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無人化耐火材料生產線領銜智能制造新時代

【摘要】:
2018年智能制造的浪潮在整個制造業應運而生,從智能制造到中國制造2025,是中國制造業的崛起。制造業是國民經濟之本,是立國之本,強國之基,中國制造業的崛起更是中國的崛起。以往耐火材料企業購買先進的設備都是從國外進口,不但價格高昂,維修也不方便。而現在,國產的智能化設備性能遠超進口設備,價格更具優勢,服務更好同時也更環保。

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  在耐火材料生產線上,從原材料自動配料,自動混料,自動稱重布料,到壓力機自動成型、自動出磚、自動檢測、取磚、碼垛,全過程無人化操作。耐火材料智能化生產不但改善工作環境,大大降低工人勞動強度,更是提升產品的質量及工作效益。降低企業生產成本和管理強度。

  智能化配料、混料工藝

  在過去,耐火材料混料車間,經過破粉碎到規定粒度的原材料需要通過人工稱重、配料,攪拌混勻。其操作過程極易出現比例偏差、攪拌不均勻等現象,嚴重影響產品的質量。而同時工作環境粉塵超標嚴重,對身心健康都有很大的威脅。不僅僅是這些,傳統的設備還存在噪音大,工作效率低,安全隱患多等缺點。

  而國內某公司研發的全自動混料系統,常規計量模式,通過喂料機構將物料從儲料倉輸送到計量斗內,達到配方重量后停止。喂料機構則是按照物料特性不同,分別配備螺旋輸送機、電磁振動給料器、皮帶給料機、旋轉供料閥、溜管等。具有精度高速度快。適用于流動性好的粉、粒料。非常適用于配料精度要求嚴格的耐火材料工藝流程。

  智能化成型系統

  耐火磚的生產過程中,傳統的生產工藝需人工操作重型壓力機。不但費時費力費成本,還存在較高的坯體廢品率。

  而現在某公司研制的全自動壓力機是集機、電、液、氣、計算機一體化的高科技含量產品,由主體結構、液壓系統、喂料系統、電氣控制系統、模具裝卸機等組成,能自動完成壓制過程中的布料、壓制、脫模、夾磚以及噴油等工作,通過采用各種關鍵核心技術,可以滿足各種原料特性、外形結構尺寸的產品生產需求。能夠輕松快速地更換模具并自動鎖緊。該設備還具有人性化操作界面及遠程故障診斷技術,方便用戶進行參數調整;通過配置遠程通訊裝置,還可為用戶建立遠程通訊系統,為用戶及時提供遠程故障診斷服務并大大方便程序的改進升級。生產環境無塵化,自動化程度高,人為的因素影響小,人工成本低,生產效率高。

  從質量方面講,采用全自動液壓壓力機生產的制品尺寸控制精準,尺寸在最小誤差范圍之內,一般成型磚坯尺寸誤差小于±0.5%。最大限度地減少制品的氣孔率,增大制品密度。有效的解決粉料結團及偏析現象,保證落入模腔的粉料均勻,從而達到控制磚的重量誤差在制品的要求范圍之內。同時,還大幅減少了傳統壓磚機所致磚坯的缺棱、掉角、飛邊、麻面、層裂和扭曲等產品缺陷,從而明顯提高了所制產品的質量。

  智能化碼垛工藝

  傳統耐火材料企業,耐火磚生坯和成品都需要人工將磚進行碼垛。而裝卸和自動化系統,可將夾磚裝置(真空或機械夾磚裝置,甚至到更復雜的裝置如旋轉夾磚裝置)直接安裝配置在壓機上將壓制成型的產品從壓機中直接夾送出來。另一方面,是布置在壓機之后的系統裝置,例如窯車碼垛系統裝置,通常是利用特殊夾磚器(系統)在可編程的工業機器人的基礎上設計建造的。此外,包裝和碼垛方面的自動化其所有需求,標簽系統和其它更多等在現在的智能化設備都是可以實現的。

  智能化檢測工藝

  傳統的耐火材料企業生產的耐火磚出窯冷卻后,需要人工一塊塊的進行檢查。而現在,耐火磚經電子眼自動檢測有無裂紋、缺角、缺棱、層裂;再經光學儀器檢測有無細小缺陷;接著,用超聲掃描、激光電子儀器和重量傳感器裝置測定每塊磚的密度、尺寸、扭曲、楔形度和耐壓強度,必要時也檢測變形模數等。不合格的磚被剔除,合格的磚塊被貼上紙板、鋼板,自動包裝后送入倉庫。

  全自動的智能設備只是耐火材料智能制造的一小部分。未來,耐火材料企業要實現智能生產線現場的生產過程管理、現場監控和控制等,包括智能工廠生產過程的數據采集及分析,實現生產過程、設備、資源監控的可操作和可視化;要能支持采集不同現場設備數據的要求,支持將生產數據及設備故障信息顯示在監控站的屏幕上,實現生產過程的動態監控與管理;實現智能設備、機器人和生產線、用戶全流程互聯對話,實現人機、機機互聯下的高品質、高效、柔性自動化生產等。

  對于大部分中國耐火材料企業來說,通過研發-采購-生產-營銷-售后的價值鏈流程和業務模式可實現效率和成本的業績提升30%-50%,剩下的則通過智能制造來實現。制造企業只有在經過了設備數字化、車間數字化、關燈工廠最后才能實現真正的智能制造。

  中國是世界制造大國,中國制造業將對如何創新自己的理念、體系和技術,樹立自己的工業品牌,如何工業制造的智能化邁進新的步伐,進行更深刻的研究與實踐。圍繞中國制造2025戰略綱領,未來的中國工業必將帶領我們從世界大國到世界強國的華麗轉變。

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