[发明专利]电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法

说明书

技术领域

本发明属于电解铝生产的技术领域，具体涉及一种电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法。

背景技术

铝锭的铸造是电解铝厂生产铝锭的最后一个环节，电解铝连铸(连续铸造)生产线用于将铝水浇铸成铝锭，电解铝连铸生产线的长时间不间断运行是保证铝锭产量的关键因素，一旦电解铝连铸生产线的某个关键部件损坏，会对电解铝厂的生产效率产生严重影响。电解铝连铸生产线的关键部件包括铸模和铸造机的链条、主轴及轴承等部件。

电解铝连铸生产线关键部件的使用寿命与关键部件的带热铝工作时长紧密相关，关键部件的带热铝工作时长是指使用关键部件进行铝锭铸造的时间，如果电解铝连铸生产线在运行，但没有铸造铝锭，也就是在空转，或者电解铝连铸生产线在检修、测试，这样关键部件空转、检修或测试的时间不能计算在关键部件的带热铝工作时长内，因为关键部件在空转、检修或测试时由于没有进行铝锭铸造而磨损很小，对关键部件的使用寿命影响很小，所以判断关键部件的使用寿命是否到期是以关键部件的带热铝工作时长为依据的。

目前计算关键部件的带热铝工作时长通常是先计算连铸生产线的运行天数，再用连铸生产线的运行天数乘以百分之八十，得出带热铝工作时长，其中，百分之八十是估计的一个数值，也就是估计连铸生产线运行时间的百分之八十在铸造铝锭，这样计算出的带热铝工作时长误差较大，不准确。操作人员根据带热铝工作时长判断关键部件的使用寿命是否到期，是否需要更换该关键部件时，由于带热铝工作时长计算不准确，容易导致某些关键部件未达到使用寿命就被更换，造成关键部件的浪费；或者容易导致某些关键部件已经超期服役却没有及时更换，造成连铸生产线停止运行，严重影响电解铝厂的生产效率。

发明内容

为了解决电解铝连铸生产线关键部件带热铝工作时长计算不准确的问题，本发明提出一种电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法，以准确计算关键部件带热铝工作时长，以对关键部件的使用寿命进行准确监测，及时更换将要到期的关键部件，保证铝锭连铸生产线长时间不间断运行。

本发明电解铝连铸生产线关键部件使用寿命的监测方法包括以下步骤：

(1)检测整机动力电源信号、浇包升起信号、铸造机运行信号、冷运机运行信号、码垛机器人运行信号和打印字头自动信号，若上述信号均为“ON”的状态，则执行步骤(2)；若上述信号不均为“ON”的状态，则继续等待，直到所有上述信号均为“ON”的状态，执行步骤(2)；

(2)读取驱动铸造机电机运行的变频器的当前运行频率ω，然后根据以下公式计算浇铸单块铝锭的时间T、带热铝铸模从浇包处运行至铸造机头所需时间T_e，

其中，ω_max为变频器所设置的最大频率，单位：Hz；n_max为变频器所设置的最大频率对应的电机转速，单位：r/min；ω为变频器的当前运行频率，单位：Hz；k为减速机的减速比；R为铸造机主动轮的半径，单位：mm；v为铸造机铸模运行的速度，单位：mm/s；h为铸造机铸模的宽度，单位：mm，H为铸造机的长度，单位：mm；

(3)计算关键部件带热铝工作时长T_whole,

其中，T_whole的单位为：小时；T_run为浇铸单块铝锭的时间T的累加；T_e为带热铝铸模从浇包处运行至铸造机头所需时间；

(4)将关键部件带热铝工作时长T_whole与关键部件的使用寿命进行比较，如果关键部件带热铝工作时长T_whole将要达到关键部件的使用寿命，则对该关键部件进行预警。

所述步骤(1)中，使用电解铝连铸生产线的PLC检测整机动力电源信号、浇包升起信号、铸造机运行信号、冷运机运行信号、码垛机器人运行信号和打印字头自动信号是否为“ON”的状态。

所述步骤(2)中，使用电解铝连铸生产线的PLC读取变频器的当前运行频率ω。