10kg铝合金锭连续锭机技术方案一

10kg铝合金锭连续铸造机组技术方案10kg(7~8t/h)铝合金锭连续铸造机组
技术方案
10kg连续铸造机组主要技术性能及设计参数
1、机组主要用途及产能
本机组主要用于单锭重量为10kg的铝合金铸锭的铸锭、堆码、捆扎。

本连续造机组在采用10kg 铝锭铸模的情况下的铸造及成品打捆能力7～8t/h（700-800锭/小时）。

2、铸锭参数及堆码状况
2.1、铸锭规格（需要用户最终确定）
2.1.1、铸锭外形尺寸：720×125×67 (L × W ×H mm) (见图一：铸锭外形示意)
2.1.2、铸锭重量：10±1 kg
2.2、堆码状况简述
铸锭每89块为一组堆码成垛。

第一层为5块，所有大面朝上，之后每层7块铝锭，共计13层。

层与层铸锭方向交错90°；每垛共计13层,外形尺寸770×770×871 (见图二：锭垛排列示意)
3、机组主要性能参数及指标
3.1、机组设计能力: 7～8t/h(单锭重量为10kg)
3.2、铸锭浇铸温度： 710℃～750℃
铸造和排出时温度：≤500℃
堆垛及成品输送机的温度：≤60℃
3.3、主要动力配置
铸造机:5.5kw
冷却运输机:2.2kw
成品运输机:2.2kw
液压站:约40.5kw
3.4、冷却水量要求
3.4.1、冷却水要求
经沉淀、软化和冷却的澄清工业循环水即可，冷却水入口温度低于30℃。

3.4.2、冷却水用量
铸造机:85t/h
冷却运输机:60t/h
液压站冷却水：5t/h
3.5、压缩空气要求
3.5.1、压缩空气要求
干燥、洁净的压缩空气，进入机组供气点时气压不低于0.6MPa。

3.5.2、压缩空气用量
55m3/h
3.6、设备用水、气、电条件：
冷却水用量：150t/h，冷却水入水温度：≤30℃
用气量：55 m3/小时，气压：≥0.6MPa
使用电源：380V，50Hz，使用电量：≤55kW。

4、机组外形尺寸
机组外形尺寸：约44m×4m×4m(L×W×H)
一、机组技术方案简介
1、整机概述
7～8t/h(10kg)铝锭连续铸造机组为类直线式布置的机组。

本机组组成部件主要有：铸造机、冷却输送机、堆垛机、成品运输机、气动系统、液压系统、电气控制系统等。

铸造机采用辊子链输送铸模，通过船型溜槽和分配器将铝液导入模腔，铸造机采用浸泡铸模的方式间接冷却铸锭，冷却水盘及冷却水管路安装在铸造机机架上。

铸锭通过下接锭装置从铸造机转移到冷却运输机上，在转移的过程中，铸锭为大面朝下的状态，冷却运输机输送状态为步进式运作，铸锭在冷却运输机上的冷却采用大水量浸泡式冷却，铸锭离开冷却运输机后，温度已经降低到较低程度，可以满足堆码、捆扎的要求。

铸锭被冷却运输机输送至冷却运输机尾部，被堆垛装置的牵引钩牵引至整列平台上，在整列平台上按层排好的铸锭，由堆垛装置按层夹取，放置到转运机上实现锭垛的堆码。

铝锭在整列平台上排列好后，堆垛小车移动到整列平台上；夹具下降；夹取铝锭；夹具上升；小车移动；夹具旋转90°（或不动）；到达成品机堆垛区上方后，夹具下降；夹具松开，放下铝锭；夹具上升；夹具向整列平台移动，完成一个工作循环。

在堆垛小车移动过程中，夹具根据铝锭堆码的需要，由程序控制旋转（或不转）90°，这样将相邻两层铝锭按交错堆垛到位。

重复以上过程，完成每垛11层的堆码。

成品运输机主体是一台链式输送机，有六个固定位置的工位，成品机链条步进运动，将锭垛在各工位件转移。

六个工位除第一个用于堆码外，二、三、四工位用于人工半自动打捆，第五、第六两个工位用于将捆扎好的锭垛用叉车等装置运走。

2、技术方案简介
2.1、铸造机
外形尺寸：约～22m×3.5m×2.5m(L×W×H)
铸造机采用变频调速电机驱动，可变频调速及总线控制。

变频调速驱动装置：电机功率：P=5.5KW，配备相应功率的变频控制器。

冷却水量要求：85t/h
来自出铝流槽的铝水经船形溜槽和分配器连续地注入单锭重为10Kg铝锭铸模内，经过冷却、凝固而成型。

铸模的底部浸在水里，对铝锭进行间接冷却。

铸造机的组成大致可分为铸模、铸模传动系统、船形浇铸溜槽和回转分配器、冷却系统、机架、打印装置、锤击脱模装置、扶锭装置、信号装置、滑轨式接锭装置等几个部分。

铸造机是以铸造机机架为基础的链式铸模输送装置，驱动铸模由前至后移动，其速度与生产能力相适应，并且运行速度可在设计产量范围之内调整。

在经过浇铸装置时，铸模被注满铝液；浇铸系统为被动式旋转，分配器上联接有一传动链轮，由铸造机链条提供动力，在铸模链条的带动下，自动与铸模的移动速度相适应，使分配器浇口与铸模的容腔对应。

离开浇铸区后，在冷却系统的作用下，铸锭热量被带走，铸锭被冷却凝固。

冷却系统主要为铸模下方的冷却水盘，冷却水盘贯穿铸造机架上部底端链板底部，沿水盘两侧设有供水口，向水盘持续供水，以保证有足够的冷却水浸泡铸模底部；为限制冷却水的水位，水盘两侧设有溢流通道，供多余的水排走。

水盘设有多个出水口，收集水盘两端及两侧外溢的热水，并从外侧设封闭水管收集后汇入排水口；冷却水的注入量可以分段调节，以达到最佳效果。

在铸造机尾部设有锤击装置，通过敲击铸模边缘，使铸锭与铸模分离，实现铸锭脱模。

铝锭
被铸锭机下方的接锭装置接住，并将铝锭接收到冷却运输机的输送链上以进入下一道工序。

2.1.1 机架
铸造机机架：采用型钢焊接而成，所有的部件均安装于机架之上，铸造机架采用空心矩形钢管焊接而成，铸造机架上设置有铸模传动系统运行的轨道，轨道采用轻轨制作。

2.1.2 铸模
铸模被安装在运输机链条上，是一个接受铝液并使其冷却凝固的容器，它为铸造10Kg铝锭所专用。

铸模的材料为铸铁，表面光滑，内腔尺寸准确。

铸模内腔可按要求增加用户标识，铸模图纸按用户要求进行专门设计，并在用户确认后方可进行生产。

本机组共配备256块铸模。

2.1.3 铸模传动系统
铸模传动系统采用异步变频电机驱动，可通过变频器实现变频调速，调速范围在标称值的40%～110%。

铸模传动系统使安装在链条附件上的铸模作平移运动的装置，平移速度可根据铸造机产能的大小而调整。

操作者可以由操作台上的旋钮来调整电动机的转速，从而获得在规定范围内的任意铸造速度。

2.1.4船形浇铸溜槽和回转分配器
此装置由气缸驱动、工作时溜槽出口导向机组，其它情况下铝液导向废液池。

铝液经过铝流槽流入船形浇铸流槽，再流入分配器，经分配器注入铸模内。

船形浇铸溜槽安装在铸造机的机架上，正常工作情况下，铝液流向分配器。

紧急情况下，可在气缸的作用下进行倾翻，使铝液改向，流入铸机侧面的金属容器内，金属容器的容量应大于出铝流槽中全部铝水的体积。

回转分配器是一个圆形的金属件，将其架设在铸造机之上。

回转分配器由链条带动链轮转动，链轮与回转分配器联为一体，以确保铝液连续不断均匀而又平稳地流入铸模。

2.1.5防铝液进入水盘装置
本装置可在铸模中有铸锭或分配器进液流量过大的情况下，铝液沿铸模两侧边流出时，此装置能有效防止铝液进入到有水的冷却水槽中，并能将流入的铝液导流进入到预先设置的接受器中。

此装置可使铸造机在使用过程中保证铝液减少与水直接接触的机率，提高整机的使用安全！
2.1.6冷却系统
在铸造运输机机架的内部安装有水槽，铸模的底部浸泡在水面下做平移运动，从而实现对铝锭的间接冷却。

经过澄清的冷却水，自厂房外水池用管道送至铸造机水槽内，对铸模进行冷却。

热水经溢流堰流出并汇集于溢流口进入下水道。

外来冷却水量85m3/h，尾部回水溢流口远离尾部，以防止因操作不当，使铝水溢入水中发生爆炸。

本冷却系统采用喷射式结构，可以喷射水流至铸模表面，能有效破坏表面的气泡，提高冷却效率。

2.1.7字模打印驱动
打印机为气动打印方式，安装在铸造机机架上。

可以把产品的批号和生产日期的数码打印在铝锭的侧面，一次可打出多个数码，最多数量为10个字码。

打印机由打印头、摆臂和曲杆三部分组成。

浇铸铝锭时，每过一个铝锭,打印一次。

标配为双打印锤头，可通过旋钮进行选择切换其中之一使用，能有效节约更换字模的时间。

2.1.8锤击装置
锤击装置设置于机尾部分，通过气缸驱动，两个气缸动作敲击铸模边沿使得已经冷却的铸锭脱模，掉落至相应的工作位置。

一套锤击装置由两只左右分布的锤击臂组成。

2.1.9扶锭装置
安装在铸造机的头部链轮上，呈弧形配置，将铸造机的铝锭扶住，不使其从铸模内脱落出来，然后再靠接收臂将其放到冷却机的运输链上。

下接臂装置气缸布置到机架外。

2.1.10信号装置
信号装置由感应器及接近开关组成，感应器与传动链轮上的铸模位置相适应，可对各部的信号触发提供信号源。

2.1.11接锭装置
此装置可将铝锭从铸造机转移到冷却运输机的链条之上，使铝锭在冷却运输机的带动下离开此区域。

2.2 冷却运输机
外形尺寸：～11.2m×2.8m×1.15m(L×W×H)
冷却运输机采用变频调速电机驱动，可变频调速。

变频调速驱动装置：附电机功率：P=2.2KW，配备相应的调速变频器
冷却水量要求：60t/h
冷却运输机为一直线输送机，前端位于铸造机下方，后方连接堆垛机。

中部外围有冷却水槽，冷却水槽中的水对铝锭进行直接冷却。

为提高可靠性，及机组产能，冷却运输机为步进式输送方式，采用斜齿轮减速机直联变频电机驱动。

经过水冷以后的铝锭被送至冷却运输机的尾部，并由堆垛机的牵引装置引入到翻转装置及整列平台上。

冷却运输机主要由机架、传动系统、冷却装置、排锭装置组成。

2.2.1机架：
机架为焊接结构件，包括了冷却运输机的输送安装平台及冷却装置冷却水收集机构。

此机架有一定的空间用于盛装冷却铝锭用的冷却水，传动机构等部件均安装于此机架之上。

2.2.2传动机构：
从铸造机上被接收下来的铝锭被连续式下接锭装置输送过渡到冷却运输机的链条附件上，在链轮的带动下做连续运动，铝锭被带到冷却输送机中部的冷却装置，对铝锭进行直接水冷，整个水冷过程一直持续到整列组前。

2.2.3冷却装置
冷却装置由冷却进水管及水槽组成，冷却水直接接触铸锭表面，以达到冷却铸锭的方式。

2.2.4排锭装置：
在冷却运输机的后部，安装有事故排锭装置，可据生产实际情况，将不规整或不满足要求的锭铝人工推出流水线，避免其进入下道工序。

2.3、堆垛机
外形尺寸：～2.8m×1.8m×2.85m(L×W×H)
堆垛机由液压站驱动，通过液压缸、气缸等动作实现功能。

堆垛机主要由堆垛门架、牵引装置、翻转装置、整列装置、行走及夹具装置等构成。

导轨门架架设在整列机整列区和成品机堆垛区上方，堆垛小车设置于门架导轨上，升降夹具安装在堆垛小车上。

堆垛小车和升降夹具的配合，实现了将整列的铝锭在成品机上按要求堆码的工作。

铝锭在整列机上排列好后，堆垛小车移动到整列平台上；夹具下降；夹取铝锭；夹具上升；小
车移动；夹具旋转90°（或不动）；到达成品机堆垛区上方后，夹具下降；夹具松开，放下铝锭；夹具上升；夹具向整列平台移动，完成一个工作循环。

在堆垛小车移动过程中，夹具根据铝锭堆码的需要，由程序控制旋转（或不转）90°，这样将相邻两层铝锭按交错堆垛到位。

重复以上过程，完成每垛11层的堆码。

2.3.1堆垛门架：
采用型钢焊接而成，具有优良的刚度和强度，堆垛机的大部分部件均安装于堆垛门架之上。

2.3.2牵引装置：
该装置能从冷却运输机的尾部导轨将铝锭推移到整列装置上。

2.3.3翻转装置：
按照堆垛形状的要求对铝锭进行翻转180°的装置。

或者不翻转。

2.3.4整列装置：
该装置对一排铝锭进行整列排列的装置，利用缓冲架挡住第一层中的第一块铝锭，由导向升降机构的推动每一排铝锭前进，在推动过程中自动靠紧。

2.3.5行走及夹具装置：
此装置将整列的铝锭用夹具夹住并移放到成品运输机上进行堆垛的装置。

整套装置包括：1、夹具，2、旋转装置3、平移装置。

夹具对每一层铝锭，利用气缸的力量，将整列铝锭夹紧和放松；凡遇奇数层需要整列旋转的铝锭，夹具在气缸的动作下，与铝锭一起整体旋转；平移装置被装配在可移动的行走小车上，夹具上升与下降均由液压缸进行驱动。

而行走小车的行走，也同样是通过液压缸来驱动。

2.4成品运输机
外形尺寸：～8m×2.8m×3.2 m(L×W×H)
垛间距：约1270mm
输送能力：Max 5垛成品铝（可由用户定制加长输送机）
驱动装置：驱动功率：2.2kW。

一排整齐的铝锭用夹具将其从整列运输机上移放到堆垛运输机上来，按照规定的程序进行堆垛。

堆垛运输机实际上是一个链条带动的平板运输机，在运输机上每隔一定距离设置一组凸出板面的台，这一凸台既便于夹具的张开，又便于打捆时穿钢带和叉车叉板的插入。

整个运输机上共设有12个台，在运输机的板面上总会保持有6个台，可以同时停放6垛铝锭。

其中：一个用于堆垛、其余用于打捆和叉车运输。

成品运输机主要包括：机架、锭垛输送链板、锭垛输送装置、半自动气动打捆装置、自动停机信号装置等组成。

2.4.1机架：
机架采用型钢焊接而成，成品运输机的大部分装置安装于此机架之上。

2.4.2锭垛输送链板
锭垛输送链板由型钢及钢板焊接而成，在需要堆垛的位置设置有两块高于链板的抬板，用于放置堆垛机器人夹具来的整列铝锭，其上开有钢带槽，便于穿送钢带。

2.4.3锭垛输送装置
此装置由变频电机驱动，在每一垛锭堆垛完成后，锭垛输送装置自动步进运行一个垛位，前进约1270mm。

2.4.4半自动气动打捆装置
本机组采用半自动打捆。

气动打捆机安装在堆垛运输机的上方，可沿其工字形轨道移动，能在堆垛运输机的全长范围内工作，但通常情况下是在第二、三、四垛处进行打捆作业，第一垛正在堆垛，而第五、六垛已捆好待运。

每垛铝锭共11层54块，垛运板设计按纵向捆三道，横向捆二道。

气动打捆机由一人直接操作。

对钢带进行拉紧、锁扣和切断，完全由打捆机来完成。

当压缩空气力为0.4Mpa~0.5MPa时，将对钢带产生800~1000㎏的拉力。

铝带断面尺寸为： 32×0.9（宽×厚）。

气动打捆机用钢丝绳吊装在弹簧式平衡器的下面。

2.4.5自动停机信号装置：
信号装置布置于成品运输机尾部，信号的触发由一带弹簧的可退让装置完成。

当第六个锭垛存在铝锭（来不及叉取），并且第一个锭垛已经堆放完成时，机组动作时弹簧退让会触发此装置，此信号会使成品运输机自动停止，以等待操作人员对此情况进行处理。

此装置能保证机组的使用安全及人员安全，可防止铝锭翻出成品运输机的情况发生。

2.5、液压站系统
液压站系统使用场合：堆垛牵引装置油缸；堆垛机牵引托架小车移动、夹具升降油缸。

本系统采用油泵驱动：输出最高压力7Mpa，使用压力5Mpa，采用双电动驱动，配备加热器。

本系统要求采用冷却水冷却，冷却水用量为：5 m3/h。

油箱容积1000L，调试用油由用户自备，液压油牌号为：46#抗磨液压油。

设备在设计、制造过程中以上参数、规格型号可做合理调整，但会保证设备的正常使用。

2.6、电气控制系统
整机速可自动速度匹配，操作方式有手动、半自动、自动三种选择。

整机采用PLC-总线控制。

整套电气控制系统采用PLC控制，配置编程软件以及控制原程序。

铸机采用变频调速及总线控制、变频电机驱动。

PLC与各控制单元用总线连接，便于PLC与各动作单元的的实实通讯。

操作台设有控制方式选择开关，能实现铸机的手动、半自动、全自动操作。

中间继电器采用固体继电器。

所有控制元器件、端子线号增加标识。

3、制造标准及机组配置
3.1、整机制造执行标准
10kg铝合金锭铸造机在制造、装配、检验、涂装、安装及调试过程中，执行并遵循下列各项标准：并按“以高代低，以优代劣”，的原则实施。

设备在制造、装配、检验、涂装、安装及调试过程中，执行下列各项标准，并按“以高代低，以优代劣”，的原则实施。

(1) 焊接件（JB/T5000.3-2007）
(2) 铸铁件（JB/T5000.4-2007）
(3) 铸钢件（JB/T5000.6-2007）
(4) 铸钢件补焊（JB/T5000.7-2007）
(5) 切削加工件（JB/T5000.9-2007）
(6) 装配（JB/T5000.10-2007）
(7) 涂装（JB/T5000.12-2007）
(8) 配管（JB/T5000.11-2007）
(9) 铸钢件无损探伤（JB/T5000.14-2007）
(10) 锻铸件无损探伤（JB/T5000.14-2007）
(11) 产品检验通用技术要求（JB/T5000.1-2007）
(12) 手工电弧焊焊接接头的基本形式和尺寸（GB/T985.1-2008）
(13) 机械设备安装工程施工及验收通用规范（GB/T50231-2009）
(14) 轻金属冶炼机械设备安装工程施工及验收规范（YSJ412-92）
(15) 液压系统通用技术条件（GB/T 3766-2001）
(16) 设计文件及合同文件中的相关规定注：
1. 所有零件制造、装配、安装均应严格按设计图纸要求施工。

2.制造零件的所有材料严格按相应国标和部标中的技术要求执行。

遇有新旧标准交替时，按
相应材料对照表予以代换；如遇旧标准作废又无新标准代替时按原设计者出据的经审核签字的材
料代用通知单予以代用。

3. 该设备在设计、制造、安装、调试、验收中，当各标准有冲突时，以设计图纸为准。

4. 如遇上述设备及部件在制造及调试过程中的修改及完善，则作为补充内容的形式详细列出。

3.2、7～8t/h（10kg）铝锭连续铸造机组主要配置表
3.3、供货范围
供货范围包括了单台机组所包含的设备装置及机组，各机部件单元中已经包含了可实现其功
能的组成构件。

表一：
4、技术资料、服务提供及质量保证
2.11、技术资料提供
我们可向用户提供满足施工图设计要求的设备安装总图、外形图、布置图、设备基础资料图、电气原理图，安装、使用、维护说明书。

铸模图纸、易损件规格或图纸及其它经协商确定提供的图纸。

2．12、质量保证及技术服务
我们及时提供与设备有关的工程设计、设备制造、土建基础、开箱检验、安装、调试、性能验收试验、运行、检修等相应的技术指导、技术配合、技术培训等全过程的服务。

派出有丰富经验的技术人员到现场进行安装、调试、运行，并负责解决合同设备在安装调试运行中发现的制造质量及性能等有关问题。

在设备制作和调试过程中，若有需要，可以邀请用户主技术人员在制作地进行现场技术交流。

为业主在使用现场对相关人员进行培训。

10kg铝合金锭连续铸造机组技术方案
5、附图
5.1 铸锭外形示意
图一：铸锭外形尺寸
第9页
10kg铝合金锭连续铸造机组技术方案
5.2锭垛示意：
图二：锭垛排列示意
5.3机组布置示意：（此图为方案示意，具体布置根据用户要求）
图三：机组布置示意
第10页。