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我國鋁加工業進入高質高效發展階段
2018-04-26 09:34:17   來源:中國有色金屬工業網    點擊:

  國內首條智能擠壓線開建

  據報道,中國首條智能化鋁擠壓生產線于3月21日在重慶市中鋁薩帕鋁業有限公司舉行了簽約儀式,再過兩年半左右(筆者認為,下同),一條按工業4.0運轉的40MN擠壓生產線將在華夏大地上誕生,也可能這是全世界首條,因為尚未見到哪個國家的哪個工廠建了這么一條夢幻般生產線的報道。

  40MN擠壓機鋁擠壓智能生產線的建設對中國鋁材擠壓工業的發展有著里程碑意義,對我國鋁加工業也有著重要的啟示,標志著新時代的鋁加工業進入了一個新階段,標志著高速發展階段的結束,進入高質高效發展階段。

  擠壓材生產大致可分為三段:上游的熔煉-鑄造-均勻化處理-鋸切頭尾,中游的加熱-擠壓與在線固溶處理-校直-鋸切定尺與取樣,下游的離線熱處理-矯直-鋸切定尺與取樣-時效-包裝(如需要表面處理,在時效前或后進行)-發運。這些生產工序可根據具體產品在設計時作適當調整。

  現在來設想一下一條(中游)中間擠壓產品智能生產線應是什么樣的場景。首先,整條生產線應是聲控與數字按鈕下指令的,只要巡視工程師喊一聲生產線名稱“30MN擠壓機,開始生產12號產品”,或按一下“1-2”鈕,生產線就會按“12號產品”的工藝參數生產出合格的產品,如要更改為生產“15號產品”,只要巡視工程師對著控制屏說一聲“30MN擠壓機,停止生產12號產品,改為生產15號產品”,于是生產線就會停產,更換模具,換裝15號產品合金與按其工藝參數生產。切下的壓余與有關廢料都會各就各位,自行“跑”到應去之處,卸下的模具會自行“跑”到清模間。或巡視工程師不在控制室,可拿著話筒下指令。聲控器可識別幾個巡視員的聲音,別人的聲令它是不聽的。

  二是整條生產線沒有操作人員,只有一名巡視工程師,他可在控制室觀看控制屏上閃爍的“星星”,也可坐著車或踏著溜板在車間內巡視,甚至可在廠區大樓控制室遙控生產,就像控制航天器在太空遨游。

  三是勞動生產率大幅提高,例如傳統40MN機的生產能力只不過10kt/a,而同擠壓力智能生產線的生產能力至少應達到50kt/a,當然這與產品結構有很大關系。這樣的生產線還應能識別生產過程中產生的某些缺陷,并剔除不合格產品,廢料會及時自行去到該去的地方,模具從出庫-加熱-裝機都會是自動的。

  建設智能鋁材擠壓生產線,模具品質至關重要,模具壽命應盡可能地長,以減少換模次數;產品批量宜大,批量小的不宜在這種生產線上生產,生產的合金最好不超過5種,可生產的產品品種與規格也最好不超過15種。重型擠壓機智能宜慎重。

  筆者衷心地希望這條生產線在投產時的智能化程度一定會比筆者想像得更高更好,因為那是設計者與建設者們的集體思維與理念結晶,借鑒了國內外的經驗。目前,智能擠壓線不太適于生產航空航天器鋁材如2xxx系、大部分7xxx系合金如7075型、7050、7055合金和鋁-鋰合金,因為它們的批量不大,還必須進行離線熱處理與精準控制各項工藝參數。

  經過改革開放以來的大發展,中國不但已成為世界鋁擠壓工業大國,而且已成為一個初級強國,從1998年的產量450kt到2017年19500kt,19年的復合增長率達19.1%。2007年中國擠壓鋁材產量大于2000kt,超過美國,從而獨占世界鰲頭。

  2017年中國鋁擠壓企業約832家,保有擠壓機約3800臺,但擠壓小于12MN的太多,約有2280臺,約占總數的60%,而擠壓力15MN~45MN的中型擠壓機占的比例小了一些,約占30%。這種結構存在著明顯的不合理性,亟待改進,改進的措施是:用中型擠壓機取代小擠壓機,進行多孔模擠壓,當然建設智能中型機多孔模擠壓小型材可能是最佳選擇。在擠壓機結構中,擠壓力小于12MN的機占比最好不超過20%。

  筆者認為,對中國這樣一個鋁材擠壓大國來說,在2025年以前建二三十條智能擠壓線,在2035年以前有五六十條智能擠壓線,并有幾個智能化擠壓廠完全可行,智能化擠壓大有前途。

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