2024年-Wagstaff低液位自動控制鑄造文檔

Wagstaff低液位自動控制鑄造主講人邵正榮1霍煤鴻駿鋁扁錠工程項目組成熔鑄車間、循環(huán)水泵站（凈、濁、緊急水系統(tǒng)）、10Kv配電站、壓縮空氣及制氮站、液化氣站、化學(xué)及性能試驗室、煤氣發(fā)生爐（站）、熔保爐排煙及環(huán)保除塵設(shè)施、員工食堂及更洗室、綜合辦公樓及其它配套設(shè)施。熔鑄車間主要設(shè)備：蓄熱式熔煉爐、低置式電磁攪拌裝置；傾動式保溫爐、爐低透氣磚精煉裝置；在線凈化、變質(zhì)裝置；液壓內(nèi)導(dǎo)鑄造機、低液位組合全自動鑄造工裝；液壓帶鋸、計量、打印；天車等物料轉(zhuǎn)運設(shè)備；還有測氫儀、壓渣機等。2按照熔鑄生產(chǎn)線設(shè)備安裝進程與設(shè)備有負(fù)荷調(diào)試時間，便于新員工盡早了解Wagstaff設(shè)備的安裝、結(jié)構(gòu)、性能及操作、維護和故障判斷，已經(jīng)安排熔鑄分廠的各生產(chǎn)班長、副班長、操作手等開始進行了學(xué)習(xí)。本次集中學(xué)習(xí)只是針對Wagstaff鑄造設(shè)備及設(shè)施作一次簡要的重點指導(dǎo)。Wagstaff提供給我們的六本資料，《鑄造機設(shè)備安裝指南》與《鑄造設(shè)備指南》、《低液位組合鑄造工藝設(shè)備操作與維護手冊》和《現(xiàn)場準(zhǔn)備與設(shè)備安裝手冊》、《結(jié)晶器對中系統(tǒng)設(shè)備指南》、《自動鑄造控制系統(tǒng)》，實際可歸納為四本書。3關(guān)于學(xué)習(xí)要求：1.要求要投入時間和毅力，要用心去學(xué)習(xí)。2.要全面系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和反復(fù)學(xué)習(xí)，特別是重點章節(jié)，設(shè)備及工藝的理論部分和操作步驟，必須有條理的清晰學(xué)懂。3.每一本書中都將設(shè)備和操作安全作為開篇，因此對于安全方面的認(rèn)識和掌握是極為重要的。安全工作搞不好，其他工作無法進行。所以班組長、操縱手責(zé)無旁貸的要先行學(xué)好。4.擔(dān)當(dāng)班組長、操縱手是領(lǐng)導(dǎo)信任的選派，與此同時也承擔(dān)著一種責(zé)任，因此信任和壓力同時存在，所以必須將信任變?yōu)樾袆?、將壓力變?yōu)閯恿Α?.公司給了一個共同展示的平臺，為了你、為了我、為了公司的團隊要克服種種困難，將公司主要設(shè)備性能和工藝都要盡可能的掌握全面，生產(chǎn)精品鑄錠、將企業(yè)做大做強。你們是公司的第一代創(chuàng)始人，要打好基礎(chǔ)。45678設(shè)備長期成功的操作依賴于現(xiàn)場工序管理。購買Wagstaff設(shè)備是成功的基石。其它基礎(chǔ)性因素是工廠環(huán)境。這包括，訓(xùn)練有素的職員，一致的程序，和最佳的工廠工藝。成功的關(guān)鍵是有人培訓(xùn)其他人員，和對持續(xù)的改善組織資源。Wagstaff稱此關(guān)鍵人員為鑄造協(xié)調(diào)員。我認(rèn)為這個關(guān)鍵人員就是熔鑄的各位班長。鑄造協(xié)調(diào)員職責(zé)是教練，教師及培訓(xùn)員。他負(fù)責(zé)做改變，評估結(jié)果，并對鑄井處的問題進行診斷，解決及處理。操作員由他培訓(xùn)能簡化操作，減少浪費，及發(fā)現(xiàn)問題的起因。（但是目前工藝配方在沒有接到授權(quán)的情況下不能更改）9選擇鑄造協(xié)調(diào)員的目的WagstaffLHC低液位組合全自動鑄造設(shè)備是新的和獨特的工藝，需要一整套新的工作程序與技術(shù)。為了有效的執(zhí)行此工藝，需要培訓(xùn)一批人及完全熟悉此設(shè)備及其操作。鑄造協(xié)調(diào)員將介紹新的技術(shù)，培訓(xùn)及監(jiān)督工廠人員，防止對設(shè)備損壞的發(fā)生，及確保LHC工藝中長期成功運行的操作。市場的競爭是產(chǎn)品質(zhì)量，而企業(yè)運營需要的是人才。10鑄造協(xié)調(diào)員應(yīng)該具備的素質(zhì)鑄造經(jīng)驗。鑄造協(xié)調(diào)員的職責(zé)將非常像一位工藝工程師。主要職責(zé)是了解與控制工廠的環(huán)境。他同時開發(fā)鑄造參數(shù)，并且工藝優(yōu)化。安全意識。鑄造協(xié)調(diào)員必須清楚地關(guān)注安全，并且能夠向其他人員灌輸安全的重要性。溝通能力。鑄造協(xié)調(diào)員是Wagstaff公司的技術(shù)培訓(xùn)與工廠人員培訓(xùn)之間的聯(lián)結(jié)。他必須能夠清楚地向其他人解釋重要的程序及思想，建立新的程序文件，或者更改現(xiàn)有的。11管理技能。鑄造協(xié)調(diào)員將與您公司的不同部門合作，使新的設(shè)備投入生產(chǎn)，例如：維修，工程，采購，生產(chǎn)，質(zhì)量，安全，和培訓(xùn)部門。領(lǐng)導(dǎo)能力。鑄造協(xié)調(diào)員對您的鑄造和維護人員的習(xí)慣和工序方面做出改變。團隊協(xié)作。鑄造協(xié)調(diào)員要通過團隊協(xié)作與有效溝通，確保所有人員之中的一貫性操作。組織技巧。鑄造協(xié)調(diào)員將協(xié)調(diào)所有方面的培訓(xùn)，安裝，試車及設(shè)備的操作。教導(dǎo)能力。鑄造協(xié)調(diào)員將教導(dǎo)人們新的思想。他必須完全理解原則，并且能夠做出有效及令人信服的陳述。12對于Wagstaff低液位自動控制鑄造的認(rèn)識和掌握，要從以下幾個方面進行：應(yīng)用安全、設(shè)備組成（包括設(shè)備結(jié)構(gòu)）、設(shè)備性能、設(shè)備安裝或操作原理、操作程序、設(shè)備維護、故障排除及備品配件。對于引進設(shè)備全面了解和熟悉是正確使用和穩(wěn)定生產(chǎn)及穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。首先是會用，能夠操作；其次是出現(xiàn)問題能夠解決處理；最后是備品備件國產(chǎn)化三個過程。從全面學(xué)習(xí)認(rèn)識、綜合理解應(yīng)用、系統(tǒng)掌握吸收，這個過程未達(dá)到之前設(shè)備、設(shè)施必須保持原裝、原樣、原狀態(tài)，既便是有些配置國產(chǎn)化，但是設(shè)備使用性能不能改變。13141應(yīng)用安全

安全要從多方面理解：設(shè)備接收的拆裝、吊運、安裝、使用、維護，即要保證人與設(shè)備在上述方面全過程的安全。安全是安裝與操作所有鋁及鋁合金鑄造工作中的重要優(yōu)先項目，盡管目前的鋁及鋁合金鑄造工藝高度發(fā)展，高溫、熔融鋁和水這些要素仍然在生產(chǎn)工藝中存在著潛在的危險，這些危險無法消除，但可以被減少。必須建立恰當(dāng)?shù)陌踩?guī)章，教導(dǎo)并強制執(zhí)行。比如在安裝過程中使用吊索具的尺寸、規(guī)格，吊裝位置及角度，人的位置及指揮信號。15在頂板下檢修需要采取的安全措施1617熔融鋁流動狀態(tài)非常好，它很容易飛濺，從而可能造成灼傷，如果溢漏遇見水或潮濕物體會產(chǎn)生水蒸氣爆炸：熔融鋁中的或熔融鋁下面的水，會因為熔融鋁的熱能將液體的水氣化，即水迅速地從液態(tài)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)（水蒸汽），氣體壓力以極大的比例增大，這種瞬間的體積膨脹就是爆炸，氣體爆炸時將熔融鋁一起帶動噴濺和產(chǎn)生沖擊力，造成人員或設(shè)備的損傷。當(dāng)熔融鋁凝固時，它會粘結(jié)在附著物上，影響設(shè)備傳動和使用。因此必須按照本企業(yè)裝備與現(xiàn)場實際情況制定統(tǒng)一的、全面的、詳細(xì)的規(guī)章，包括應(yīng)急計劃及勞動保護用品的防護和等級，強制所從事工作人員學(xué)習(xí)培訓(xùn)和正確操作。所有涉及熔煉、鑄造操縱人員，都應(yīng)注意和報告任何不安全或者不安全人的行為及設(shè)備狀況。操作人員在操作和安全程序尚未培訓(xùn)完畢之前，不得在任何涉及熔融鋁崗位上工作。182設(shè)備組成

設(shè)備組成（硬件）：液壓系統(tǒng)、循環(huán)水閥站與過濾器、傾動框架與供水系統(tǒng)、結(jié)晶器與支撐平臺、引錠頭與支撐平臺、鑄造流槽系統(tǒng)、鑄造流槽專用懸臂吊、排蒸氣系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、操縱臺、電控柜；配套設(shè)施有動力電、壓縮空氣、濁循環(huán)水及緊急水、吊索具；軟件:控制系統(tǒng)、工藝配方、還有操作者的技能。19LHC鑄井公用設(shè)施柜

引錠頭對中氣控閥、結(jié)晶器固定夾和水控制閥、

空氣過濾器和調(diào)節(jié)器、控制線路接線板和氣控連接配件20安裝調(diào)試包與備件Wagstaff提供LHC系統(tǒng)的一個安裝調(diào)試包：一個水校準(zhǔn)容器潤滑油“滾筒涂油器”（滾筒手柄，墊，盤子）5加侖專門的LHC鑄造潤滑油工具箱帶有小型工具和維修器材：-硅潤脂-防卡塞螺紋潤滑油-氣動板手與套筒-0000級鋼絲絨-400與600號粗砂紙水套管工具，套管，與塞子21系統(tǒng)備件包括：石墨內(nèi)襯水過濾網(wǎng)結(jié)晶器水閥結(jié)晶器自對準(zhǔn)氣缸自對準(zhǔn)系統(tǒng)結(jié)晶器固定夾裝置涂油器滾筒手柄，墊，盤子結(jié)晶器固定件O-型密封圈水檔板塞引錠頭排水塞水支架水流量平衡孔板螺紋嵌件22液壓系統(tǒng)外部結(jié)構(gòu)及行程控制圖2324扭矩限制器252627

鑄造平臺傾動支架

28

梯形網(wǎng)格引錠頭支架

291.帶冷卻水平衡分配的冷卻水套。2.全部出水孔都由電腦控制的設(shè)備鉆孔。

3.用于平衡結(jié)晶器安裝的精密機械加工頂板。4.精密機械加工的底座安裝表面。

5.冷卻水套上可移開的清掃口蓋。6.防止腐蝕的鋼制冷卻水套。

7.防止熔融鋁爆炸的安全涂層。8.結(jié)晶器冷卻水套軟連接裝置.

9.統(tǒng)一提升裝置。30

整體提升裝置

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注意：

在操縱臺上有一個緊急事故（紅色的）按鈕，在正常鑄造時必須注意。在不能碰的時候千萬不能碰它，否則會造成誤操作。包括其它設(shè)施的急停按鈕，比如像有些控制柜面板上的紅色按鈕。

32鑄造操縱臺33綜合控制系統(tǒng)示意圖34綜合控制系統(tǒng)353設(shè)備性能3.1液壓系統(tǒng)液壓站（液壓動力單元）：包括一個液壓流動容器，儲油量6000升，兩個帶驅(qū)動電機的液壓泵，邏輯截至閥、引導(dǎo)控制閥、液位視察器、溫度開關(guān)、低液位開關(guān)、過濾器等。柱塞式內(nèi)導(dǎo)液壓缸：它在負(fù)載下下降，它采用一個質(zhì)量流量計和壓力補償閥進行精確控制下降速度并不因頂板重量而改變。扭矩限制器：扭矩限制器組件在設(shè)計上是為了保護柱塞不會因頂板在非正常條件下的過度轉(zhuǎn)動而受損。連接裝置上有兩個切力銷（安全銷），當(dāng)達(dá)到符合預(yù)定扭矩負(fù)載時會扭斷，頂板轉(zhuǎn)動，不會將轉(zhuǎn)動力傳給柱塞從而損壞液壓缸內(nèi)部鍵銷。36頂板與頂板位置監(jiān)控感應(yīng)器：在井壁上的三個限位傳感器可提供頂板位置信息和鑄錠的長度，上限開關(guān)位置在起鑄位置以下大約200－300㎜并鎖在頂板的快上控制裝置上，下限開關(guān)位置在鑄錠端部（鑄錠底部），并可觸發(fā)應(yīng)該報警器，第三個置于其它兩個中間。頂板頂部經(jīng)過加工為引錠頭底座的固定提供平整的配合表面。結(jié)晶器平臺傾翻系統(tǒng)：結(jié)晶器平臺固定在鑄井上的液壓傾翻壁上，鑄造結(jié)束后液壓傾翻壁向上傾動85°，將鑄造平臺移走，方便吊運鑄錠。傾翻壁上的對位銷可確保鑄井上的結(jié)晶器平臺進行可重復(fù)、正確的定位。傾翻壁被制成空心壁提供鑄造冷卻水通道至結(jié)晶器平臺。傾翻壁處設(shè)有一個電動排放閥，當(dāng)鑄造結(jié)束時可以將結(jié)晶器平臺和傾翻壁中的水完全排放出去。鑄造流槽傾動液壓缸：在鑄井框架冷熱端各一個。373.2操縱臺操作人員控制臺安裝了人機界面（HMI）屏幕功能，讓操作人員能控制很多鑄造工藝，該界面屏幕提供鑄造前的檢查清單和鑄造前必須達(dá)到的其它功能要求。在鑄造過程中，屏幕還顯示關(guān)鍵工藝的參數(shù)，比如現(xiàn)場裝置的位置或狀況、鑄造程序檢查，或水流量，通過控制臺的按鈕，可以存取關(guān)鍵的功能及鑄造開始程序和警報通知等。按鈕組成：緊急事故鑄造終止、警報通知、頂板向上下及快慢、結(jié)晶器平臺傾翻、喂絲機開停、冷卻水開停、爐子選擇、爐子傾翻速度及運行狀態(tài)和手動與自動選擇、鑄造就緒、鑄造開始、頂板停止，并配有壁掛式數(shù)字顯示器，警報燈?？删幊绦虻倪壿嬁刂破鳎篜LC可設(shè)定、控制鑄造工藝參數(shù)（工藝處方），包括在鑄造開始的冷卻水和鑄造速度、結(jié)晶器液面（液位）曲線（斜線），PLC對超出界限的工藝變化啟動警報及以下控制功能：鑄造處方的有效檢查、鑄造前的檢查、鑄造許可、鑄造速度、冷卻水流量。鑄造溫度需要人為按工藝要求控制。383.3鑄造流槽鑄造流槽主要是金屬鋁液的分配控制，鋼構(gòu)外夾層有電、壓縮空氣、控制信號纜線，并帶有風(fēng)機冷卻系統(tǒng)。結(jié)晶器鋁液激光測位儀（激光傳感器多點測量）、塞棒控制器（金屬流量控制閥驅(qū)動器）、鑄嘴鋁液分配袋支架等全部安裝在鑄造流槽上面，鑄造前鑄嘴要用電加熱器加熱。（塞棒及流槽還是要加熱的）3.4冷卻水流量控制架（循環(huán)水閥站）結(jié)晶器冷卻水流量控制系統(tǒng)，使用磁性流量計監(jiān)視冷卻水流速度和帶有電驅(qū)動器的流量控制閥，把流速調(diào)節(jié)到預(yù)設(shè)點。還有一個馬達(dá)操作的水截斷閥，水流量顯示在操縱臺上。事故水壓檢測及控制閥。鑄造井水位和排放控制是利用排出控制閥連同一個差分壓力變換器，監(jiān)視鑄造井里的水位，浮子則用于過量的泵排和警報。39供水閥站40鑄造流槽413.5結(jié)晶器、引錠頭LHC結(jié)晶器不能簡單理解僅是一個結(jié)晶器，LHC是一個完全不同的鑄錠鑄造系統(tǒng)。它由下列部件組成：LHC裝有石墨內(nèi)襯、自動對中汽缸、冷卻水閥門和當(dāng)水板的結(jié)晶器；結(jié)晶器平臺并帶有平衡水流量的冷卻水框架和氣動固定夾具；LHC引錠頭；格柵式引錠頭底座；LHC鑄造潤滑劑；LHC鑄井公用設(shè)備箱；設(shè)備啟動和備用包；可任意選擇的成套統(tǒng)一提升設(shè)備；技術(shù)支持等其它設(shè)施比如金屬液面控制自動化系統(tǒng)；自動的金屬輸送流槽檔板；Wagstaff指定的塞棒、澆管和分配袋。結(jié)晶器主體：LHC結(jié)晶器由一塊6系鋁合金拉伸板，通過數(shù)控機械加工而成，結(jié)晶器應(yīng)用了一次冷卻水和二次冷卻水噴射角度不同的兩個水腔，即能單獨控制又能同時使用的增強冷卻技術(shù)，使鑄造開始與運行兩個階段都得到了優(yōu)化，從而得到鑄錠光滑的表面和優(yōu)良的冶金性能。42結(jié)晶器斷面結(jié)構(gòu)示意圖43鑄造熱交換示意圖44引錠頭剖面示意圖45石墨內(nèi)襯：LHC結(jié)晶器內(nèi)表面鑲砌四塊石墨板做工作面，主要是達(dá)到潤滑作用，而且利用石墨多孔性能，能夠儲存潤滑油，可以完成整鑄次潤滑。石墨與鋁液侵潤角小，鋁液表面氧化物不易滾動，鑄錠表面質(zhì)量比較光滑。石墨內(nèi)襯是對稱形狀，可以顛倒過來使用。槽型引錠頭是配合金屬分配袋一次性到位，實現(xiàn)自動控制鑄造而設(shè)計的，而且鑄造開始填充鋁液又能形成一個較厚的凝固層，防止鑄錠底部裂紋等缺陷產(chǎn)生。下凹的引錠頭會積水，尤其是鑄造開始鑄錠翹曲時產(chǎn)生蒸氣，為防止蒸氣震動鑄錠，設(shè)計了排水孔，使溫度較高的水能及時排走。46結(jié)晶器對中裝置47鑄造工裝組合4825mm(1英寸)澆管底部

于組合袋底部之間的距

離。（鋁液過濾和滲流袋）

37mm(1-1/2英寸)滲流

組合袋底部于引錠頭的

距離。4950激光效整檢測裝置513.6排蒸氣系統(tǒng)主要是鑄造過程中產(chǎn)生的水蒸氣可能干擾激光測位系統(tǒng)的接點，使之不能正常工作和減少結(jié)晶器表面鋁液氧化。3.7液位激光傳感器：在轉(zhuǎn)注流槽和每個結(jié)晶器都有一個激光傳感器控制液位的高度，它隨時都處在壓縮空氣的保護中。（建議在不鑄造時最好是將電源斷開并做好防塵措施保護。3.8對動力的保障：供電的穩(wěn)定性；循環(huán)水流量及水溫的穩(wěn)定性，循環(huán)水水質(zhì)的保障及緊急水；壓縮空氣壓力及質(zhì)量。某一個方面的波動都會給鑄造帶來麻煩，會導(dǎo)致停止鑄造。524鑄造準(zhǔn)備與檢查

鑄造準(zhǔn)備與檢查：是鑄造成功與失敗的關(guān)鍵，防止鑄造出錯誤的一個最好辦法是使用“鑄造前的核查清單”。核查清單應(yīng)該詳細(xì)地列明為安全鑄造的每一個必須的步驟，包括緊急事故停車安全事項。1檢查和保養(yǎng)結(jié)晶器1.1清潔石墨1.2清潔進水口過濾網(wǎng)1.3清理引錠頭的邊緣1.4檢查石墨以下結(jié)晶器內(nèi)壁結(jié)晶器詳細(xì)的維護見Wagstaff低液位組合鑄造工藝《設(shè)備操作與維護手冊》532檢查鑄井壁和鑄造設(shè)備上的保護涂層完好無損，有缺失的要及時修補。3開啟冷卻水，檢查每個結(jié)晶器的噴水分布狀態(tài)：3.1噴射角度3.2水孔有無堵塞3.3檢查輸水軟管有沒有折曲3.4檢查水閥門操作4停水5檢查引錠頭排放孔未被堵塞、塞塊不缺少6吹干引錠頭，同時要將石墨板上的吸附水吹干。7結(jié)晶器石墨板均勻涂刷專用潤滑油同時對引錠頭也要涂油，這對引錠頭有保護作用，減少潮濕爆炸也有防護作用。8核實鑄井中水位至少高于井中任何雜物高度1M以上。9調(diào)整結(jié)晶器平臺到鑄造位置10提升引錠頭到結(jié)晶器的下沿5411觸發(fā)自對中汽缸把結(jié)晶器與引錠頭對中11.1結(jié)晶器夾具松開11.2觸發(fā)對中汽缸11.3再夾住結(jié)晶器到位11.4收回對中汽缸結(jié)晶器對中系統(tǒng)檢查與維護詳見Wagstaff《結(jié)晶器對中系統(tǒng)設(shè)備指南》12提升頂板直到引錠頭達(dá)到結(jié)晶器中適當(dāng)?shù)奈恢茫?3如果需要取得結(jié)晶器周圍均勻一致的間隙，重復(fù)11步驟。14檢查流槽、下澆管（鑄嘴）和控制銷（塞棒）有無損壞15預(yù)加熱流槽和控制銷16將鑄嘴護套和分配袋安裝到位并對中17將鑄造流槽按放到位18確保緊急事故鋁液放干箱清潔并預(yù)熱干燥到位5519核實保溫爐金屬溫度的準(zhǔn)確性20核實在線過濾器、除氣箱已經(jīng)除渣并確定適用溫度21檢查喂絲機及Al-Ti-B絲數(shù)量22降下閘板23確認(rèn)流槽傳感器在工作狀態(tài)24啟動自動化鑄造前檢查24.1啟動鑄造程序24.2復(fù)查自動化設(shè)定24.3檢查全部工藝系統(tǒng)狀態(tài)24.4核實鑄造參數(shù)是否正確25預(yù)設(shè)塞棒開口26檢查全部其它條件，確保鑄造準(zhǔn)備就緒。27佩戴好防護用品56PLC顯示頁面57SCADA系統(tǒng)操作綜述頁面轉(zhuǎn)換位置58鑄造工藝參數(shù)（配方）的設(shè)定鑄造工藝參數(shù)主要指：液位高度、鑄造速度、冷卻水流量（這三個參數(shù)要在自動程序中設(shè)定）、鑄造溫度（這個開始時人為控制，后期參與自動控制）。鑄造過程分為三個階段：填充階段、調(diào)整階段、穩(wěn)定階段。在鑄造前兩個階段的工藝參數(shù)均為傾斜的曲線，后一個階段為直線。在Wagstaff提供低液位組合鑄造工藝的資料中詳細(xì)敘述了工藝曲線的相互關(guān)系，比如水流量斜線在鑄造速度斜線開始以后，常常在0－50mm開始。在鑄造進行到250－400mm時結(jié)束，但在金屬液位斜線結(jié)束之前。斜線的長度取決于水的可冷卻性，以及合金和鑄造尺寸。59再比如鑄造速度斜線：較高的開始速度降低鑄錠冷隔，但也增加了鑄錠裂紋的趨勢。鑄造速度斜線應(yīng)在水流量斜線之前開始，并且在水流量和金屬液位斜線結(jié)束之前終止。金屬液位斜線：對于較快的鑄造速度，用較低的金屬液位來保持最佳的鑄錠表面質(zhì)量，對于較低的鑄造速度，提升金屬液位以防止鑄錠冷隔的產(chǎn)生?？傊?，把握三條斜線的關(guān)系是預(yù)設(shè)定鑄造工藝配方的關(guān)鍵。較長的斜線用于：高水冷卻性、較大的鑄錠尺寸、有裂紋傾向的合金；反之則用較短的斜線。鑄造工藝參數(shù)（配方）的優(yōu)化：鑄造工藝配方不能拿來主義，必須因地制宜。穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量是鑄造車間和使用廠家一個共同的主要目標(biāo)。要求建立標(biāo)準(zhǔn)的鑄造守則，即每個鑄次成熟的工藝和操作的一致性、連慣性。605鑄造當(dāng)啟動鑄造自動程序檢查后，自動程序檢查全部“OK”操縱臺綠燈亮起后，便可以進入自動化鑄造。1啟動自動化鑄造2核察下列狀況（金屬填充階段）2.1自動化系統(tǒng)啟動水流量2.2自動化系統(tǒng)啟動保溫爐傾動2.3正確的抑制和釋放在相互5秒鐘之內(nèi)把鋁液提供到所有位置即到所有結(jié)晶器2.4一旦液位傳感器檢測到鋁液或在設(shè)定的時間，鋁液加注控制就轉(zhuǎn)到自動化系統(tǒng)（鑄造調(diào)整階段）2.5在預(yù)設(shè)定的金屬液面，頂板開始下降。2.6系統(tǒng)根據(jù)所用的時間或鑄造長度控制全部其它鑄造工藝變量。2.7系統(tǒng)傾斜工藝參數(shù)到穩(wěn)定狀態(tài)條件（鑄造穩(wěn)定階段）613鑄造穩(wěn)定狀態(tài)過程中操作人員基本責(zé)任是監(jiān)視進程，注視鑄造操作、控制、指示器、警報原因及處理、觀察鑄錠表面情況、溫度控制等。密切注意緊急停車情況。用文件紀(jì)錄任何不尋常的情況626終止鑄造Wagstaff自動化系統(tǒng)提供了一個精確的鑄造長度設(shè)定點“鑄造的終止”警報。當(dāng)達(dá)到了長度設(shè)定點的時候自動地終止鑄造。當(dāng)然操作人員也可以手動終止鑄造。1頂板停止2控制銷（塞棒）關(guān)閉3鑄造流槽傾斜并排干過濾器至鑄造中的鋁液4控制銷（塞棒）打開5使用懸臂吊吊走鑄造流槽，放在檢修位支架上6在檢修位拆走控制銷（塞棒）和分配袋及護套7鑄錠繼續(xù)冷卻（自動程序可以設(shè)定冷卻時間，也可以手動停水）8如果需要，可以打開結(jié)晶器平臺排水閥將結(jié)晶器與傾動框架水排干。9降低頂板使鑄錠的頂部低于結(jié)晶器平臺，即在結(jié)晶器下面150㎜的地方。6310傾翻結(jié)晶器平臺到85°位置。11升起頂板使鑄錠達(dá)到適應(yīng)吊運的位置，將鑄錠依次吊走。12鑄錠吊運建議:從兩端分別吊運，并不要碰撞鑄錠。13察看鑄錠，追溯缺陷到具體的結(jié)晶器和結(jié)晶器區(qū)域。14執(zhí)行鑄次之間的操作維護，為下一個鑄造做準(zhǔn)備。64塞棒控制系統(tǒng)65流槽示意圖667緊急鑄造停止緊急鑄造停止是緊急故障停止鑄造，這種現(xiàn)象在自動控制鑄造中是比較常見的，尤其是在試生產(chǎn)階段發(fā)生頻次比較高。原因是多方面的，一是設(shè)備控制系統(tǒng)運行調(diào)試還不夠協(xié)調(diào)，比如金屬填充結(jié)晶器不均勻，時間超出，塞棒動作不協(xié)調(diào)。二是風(fēng)、水、電的動力工質(zhì)還達(dá)不到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，比如斷電、停水、風(fēng)壓不足。三是人為操作水平還不夠成熟，比如鑄造檢查與準(zhǔn)備不到位，警報判斷和處理不及時。故障停止鑄造的現(xiàn)象有許多種類，有時也是重復(fù)發(fā)生的，需要鑄造操縱人員，當(dāng)然包括設(shè)備控制人員、維護人員，要認(rèn)真總結(jié)、系統(tǒng)研究、逐步提高。鑄造故障停機影響著我們公司的鑄造成品率和生產(chǎn)效率，如果處理不當(dāng)可能會發(fā)生人身或設(shè)備事故。首先解決人為因素的故障，然后解決設(shè)備系統(tǒng)的故障，力爭在最短時間駕馭這條生產(chǎn)線。當(dāng)出現(xiàn)故障停止鑄造時，不要忙亂，聽到警報后，各崗位各就各位，按應(yīng)急預(yù)案處理，兩個分廠都要進行這方面應(yīng)急預(yù)案的演練。67鑄造流槽傾動示意圖688設(shè)備維護

設(shè)備維護可分為預(yù)防性維護和周期性維護，我們是三新企業(yè)，首先是做好預(yù)防性維護，周期性維護有待于我們通過實踐摸索歸納周期性維護內(nèi)容及時間。這件事由設(shè)備與技術(shù)的主管部門牽頭，分廠配合，做好日常的各項工作紀(jì)錄，便于到一定階段系統(tǒng)的理順。8.1預(yù)防性維護影響鑄錠質(zhì)量直接因素是鑄造工裝，鑄造工裝硬件包括：結(jié)晶器、引錠頭、鑄嘴、塞棒、分配袋、結(jié)晶器平臺、鑄造流槽，軟件是控制系統(tǒng)：激光測位儀、冷卻水水質(zhì)、水溫、水流量、測溫系統(tǒng)、供電、壓縮空氣、保溫爐傾動控制等，軟硬件是相對而言，就設(shè)備自身也是硬件，在預(yù)防性維護上的重要程度上是一樣的。69左側(cè)為鑄造開始時凝固（結(jié)晶）過程示意圖

右側(cè)為鑄造正常時凝固（結(jié)晶）過程示意圖

1最初結(jié)晶器的激冷區(qū)，2慢冷區(qū)，3超前冷卻區(qū)70對鑄造工裝的預(yù)防性維護：使用Wagstaff冷卻水效準(zhǔn)容器，檢查每一個結(jié)晶器每一面上的流量，確保數(shù)值在規(guī)范之中；目測檢查水分布狀態(tài)，是否有滴、漏和不均勻的流量；效正金屬液位傳感器；檢查結(jié)晶器塞棒的操作；檢查石墨板顏色和損傷；清潔每一個結(jié)晶器進水口過濾網(wǎng)；清除引錠頭上的積污和氧化物；檢查鑄嘴距引錠頭的距離最小保持65㎜、分配袋與鑄嘴底部間距保持25㎜、分配袋底部與引錠頭平面保持37㎜。引錠頭進入結(jié)晶器石墨內(nèi)襯1－3㎜，有些時候可能還要提升，但最高不能超過5mm。8.2周期性維護拆卸、更換石墨內(nèi)襯；清潔結(jié)晶器；結(jié)晶器對中汽缸調(diào)整；維護引錠頭；測試結(jié)晶器水閥門；液壓缸等Wagstaff都有非常詳細(xì)的設(shè)備維護指南。71引錠頭與結(jié)晶器結(jié)合位置示意圖72對熔鑄產(chǎn)品質(zhì)量的認(rèn)識熔鑄是產(chǎn)品加工的頭到工序，不僅是鑄錠外形尺寸要滿足下到工序及用戶的要求，而更重要的是產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量要滿足用戶要求。某些產(chǎn)品規(guī)格外形尺寸后部工序還可以彌補，而內(nèi)部質(zhì)量存在缺陷后部工序無法改善。即先天不足，后天能補。如果鑄錠內(nèi)部存在質(zhì)量缺陷，即影響熔鑄車間鑄造成品率，也影響下到工序成品率，這種先天的質(zhì)量缺陷暴露的越晚，它所占用生產(chǎn)設(shè)備能力、產(chǎn)品交付時間及成本就越大。因此熔鑄質(zhì)量水平，即取決于質(zhì)量的管理水平和操作技能，又取決于熔鑄設(shè)備的先進性和熔鑄工藝的科學(xué)性。739鑄錠缺陷故障排除防止鑄錠質(zhì)量缺陷形成，兩個方面非常重要。第一是完全了解工藝并正確操作；第二是實行預(yù)防性維護，保持設(shè)備正常運行。即正確的操作程序和適當(dāng)?shù)脑O(shè)備維護是防止鑄錠質(zhì)量缺陷的關(guān)鍵。當(dāng)缺陷出現(xiàn)時，故障排除需要精確的資料，保持工藝參數(shù)和鑄錠缺陷紀(jì)錄，利用這些資料幫助查找和消除造成問題的原因是非常重要的方法。9.1漏鋁：漏鋁按部位分有鑄錠底部漏鋁、鑄造過程中漏鋁鑄錠底部漏鋁：結(jié)晶器與引錠頭配合間隙過大（頂板適當(dāng)向上提升一點；石墨板下部使用時間過長，將石墨板顛倒使用；塞石棉繩）鑄造溫度過高（適當(dāng)降溫）；鑄造速度過快（適當(dāng)降速）；小面漏鋁：冷卻強度過大、液位過低（適當(dāng)降低水流量、適當(dāng)提高液位）鑄錠在鑄造過程中漏鋁：鑄錠拉裂（潤滑不良或石墨板損壞）；漏鋁處冷卻水孔堵塞（冷卻水水質(zhì)太臟和清潔結(jié)晶器）74冷隔引起的鑄錠漏鋁75拉裂引起的漏鋁76翹曲引起的漏鋁（隅角漏鋁）779.2鑄錠翹曲（鑄錠底部翹曲）：鑄錠底部翹曲是鑄造工藝目前還不能解決的問題，這是擺在全世界鑄造工程師面前的一個課題。其原因是鑄造開始時結(jié)晶器鑄造溫度場不平衡的一種物理現(xiàn)象，但可以通過工藝參數(shù)加以控制。（可以通過減小翹曲速度，避免漏鋁。即降低鑄造速度或減小冷卻強度加以控制，但是這樣會增加翹曲長度，增大了鋸切尾部長度，影響成品率，所以國內(nèi)外普遍采用提高液位的方法）9.3鑄錠開始時的震動（錠尾回彈）：一般情況發(fā)生在鑄錠長度300－500㎜之間，其原因是鑄錠底部翹曲時，引錠頭凹槽進水受熱產(chǎn)生蒸氣的熱膨脹震動鑄錠。（引錠頭要設(shè)計有足夠的排水能力或現(xiàn)有的排水孔堵塞，減小翹曲速度）9.4冷隔（成層）：鑄造速度過慢，冷卻強度過大或鑄造溫度過低（提高鑄造速度，減小水流量）78翹曲引起的漏鋁（隅角漏鋁）

鑄錠反彈造成的冷隔，嚴(yán)重的可能拉裂或裂紋。79鑄錠底部塌陷809.5鑄錠底部突起（錠尾塌陷）：鑄錠底部中間凸起，這種現(xiàn)象往往會引起鑄錠底部裂紋，尤其是硬合金會導(dǎo)致裂紋向上延伸，使整根鑄錠報廢。主要原因是鑄錠底部收縮不同步，當(dāng)它的兩側(cè)收縮時因抗拉強度不足被拉開形成裂紋。（結(jié)晶器溫度場不均勻，引錠頭阻礙收縮。鋁液填充速度慢，降低鑄造冷卻強度）9.6隅角滴漏（大小面交角處）：鑄造速度過慢，金屬液位過低，交角冷卻強度過大。9.7拉痕：鑄錠表面呈直線斷續(xù)的金屬瘤，有時在其附近有橫向小裂紋。（潤滑不好，潤滑油或石墨板有問題，結(jié)晶器下沿有卷邊或毛刺。打磨和清潔石墨內(nèi)襯，檢驗潤滑油材質(zhì)，修整結(jié)晶器下沿）9.8邊部凸起：邊部凸起一般發(fā)生在鑄造開始到長度500㎜左右，外觀不雅、影響鑄錠表面平整度。主要原因是鑄造開始時溫降大，鑄造溫度相對鑄錠正常部位溫度低，將這一階段適當(dāng)提高鑄造溫度和速度或加強水冷。819.9鑄錠懸掛：鑄錠懸掛是鑄錠在結(jié)晶器里不下降，而平臺繼續(xù)下降產(chǎn)生的一種狀態(tài)。多數(shù)情況下先由一側(cè)懸掛造成，它會導(dǎo)致鑄錠扭曲、彎曲，當(dāng)它突然從結(jié)晶器內(nèi)下降時，很可能將熔融鋁侵沒在水中，產(chǎn)生水蒸氣和鋁液的爆濺，這是一種非常危險的情況。原因是結(jié)晶器或引錠頭不水平，鑄造開始液位提升太快，冷卻水流量過大，鑄造速度過快；漏鋁較多。自動控制系統(tǒng)在鑄錠長度50－500㎜時，當(dāng)檢測到塞棒大于指令1％，為時7秒鐘就會停止鑄造。9.10鑄錠底部裂紋（熱錠尾分裂）：在設(shè)備操作和維護手冊中所給的示意圖，是一個鑄錠小面橫向裂紋。如果是小面裂紋說明鑄造速度慢，液位偏低，冷卻強度大。如果大面裂紋，鑄造速度快，金屬溫度高。然而這種現(xiàn)象絕大多數(shù)產(chǎn)生在鑄造開始，主要是工藝參數(shù)曲線或化學(xué)成分出現(xiàn)了偏差。82硬合金鑄錠底部橫向裂紋，冷隔引起的（從鑄錠的表面看像5083或5183合金）。839.11熱裂紋：造成熱裂紋的原因很多。軟合金鑄錠大面熱裂紋主要有：1鑄造速度過快；2冷卻強度不足，包括冷卻水水溫過高和瞬時溫差波動太大，水質(zhì)太臟；3變質(zhì)效果不佳；4化學(xué)成分控制不當(dāng)；5鑄造溫度過高；6熔體質(zhì)量太差；7鑄造工藝不當(dāng)（特別是鑄造調(diào)整階段）9.12熱撕裂（拉裂）：潤滑不好，金屬液分配不均勻造成局部溫度過高，石墨內(nèi)襯含水或反水，氧化物。9.13水漬：冷卻水中在鑄錠表面經(jīng)氣化后分離出來的礦物質(zhì)沉積在鑄錠表面上。冷卻水水質(zhì)不合格，噴水孔有堵塞。84鑄錠大面熱裂紋85鑄錠大面熱裂紋86鑄錠大面拉裂（熱撕裂）87鑄錠底部裂紋（熱錠尾分裂）88鑄錠大面因氧化物或夾雜引起的裂紋89水漬，俗稱白道子9010警報的判斷

該系統(tǒng)擁有兩種類型的金屬液面警報：一級和二級。二級警報情況需要操作人員來決定，是否需要鑄造終止。在某些情況中，如果持續(xù)，就可能降級進入一級警報。一級警報情況自動地啟動鑄造終止。10.1二級警報內(nèi)容金屬液面高/低:金屬液面高/低，是根據(jù)工藝處方導(dǎo)出設(shè)定點的百分比，為時10秒鐘。警報在加注（填充）控制開始后的15秒鐘啟動?？刂其N（塞棒）定位錯誤：塞棒驅(qū)動器（控制器）反饋信號與指令信號相差多于7％，為時10秒鐘。這個警報在加注（填充）控制開始時被啟動。警報的原因可能是控制銷（塞棒）驅(qū)動器（控制器）、接線或電路板問題。91高溫警報：這個警報產(chǎn)生于控制銷（塞棒）定位器箱里高溫狀況，警報持續(xù)60多秒鐘。該警報總是處于可激活狀態(tài)。如果發(fā)生在接近鑄造的結(jié)尾，一般不是嚴(yán)重的問題，但是問題應(yīng)該快速解決?？刂其N（塞棒）澆注偏差：任何控制銷（塞棒）反饋隨全部啟動的平均±12％變化，為時10秒鐘。10.2一級警報金屬液面過高/過低：金屬液面高或低是根據(jù)工藝處方得來的設(shè)定點的百分比，為時5秒鐘。警報在加注控制開始后的15秒鐘啟動。（假設(shè)我們將金屬液面（結(jié)晶器液位）設(shè)定為60㎜，而同時又設(shè)定波動極限為8％或者在程序中已有限定