成型机设备运行规范.docx

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成型机设备运行规范

成型设备运行规范

第一节设备运行规范

成型机设备运行规范

数量

2台

生产厂家

洛阳震动机械有限公司

规格型号

YG80B-2

1、技术参数

1、成型结构形式：

双工位滑称式

2、机组生产能力：

～30块/台（套）·小时

～15块/振动工位·小时

预培阳极块体积密度：

≥1.62g/cm³

3、阳极炭块规格：

1770×745×623mm，生阳极重量1210kg，熟炭块重量1125kg（以需方提供的最终预焙阳极图纸为准，设备可实现沿长度方向开两个沟槽）。

5、生坯成品率：

97%（正常工艺下）

6、振动力：

0～800KN（自动调幅）

7、振动频率：

30HZ

8、振动电机：

2×37KW（Y200L2-2）

9、重锤压重：

13吨（含液压加压力后糊料接触比压：

1kgf/cm²～1.8kgf/cm²）。

10、液压加压力：

5-20吨

11、保温拌筒容积：

10立方米

12、计量料仓容积：

1.5立方米

13、计量传感器：

4个TSC1000（1T）拉式传感器（托利多）

14、打码机构：

打码0000-9999（打在炭块端侧面）

15、冷却输送板链水平投影总长：

65米；冷却输送板长度：

1800mm；材质：

Q235-A；输送链条节距：

250mm；

16、冷却输送板链水下最大输送量：

60块。

17、振动成型机单重180吨，总重约360吨；冷却输送板链单重50吨，总重100吨。

（注：

设备重量有2%左右的偏差）

2、设备特点

1、温度较高的糊料在保温拌筒中低速、均匀搅拌，降温、排烟效果好且不易结球。

  2、振动台在零振幅下启动和停机，在振动过程中实现振幅、激振力的自动可调，振实过程40-60秒内完成；最大激振力有60吨、80吨两种规格。

  3、振动箱带有轴承冷却系统可有效增加轴承的使用寿命；液压缸调幅，稳定可靠；振动箱齿轮、轴承采用喷油润滑。

  4、压重有13吨、18吨两种规格，物料成型时上部比压达到1.2公斤/平方厘米以上；

  5、将压重、压头连接体、压头单独制作并有可靠连接。

通过更换压头、模套、底模可使设备生产出不同规格的物料。

  6、增加底模，采用底摸插入法成型，使振台激振力全部通过底模施加于碳块底部，缩短成型时间。

提高生阳极上下密实度的均匀性，防止炭块底部疏松。

  7、物料成型时六面均有保温，提高了物料的表面质量及外观。

  8、压重、模具升降时采用四柱导轮导向，导向可靠且便于调整。

  9、辅助功能完善、实用。

本机配置有：

自动喷隔离液装置、自动打码装置（本公司专利产品）、自动测高装置、激振力在线显示、密度显示并自动报表等专项功能装置；以及其他成型机具有的普通辅助装置。

  10、正常工艺条件下，生阳极碳块密度不小于1.64克/立方厘米；碳块上下密实度均匀，生产效率达18-22块/小时，设备的使用可靠性高。

3、设备用途

YG80B-2型阳极炭块成型机主要用于电解铝用阳极炭块的振动成型。

它采用振动加配重的成型方法，应用调幅振动台，避免了振动成型过程发生共振的现象，实现了二次振动即小振力预振、排气，大振力振动成型，从而得到较高体积密度且密度均匀一致的炭块。

设备运转平稳，成型炭块质量稳定可靠。

模具更换方便，可生产不同规格的阳极炭块。

来自混捏系统的阳极糊料，由带式输送机或鳞板输送机输送到成型机保温拌筒内保温搅拌，糊料经拌筒后进入计量小车，计量小车行走到成型机加料斗上方，自动打开料门快速、均匀下料至模具里，加重锤振动成型，下料完毕后关闭底门并回到保温拌筒下准备受料。

成型后的生炭块由成型机的推出装置沿炭块长度方向送至冷却输送板链上；冷却输送板链与成型机连接处使用垂直升降机构把炭块放至到板链上，板链完全浸泡在冷却水池中，经约120min冷却后输送至炭块库存放。

每台成型机两个振动工位共用一条冷却输送板链，每台冷却输送板链长约65m。

成型机组由保温拌筒部分、糊料称量输送部分、振动成型部分、推块装置部分、打码测高装置部分、电器系统、液压系统等组成。

单套成型机组包括：

一套均温加料系统，一套称量加料系统，两套独立的振动成型系统（含压头喷油装置），两套推块装置，两套打码装置，两套测高装置，一套收烟系统，一套液压系统，一套润滑系统、一套电器控制系统（含冷却输送板链的电器控制）。

预留抽真空装置安装空间，便于后期增加抽真空装置。

冷却输送板链从升降入水机构送出炭块开始，到炭块输送出水结束。

主要完成炭块的有序摆放、输送、冷却的功能。

机组由电机减速机驱动主动链轮，带动从动链轮和套在链轮上的链条、输送板移动，使其平稳传动。

单套冷却输送板链包含：

2台升降入水机构、1台头架、1台尾架和1套支撑机架、1套自动炭碗吹水装置（两排喷嘴）、1套炭块上链水下检测机构等组成。

冷却输送板链的电气控制并入成型机组电控系统。

依生产的需要，本振动成型机组、冷却输送板链可进行手动、半自动及全自动操作。

现场设有操作台。

电气控制系统设置必须的安全连锁、必要动作联锁、必要的仪表监测等。

控制系统预留以太网通讯接口，以便同上下游设备进行信号交换。

4、电器控制

1、成型机组的电气控制系统采用PLC控制，实现设备的操作、安全保护、设备前后动作联锁等功能。

冷却输送板链的电气控制并入成型机组电控系统。

2、电气控制系统的组成主要包含：

GGD型低压控制柜、PLC控制系统、操作台和就地控制箱、现场检测元件、电缆等。

3、GGD型低压控制柜为系统提供动力，柜内的低压元器件选用ABB品牌ACS800系列变频器、施耐德品牌的断路器和中间继电器、西门子品牌的接触器和热继电器，菲尼克斯品牌的接线端子，电控柜柜内线号应为全自动线号机打印的线号。

配电柜框架电镀白锌，板材采用冷扎板，板厚不低于2mm，柜体表面喷塑处理，PLC柜、低压柜、就地控制箱的防护等级均为IP54。

4、PLC控制系统是电气控制系统的核心部分，主要包含PLC控制器、PLC输入输出模块、通讯模块等元件。

PLC控制系统采用了AB公司的ControlLogix5000系列产品,PLC控制器应预留10%-15%I/O备用点数，同时预留底部开槽PLC控制部分和联锁控制以及预留液压站电磁阀部分，生产底部开槽块时能够使用。

连接现场元件的所有输入点（DI）在进入PLC模块之前、所有输出点（DO）在PLC模块输出之后采用了中间继电器进行隔离；模拟量信号的输入应通过了模拟量信号隔离器隔离后连接到相应的模块上。

5、主控操作台放置在成型机控制室中，操作台上配置12吋的彩色操作员面板（触摸屏），在操作员面板上可完成成型机、炭块升降机构以及冷却链输送板链的手动和自动流程控制。

并可实现在触摸屏出现故障时能够实现使用上位机以及就地控制箱分别实现自动、远程和手动控制。

6、上位机系统放置在成型机控制室内，实现系统工艺流程状态显示、故障信息的显示、电机报警、液压站油箱液位低位报警、油箱温度超高报警、油箱温度超低报警、过滤堵塞报警等信息的显示以及相关数据的存储、打印等任务，同时在上位机上也可完成成型机、炭块升降机构以及冷却链输送板链的手动和自动流程控制。

上位机系统的主机使用研华原装工控机（IPC-610H），显示器使用22寸液晶显示器，显示画面均为中文界面。

7、成型机控制室（需方提供）设在设备现场，放置主控操作台，可同时控制1#成型工位、2#成型工位、公用的称量加料系统、冷却输送板链，操作台可完成设备的手动、半自动流程操作。

控制室要求防尘、隔噪、恒温、防静电等要求。

8、安全控制方面：

成型机组、冷却输送板链等设备现场关键部位应设有急停按钮，便于在紧急状态下快速的停止设备运行。

9、现场检测元件中的所有开关（包含行程开关、接近开关、光电开关等）均采用了性能稳定可靠的欧姆龙系列产品。

10、电气控制系统的电缆为阻燃电缆，动力电缆选用交联铜芯电缆，控制电缆选用软芯带屏蔽电缆。

电缆通过电缆沟、电缆桥架、钢管敷设。

11、为方便生产工艺调整，程序控制应划分为公用部分称量加料程序、1#成型工位工作程序、2#成型工位工作程序、冷却输送板链共四部分，每部分程序的运行方式均可以分别选择以下不同的控制模式：

a自动方式—选择自动方式时，通过控制室内的操作台可实现对生产线的设备的自动启动和停止控制，实现设备的连锁控制、互锁控制。

b手动方式—选择手动方式时，通过控制室内的操作台可实现对生产线的设备手动启动和停止控制，实现设备的连锁控制、互锁控制。

c检修方式—选择检修方式时，通过控制室内的操作台，实现设备在检修方式下的启动和停止控制。

5、液压控制

1、液压系统主要由液压泵站、液压阀站、蓄能器装置及相应液压管路等组成。

液压泵站由液压泵组、液压阀组、油箱、油箱附件、加热装置、冷却循环装置、蓄能器装置、液压控制装置、温度控制装置、液压油过滤装置等组成。

成型机组的液压系统包含了冷却输送板链升降入水机构液压部分的控制。

2、液压系统应为分体式结构，泵站和阀站分离，泵站远离高污染源放置，防止污染物进入泵站的液压油中。

阀站就近放置在成型机旁，缩短管路距离，提高了液压油的反映能力和油缸的运动速度。

阀站上应加有防尘罩，以提高液压泵、阀、油缸的使用寿命。

3、液压泵站应设置温度控制装置，通过电控可实现液压油温度低于或高于设定温度时，进行自动加热或自动循环冷却。

4、液压系统中应设置油泵进油口过滤、高压出口过滤、回油过滤及冷却循环油过滤等四组过滤，并且设有堵塞发讯装置，保证液压油进入油缸、泵、阀及回到油箱中的液压油的清洁度，使系统液压油保持高度清洁。

5、当油箱中液压油油位高于高液位或低于低液位设定位置时液压泵站中的液压控制装置应会报警提示，确保液压系统安全工作。

6、液压泵站中应设置蓄能器组，保证系统压力稳定，提高液压缸的运动速度及停电时手动实现液压缸复位。

7、液压阀站中的换向阀均采用电液换向阀或电磁换向阀，来控制液压油的流动方向。

8、主要液压阀、液压泵采用Parker产品，液压缸采用国内名优产品（配进口密封件）。

控制过程的实现

控制过程有4个操作程序：

1、下料；2、装料；3、震动挤压、脱模；4、炭块推出、冷却输送。

操作成型机的过程中主要掌握温度、压力、震动频率、推出时间、推出速度。

1、下料：

经过混捏好的糊料经过，经过均温箱进行温度均匀搅拌后，进行下料，在下料前应首先检查判断计量小车是否在下方等待接料，然后控制均温箱底开门，对计量小车进行下料，下料过程根据底开门的开度大小，控制下料量以满足炭块的重量。

计量小车装有称重装置用于测量炭块重量。

炭块的重量可根据产品的类型、要求给定。

2、装料：

装料前PLC首先应判断模具到位，重锤提升到位，安全爪抓紧到位等信号。

然后打开计量小车的驱动电机进行送料，行走到模具口上方电机停止运行，然后打开计量小车底开门将称重好的糊料放入模具中。

3、振动挤压脱模：

1）振动挤压：

此时PLC检查判断糊料称重小车存在返回信号，然后重锤安全爪松开到位，重锤下降并到位，开始驱动2台振动电机带动偏心振子转动，不平衡质量回转引起的惯性力。

又由于2个振动器方向相反、同步，时它们的惯性合力水平方向为零，，只有在垂直方向产生激动力。

振动台上的模具和装在模具内的糊料都处于强烈的振动状态。

虽然振幅不大（一般在1-2mm）,但振动频率很高（40-50HZ），它们的振动速度很快，振动周期在0.02秒左右，将产生大的加速度，这个加速度大大超过重力加速度，是它的几十倍至几百倍，因此糊料颗粒质量大小不同，获得的惯性力也不同，颗粒界面产生应力，而这个应力超过糊料的内聚力，便产生相对位移。

同时，在强烈的振动下，糊料颗粒间的内摩擦力及糊料与模具之间的外摩擦力也急剧下降，糊料便具有重液体性质，跳跃看的糊料迅速充填模具的各个角落，较小的颗粒充填大粒间的空隙中去，从而得到具有规定形状的高密度程度的产品。

2）振动时间：

是从重锤落到糊料面到完成所需的时间，振动时间短，测糊料密度低，间隙大。

一般振动时间1-2分钟。

振动时间可根据产品现场整定

4、炭块推出、冷却输送

1）炭块推出、：

驱动推出器从振动台推出炭块，在推出过程中对产品的高度进行检测。

2）冷却输送：

被推出的产品马上在冷水冷却，防止产品冷却的弯曲和变形。

冷却时间应根据季节、产品直径大小、现场整定。

冷却完成后，驱动板式输送机输送到炭块堆场，检查合格后堆放。