耐火材料生产线转运部分及配料毕业设计

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1、1、绪论-1-1.1课题研究背景-1-1.2本文主要工作-2-2、耐火制品生产流程分析-3-2.1耐火砖总体生产流程-3-2.2转运系统工艺流程-3-2.2.1转运系统整体流程-3-2.2.2转运系统流程分析-6-2.3转运车及其行走策略-7-2.3.1转运车的组成-7-2.3.2转运车及其行走策略-8-2.4本章小结-12-3、转运系统基础自动控制-12-3.1无线通信方案设计-12-3.2转运车硬件选用与组态-13-3.3转运车定位实现-14-3.4转运车PLC软件设计-16-3.5本章小结-19-4、总结-19-参考文献-20--25-1、绪论1

2、.1课题研究背景耐火材料工业，对商品生产工业如钢铁、水泥、玻璃、铝、铜、石油化工等的发展起着至关重要的作用。在高温工业的发展和技术进步的促进下，我国耐火材料工业迅速发展，现已基本形成了科研、设计、生产、应用的产业体系，同时耐火材料产量已多年居世界第一，但耐火材料产业整体的技术水平和产品结构等方面与国际先进水平相比差距很大。我国耐火材料产业与国外相比的差距主要表现在以下两个方面：1)耐火材料企业规模小、装备差。我国耐火材料产业主要是从“六五”发展起来的，在上世纪八十年代以后随着耐火材料科技攻关取得的科技成果转化生产，逐渐出现了一批定点生产这些品种的生产企

3、业，在我国改革开放的大形势下，往往一个品种由很多企业同时生产，形成低水平重复的局面。这些企业大多规模小，生产装备落后，原有的科技成果在这些企业中被改头换面，失去了原有的科技特点。加之数量众多且企业无序竞争，竞相压低价格，造成以偷工减料为手段的降低成本，致使本来装备落后、产品不稳定的状况更加严重。2)科研成果转化生产产业化的速度慢。耐火材料是钢铁、水泥、有色金属等工业的基础材料，高温窑炉的技术进步推动了我国耐火材料在品质、质量方面的发展，通过国家科技攻关和行业的科研项目取得了很多科技成果，很多成果在市场需求的情况下进行了生产转化，但是一些技术含量高，生产

4、难度大、技术附加值相对高的科技成果生产转化的速度较慢，迟迟不能形成大批量生产的能力，不能及时为高温工业的发展服务。近几年，我国耐火材料工业正朝着向产量降低、质量提高、品种增加的趋势发展。具体表现为：一方面耐火材料的主要用户如钢铁、水泥、玻璃、有色金属等行业的技术发展对耐火材料提出了更高的质量和品种要求。另一方面，这些行业在激烈的价格竞争中，向耐火材料提出了严峻的降低吨产品耐火材料成本的要求，致使耐火材料企业要以更大的投入加快新的优质产品开发与研究，以适应和满足这些行业的需求。目前，国内的耐火材料工业正处于转折时期，受到了国外先进技术的影响和冲击，他们对

5、先进、独创的技术和办法日益重视。因此，设计开发全新、高效、紧凑、低排放、清洁的生产工艺流程，拓展国内耐火材料行业的生存与发展空间，己经成为耐火材料行业内的共识-25-，同时耐火材料行业也面临着劳动力成本的提高、经济全球化、激烈的行业竞争所等带来的巨大压力。因此消耗最低的成本来完成最大效率的生产是在竞争中取胜的一个方向，并且在未来几年内人口红利的缺失将带来制造业生产成本的普遍提高，由此实现耐火材料生产线的全自动是不可避免的，由于其全自动过程主要包括耐火材料转运过程的全自动和其在高温窑炉内烧制的全自动过程。烧制耐火材料的高温炉窑主要包括超高温竖窑、超高温回

6、转窑、超高温隧道窑、节能型梭式窑及热处理窑。随着自动化技术的发展，耐火材料工业炉窑的控制水平也在提高。近年来，国内一些耐火材料工业炉窑已经实现能够全自动化控制，其主要特点是：采用PLC或小系统控制站，通过检测和控制设备对炉窑进行监测、自动操作；采用燃料-空气比例燃烧，实现炉窑合理燃烧和节能；采用分区控制温度技术，对不同炉窑制定相应的分布方案，以实现炉窑内温度的合理分布和控制；对炉窑的升温、保温、降温过程实现自动控制，减少操作中人为因素的影响，提高产品成品率。然而耐火材料转运过程的全自动过程发展比较缓慢，目前大多数企业仍采用人为推拉、手动操作完成窑车的运

7、转，造成生产效率低下、可靠性不强等。随着无线通信技术的发展及其在工业生产中的应用的推广,实现窑砖自动、可靠的运转已经成为现实。在耐火材料全自动生产线中，窑车转运的自动实现是重中之重。由于窑车自身的运行方向不能发生转弯现象，且考虑布局的合理性需要多条并行的轨道来实现窑砖的干燥、烧制等，为此就需要转运车来完成窑砖在不同轨道上的运转功能。转运车合理的进行窑砖的运转能够减少能量的消耗同时提高生产效率，为此摆渡车的最优调度来完成各个任务是本文研究的一个方向，同时窑砖生产流程的合理安排能否得到最大化的生产效率也是本文需要研究的重点内容。1.2本文主要工作本文以实际

8、工程项目某耐火材料生产线自动控制系统设计为背景来进行的。此次工程实践实习阶段主要涉及到耐火材料