生產(chǎn)現(xiàn)

現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境安全，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了人工成本，提高了生產(chǎn)效率，是熔煉自動(dòng)化的集中體現(xiàn)。

據(jù)了解，鐵液自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)在國(guó)外已經(jīng)是成熟、普遍采用的方式，但由于其前期投資較大，運(yùn)行維護(hù)成本較高，人員素質(zhì)要求高，因此大部分國(guó)內(nèi)鑄造企業(yè)都是望洋興嘆，只有重慶三友、昆山豐田等大型專業(yè)鑄造企業(yè)在用。

當(dāng)然，熔煉自動(dòng)化除了以上三方面，目前較為先進(jìn)的還有采用機(jī)械手扒渣的自動(dòng)化，在保證安全、降低人工成本方面都有積極的作用，但實(shí)施難度較大，基礎(chǔ)條件要求也很高。

不管怎樣，隨著環(huán)境安全標(biāo)準(zhǔn)不斷提升，人工成本的持續(xù)走高，熔煉自動(dòng)化必然是鑄造行業(yè)發(fā)展的方向。在目前的形勢(shì)下，即使無法實(shí)現(xiàn)全部的自動(dòng)化，也要做到持續(xù)改善，在現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上不斷突破，為企業(yè)員工創(chuàng)造更加良好的生產(chǎn)環(huán)境！

20150420

作者簡(jiǎn)介：汪海峰，天津一汽夏利汽車股份有限公司內(nèi)燃機(jī)制造分公司。