في مجالات التصنيع المتطورة مثل الطيران والصناعات الدفاعية والعسكرية والنقل، فإن استقرار أداء مواد سبائك الألومنيوم كبيرة الحجم يحدد بشكل مباشر القدرة التنافسية الأساسية للمنتجات النهائية. لفترة طويلة، واجهت المعالجة الحرارية المتقادمة لمنتجات سبائك الألومنيوم عقبتين رئيسيتين: "من الصعب معالجة المنتجات كبيرة الحجم في فرن واحد" و"من الصعب ضمان التحكم في درجة الحرارة بدقة عالية". أفران التقادم التقليدية محدودة بطول غرفة الفرن، الأمر الذي لا يؤدي فقط إلى انخفاض كفاءة الإنتاج ولكن يؤدي أيضًا إلى أخطاء كبيرة في التحكم اليدوي في درجة الحرارة، مما يؤدي إلى ضعف اتساق أداء المواد، واستهلاك الطاقة العالي، وعدم القدرة على تلبية المتطلبات الصارمة لإنتاج المواد المتطورة.
كمورد رئيسي لمواد سبائك الألومنيوم في القطاعات الوطنية الرئيسية، شاركت شركة Yuefeng Aluminium Industry Co., Ltd. بعمق في إنتاج مواد سبائك الألومنيوم المتطورة. من خلال الترقية والتحويل الذكي للمعدات، فقد صممت خصيصًا فرن التعتيق الذكي الذي يمكن التحكم بدرجة حرارته بطول 22 مترًا. لقد نجحت في اختراق الحواجز التقنية المزدوجة من حيث الحجم والدقة، وحققت قفزة متزامنة في القدرة الإنتاجية وتحسين الجودة، ووضع أساس متين لإنتاج مواد سبائك الألومنيوم المتطورة.
وقد أتاح التصميم الطويل جدًا الذي يبلغ طوله 22 مترًا تحقيق قفزة كبيرة في إنتاج الإنتاج.
تعد الزيادة في حجم الإنتاج الميزة التقنية الأكثر وضوحًا للفرن الجديد الذي يتم التحكم في درجة حرارته بمرور الوقت. لقد أدى تصميم غرفة الفرن الطويلة جدًا التي يبلغ طولها 22 مترًا إلى تغيير وضع الإنتاج التقليدي تمامًا. بالمقارنة مع القيود المفروضة على الأفران التقليدية التي يتم التحكم في درجة حرارتها الزمنية، والتي تحتوي على "غرف فرن قصيرة وإنتاج فرن منفصل"، فإن الفرن الجديد الذي يتم التحكم في درجة حرارته الزمنية يحقق "معالجة الفرن بالكامل" من خلال غرفة الفرن الطويلة للغاية التي يبلغ طولها 22 مترًا. وصلت قدرة التحميل الفردية إلى مستوى جديد، حيث زادت بنسبة 333% مقارنة بالفرن الأصلي الذي يتم التحكم في درجة حرارته بطول 8.5 متر، مما يتحرر تمامًا من قيود الكفاءة المتمثلة في "إنتاج الفرن المنفصل".
"في السابق، عند معالجة الأنابيب الخاصة ذات القيمة المضافة العالية التي يزيد طولها عن 9 أمتار، نظرًا للقيود المفروضة على حجم غرفة الفرن، كان يجب قطع الأطراف بطول 8 أمتار قبل تحميلها في الفرن. يمكن لكل فرن أن يستوعب دفعتين فقط، مما يؤدي إلى فترات زمنية طويلة، وفقدان إنتاجية المنتج بسبب قطع الأطراف، والتغيرات المتكررة في أداء الدفعة." أوضح المشرف الرئيسي على فرن التقادم في مصنع Yuefeng لسحب الألمنيوم، "الآن، فرن التقادم بطول 22 مترًا لديه حجم حجرة فرن يتطابق تمامًا مع طول المنتجات. لم تعد تقادم الأنابيب الخاصة تتطلب قطع الأطراف أو الانتظار. يمكن لكل فرن تحميل 10 دفعات من المواد للتعتيق في وقت واحد، وقد زادت كفاءة معالجة التقادم لمرة واحدة بمقدار 5 مرات مقارنة بالمعدات الفردية الأصلية."
بالإضافة إلى التقدم في سعة التحميل الفردي، فإن الفرن القديم الذي يبلغ طوله 22 مترًا قد عزز الكفاءة بشكل أكبر من خلال التحسين التشغيلي. ومن خلال الاعتماد على تحسين العملية لتحقيق التشغيل السلس، يتم تقليل وقت دوران المنتج لكل دفعة بمقدار 30 دقيقة. وفي الوقت نفسه، يجمع المشغلون بين الخبرة العملية لتصميم وتصنيع إطارات مواد مخصصة للتقادم، مما يقلل وقت التحميل لكل فرن بمقدار 40 دقيقة. لقد تجاوز متوسط إنتاجية معالجة التعتيق الشهرية 360 طنًا، مع تحسين كفاءة الإنتاج الإجمالية لمجموعة أفران التعتيق بنسبة 80% مقارنة بالأصلي.
±1 درجة مئوية تحكم دقيق في درجة الحرارة، مما يعزز خط الدفاع الأساسي للجودة
بالنسبة لمواد سبائك الألومنيوم المتطورة، فإن دقة التحكم في درجة الحرارة أثناء عملية المعالجة الحرارية القديمة تحدد بشكل مباشر الخواص الميكانيكية للمادة. لقد حقق الفرن القديم الذي يبلغ طوله 22 مترًا في مصنع Yuefeng لسحب الألمنيوم تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة من خلال التحول التكنولوجي الذكي، مما حل مشكلة توحيد درجة الحرارة في غرفة الفرن الطويلة للغاية. تعتمد المعدات "نظام تحكم مستقل متعدد المناطق + نظام حلقة مغلقة ذكي"، مع 10 مناطق تسخين مستقلة في غرفة الفرن. تم تجهيز كل منطقة للتحكم في درجة الحرارة بثلاثة مزدوجات حرارية مزدوجة الرأس من النوع N لمراقبة درجة حرارة غاز الفرن في الوقت الفعلي. مع نظام التحكم النبضي الأوتوماتيكي PID، فإنه يحقق دقة التحكم في درجة الحرارة بـ ±1°C وتوحيد درجة حرارة الفرن بـ±2°C، ليصل إلى المستوى الرائد في الصناعة.
يوفر النظام الذكي الدعم الفني للتحكم الدقيق في درجة الحرارة. تم تجهيز المعدات بنظام التحكم الذكي PLC، الذي يدمج إمكانية تتبع البيانات ووظائف الضبط التلقائي. بعد أن يقوم المشغلون بتعيين معلمات العملية من خلال وحدة التحكم، يمكن للنظام أن يكمل تلقائيًا العملية الكاملة لارتفاع درجة الحرارة، والحفاظ على الحرارة، وانخفاض درجة الحرارة، مما يزيل الأخطاء التشغيلية البشرية. وفي الوقت نفسه، يتم إنشاء قاعدة بيانات لمعلمات العملية لتخزين مخططات التقادم المتخصصة لمختلف المجالات مثل صناعة الطيران والسيارات. ويمكن الاستعانة بها بسرعة وفقًا لمتطلبات المنتج، مما يضمن استقرار أداء المواد. من خلال اختبار الأداء، فإن عملية المعالجة الحرارية المتقادمة لمنتجات سبائك الألومنيوم المعالجة في فرن التعتيق بطول 22 مترًا لديها معدل مؤهل يبلغ 100%، مما يلبي تمامًا المتطلبات الصارمة للمجال المتطور من أجل اتساق أداء المواد.
وقد أدى تكامل المهارات البشرية والتكنولوجيا إلى تسهيل التحول والترقية الذكية للتكنولوجيا، ليس فقط تعزيز إنتاجية وجودة عمليات تعتيق مادة الألومنيوم، ولكن أيضًا تمكين المشغلين من تحقيق قفزة كبيرة من "العمال الجسديين" إلى "الخبراء الفنيين". في أفران التعمير التقليدية، يلزم وجود ثلاثة مشغلين على الأقل في كل نوبة عمل للتعامل مع مهام مثل تحميل الأفران ومراقبة درجات الحرارة وضبط المعلمات وتسجيل البيانات يدويًا، وهو ما يتضمن كثافة عمالية عالية ويكون عرضة للأخطاء. لقد أدى التحكم الذكي في الحلقة المغلقة للمعدات الجديدة إلى جعل عملية التشغيل آلية للغاية، مع الحاجة إلى مشغل واحد فقط لإكمال العملية بأكملها لقطعة واحدة من المعدات.
"في السابق، عند تشغيل الفرن، كان يتعين على المرء أن يكون دائمًا في الموقع لمنع تقلبات درجة الحرارة من التأثير على جودة المنتج؛ الآن، من خلال النظام الذكي، يمكن مراقبة منحنيات درجة الحرارة لـ 10 مناطق درجة حرارة في الوقت الفعلي. سيتم تصحيح أي انحراف عن القيمة المحددة تلقائيًا وسيتم إطلاق إنذار." تم شرح ذلك من قبل مشغل فرن درجة الحرارة الزمنية. اعتمد المشغلون على خبرتهم السابقة في تشغيل درجة حرارة الوقت، ودرسوا خصائص المعدات، ولخصوا منحنيات درجة حرارة الوقت المثالية لمواصفات مختلفة من المنتجات، مما أدى إلى تقليل الوقت لنفس مواصفات المنتجات بنسبة 35%. ومن خلال إنشاء آلية "التدريس والتوجيه"، تم نقل مهارات تشغيل المعدات الذكية والخبرة في التعامل مع الحالات غير الطبيعية إلى الموظفين الجدد. وقام ثلاثة موظفين رئيسيين بتدريب أربعة مشغلين مؤهلين، مما شكل خط أنابيب للمواهب للعمال المهرة.
الابتكار التكنولوجي الموفرة للطاقة لتحقيق خفض التكاليف وتحسين الكفاءة، وتحقيق وضع مربح للجانبين.
وفي ظل استراتيجية "الكربون المزدوج"، أصبح الحفاظ على الطاقة وخفض التكاليف المطلبين الأساسيين لتحويل الصناعة التحويلية والارتقاء بها. إن الفرن القديم الذي يبلغ طوله 22 مترًا في مصنع Yuefeng لسحب الألمنيوم يتميز بتقنيات توفير الطاقة المتكاملة بشكل عميق لتحقيق التخفيض في كل من استهلاك الطاقة وتكاليف الإنتاج. تعتمد جدران الفرن، وأسفله، وأعلىه جميعًا هيكل "لوحة فولاذية مزدوجة الطبقة + مسامير تثبيت لتثبيت المواد العازلة"، ويتم اختيار لوح الصوف الصخري عالي الكفاءة كمواد عازلة، مع سمك طبقة عازلة يصل إلى 300 مم. عند درجة حرارة الفرن 300 درجة مئوية، فإن درجة حرارة الغلاف الخارجي للفرن لا تتجاوز درجة الحرارة المحيطة بـ 15 درجة مئوية. إلى جانب نظام التحكم الذكي في درجة الحرارة، يتم تجنب التسخين المفرط، ويتم تقليل إجمالي استهلاك الطاقة بنسبة 25% تقريبًا مقارنة بالمعدات التقليدية، مما يوفر حوالي 4 ملايين كيلووات/ساعة من الكهرباء سنويًا، أي ما يعادل توفير في التكلفة يزيد عن 180,000 يوان.
لقد حقق فرن تعتيق الألمنيوم بطول 22 مترًا في مصنع Yuefeng لسحب الألمنيوم قفزة مزدوجة في كل من الإنتاج والجودة. يعد هذا إنجازًا مهمًا للتحول الفني العميق للمصنع وتعزيز التطوير الصناعي. بدءًا من اختراق التحسين السريع في الإنتاج إلى التحول الأخضر لتوفير الطاقة وخفض التكلفة، وحتى ضمان الجودة للتحكم الذكي والدقيق في درجة الحرارة، أنشأت المعدات الجديدة الأساس الأساسي لإنتاج المواد المتطورة ذات المزايا التقنية المتعددة.
