炉后自动加料系统

邵桂群

（扬州五亭桥缸套有限公司，江苏扬州 225008）

离心机生产内燃机缸套毛坯是一个连续的过程，需要熔炼、浇注的产能匹配、节奏吻合。在生产线组线前都是经过严格计算，但是实际生产过程中，由于加料错误、铁水成分调整困难等原因，往往供水节奏跟不上排水，生产时有停顿。因此，提高铁水熔清一次合格率就显得格外重要。熔清一次合格率与炉料的稳定性、加料的准确性、操作工的技能等都有关系，但最关键的还是加料的准确性[1～3]。这需要有设备来保证，本文介绍的是与青岛贝诺磁电合作改造的炉后自动加料系统。

1　改前现状

现有加料方式是：技术员将配料通知单送达吸盘与炉前操作工，吸盘工操作吸盘行车、选择料种、加料车，利用电子吸盘、吊钩秤来进行称量并由操作工进行记录、计算。此方式操作简单，维修方便，但料种、料车由人工选择，无法防错；批料重量累加、每批料的加料误差、整个加料记录都由工人执行，准确性无法保证。

2　改造目的

炉后自动加料系统目的是不增加操作工的劳动强度、用程序来帮助实现料种、料车的选择、规范操作工的加料行为、使加料过程可控、防错、可追溯。

2.1　称量准确

每次吸料重量误差在正负1公斤，同种料自动累加，程序控制料种重量误差在5%以内。

2.2　定位防错

由于熔化炉较多、生产材质不一，原材料（主要是各种回炉料）种类繁杂，人工选择时难免出错，系统进行定位防错，料区、料车由配料员定好，由程序进行保证。

2.3　记录可查

所有加料种类、数量、时间、炉号等都能自动记录，并同步导入EXCEL表，在局域网随时可监控，并可以长时间保存，有利于产品的追溯。

3　配料操作介绍

3.1　料库确定

料仓有变化时，后勤管理员需登录系统，在“料仓选择”中输入原材料料仓信息，点击“料仓筛选”可检测料仓重复，防止输入错误。

3.2　料单输入

技术员根据配料计算在相应电脑上输入配料单（可远程），首先选择材质名称，再选择铁料，输入对应铁料配比。选错时，可点击x键清除。输入完成后，确认无误。点击“配方生成”，在右侧配方清单中就可以看到新配方。

切换至“配方选择”配方清单中选择配料单，选择完成后输入批料重量，然后选择熔炼炉号，确认选择及输入无误后，点击配方确认执行。执行完成后，查看配料表格是否成功。

注意：3.1、3.2的操作都有权限要求，要先进行登录。操作完成后，点“操作退出”后可退出登录。

图1　料仓选择窗口

图2　配料输入窗口

图3　加料操作界面

3.3　吸放料操作

吸盘操作工打开程序后，先进行零位校正，将行车大车和小车分别移动到校正位置（在校正位置时，显示“允许校正”）。检查行车编码器位置是否偏移，是则点击大车校正（或小车校正）使行车位置恢复到原点值。

校正后开始配料操作，配料显示屏如图3所示，首先选择所加炉号，按配料要求顺序加料，同时显示所加料所在料仓，“当前可选料池号”实时显示当前铁料所在位置，吸盘在此料池吸料有效，其他位置禁止吸料；当“配料OK”或“配料再来”时，行车小车在加料车上方且大车位置必须在当前所选炉号位置时才可放料。配料完成后，需按储存键将重量信息进行储存。

在误操作时，系统会给出如下的提示来提醒操作者：“此位不可卸料”、“卸料位置可以卸料”、“正在记录数据，等待记录完成再进行其他操作”。

图4　加料数据表格图示

4　使用效果

4.1　加料数据可追溯

加料数据表格如图4所示。

4.2　熔清一次合格率

按配料单加料熔清后取样分析，所有成分在规定范围内波动，我们称此炉铁水熔清一次合格。此时只要确保温度或进行成分微调就可以向生产线出水。使用自动加料系统后，铁水熔清一次合格率由原来75%左右提高到90%以上。

4.3　吨铁水电耗

熔炼一吨合格铁水所消耗的电量与生产衔接关系较大，就熔炼过程而言主要是合格成分的调整时间，当熔清成分接近合格成分时，能缩短铁水调整时间。使用自动加料系统后吨铁水耗电由800度左右降至750度左右。同时也减轻了炉前工的劳动强度，每炉需送光谱样由原来2.7只/每炉，降至1.6只/每炉。

5　结论

炉后自动加料系统是用程序规范了操作工的行为，使熔炼过程达到可控、防错、可追溯的效果；同时缩短熔化时间，保证生产节奏，提高生产效率，减少劳动强度，降低能耗。

参考文献：

[1] 张铮,杨文平,石博强,等.MATLAB程序设计与实例应用[M].北京：中国铁道出版社，2003:10.

[2] 覃利群.PLC在自动加料和称量控制系统中的应用[J].可编程控制器与工厂自动化，2007(4):52-54.

[3] 袁臣虎,王臻,李秀艳,等.基于MODBUS协议的触摸屏与TMS320F28 12串行通信研究[J].天津工业大学学报,2010(2):63-67．