混匀配料生产组织自动化研究

2023-01-03王赟

中国设备工程 2022年7期

王赟

（马钢港务原料总厂，安徽马鞍山 243000）

由于目前我国钢铁企业的原料混匀工序智能控制技术应用仍处在起步阶段，存在着许多问题，主要是生产组织管理落后、设备技术不完善、生产效率低、浪费严重等。本文通过对钢铁企业的原料混匀配料工作实际情况进行分析，并结合自身多年的工作经验，提出了一套较为合理的优化方案。

1 混匀配料生产组织自动化系统需求

结合混匀配料生产的组织过程，对混匀配料生产组织自动化系统的主要需求如下：（1）通过对混匀配料生产组织的分析可知，需要在满足其工艺流程的基础上，实现物料混匀配比的高效性、安全性以及稳定性，同时，提高设备利用率，减少了人力成本，降低劳动强度。（2）在确保安全的情况下，提升了系统的可扩展性，使系统具有良好的适应性和可维护性。同时，也要考虑未来的发展趋势，使系统的应用更加方便。

2 混匀配料生产组织自动化的设计

2.1 混匀配料生产质量控制

为了保证混匀配料的生产质量，对混匀配料的生产组织过程进行了分析，并提出以下几点措施。

（1）建立完善的监控体系。通过对混匀配料的成分配比、混合情况的监测和控制，可以及时发现问题，采取相应的解决办法。（2）制定计量秤维护管理制度。（3）加强各工序间的衔接与配合。加槽前，须先明确各品种原料的入仓号和入仓量，混匀堆积大致计划开始执行前，岗位人员应注意观察仓壁粘料情况，必要时，组织清矿仓。（4）在圆盘配料系统的各个机构旁加装电子监控装置，实时记录原料的收发状态，同时，将信息反馈给操作人员，以便于找出原因，并进行改进。另外，还可设置报警系统，当出现异常时，可发出声光警报，提醒值班负责人，避免事故的发生造成的损失或影响。总之，要做到准确无误，才能达到良好的效果效果。

2.2 操作界面

操作界面是由电子元件组成的系统化的结构单位，主要功能是对各单元的操作人员进行信息的采集、传递和控制。

（1）在混匀配料制备组织过程中，各设备的位置和状态都会影响整个装置的性能指标，所以，在操作界面上，要对各部件的工作状况有一个全面的了解。（2）操作者的作业环境也会直接或间接地对操作者产生一定的干扰。（3）在混匀混合生产的条件下，保证了不同批次的混料的均匀性，因此，要根据实际情况选择合适的配置形式。为了方便工作人员的使用以及操作者的观察分析，本课题采用的界面设计方式为“人机交互”的方法来实现。即通过人机友好的按钮将待测物料移动到指定地点，并记录所测的数据以达到直观的效果，而利用显示屏将待测的参数显示出来，以便于观测。这样就能做到快速地找到所需的数据并做出相应的调整以适应各种需求。同时，还可以使操作工人的注意力集中起来，提高了效率。

2.3 监控

由于混匀配料生产是在一定的生产条件下进行的生产过程，所以，其组织结构的设计必须考虑以下因素：

（1）在保证混匀配料的质量稳定的前提下，尽可能减少各工序间的摩擦系数，提高设备利用率。（2）保持计量秤所在皮带机的清扫器良好，皮带上无粘料、测速托辊无粘料，并在每次开堆前进行校准，确保混匀配料秤的准确性。（3）合理安排各岗位配置和作业时间，以缩短混合反应的周期；（4）充分地了解和分析混匀后的原料与产品的特性以及各个物料之间的物理、化学性质，从而选择合适的配料方式，并对整个工艺流程中的每个环节的操作要求严格把控。只有这样，才能确保混匀后的成品不因胶带或圆盘的堵塞而造成严重的损失现象。因此，要根据实际情况，结合不同的原料特点，采用适当容积的仓体，来实现高效的连续的配比输出。同时，也要注意防止粉尘的产生和扩散，避免出现局部的粉尘污染。

（1）在混匀配料生产过程中，需要对整个系统进行实时的监控和管理，主要是通过人工操作的方式对各个环节的运行情况、物料的特性以及设备的状态等信息及时地了解和掌握，以保证生产的顺利完成。（2）在混匀混合制料的全流程中，为了确保各阶段的稳定有序，要有专人负责监控各段的运转状况，以保障全生产线的平稳运作。（3）建立混匀配料过程多维立体跟踪体系，在混匀堆积过程中，定时采集每个CFW的运转状态、切出累计值、切出设定值、切出当前值，BLOCK号、切出开始时间、切出结束时间、切出品名等，形成详细的CFW切出数据记录。通过对记录数据的多维度分析、计算、整理，掌控固定区间段配料与大堆预想成分的差异，形成有效的责任管控体系。（4）除了以上所叙述的内容外，还可以利用其他计算机智能化技术实现对参混原料的全工艺的智能化控制及检测。

2.4 混匀配料生产组织自动化系统模块划分

为了更好地研究混匀配料生产组织自动化的问题及优化策略，在对各个部分的结构和功能的了解后，本文将从以下几个方面对该系统的整体架构做出说明。

（1）物料分类。根据不同的原料性质，将混合好的各种物料划分为若干个单元，每个单元都有自己的工作流程，并且在这个过程中，可以不断地调整各块的尺寸大小，从而使各块的性能得到提升。（2）设备布置与配置。由于本文中所使用的混匀配料制备装置为圆盘给料机，所以在实际的生产中，需要考虑一些因素，如温度、湿度等，这些都会影响整机的正常运行，因此，要合理地安排设备的位置与高度，这样才能使整机稳定地运转下去。同时，也要注意其他的参数设置，比如，圆盘的转速、配料皮带的宽度以及称重传感器的精度等。

2.5 混匀配料生产现场检测

为了保证配料现场的清洁卫生，防止出现污染，在生产场域内，建立了一套完善的生产现场管理制度，包括加槽、配料、堆放材料的标准；对圆盘给料机进行合理的布局和设计，使其能与生产线的布置相适应，并对圆盘给料机的运行情况实时监控；定期开展设备的维护保养工作，确保作业区的整洁，减少因人为原因造成的安全事故。

（1）加槽。所有品种加槽操作人员需严格按照混匀大致计划和第4BLOCK调整计划执行，作业前详细了解各品种取料地址、入槽量和槽号。（2）清扫。将场区内的各种工具摆放在适当的地点或露天的地方，避免乱扔杂物，同时，要注意保持场地的整洁，不随意乱放。（3）标定。在仓管中，应按规定设置好标志牌，以便工作人员了解。（4）建立合理的配比，以保证产品质量。（5）简化加槽流程，省时节能。（6）优化中控生产组织方式，合理分配堆料地址，确保原料的加槽效率。（7）完善岗位操作规程，使操作员熟悉自己的工作内容，明确自身的职责所在，严格执行标准化的各项制度，避免因人为失误造成的不必要损失。此外，还应配备一定的安全防护用具，以保障员工的人身财产及生命的安全性与可靠性。