熔煉自動化技術在生產中的應用和趨勢

■汪海峰

熔煉自動化技術在生產中的應用和趨勢

■汪海峰

隨著社會的進步，安全環境標準的提高，人力資源成本的不斷增長，鑄造企業實現生產自動化的需求越來越迫切。作為鑄造五大工部的源頭——提供優質鐵液的熔化工部，其工作場所基本上都是溫度高、環境差、安全度低，由此帶來的成本、安全、環境等方面的劣勢越來越得到業界的重視，加速推動熔化工部的自動化，進而營造良好的生產環境勢在必行。

熔煉的自動化，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. 電爐控制系統自動化

目前較為先進的系統為全可編程控制，為熔爐操作人員提供監測和控制從裝料熔化到出爐的整個熔煉過程所需要的內容，具體包括熔爐自動燒結、冷啟動進度控制、提供爐料分析和爐料組成建議、稱重系統實現爐體加料的實時監控、爐膛內溫度實時模擬，以及精確熔化和保溫控制、系統診斷操作等，同時為熔煉車間管理者提供需要監測、評估和計劃熔煉車間運行的大范圍的數據和報告。

2. 加配料系統自動化

爐料配制所需物料分別儲存于幾個料倉中，通過電磁盤從這些料倉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構將其放到加料機中，一旦爐料卸裝完畢，加料車在軌道上走向爐體。一臺加料車對應一臺爐體，加料車通過振動將料加入爐內，系統可實現以下功能：

（1）自動按配比配料配料自動稱量、自動補償，使成分更趨穩定，配料更為合理，配料動態取樣、自動累計、超差報警、自動補償。

（2）可達到4批平均誤差小于3%的標準。單種料平均稱量時間少于16s。針對每種料都設計有誤差大小控制功能。

（3）操作指示器無線接收配料系統信號，提供配料種類、過程、結果、報警等聲光提示。

（4）無線配料系統采用無線抄表技術，有16個頻率段可以設定滿足需要。

（5）具備手動、自動功能，確保設備正常工作。

3. 鐵液自動搬運系統

該系統徹底改變了傳統鐵液的轉運方式，其通過將鐵液的接打、轉運、球化、扒渣，以及與澆注機銜接等工序實現高度自動化，滿足球墨鑄鐵、灰鑄鐵的生產，整個過程使用澆包即可完成，從根本上消除了倒包操作，采用軌道及臺車為搬運介質，臺車可以水平旋轉來控制澆包方向及傾轉功能來完成扒渣、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行球化孕育處理，通過自動搬運系統的使用，極大提高了生產現

現場的環境安全，降低了工人勞動強度，節約了人工成本，提高了生產效率，是熔煉自動化的集中體現。

據了解，鐵液自動搬運系統在國外已經是成熟、普遍采用的方式，但由于其前期投資較大，運行維護成本較高，人員素質要求高，因此大部分國內鑄造企業都是望洋興嘆，只有重慶三友、昆山豐田等大型專業鑄造企業在用。

當然，熔煉自動化除了以上三方面，目前較為先進的還有采用機械手扒渣的自動化，在保證安全、降低人工成本方面都有積極的作用，但實施難度較大，基礎條件要求也很高。

不管怎樣，隨著環境安全標準不斷提升，人工成本的持續走高，熔煉自動化必然是鑄造行業發展的方向。在目前的形勢下，即使無法實現全部的自動化，也要做到持續改善，在現有資源的基礎上不斷突破，為企業員工創造更加良好的生產環境！

20150420

作者簡介：汪海峰，天津一汽夏利汽車股份有限公司內燃機制造分公司。