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不定形耐火材料自动配料系统的改造及应用

更新时间:2009-03-28

配料是不定形耐火材料生产过程的重要一环,配料的精确度直接影响产品质量。传统的手工配料计量方法存在人工配料繁琐,出错率高,配料数据不便记录,配料效率低,劳动强度大等缺点。当需要大批量加工配料时,传统的手工配料计量方法已经难以满足配料精度及配料效率的要求[1]。在自动配料系统实行初期,因技术水平和生产经验不足等原因,自动配料普遍存在精度低,计算机数据库设计不合理,缺乏生产过程的实时动态监控,导致生产效率低,员工劳动强度大,环保不达标,产品质量波动大等问题。随着市场对产品质量及稳定性要求的不断提高,以及市场劳动力成本的不断攀升,不定形耐火材料生产企业对产品自动化生产提出了更高的要求。而自动配料系统避免了人工配料操作的不稳定性和不可追溯性,而且具有超差报警和纠错功能,可以有效保证配方的准确实现,保证了产品质量的稳定性[2]。因此,设计更加合理、配料精度更高、生产效率更高、产品质量更稳定的自动化配料生产线已经成为不定形耐火材料生产的迫切需求。

令单位向量u为因子矩阵X的第一主成分的转换系数,则目标是要主成分Xu的方差Var(Xu)、变形效应量Y与主成分Xu的相关性综合最大,考虑二者的协方差Cov(Y,Xu):

中钢洛耐院早在2006年建设投产了一条不定形生产配料系统。生产线共72个配料仓和4台混料机,设有两辆自动配料小车,采用轨道式自动配料车移动配料。由于企业不定形产品涉及面广,品种多,批量小,配料车需要依次接料,然后再运送至混料机。这样凸显出在轨道上移动速度慢,配料周期较长,效率低下等缺点,不能适应生产要求。为此,在原有设备的基础上,通过技术方案遴选,在相关企业的技术支持下,对原配料系统进行了升级改造。

1 自动配料线系统改造的目的

本次配料线改造的目的是提高生产效率和产品质量,减少配料误差,保证配料精度,将成熟的PLC控制技术和配料工艺有效结合,通过直连电缆和以太网将分布的各配料单元连接起来,实现生产自动化和管理科学化。改造后的生产线要具备以下功能:

(1)具有实时监控、自动连续生产的功能,同时具备实时数据采集、查询等;

(2)每种物料在配料工程中设计并实现给料、称量、卸料、报警等操作;

「あちらの家も借りることに極めて、家具もあらかた調えましたが、まだ少し足らないものもありますから、ここにある嵩張物を売払って向うで買うことにしましょう」

既撰碑文,又关心庙碑建设的过程。庙碑建成之后,更在附记中表彰其主事者,可见朱熹对其碑文的重视。在他眼中,立碑是值得铭记的文化事件。

(4)同时改善车间作业环境,降低粉尘污染。

(4)配方的输入、保存,报表的输出和打印。

(2)信号传输采用数字通信模式,运行稳定可靠;

2 改造方案设计及实施

本次配料线的改造是在原有基础上进行的,保留使用了原料仓、给料器和搅拌机,新增了三通、称量斗和皮带输送机,对配料控制系统重新进行了设计,改造为一条全新的集散控制称量斗式自动配料系统。改造后的工艺流程示意图见图1。

  

图1 改造后的工艺流程示意图

2.1 改造后硬件实现功能

(1)采用自动和手动控制两种控制方式进行操作;

(2)降低了设备运行故障率。固定式配料系统以静态称量斗和输送皮带机代替了原动态配料的配料小车。与后者相比,其配料程序及流程更加简单,设备运行接触点和控制点少,设备自动环节比较单一,较大程度降低了设备的故障率,同时机械故障处理起来也比较方便。

(3)提高了换料效率。自动线加装三通用来快速卸料,能够在正常配料生产中迅速清空其他需要更换的配料仓内原料,原有生产配料系统不具备此功能。

(4)采用全密封皮带传送,基本实现无尘化作业。所有受料点、卸料点有除尘口,并与原除尘系统接通,大大改善了现场作业环境。

2.2 改造后软件实现功能

该配料系统设一台总控制柜,总控制柜通过以太网连接操作站,总控制柜通过以太网连接搅拌机控制箱。控制箱标配操作按钮、触摸屏。配料系统可接受总控制柜的指令信号,也可由操作人员在各控制箱通过触摸屏进行手动操作。该配料系统拓扑结构图见图2。

  

图2 配料系统拓扑结构图

2.2.1 改造后的自动配料线技术优势

(1)采用集散控制技术,将整个配料线集中管理,同时控制和分散风险。中控PLC负责配方和记录数据处理,配方通过串口下载至各个分控制器,各分控制器进行加料控制;在加料过程中可以彻底消除信号传输错误或延迟对配料过程和精度的影响。

(2)称重数据采用串口通讯的方式实时传送到PLC控制,传输过程零误差。采取多种技术,最大限度的减少传输滞后对配料精度的影响。

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(3)采用“快慢加”结合“超差点补”技术,同时根据目标值与称量值的差值大小调节给料器给料速度,使配料精度得到有效保证。

2.2.2 配料系统的数据库可与ERP系统连接

(1)配料计划任务管理。可通过ERP系统或办公室微机下达配料任务和配方数据到自动配料系统。所有的配料任务具有唯一的编号,操作人员无需掌握具体的配料数据,只要输入配料任务编号即可启动配料过程。

(3)整条生产线可以满足多种配方同时配料生产;

(2)料仓库存和物料消耗量管理。料仓内的加料量由人工录入系统、配料时取出的物料量系统自动记录并且实时修改料仓内库存量。料仓内的库存量不足时,发出报警信号就不能启动本次配料;同时各种物料的消耗量自动存入数据库以备查询考核。

2.2.3 控制系统部分功能的实现

(1)缩短了配料时间。称量斗型固定配料系统由两个配料仓共用一个称量斗,每个称量斗都可以同时计量。相比自动配料车的依次配料,固定配料大大减少了配料时间,一个配料周期由原来的5~10 min减至现在的2~3 min,配料效率提升2~3倍。

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(1)秤非空提示。在每一次配料过程开始时,系统会自动发出清零信号。如果称量值超出清零范围,则不能被清零。清零后秤的值不为零,则为秤非空状态,由配料操作人员检查原因。

针对以上工艺和系统功能要求,充分利用现有料仓和混料机,利用称量斗和输送皮带代替原来的自动配料车,将原生产线分段改造为3~4条短、平、快的自动配料线,以适应不同品种及批量产品的生产需求。改造后的生产线可满足多个品种的同时生产且互不影响,充分提升了原生产线的利用率,同时提高了生产效率。

2.2.4 完善的防错设计和提醒功能

(3)生产全过程运行状态监控显示功能,便于监控各机构运行状态;

(2)秤阀门未关闭提示。配料开始后系统会自动检查称量斗阀门是否完全关闭。如果检查到阀门未关,则发出提示信号,并停止给料器输出。由操作人员检查原因,排除故障后可以继续进行配料;也可取消本次操作后再开始下一个过程。

(3)通讯中断提示信号。如果PLC控制系统和称重控制器之间的通讯中断时,系统可以自动检测到故障、发出报警信号,并自动停止所有动作,等待处理。

(4)错误处理完成连锁解除功能。所有的错误提示在操作人员检查完成并处理后,可以方便地操作解除连锁,恢复生产。

聚焦基层基础。瞄准政策落实关键环节,着力打通政策落地“最后一公里”,加强基层扶贫队伍建设。在所有有扶贫任务的乡镇(村)设立扶贫工作站(室),确保精准扶贫在基层有组织保障、有机构管事、有队伍做事、按规章办事。全省共建立乡镇扶贫工作站1551个,村级扶贫工作室17320个,实现扶贫工作站(室)全覆盖。坚持把加强农村基层党组织建设作为脱贫攻坚的重要措施,大力实施“连心、强基、模范”三大工程,积极推行以强化基层党组织建设为引领的村级治理模式。

3 改造成效

改造后的配料系统自投入以来运行一直比较稳定,计算机操作界面友好,操作简单。

本自动配料系统可有效提高配料精度20%:以25 kg标准计算计配料误差±0.1 kg,提升了产品质量稳定性。相较人力式生产降低劳动强度达95%,大大降低了工人劳动强度,提高工作效率1~2倍。同时改善了生产车间工作环境,基本做到了配料车间微尘化,配料作业少人化,实现工艺过程机械化和自动化;本次改造达到了技改的目标,降低了企业生产成本和管理强度,提升了企业生产装备的技术水平,使产品质量得到稳定提高。

4 结语

早期的配料生产线结构、系统单一、功能简单,不适合运用到非常复杂的系统里。该不定形生产配料系统借鉴了其他行业或同行企业的成功经验,同时进行了合理化的改造,解决了以往实际生产中的诸多问题,也为不定形耐火材料企业的配料生产提供了一种新的自动化生产方式。

本项目一期污水处理采用“常规预处理+百乐克生化池+二氧化氯消毒”二级处理流程,主体工艺是百乐克工艺,百乐克工艺为德国的一项污水处理工艺,是一种具有脱氮除磷功能的多级活性污泥工艺,污泥采用机械脱水。

随着各行各业自动化、智能化生产装备的不断涌现,未来在耐火材料行业的各个生产工序也势必会掀起生产装备革新的浪潮。在升级装备技术水平的同时,各企业对装备和软件的维护要求也就随之提高了。因此,对员工操作、维护等方面的能力培养和提高也成为了企业下一步工作努力的方向。

转喻建构了我们的语言也建构了我们的思维、态度、行为,植根于我们的日常经验,它总是有直接的物理联系或因果关系,文化及宗教象征是转喻的特殊形式。①例如佛教用“柳”驱邪避灾,这是典型的转喻,它基于柳在佛教文化中象征高尚、幸运。

参考文献

[1]杨怀玉,施少刚.自动配料系统:中国,CN204412193U[P].2015-06-24.

[2]蔡忠恩.自动配料系统在耐火材料生产中的应用[J].河北冶金,2013(增刊1):249-250.

 
张冠伟,翟国华,王鹏,牛欲晓
《耐火材料》 2018年第02期
《耐火材料》2018年第02期文献

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