鑄造水平鑄造機是用來生產不同規格的電解槽鋁母線、陽極鋁導桿的主要設備,它是將注入混合爐內的鋁液,經溜槽流入中間包,再經導流板流到根據母線或導桿規格選定的結晶器內冷卻結晶,在牽引機的牽引下,連續不斷地從結晶器內結晶成型而產生出來。
該設備原電氣線路采用繼電器控制,其牽引速度是通過減速比實現的定速值,所以生產母線的規格受到限制,規格太大,鋁水還未完全結晶,牽引機已將其拉出結晶器,會出現漏鋁,無法生產出母線;規格較小,會出現堆鋁或母線表面不光滑,生產出廢品,只能生產一定規格的母線和導桿。采用變頻器來控制,可以根據所生產母線或導桿規格設定牽引機的速度,可以更好地解決上述問題。為了保證連續生產,產品生產到一定長度必須將其按所需尺寸鋸斷,保證母線生產繼續進行。與之配套的同步鋸進鋸速度,原采用繼電器控制,進鋸速度無法控制,鋸斷大規格尺寸的母線會由于進鋸速度過快,將鋸片損壞,出現“爬鋸”現象,小規格母線或導桿會由于速度不匹配,使截面不光滑,不符合產品要求,同樣,進鋸電機控制由繼電器控制改為變頻器控制,可以根據需要設定任意規格母線或導桿所需要的進鋸速度,因此通過兩種控制方法的比較,這種改造具有顯著優點。經改造后不僅保證連續生產,生產效率高,工藝流程簡單,投資少,而且較大程度地保證了產品生產的合格率,更好地利用技術改造解決了實際生產難題。
一、工藝流程
鑄造水平鑄造機結構圖如圖1所示,混合爐內的鋁液,經溜槽流入中間包,再經導流板流到根據母線或導桿規格選定的結晶器內冷卻結晶,在牽引機的牽引下,連續不斷地從結晶器內結晶成型而產生出來。在牽引機的拖動下,生產出母線沿著輥輪經過同步鋸小車連續前進,當鋁母線長度符合實際需要或長度為基準母線的倍數時,將同步鋸小車推向起始位置,用壓盤固定,啟動鋸片電機實現進鋸,小車在母線的推動下前進,當小車行止終點前鋸片將母線鋸斷,這樣,可以連續生產出不同規格的鋁母線或鋁導桿。
二、繼電器電氣
控制系統原理
鑄造水平鑄造機牽引機及鋸片進鋸控制原理如圖2所示,其電路控制完全采用繼電器控制,M1為牽引機電動機,生產需要牽引機一般只需要單相運行。M2為進、退鋸電機,其電路為正反轉。其保護裝置只采用了熱繼電器進行保護,保護性能差,若出現嚴重夾鋸,電機過載過度,較大地破壞其電氣性能,更有甚者會使電機燒壞。
不僅如此,還存在速度無法調整,在實際生產中存在不同截面尺寸的鋁母線在鑄造時,所要求的板式水平輸送機的前進速度不同,而繼電器控制速度無法調節,對于大規格母線,會由于速度太快,容易在結晶器處將母線拉斷,外表雖光滑,但在母線內部易出現裂紋,影響導電流量,無法生產出合格的母線。對于小規格母線,會由于速度太慢,造成中間包鋁水外溢,溫度下降等問題。同步鋸在鋸斷大規格尺寸的母線時會由于進鋸速度過快,將鋸片損壞,出現“爬鋸”現象,小規格母線或導桿會由于速度不匹配,造成截面不光滑等缺陷,所以必須對其進行改造。
三、改進措施
鑄造水平鑄造機牽引機進、退鋸電氣控制系統改造原理圖如圖3所示,該設備選用MF-7.5K-380V型變頻器,其性能較好。工作原理如下:當需要生產鋁母線或陽極導桿時,安裝好結晶器、引錠頭后,需啟動牽引機,按下按鈕SB2,接觸器KM1吸合,變頻器1得電,變頻器頻率通過面板操作設定值為生產母線規格估計值的最小值,當引錠頭將母線拉出結晶器,逐漸升高頻率直到母線表面比較光滑符合生產要求為止,一般引錠頭處1米左右為允許廢品。此時的頻率為生產這種規格母線的設定頻率,牽引機就保持在此頻率下連續運行,直到同一規格的母線生產任務完成為止,從而也得到了經驗頻率值。當生產母線長度達到生產需要或為規定長度的整數倍時,需將其鋸斷,啟動鋸片電機,再按下按鈕SB4,變頻器2得電,它的初始頻率為0HZ,待鋸片旋轉穩定后,按下變頻器2的正轉按鈕,再緩慢按升頻率按鈕,進、退鋸電機正轉,帶動絲缸完成進鋸,使其頻率慢慢升高,觀察截面比較光滑,符合產品要求,此時的頻率為這種規格母線進鋸頻率,將其作為經驗值,當鋸斷母線后,按下變頻器2操作面板上的停止按鈕,將所鋸母線移走后,按下變頻器2反轉按鈕,退鋸頻率一般設定為工頻,退到位設計了到位限位,使接觸器KM2斷電,變
頻器2失電,完成退鋸工作。如此循環連續生產,圓滿完成生產所需要的不同規格的鋁母線、陽極導桿等產品。
四、效果分析
鑄造水平鑄造機初始設計后,由于采用繼電器控制,牽引機、進退鋸速度不可調,只能限制生產單一規格的產品,因此對該設備進行改造,將牽引機、進退鋸采用變頻器控制,調整電機頻率,改變牽引速度、進鋸速度,可生產出多種規格的鋁母線,同時,也可生產出電解槽陽極導桿,不僅解決了新型電解槽擴容急需新規格母線的難題,也為生產規模擴大急需增加陽極數量所需導桿提供保證。所以此項改造看起來較小,但較好地利用技術改造解決了實際生產難題。
通過兩種控制方式的比較,采用變頻器控制的優越性充分體現出來,不僅生產范圍擴大,生產效率提高,而且對電機保護性能提高。