一种智能型铝箔热处理系统技术方案

本发明专利技术提供一种智能型铝箔热处理系统，包括：生产管理系统、设备管理系统、数据通讯系统及外置加热式炉。可根据订单需求智能、精确的控制铝箔热处理工艺和过程，并对生产过程、工艺控制、产量能耗、产品质量、设备状态进行采集、统计和分析，热处理时热场均匀性优良，节能高效，提升铝箔制品品质等级，有效满足未来铝箔热处理品质高精化、铝箔热处理过程智能化的系统需求。

An intelligent heat treatment system for aluminum foil

【技术实现步骤摘要】
一种智能型铝箔热处理系统
本专利技术属于铝箔热处理
，尤其涉及一种智能型铝箔热处理系统。
技术介绍
铝箔通常经过熔炼-铸锭、铸棒、铸轧-热轧、冷轧、精轧、合卷、分切、退火等工艺制成，铝箔经过各种加工设备多道次加工后会破坏其原有材料内部晶粒组织结构，产生组织应力，进而降低其抗拉强度和延展性能，同时其表面也会残留各种油污，因此通常需要根据最终用途的要求在铝箔热处理炉中通过一定时间的热处理，即退火、时效、均质等工艺，通过电能或燃气加热铝箔热处理炉炉内空气进而加热铝材，执行多时段的加热-保温-降温等工艺，使其内部晶粒组织结构重组，也即再结晶，实现铝材消除加工应力、改善组织力学性能指标，同时在高温下将油污烘干以提高表面洁净度。现有技术中铝箔的退火工艺制定的主要理论依据是铝箔的再结晶温度和轧制油的馏程来制定退火温度。根据料卷的宽窄制定退火时间，比如1000系铝箔的再结晶温度为240-260℃，一般铝箔轧制油的馏程为190-280℃，据此制定的退火工艺温度应在260℃以上，考虑到铝卷的空隙率较低，油气的扩散阻力等因素，理论退火温度应在260-320℃之间，并根据料卷规格不同确定退火时间。但这种理论下制定的退火工艺，铝箔退火质量却不尽人意，铝箔容易形成起杠、氧化粘连、油斑、力学性能不达标等退火品质缺陷问题，轻者降级处理，重者直接报废，进而严重影响生产效率和降低生产利润。国内现有铝箔制品在品质等级方面相比较差，除基础材料原因外，关键制约因素是铝箔热处理工艺、过程控制和热处理炉，现有铝箔热处理炉多为箱式电加热炉，是我国热工设备生产企业根据上世纪80年代初国外进口的、用于铝合金中厚板带的退火炉形式进行仿制和改进的，其主要特征是箱式炉体，循环风机、加热器和导流板式风道内置于炉膛，采用热电偶监测炉膛温度和料温；在铝箔热处理时，由操作人员根据“订单退火工艺卡”的要求采用定时定温和比例料温两种温度在热处理炉控制系统中输入如控温段位、加热时间、加热温度等退火工艺参数，由设备管理系统中的PLC“模糊自整定PID控制”方法进行运算、控制加热器和风机实现炉气温度控制，热处理过程中由人工定时进行炉温巡检并记录在热处理操作记录单上，热处理完成后系统提示操作人员进行出料，热处理过程结束。现有由铝箔热处理过程控制方法和热处理炉经常会碰到铝箔材料差异、温度反馈滞后和延时、炉气流体的非线性变化、以及订单排产和需求变化等的因素的干扰，其中有的参数未知或缓慢变化，有的带有延时和随机干扰，无法获得较精确的数学模型或模型非常粗糙，甚至仅凭经验制定工艺、依靠人工进行过程粗犷控制，除生产效率低外，工艺和过程数据采集偏漏、缺乏科学系统的数据统计和分析、热处理炉热场均匀性差等问题，无法解决铝箔热处理品质提升和铝箔热处理智能化难题。
技术实现思路
有鉴于此，为解决现有技术存在热处理工艺不精准、过程控制粗犷、热处理炉热场均匀性差、所得铝箔制品品质等级低的缺陷，缺少对铝箔退火生产过程各种数据统计和分析，提供一种智能型铝箔热处理系统。对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。本专利技术采用如下技术方案：在一些可选的实施例中，提供一种智能型铝箔热处理系统，包括：生产管理系统、设备管理系统及外置加热式炉；所述生产管理系统，用于获取上层管理系统或人工输入的生产任务指令，采集、统计和分析所有需要热处理铝箔的物料特性信息和工艺参数、外置加热式炉运行数据、生产效能数据，构建铝箔热处理工艺控制数学模型，形成铝箔热处理工艺和过程控制参数，依据所述铝箔热处理工艺和过程控制参数生成控制指令，并将所述控制指令下达给所述设备管理系统；所述设备管理系统，用以接收所述生产管理系统下发的控制指令，依据所述控制指令控制外置加热式炉的各个功能部件进行铝箔热处理加工操作。在一些可选的实施例中，所述的一种智能型铝箔热处理系统，还包括：数据通讯系统，用于所述生产管理系统、所述设备管理系统、所述外置加热式炉、上层管理系统及辅助设备之间的数据通讯和连接；所述数据通讯系统包括：联接所述生产管理系统、所述设备管理系统及所述外置加热式炉之间的数据通讯的硬件和数据接口，所述生产管理系统与所述上层管理系统之间数据通讯的硬件和数据接口，所述生产管理系统与所述辅助设备之间数据通讯的硬件和数据接口。在一些可选的实施例中，所述辅助设备包括：自动化装卸料车、备料平台、数字化仓库、监控视频、电子看板；所述上层管理系统包括：企业ERP系统、MES系统。在一些可选的实施例中，所述设备管理系统包括：人工指令接收模块，用于接收人工向设备管理系统下达的控制指令，以控制所述外置加热式炉的各个功能部件进行铝箔热处理加工操作。在一些可选的实施例中，所述外置加热式炉包括：加热器、循环风机、负压除油系统及吹洗阀，所述加热器、循环风机、负压除油系统及吹洗阀设置在所述外置加热式炉主体的上方。在一些可选的实施例中，所述设备管理系统接收所述生产管理系统或人工下发的控制指令，控制所述外置加热式炉本体上方的加热器、循环风机、负压除油系统及吹洗阀进行铝箔热处理加工操作；所述铝箔热处理加工操作包括：炉门开关、加热炉气、炉气循环、负压除油、吹洗降温、炉气和料卷温度监测、安全防护操作。在一些可选的实施例中，所述生产管理系统包括：订单管理模块，用于对每一个需要热处理的铝箔卷各项热处理前、后的物料特性信息进行采集和整理，形成铝箔卷物料信息库；工艺库管理模块，用于依据所述铝箔卷物料信息库中的物料特性信息结合热处理前性能控制目标和热处理后检测试验数据按照内置的所述铝箔热处理工艺控制数学模型进行比对，生成热处理工艺和过程控制参数，执行的热处理工艺和过程控制参数自动生成工艺配方编号并导入到相应的订单信息中；生产效能管理模块，用于对热处理工艺和过程控制参数的数据进行统计和分析，并输出包含有热处理生产线效能管理数据的表单；数据采集模块，用于采集铝箔热处理订单、热处理工艺、过程控制参数的关键数据，所述关键数据包括：订单编号或编码、铝箔初始料温、实时炉气温度、实时风机状态数据、实时炉膛压力值、实时铝箔料温、实时炉体安全防护状态；控制指令模块，用于依据所述订单管理模块、工艺库管理模块、生产效能管理模块及数据采集模块的统计分析结果构建铝箔热处理工艺控制数学模型，形成铝箔热处理工艺和过程控制参数，依据所述铝箔热处理工艺和过程控制参数生成控制指令，并将所述控制指令下达给所述设备管理系统。在一些可选的实施例中，所述物料特性信息包括：订单号、卷号、合金牌号、厚度、宽度、卷径、重量、退火状态、拉伸率、抗拉强度、洁净度等级。在一些可选的实施例中，所述热处理工艺和过程控制参数包括：控温时段、加热时间、炉气目标温度、循环风机频率、负压风机频率、吹洗阀开度。本专利技术所带来的有益效果：可根据订单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能型铝箔热处理系统，其特征在于，包括：生产管理系统、设备管理系统及外置加热式炉；/n所述生产管理系统，用于获取上层管理系统或人工输入的生产任务指令，采集、统计和分析所有需要热处理铝箔的物料特性信息和工艺参数、外置加热式炉运行数据、生产效能数据，构建铝箔热处理工艺控制数学模型，形成铝箔热处理工艺和过程控制参数，依据所述铝箔热处理工艺和过程控制参数生成控制指令，并将所述控制指令下达给所述设备管理系统；/n所述设备管理系统，用以接收所述生产管理系统下发的控制指令，依据所述控制指令控制外置加热式炉的各个功能部件进行铝箔热处理加工操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能型铝箔热处理系统，其特征在于，包括：生产管理系统、设备管理系统及外置加热式炉；
所述生产管理系统，用于获取上层管理系统或人工输入的生产任务指令，采集、统计和分析所有需要热处理铝箔的物料特性信息和工艺参数、外置加热式炉运行数据、生产效能数据，构建铝箔热处理工艺控制数学模型，形成铝箔热处理工艺和过程控制参数，依据所述铝箔热处理工艺和过程控制参数生成控制指令，并将所述控制指令下达给所述设备管理系统；
所述设备管理系统，用以接收所述生产管理系统下发的控制指令，依据所述控制指令控制外置加热式炉的各个功能部件进行铝箔热处理加工操作。


2.根据权利要求1所述的一种智能型铝箔热处理系统，其特征在于，还包括：数据通讯系统，用于所述生产管理系统、所述设备管理系统、所述外置加热式炉、上层管理系统及辅助设备之间的数据通讯和连接；
所述数据通讯系统包括：联接所述生产管理系统、所述设备管理系统及所述外置加热式炉之间的数据通讯的硬件和数据接口，所述生产管理系统与所述上层管理系统之间数据通讯的硬件和数据接口，所述生产管理系统与所述辅助设备之间数据通讯的硬件和数据接口。


3.根据权利要求2所述的一种智能型铝箔热处理系统，其特征在于，所述辅助设备包括：自动化装卸料车、备料平台、数字化仓库、监控视频、电子看板；所述上层管理系统包括：企业ERP系统、MES系统。


4.根据权利要求1至3任一项所述的一种智能型铝箔热处理系统，其特征在于，所述设备管理系统包括：人工指令接收模块，用于接收人工向设备管理系统下达的控制指令，以控制所述外置加热式炉的各个功能部件进行铝箔热处理加工操作。


5.根据权利要求4所述的一种智能型铝箔热处理系统，其特征在于，所述外置加热式炉包括：加热器、循环风机、负压除油系统及吹洗阀，所述加热器、循环风机、负压除油系统及吹洗阀设置在所述外置加热式炉主体的上方。


6.根据权利要求5所述的一种智能型铝箔热处理系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑旺林，刘玖鑫，符林江，侯强，
申请(专利权)人：宁波萨科森工业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33