淺談鋁陽極氧化線的節能增產技術改造

蘇志祥（廣東興發鋁業有限公司，廣東 佛山 528137）

鋁陽極氧化線是大型的自動化生產線，能夠實現手動和自動化工作，主要對鋁及鋁合金產品的表面進行氧化操作，具體由近30道工序構成，其中包括配備有3臺轉運物流滑車的龍門架軌道。3臺滑車根據相應的設定要求工作，然而滑車的設計并不是十分合理，且地面因下沉等原因不夠平滑，對氧化膜厚的自動控制造成了影響，同時也使產品的質量和效率受到波動，鋁陽極氧化線的設計的升級改進已勢在必行。

1 鋁陽極氧化線改造之前的不足

1.1 鋁陽極氧化線耗能較高

改造之前的鋁陽極氧化線設備較多，包括七個氧化缸和七個250kVA以上的風冷卻變壓器式整流機，耗能較大。變壓器式整流機電能轉換率消耗極大，正常情況下最高轉換率為75%左右，而半裁或輕裁時則降低至55%至65%，多消耗的電能高達1/4至1/3，按照改造之前的鋁陽極氧化線來計算每年平均多消耗的電量多至100多萬千瓦時。其次，整流機變壓器熱量高，設備容易因溫度過高而受損，由此帶來的維修費用也不是小數目。同時，鋁陽極氧化線的耗能還體現在變壓器式整流機易受到諧波的干擾，為此配備的降低干擾的設備之上。

1.2 鋁陽極氧化線氧化工序缺乏自控能力

改造之前的鋁陽極氧化線的技術水平較為有限，并沒有配備在線氧化膜厚檢測技術，尚無能力把現場氧化的狀況轉達至控制系統，更難以實現實時監控，氧化工序缺乏自動控制能力。在實際使用過程中，往往是工作人員以經驗為參照，對上位機的氧化工作時間進行設定，同時結合整流機的工作電壓、電流等狀況按需調整，也常常通過延長氧化時間來保證氧化膜厚，然而此舉措存在風險，一方面是實際產品和標準之間的一致性差異，另一方面是較為巨大的電能浪費。

1.3 鋁陽極氧化線滑車系統設計不合理

鋁陽極氧化線的滑車系統多為門式框架，在剛性及強度上有所欠缺，且容易因為時間及使用的緣故發生形變至八字形，因而造成滑車安全方面的隱患。而滑車一端所配有的行走電機又造成了滑車兩端重量不均衡而重心轉移，給滑車行走時兩端的一致性帶來不便。另一方面，滑車軌道因地基下沉的緣故無法保持平滑筆直，滑車搖晃幅度較大，滑車的定位的準確度較低。

1.4 鋁陽極氧化線設備地基下沉現象嚴重

鋁陽極氧化線設備多安裝在水泥平臺上，而其下方多為松軟土地，在受到不均勻的壓力等外力的作用下極易下沉，導致鋁陽極氧化線發生變化甚至損壞，滑車軌道也由此不再平滑比直而易形成波浪形，控制系統的控制能力減弱甚至有控制設備開關罷工的現象。由此可知，鋁陽極氧化線設備的地基下沉問題很嚴重，易給設備帶來損壞，還可能影響設備的正常工作。

2 鋁陽極氧化線節能增產技術改造建議

2.1 鋁陽極氧化線的整流機的升級改造

鋁陽極氧化線的節能增產技術改造首先應降低其強大的消耗，從傳統使用的變壓式整流機轉換為250kVA左右的開關電源型整流機。開關電源型整流機電能轉換率較電壓式整流機而言有大幅提升，能高達90%以上，同時體積更為輕便。開關電源型整流機配有的納米變壓器電能轉換率更是能夠高達99%。此外，開關電源型整流機所受干擾較少，溫度消耗也較為正常，各方面而言對消耗均有所降低。

2.2 鋁陽極氧化線的控制系統及滑車的技術改造

鋁陽極氧化線應提升自動控制能力，建議配備在線氧化膜厚檢測設備，以信息技術來輔助原本由人操作的工作，事先設定好參數，并將氧化膜厚嚴格控制在設定參數范圍內，當超過范圍時便第一時間發信號給PLC，加速氧化線的自動化，使工作質量和效率雙向提升。同時，滑車的技術也需改造，改造之前的滑車運行線路較為復雜且有重復，應對此進行重新細化，各自進行明確分工，以節省時間。并且對滑車系統進行升級，對其門式框架等進行修正，增強其強度提升其運行速度。

2.3 鋁陽極氧化線的地基和機架結構等的改造

鋁陽極氧化線地基下沉易造成嚴重的損失，在此方面上應進行的改造即，將整個的鋁陽極氧化線設備移至它處，然后穩固其下方的平臺，使之平穩安全后，再重新將鋁陽極氧化線裝回。在重新安裝的過程中應注意適當調整，將動力、控制信號電纜分別放置，從而降低干擾。

3 結語

鋁陽極氧化線改造之前使用的是變壓器式整流機，有著較低的電能轉換率及較大的電能消耗，每年的平均消耗量高達100萬千瓦時之多，將變壓器式整流機換為開關閉電源型整流機每年可節省電費、設備維修等共計100萬之多的費用。同時，鋁陽極氧化線氧化工序自動控制能力有待提高，對此可配備在線氧化膜厚檢測設備來增強。其次，滑車系統的門式框架應進行校政，滑車運行線路也應該重新合理分配。另外，鋁陽極氧化線地基下沉問題需要關注，應在穩固地基之后重新安裝設備。

[1]何躍武.鋁陽極氧化線的節能增產技術改造[J].電工技術，2012（03.

[2]郭鶴桐，王為.鋁陽極氧化的回顧與展望[J].材料保護，2010（01.