1 产品背景
许多现有铁合金矿热炉由于建设较早，无配套的机械化、自动化配料、加料入炉设备系统。随着我国新时期经济结构的变化，人力资源日趋紧张，人力成本攀升，招工难已经对铁合金生产企业正常生产运行和企业竞争力均带来较大的制约影响。而因厂房、现有设备设施布局以及经营形式等原因，部分本类铁合金矿热炉生产线新建配套自动化、机械化设备系统实现条件困难，投资不经济，或者现在机械化加料入炉设备系统运行效果不好，不适用生产工艺需求。ZG遥控智能机械加料机是针对本类铁合金矿热炉生产线，为缓解克服人力资源紧张、提高安全生产性、促进改善生产经济技术指标、适应新经济时期企业竞争环境的解决方案。也可以利用来作为现有料管入炉加料方式铁合金矿热炉的推料、拔料辅助设备方案或者替代方案。
近年来，硅锰、碳锰等锰系铁合金生产矿热炉在生产过程中不断地发生塌料喷溅事故，造成人员伤亡及设备损坏情况比较多，许多企业在新的安全形势下开始寻求加料平台无人作业方式的设备系统解决方案。
2 产品适用范围
建设较早的铁合金矿热炉生产车间，无条件改造或新建配套自动化、机械化配料、加料入炉设备系统，或改造、新建配套自动化、机械化配料、加料入炉设备系统因投资较大而不经济，目前仍采用较多人工配料、加料入炉的铁合金矿热炉生产线。或者已有机械化加料入炉设备系统但使用效果不理想、不适用生产工艺需要的铁合金矿热炉生产线。目前ZG遥控智能机械加料机已经开发有适用6300KVA、9000KVA、12500KVA各种容量矿热炉的机型。
3 产品方案介绍
首台铁合金矿热炉轨式行走、可回转摆动、可伸缩的加料入炉机械（以下简称“ZG遥控智能机械加料机”）于2011年诞生，是在旧式铁合金矿热炉生产车间，为应对新经济时期人力成本攀升、招工难的问题，由具有丰富铁合金企业设备维护经验的工程技术人员自主研发出来的，并已在2011年开始应用于6300KVA电炉实际生产一年多，经实践检验，故障率低、维护方便，以轻便灵活、投资低、效益显著而得到逐步推广，已经在贵州XXXX铁合金有限公司2、3号炉、峨眉山市金成炉料公司XX分公司8号炉成功应用，并在过推广应用的过程中得到不断发现缺陷和改进，现已形成成熟的技术产品方案。
3.1 产品应用目标
1） 加料平台每个班组作业人员2至3人操纵机器即可完成加料工作任务，满足生产工艺要求；
2） 能够满足出炉后的大量补料需求，迅速提升料面，减少热损失，促进提高生产效益；
3）实现炉内所有料面点的加料覆盖（包括电极三角区及离炉门较远的炉墙位置），不存在料面缺料死角；
4）具备推料作业功能，满足冶炼过程中应对料面变化的修整，维护良好的料面形状。
5）在加料作业中，作业人员可在配电室内通过显示屏观察电炉冶炼情况和操纵加料机械完成加料入炉、推料作业，远离电炉周围和炉门方向等各个危险区域，有效避免炉料意外喷溅事故对人员的伤害。也可以在室外手持遥控器操纵加料机械进行加料作业。
6）加料机械具有可靠的安全防护功能，在加料过程中，加料机械各种作业动作（即使人工误操作），例如在深入电极三角区及两侧炉边料面加料时，无需操纵人员肉眼判断与大套的间距，加料机械能够自动对中和导向，始终自动避开与炉内大套的接触，不会产生撞击大套、铜瓦、电极以及打弧，避免设备事故的发生。
7）加料机械运行可靠，故障率低，维护成本低，使用寿命长。
3.2 技术思路
利用加料平台上电炉三道大炉门埋设轻轨，设计制造三台可旋转作业的ZG遥控智能机械加料机，同时分别在三台轨式ZG遥控智能机械加料机上增设监控摄像头，将视频信号传至配电室的显示器，以实现远程视觉操纵ZG遥控智能机械加料机完成加料作业。
3.3 产品方案优劣势分析
3.3.1目前铁合金矿热炉的机械化加料入炉方式主要有料管入炉、全液压轮式捣炉机加料入炉以及二者的搭配结合，本技术实现方案相对液压轮式捣炉机，具有以下优劣势：
3.3.1.1 优势
1)投入成本低，全套设备系统投资只有单台全液压轮式捣炉机的一半，无需宽敞的作业场地要求。
2)有轨行走方式，运动轨迹可控，容易利用基准轨迹来实现作业轨迹范围的控制及自动化甚至智能化。不会因为人工误判断误操作撞击炉内大套、铜瓦、电极等设备而造成事故。加料机构上采用了耐高温绝缘防护，在加料过程中即使因为炉料在加料斗和大套之间形成搭接导电情况，也不会引发打弧。
3) 作业动作可控性强，操作简单、安全，只需十多分钟的讲解，普通工人就能够知会操作，满足生产作业需要。而全液压轮式的驾驶则需要一定时间的训练才能胜任工作。
4）作业人员可远程作业，能够避开电炉周围及炉门方向的危险区域，更加有效避免和减轻意外炉料喷溅事故对人的伤害。
5）满足量大的加料需求，试想三台加料机同时在三个炉门方向进行加料作业远胜于单台全液压轮式捣炉机加料，如果同样采用三台全液压轮式捣炉机实现同样的加料作业，则投资则是ZG遥控智能机械加料机械系统的7到8倍。
6）加料覆盖面全，每一台加料机通过前后行走、伸缩、摆动等作业动作完成本道炉门料面、三角区及左右两侧炉膛的加料覆盖，三台ZG遥控智能机械加料机完成炉内全部料面覆盖的加料工作，而全液压轮式捣炉机则无法实现全料面覆盖加料。见如下示意图：
7）系统集成相对简单，自重负荷轻，对液压元件精度要求和承载能力不高，运行可靠，故障率低，国内液压备件容易采购，维护成本低，作业率高。
3.3.1.2劣势
1）不具备捣炉撬渣功能；
2）自重轻，不具备处理电极事故的牵拉力量。
3.3.2相对于料管入炉加料系统，具有如下优劣势
3.3.2.1 优势
料管入炉加料方式，只能定点加料，覆盖料面不均匀，毕竟烟罩空间有限，布设料管数量有限。而使用ZG遥控智能机械加料机则可以指点加料，覆盖料面范围无死角，容易形成均匀饱满的料面形状，更适应铁合金生产工艺要求，促进经济技术指标的改善。据ZG遥控智能机械加料机的使用电炉反馈，同等原料和工艺操作条件下，电耗指标可下降50至200kwh/t。
另使用料管入炉加料方式，如果下料口料管头采用水冷，也非常容易炸裂漏水，形成事故隐患，并影响设备作业率；如果下料口料管头不采用水冷，则使用寿命极短，几天之内则料管头则烧损不在。而使用ZG遥控智能机械加料机则可避免此类问题，确保生产的持续进行。
3.3.2.2劣势
加料能力在量上是弱势。
3.4 设备集成原理和设计原则
3.4.1集成原理及特点
ZG遥控智能机械加料机由整车行走装置、回转机构、伸缩滑行机构、推料机构四部分组成。所有机构的动力输出及动作执行主要采用液压+可编程控制器（PLC）控制实现。这种设备集成方式具有如下优点：
1)液压传动属于柔性传动，可以根据需要，能够方便、灵活地布置传动机构，从而容易实现机身小、结构紧凑、外观好看的机器集成；
3)能够无级调速，作业动作可以根据需要进行调速控制，方便适应生产实际；
4)软性启动无冲击，并能自动实现过载保护，确保设备及作业安全；
5)设备具有先天自行润滑优势，无需投入过多维护保养，使用寿命长；
6)采用PLC控制，具有耗材成本低、电路控制集成小巧紧凑、实现功能强大、运行可靠性高，具有自我故障诊断功能、维护方便等特点。
3.4.2视频监控系统
根据安全生产需要，为达到加料平台无人作业的目标，本套ZG遥控智能机械加料机械系统将集成远程视觉操纵视频传输系统，要求系统集成简单，投入少，只作画面监视，不作录像存储。实现方案如下：
1）在三台ZG遥控智能机械加料机上各增设监控摄像头，摄像头使用耐温玻璃和遮罩进行防护，视频画面跟随加料斗运动方向，实现加料作业点的实况观察。
2）原则上每个炉门方向的ZG遥控智能机械加料机均由专人操作，所以设置三个显示器分别接收相应炉门方向的视频信号。
3）为确保视点传输信号的可靠性，采用有线传输，传输线缆随加料机电源线缆一起柔性摆动。
3.4.3设计原则
根据锰系铁合金生产工艺对机械化加料入炉设备系统的需要，结合系统投资的长期效益考虑，对系统进行优化设计。设计原则如下：
1）实用性
ZG遥控智能机械加料机在推广应用以来，经过不断的修正改进，每一个功能实现都是针对工艺生产需要而集成的，满足功能需要并操作简便。
2）稳定性和可靠性
通过工况分析，对选用的材料和备件，均通过认真的力学验算，确保使用过程使用可靠，寿命长。
3）安全性
ZG遥控智能机械加料机采用现代先进的传感装置和PLC控制，结合机械轨迹限位，既实现满足覆盖多方位料面加料功能，又能自动避让炉内重要设备，有效屏蔽人工的误差判断和操作产生的设备事故。同时在加料机构上采用了耐高温绝缘防护，在加料过程中即使因为炉料在加料斗和大套之间形成搭接导电情况，也不会引发打弧。集成远程视觉遥控操作，避免了生产事故对人的伤害。
ZG遥控智能机械加料机在制作安装中考虑机器本身的安全防护，加装好罩盖，保护机身内部的液压管路、驱动装置，增强炉内高温及火星喷溅造成的损坏防护能力。
4）便于维护
各零部件及装置的结构集成充分考虑维护检修需要，力求做到拆装方便，省时省力；除必要的一些非标结构外，采用的都是国内标准备件，易于采购，换件方便。
5）经济性
在满足以上要求的同时，使系统投资具有良好的性能价格比。
4 产品技术亮点
之所以称之为“ZG遥控智能机械加料机”，是因为产品在设计时充分采用了现代自动化控制技术和智能化思想，使其在生产使用中具有“傻瓜式”操作的轻便特点，无需要求操作人员具备高的文化知识和技能，便轻松地完成生产作业任务，安全可靠。
1)ZG遥控智能机械加料机只能在限定空间范围内作业（见前图：作业位置1～3），当遥控操作造成机构运动超出限定空间范围的趋势时，将会受到限位制约或者触发相应安全防护联动装置，保护机车安全；
2)ZG遥控智能机械加料机伸入电极三角区加料时，具有对中校正功能，无须人工判断操纵，均与左右大套间隔一定距离，不会碰触大套；
3)加料斗左右摆动到其他料面作业时，能够避让大套，满足料面覆盖的同时不会碰触到炉内其他设备，造成打弧、撞击等情况致使大套或ZG遥控智能机械加料机本身的损坏，安全可靠；
4)所有生产作业操作均采用工业遥控器操纵，可配合视频监视系统，实现中控室远程操作加料入炉，操纵人员可远离高温点、避开炉料意外喷溅范围，确保作业人员的人身安全。
5 产品投资预算
单台电炉整套安全ZG遥控智能机械加料机设备系统（三台车+配套配料系统）根据电炉结构参数和生产现场进行因地制宜设计制作安装，材料、设计、制造安装施工技术指导费等根据配套上料系统布局情况共需投资50至55万。
6 施工周期
单台电炉全套ZG遥控智能机械加料机设备系统在材料备件到位情况下，施工工期为1.5个月。施工过程中不影响正常生产，较后投用安装时需要停炉时间不超过一周。
7 产品效益评价
1)直接收益：对于尚无机械化加料入炉设备系统的矿热炉生产线，按单台电炉冶炼平台加料作业人员每班9人计，月工资按2500元计。ZG遥控智能机械加料机投入生产使用后，每个班可节省劳动力6～7人，三个班可节约人工工资54～63万元/年，四个班可节约72万～84万/年。整套设备系统投资7至8个月即可收回。
2)ZG遥控智能机械加料机投入使用后，大大降低人工劳动强度，从而减少人员接触高温、粉尘等职业危害的频率和程度，提高企业生产的安全性。
3)采取机械化作业，可以弥补人工在精力和体力周期性减弱产生对重负荷生产过程中工艺技术要求的影响，使加料入炉能够满足生产工艺要求，有利于促进生产经济指标更好完成，促进企业竞争力的提高。
4)相对于料管加料入炉系统，使用本ZG遥控智能机械加料机，可以指定炉内任何点加料，有利于形成饱满料面，更适用于冶炼工艺要求，促进生产经济技术指标的更好实现。经已经使用轨式加料机的电炉生产实践反馈，相同原料及工艺操作条件下，吨产品单耗可降低100到200kwh/t。
5)相对于使用轮式全液压捣炉加料机，具有机身自重轻便，工作负荷低，对零部件技术要求标准低，故障率低，安全可靠，加料量大、速度快，覆盖料面全，投资少，效益大。
8环保、职业安全卫生影响评价
8.1本项目是机电安装项目，施工过程中基本上不产生有害废气、废水、废渣等物质，不会污染环境。
8.2如产品功能所述，项目设计中充分考虑了各种安全防护功能，并在安装施工中严格执行新建工程安全设施与主体“三同时”的原则，确保设备系统在使用中得到安全可靠的运行。加料机运行中除了电机使用380V电源外，电磁阀等其他控制部分均为24V，不会产生触电伤害。电机使用的380V电源也采取可靠的保护接地，保证用电安全。
9施工、竣工验收
9.1 施工程序及阶段
施工程序一般为：
9.1.1签订项目合同；
9.1.2正式设计（工程实地勘测、技术论证、设计出图、施工方案）
9.1.3工程施工准备（材料采购、工器具准备、人员组织）；
9.1.4完整施工阶段（设计单位自找场地自组人员进行加料机制造成整车，运输至建设单位场地进行安装）；
9.1.5初验阶段（完工调试及功能测试）；
9.1.6试运行及培训阶段（投入生产试运行，对操作人员进行培训）；
9.2 竣工验收
9.2.1系统通过初验及试运行，满足功能要求，达到设计目标；
9.2.2对全部备件、材料、型号、规格、数量及资料文件（如产地证明、原厂保修证明）进行验收，此项工作在设备到货时进行；
9.2.3编制系统操作手册与系统维护手册、系统维修保障措施、易损件材料明细表及其图纸资料。
当以上步骤完成，且所有大大小小的问题亦被修正后，双方办理竣工验收证明书，移交、技术文档资料移交。其签注的日期表示保修期已开始，我方开始承担售后服务义务。
10售后服务方案设计
10.1 质保期
设备系统质保期1年，核心设备如油马达、油泵、油缸等按原厂质保期执行。
10.2 硬件售后服务
10.2.1包退货服务
保修有效期第1至7天，如所购产品由于产品自身问题导致不能正常工作的，经售后服务工程师测试确认后，可以选择退货，换货或者免费修理。
10.2.2免费换货服务
保修有效期第8至30日如所购产品由于产品自身问题导致不能正常工作的，经售后服务工程师测试确认后，可以选择更换或者免费修理。
10.2.3免费维修服务
保修有效期第31日至保修有效期终止，如所购产品出现保修范围内的故障时，提供免费保修服务。
10.2.4承诺时限
在送修产品之日起，厂家应在3-5个工作日之内修复或更换相应的替代品。（不包括邮寄中途时间）。
10.2.5保修有效期
开始日期以原始购货发票或收据的日期为准（如不能追溯购买日期，则按照产品序列号条码之出库日期推算），并相应扣除因修理占用、无零件待修所延误的时间。保修有效期的较后一天为法定节假日的，则以节假日的次日为保修有效期的较后一天。
11 产品服务及合作方式
11.1 乙方根据甲方生产现场实际进行项目设计，包工包料制作安装，完工并调试正常后整车交付甲方使用，并按协议完成工人操作培训及规定时间的跟踪售后服务。甲方按合同支付乙方工程费用。
11.2 承包设计及制造安装：ZG遥控智能机械加料机设备系统由乙方根据甲方生产现场实际进行项目设计，并承担制造安装、设备调试使用正常，设备材料投资由甲方自负并提供施工工具及场地。乙方收取项目设计及技术服务费外，甲方另按协议支付乙方施工人员劳动报酬。（电话189-373-32186）
