铝锭铸造机组说明书.doc
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1、目 录1.绪言42.设备参数42.1机组使用环境条件42.2 产品技术条件62.3.设备尺寸参数62.4.设备其它条件72.5设备技术参数72.6.操作人员规定93设备的组成描述及重要技术参数103.1.机组组成103.2出铝溜槽133.3.水平铸造机(附图三)133.4. 扶接锭装置(附图六)173.5.冷却输送机(附图七)203.6.堆垛机(附图八)223.7.成品运送机253.8.液压系统(附图十)273.9.气动系统283.10.电气说明304.机组的操作说明304.1机组正常情况下的运营顺序304.2.机组正常情况下的关机顺序314.3.机组的操作顺序流程图(其中“1”表达开关闭合,
2、“0”表达开关断开)324.4.机组自动运营时的动作描述374.5.机组自动操作说明414.6.机组半自动操作说明424.7.机组手动操作425.保养与维修435.1.总则435.2.液压系统的维修、保养与调试。435.3.气动系统的保养、维修与调试465.4.电气系统475.5.常见故障的诊断与解决485.6.定期检查及检查方法545.7.注意事项596.重要备件清单606.1.轴承元件606.2.液压系统元件清单616.3.气动系统元件清单626.4.铸机链轮、链条641.绪言20kg铝锭铸造机组为一普通铝锭连续铸造的自动化生产线。金属铝水从混合炉出来,经溜槽和分派器注入水平式的铸造机上铸
3、模而凝固成型。铸锭、冷却及堆垛等工序所有为自动化操作,堆垛后采用气动打捆机对铝锭进行打捆。20kg铝锭铸造机组是在通过对同类产品的调研基础上,总结了目前国内外该产品的使用经验,并针对存在的问题,结合最新技术,本着“技术先进、高效可靠、操作维修方便”的原则开发的新一代产品。(附图一)2.设备参数2.1机组使用环境条件2.1.1.海拔高度:3000m;最高温度:55;最低温度:252.1.2.铸造能力:Max16t/h;2.1.3.打捆能力:Max16t/h2.1.4.地震烈度:度2.1.5.年平均大气压力:84.2685.06kPa2.1.6.工作环境:室内2.1.7.工作时间:365天/年,3
4、班/天,8小时/班2.1.8. 设备生产原料:铝及铝合金熔体。(附图一)20kg铝锭铸造机组 B-1水平铸机、B-2扶接锭装置、B-3冷却输送机、B-4堆垛机 B-5成品输送机、B-6液压气动系统、B-7电气控制系统2.2 产品技术条件2.2.1 产品重量及尺寸(1) 铝锭标准重量:201.5kg(符合GB/T119693)(2) 铝锭标准尺寸:80518485(LWH)(3) 输送速度:Max3.5m/Min2.2.2 铝锭包装尺寸每垛11层共54块,第一层4块,第二层至十一层均为5块;外形尺寸:805805935(LWH)每垛标准重量:1080kg2.2.3 制品温度铝液温度:710750
5、铸造机排出时温度:500堆垛及成品输送机的温度:602.3.设备尺寸参数2.3.1.设备外形尺寸:41705600039802.3.2.设备总重:47吨(不包含电气部分)2.3.1.流槽流动能力: 20吨/小时2.4.设备其它条件电源动力电380V5;三相交流50Hz1以内控制用电220V5;单相交流50Hz1以内压缩空气管网压力:0.7Mpa;使用压力0.5Mpa压缩空气耗量:240 m/h工业用冷却水澄清的冷却水, 供水压力:0.25Mpa成分: PH值 78污浊度: 750mg/L水温度: 32用量:210m/h(其中:铸造机115m/h。冷却输送机85m/h,液压装置109m/h)2.
6、5设备技术参数2.5.1生产数据A. 设备生产能力:连续铸造能力: 额定16吨/小时=13.33个铝锭/分钟最大17.6吨/小时=14.7个铝锭/分钟B. 名义生产参数生产作业时间: 3班8小时/天 365天/年设备运用率: 93 %(*1)生产时间: 339天/年名义生产能力: 130,000吨/年C. 实际生产参数:生产作业时间: 3班8 小时/天 365天/年设备运用率: 70 %(*2)生产时间: 255天/年名义生产能力: 98,000吨/年*1 此比例考虑了由于设备维修的生产时间损失,涉及:- 计划的防止维修(1天/月)- 停机维修- 重要大修(设备生产数年后)注:假如使用经证实的
7、单元式设备组装更换程序,从事维护所分派时的时间可以得到很大的减少。*2此比例考虑了由于正常的生产间隔和回收不合格产品的时间,涉及:- 更换金属供应炉- 铸造前的设备准备- 等待溶化金属供应- 等待溶化金属至铸造温度- 换班- 回收不合格产品2.6.操作人员规定铝锭/堆垛生产设备需要:铸造及炉前: 1名打渣: 12名巡视员: 1名铸机操作台/堆垛控制台操作: 2名半自动扎捆: 1名叉车搬运铝锭垛: 1名总共生产操作人员: 78人3设备的组成描述及重要技术参数本铸造机组为固定式的设备,从混合炉中流出的铝液经出铝溜槽和浇铸溜槽流入分派器,从而使铝水均匀地注入安装在水平链式铸造机的铸模内。对铸模的底部
8、进行水浴冷却,使受到间接冷却的铝锭内部达成充足冷却而凝固后,再移到冷却运送机上进行二次直接水冷却。然后把成品铝锭按规定的排列形状整列、自动地堆成垛,并在成品运送机上用气动打捆机进行打捆,然后铲车搬运入库。每个堆垛涉及44或54个20公斤的铝锭,堆垛的铝锭约880kg或1080kg。按照熔炉和金属供应的能力此铸造机组可以连续或半连续的生产。该铝锭生产设备可以天天24小时操作,一年365天。铝锭铸造机组总括:出铝溜槽(用户自备)、水平铸机、扶接锭装置、冷却输送机、堆垛机、成品输送机、液压系统、气动系统、电气控制系统。3.1 出铝溜槽出铝溜槽是为了将从混合炉流出的铝液引向铸造机而设立的,混合炉的出口
9、处设有铝液流量的控制装置,为了使铝液在溜槽中能顺利的流动,将溜槽做有一定的斜度。出铝溜槽的长度和走向随工艺配置而定。流量调节器:在出铝溜槽出口和船形浇注溜槽间做有流量自动调节器,它是一个浮子杠杆装置,其原理是运用杠杆原理和浮力原理,通过对流量的检测,自动控制出铝溜槽出口的大小,从而使铝液流量稳定,均匀。3.2.水平铸造机(附图三)这是一个水平鳞板运送机式的铸造机,来自出铝溜槽的铝水经船形浇注溜槽和分派器连续不断地注入20kg铝锭铸造机的铸模内,并使之冷却,凝固而成型。铸模的底部浸在水里,以达成对铝锭进行间接冷却的目的。外形尺寸:22.84.432.85m(LWH)重量: 31800kg速度:
10、Max4.0m/min输送链条节距: 132.5mm输送链轮齿数: Z=20减速器电机转速: 1450rpm(变频调速)水平铸造机是直线连续链条输送式铸造机,涉及如下重要部分:- 铸造机机架:涉及头部机架、尾部机架、中间机架及轨道。- 铸造链条组装- 铝锭铸模- 铸造机驱动装置- 铸造机链条张紧装置- 冷却系统:涉及冷却水槽,供水管道、阀及下水槽等- 船形溜槽和分派器部件:(图三)水平铸造机- 打印装置- 过梯、走台等- 铸模铝液水平检测装置(为可选配置)- 铝锭脱模检测装置(为可选配置)- 铝锭脱模剂的铸模喷涂系统(为可选配置)- 铸模预热装置(为可选配置)- 分派器预热装置(为可选配置)
11、3.2.1铸造机机架铸造机机架是由一个水平设备机架以及斜坡式的头部机架(铝锭释放端)和一个尾部机架(铝锭浇铸端)组成。所有的铸造机部分由重型的钢结构焊接制成,加固的焊接结构防止在正常铸造作业时受力变形和振动。铸造机的头部机架带有斜坡段,是用来将铸模提出冷却水槽,并且提供足够的空间以安装铝锭扶接锭装置和驱动减速电机组及减速机座,并保证水平铸机头部与冷却输送机尾部的安装配合空间。铸造机的尾部机架涉及了安装链条张紧装置的平台和导向装置。铸造机机架可以在现场螺栓联接在一起,铸造机机架涉及了所有铸造链条支撑导向轨道和冷却水槽的支持梁。3.2.2铸造机链条和模具铸造链条是根据数年的实际使用经验而专门设计的
12、,合用于在复杂的条件下工作,可以承受由于热膨胀和腐蚀而导致的过载。链条由2个重型链板通过销轴联接起来,销轴上安装有油杯,可以直接对链条的销轴与轴套进行润滑,减少铸机链条的磨损,延长链条的寿命。铝锭铸模(附图四)是由特殊的铸铁材料制造的,表面光滑,尺寸准确,是一个接受铝液并使其冷却凝固的容器,它为20Kg铝锭所专用。每个铸模的重量约68Kg,每台铸造机用铸模170个,总重约11.6吨,铸模内腔的形状和商标可根据用户的规定设计和铸造。铸模被安装在铸造机链条的附件上,模具间重叠联接安装防止了冷却水槽的水进入铸模。(图四)铝锭铸模3.2.3铸造机驱动装置这是能使安装在链条附件上的铸模作平移运动的装置,
13、平移速度可根据铸造机产能的大小而调整。操作者可以由操作盘上的按钮或旋钮来调整变频电机的转速,从而获得在规定范围内的任意铸造速度。铸造驱动装置安装在铸造机的铝锭脱模端的头轮部件的驱动轴上,驱动轴上安装了2个输送机链轮,2个重型轴承座支持着此驱动轴,轴承座用螺栓安装在设备头部机架上。空心轴齿轮减速电机直接联接在驱动轴上,使传动更直接,扭矩更大和传动更平稳,保证了铝锭的表面质量。减速电机安装在头部机架的一边,减速机配备有多级减速齿轮箱以提供铸造工艺所需要的速度。为了在铸造机卡住时保护驱动装置,在驱动电机的电路上设立有超载保护单元。3.2.4铸造链条张紧装置铸造机链条张紧装置安装在铸造机的浇铸端尾部,
14、涉及由2个重型张紧轴承支撑的2个输送机链轮,张紧轴承安装在张紧导轨上,通过旋紧或旋松张紧螺杆调整张紧轴承的位置,改变链条的头尾轮中心距来调整链条的张紧力,补偿铸造链条的磨损并用于协助更换链条。3.2.5冷却水槽在水平铸机机架的内部安装有冷-却水槽,冷却水槽所有用钢板焊制,从铝锭浇铸端至头部机架上部斜坡段贯穿了整个铸造机水平段。冷却水槽每端斜面使得模具可以进出,铸模的底部浸泡在水里做平移运动,从而实现了对铝锭的间接冷却。通过澄清的冷却水,由厂房外面的冷水池通过水泵用管道送至铸造机旁,然后又分五处从水槽的底部进入水槽内,对铸模底部进行冷却。为了提供足够的冷却并避免局部沸腾,冷却水沿水槽总长两边底部
15、向水槽中间喷射,使上部热水迅速溢流出水槽热水经溢流堰流出并汇集于下水槽进入下水道,回至凉水池,经冷却后再循环使用。3.2.6冷却水供应系统冷却水供应管道所有位于回水溢流道的另一边,与冷却水槽内的每个冷却水进口使用镀锌的水管联接,每个冷却水进口配有可手动调节的流量控制阀,可以调节每个水槽的流量设定以获得最佳的铝锭冷却效果。3.2.7船形浇铸溜槽和回转分派器(附图五)铝液通过自动调节流量的浮子杠杆装置自出铝溜槽流入船形浇铸溜槽,再流入分派器,经分派器注入铸模内。船形浇铸溜槽安装在铸造机的机架上,正常工作情况下,铝液流向分派器。紧急情况下,可在气缸的作用下进行倾翻,使铝液改向,流入铸机侧面的金属容器
16、内,金属容器的容量应大于出铝溜槽中所有铝水的体积。(金属容器所需数量由用户工艺人员决定)。回转分派器通过一根中心轴和铸机机架两侧的支架安装在铸模的上方,通过同轴固定安装的一个传动链轮和铸模链条的啮合带动分派器旋转,使得分派器的旋转运动与铸造链条运营同步,使铝液连续不断、均匀而又平稳地流入铸模,以保证生产出的铝锭的大小均匀一致,分派器上安装有12件可从分派器上拆卸的浇铸嘴,以便浇铸嘴损坏更换和维修。分派器和浇铸嘴都是用专门的耐磨和耐温的铸铁制造的,浇铸嘴用螺栓固定在分派器上。3.2.8.打印机部分 自动打印机安装在铸造机的头部机架上,可以把代表产品的批号和生产日期的数码打印在铝锭的端头,一次可打
17、出7个数码,打印机由打印头,转臂、气缸部件和支架组成。打印机构由气缸来驱动,电气控制系统编程控制,每过一个铝锭,打印一次。 (图五)船形浇铸溜槽和回转分派器3.2.9模具浇铸水平检测装置(用户可选配置)模具浇铸水平检测采用全自动金属水平激光测量,该装置安装在分派器下游铝锭铸模的上方,当铸模通过时水平感应器测量其下方的每个铸模的填充水平,并且将精确的铸模填充量提供应控制系统,此系统在操作控制屏幕上显示每个模具的填充高度。铝液的铸模填充量的调整通过人工进行。此激光感应器安装在完全覆盖的支撑架上,并用螺栓安装在铸造机的旁边。少量的压缩空气通过此支持杆以防止此激光感应器过热。3.2.10铝锭脱模检测装
18、置(用户可选配置)铝锭脱模检测装置检测是否在铸模内有铝锭(模具填满或空载)。此单元在铸机驱动端的设备机架下用螺栓安装在铸机机架横梁的旁边。当发现铸模内有铝锭时,发出警报信号由人工进行解决,人工解决后进行复位消除警报,否则延时一定期间后,铸机停止。3.2.11铝锭脱模剂的铸模喷涂系统(用户可选配置)铝锭脱模剂的铸模喷涂系统安装在铸机机架下靠近浇铸端,向上喷涂脱模剂到铸模内表面,以保证在铝锭顺利的脱模。铸模喷涂系统由控制系统自动控制,假如需要再添加喷涂量可以在铸机操作控制盘上手动启动。建议的铸模脱模剂是水质的氮化硼,或者水质或油质的石墨基的溶剂。 3.2.12铸模预热装置(用户可选配置)铸模预热装
19、置安装在铸机张紧端设备机架的尾端。在浇铸铝液进入铸模前铸模预热装置除去铸模内的湿度。铸模预热装置通过燃烧天然气的进行铸模预热,系统涉及3个全自动的自供气式石油液化气预热喷嘴。3.2.13分派器预热装置(用户可选配置)2个全自动的自供气式石油液化气预热喷嘴,安装在分派器的附近用于在铸造前预热分派器,并防止铸造过程中铝液在分派器内表面凝结。此预热系统的开始和停止是通过铸机操作控制台或本地控制盘启动的。3.3. 扶接锭装置(附图六)扶接锭装置包含以下部分:- 扶锭机构、脱锭机构、接锭机构。- 脱模锤击装置- 滑台、框架、立柱。扶接锭装置重要完毕对铸机头部铝锭的扶持、脱模锤击、脱锭、接锭的任务。扶锭机
20、构为可转动的两组链条,通过一组弹簧张紧,护在铸模的外面,由上部两个气缸的伸缩来调整链条与铸模的贴紧限度和距离,使护模链条一直紧贴在铸机头轮前部的铸模上,保证铝锭在铸模内不脱落;在不使用或检修时,上部两个气缸可以伸出,使护模链条脱离铸模,减少机构的接触、磨擦和扩大检修空间,便于检查、维修。脱锭机构为由两个气缸驱动进行开闭动作的一组开门机构,可以保护已脱离的铝锭,让铝锭都落在接锭机构上,再由接锭机构将铝锭平稳的放在冷却输送机上。本铸机有两套脱模锤击装置,分别安装在头轮前部铸模的正面左、右两侧,每过一个铝锭锤击一次铸模的正面,使铝锭脱离铸模,脱锭效果好坏与锤击的力量、铝锭在模内的结晶状态和冷却限度以
21、及铸模的内腔质量有关系。两套锤击装置可以同时动作,也可以分开动作或单独动作。扶锭机构所有的动作由气缸动作来驱动,通过电气PLC编程控制,可以进行手动,也可以进行自动。(图六)扶接锭装置3.4.冷却输送机(附图七) 从铸造机头部落下来的铝锭,通过接受装置放到冷却运送机的链条上,然后被拖进水槽,进行直接水冷后再送到堆垛机上进行堆垛。冷却输送系统对从铸机脱落的铝锭进行二次冷却,将铝锭从约450(从铸造机内出来)的温度减小到合用于堆垛和打捆工艺的温度(60),重要参数如下:外形尺寸: 10.62.71.15m(LWH) 重量: 5600kg 速度: 8.8m/min(步进运动) 冷却方式: 逆向流动冷
22、却水量: 85 m/h输送链条节距: 63.5mm驱动装置: 步进减速机3.4.1. 冷却输送机的组成:- 驱动链轮组、张紧链轮组、中间链轮组。- 机架、过梯。- 水槽、轨道。- 链条、联接件。- 步进减速机。- 信号装置。3.4.2.冷却运送从接受装置转载下来的铝锭被放在冷却运送机的链条附件上,在步进减速机带动下做间歇运动的链条又将铝锭带进设在运送机中部的水槽内,对铝锭进行直接水冷却,然后再将铝锭送到堆垛机的牵引装置和翻转装置中。冷却运送机上部用轻轨作链条轨道,下部无轨道,用托轮作链条支承。冷却运送机的信号由接近开关发出。3.4.5.排出装置在冷却运送机的头部装有事故排锭装置,不合格的铝锭由
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