CFA 中 国 铸 造 协 会 标 准 T/CFA 031103.2 --2018 铸铁感应电炉熔炼浇注单元通用技术要求 General technical requirements for cast iron smelting unit with induction furnace 2018–12–01发布 2018–12–01 实施 中国铸造协会 发 布 ICS 2 5.180.10 J 31 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 T/CFA 031103.2 -2018 I 目 次 前 言 ................................ ................................ ............. II 1 范围 ................................ ................................ .............. 1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ .... 1 3 术语和定义 ................................ ................................ ........ 1 4 缩略语 ................................ ................................ ............ 1 5 总则 ................................ ................................ .............. 1 6 单元设备 ................................ ................................ .......... 2 7 单元系统 ................................ ................................ .......... 2 全国团体标准信息平台 T/CFA 031103.2 -2018 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 请注意本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国铸造协会标准工作委员会提出。 本标准由中国铸造协会归口。 本标准主要起草单位：共享智能铸造产业创新中心有限公司、宁夏共享集团股份有限公司、。 本标准参与起草单位：共享装备股份有限公司、四川共享铸造有限公司。 本标准主要起草人：彭凡、杨 军、原晓雷、刘亚宾、乃晓文、常涛、李广伦、孙升、薛蕊莉、黄 彬兴。 本标准参与起草人：林凯强、潘建平、陈孝先、刘洋、柳东东、肖红、宗显宝。 本标准 2018年 12月 01 日为首次发布。 全国团体标准信息平台 1 铸铁感应电炉熔炼浇注单元通用技术要求 1 范围 本标准规定了 铸铁感应电炉熔炼浇注单元设备、 单元控制与管理系统在系 统集成、 现场过程执行、 监控与管理等方面的基本功能与通用技术要求 。 本标准适用于铸铁感应电炉熔炼浇注。 2 规范性引用文件 下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本 标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。 GB/T 5611 铸造术语 T/CFA 031103.5 -2018 铸造数字化工厂通用技术要求 3 术语和定义 GB/T 5611 和T/CFA 031103.5 -2018中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 工艺系统 process system 铸造工艺数字化设计应用的软件系统的总称，一般包括 CAD、CAE、CAPP和PDM。 4 缩略语 CE 碳当量 Carbon Content FB 现场总线 Field Bus LIMS 实验室信息管理系统 Laboratory Information Management System MES 制造执行系统 Manufacturing Execution System 5 总则 5.1 功能架构 铸铁感应电炉熔炼浇注单元（以下简称熔炼浇注单元）功能架构如图 1。 全国团体标准信息平台 T/CFA 031103.2 -2018 2 图1 铸铁熔炼浇注单元功能架构 5.2 单元组成 熔炼浇注单元主要由 单元设备，控制与管理系 统（以下简称单元系统）组成。单元设备提供熔炼 浇注单元运行的物质基础； 单元系统通过 FB总线与单元设备集成， 通过数据接口 （如 ESB、ODBC、JDBC、 API等）与其他信息管理系统（如 MES、LIMS等）集成，主导现场 过程执行。 6 单元设备 具备熔炼浇注 过程所需的硬件设备及装置，如自动配料设备 、感应电炉、除尘设备、烤包设备、 转运设备、变质处理与浇注等生产设备，测温枪、热分析仪、光谱分析仪等检测设备，以及电力仪表、 温度传感器、称重传感器等装置。所有设备及装置通过控制器、网关模块等，以 FB总线方式与 OPC Server对接，实现设备、生产、质量、成本等数据的交互，具体要求参照 T/CFA 031103.5 -2018执行。 7 单元系统 7.1 计划管理 单元系统应 从ERP、MES或其他信息管理系统 获取生产计划， 并跟踪生产计划的当前执行状态 （如 可执行、执行中、执行完毕等）。 7.2 过程控制 7.2.1 生产准备 熔炼浇注单元 熔炼浇注单元控制与管理系统 熔炼浇注单元设备 过程控制 计划管理 设备管理 生产成本管理MES CAPP ... 统计分析 自动配料设备 感应电炉 检测设备 （测温 /热分析仪 /光谱仪） 转运设备 … 传感器 变质处理设备 浇注设备 … LIMS ERP 图例： 熔炼浇注单元 具备的功能 熔炼浇注单元 之外的功能熔炼浇注单元 可选的功能* * 全国团体标准信息平台 3 7.2.1.1 炉前巡检 开炉前应检查设备的完好性及原辅材料的准备情况，单元系统自动判断巡检结果。巡检事项包括 但不限于： a) 检查自动配料、熔炼、除尘、烤包、检测、转运、变质处理、浇注等设备及其附属设施的完 好性与合规性。 b) 检查原辅材料是否符合安全生产要求（如是否有密封容器、锈蚀、潮湿情况等），以及数量 是否满足安全库存需求。 7.2.1.2 烤包 对于存在烤包设备及工艺需求的情况，应执行烤包作业。 7.2.2 配料 根据当前炉次对应的生产计划、材料清单，以及从工艺系统 中获取的 炉料成份配比数据，从 LIMS 中获取的原辅材料检测结果，单元系统应自 动计算备料信息（如废钢、机铁、生铁、 硫铁、硅铁、锰 铁、合金及增碳剂等材料的重量） 。配料过程启动后，单元系统应向自动配料设备发送配料清单，自动 配料设备按照配料清单及配料顺序进行配料。单元系统应自动采集配料过程中的配料实际值与 累计值， 并向ERP反馈当前 炉次的原材料消耗数据 。 7.2.3 熔炼 炉料化清后进行炉内测温，将测温数据与工艺系统中 的工艺数据 比对，当达到炉内取样温度后， 单元系统应提示炉内取样操作， 向LIMS发送过程检测任务（如传送光谱试样） ，接收其过程检测结果 （如碳、硅、锰、磷、硫、铜、铬、钼、锡、镍等成份百分比含 量）。 炉内取样一般包括光谱取样、热分析仪取样和三角试片取样，其检测过程应： a) 自动记录光谱试样的检测结果。 b) 自动采集热分析仪的检测结果数据（如 CE值等）。 c) 根据工艺需求记录炉前三角试片白口数据值。 7.2.4 成份调整 单元系统应依据光谱试样的检测结果，与工艺系统中 的工艺数据 比对，提示判断结果，并给出相 应的成份调整建议（如调整所需的成份、合金量等） 。成份调整后仍需进行测温及炉内取样检测，直至 成份合格。 7.2.5 过热 单元系统应根据工艺系统中 的工艺数据 与实际测温数据比对，提示升温或降温、过热操作。 7.2.6 出铁及处理 7.2.6.1 出铁 按照浇注计划中产品的浇注重量、温度范围进行出铁，并采集出铁开始时间、出铁结束时间、出 铁重量、出铁温度等数据。 7.2.6.2 铁液处理 全国团体标准信息平台 T/CFA 031103.2 -2018 4 铁液处理一般包括： a) 孕育：根据工艺要求及设备具备情况，进行相应的一次孕育处理。