CN101837439B - 一种熔融铝集成管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种熔融铝集成管理系统，包含一个熔融过程管理系统，用于熔化铝原材料，熔融铝出炉和提取熔融铝的相关信息；一个附着于用于携带熔融铝的高保温钢包上的记录介质，用于记录所提取的信息；一个便携式终端，用于读取记录介质上的信息；和一个浇铸过程管理系统，通过采用便携式终端接收运送的高保温钢包的信息，管理配送确认和检验。该集成管理系统和方法基于熔融铝的正确信息，确保改善的、高效的过程管理，从而降低管理成本和时间。

Description

一种熔融铝集成管理系统及方法

技术领域

本发明涉及一种熔融铝集成管理系统及方法，特别是，包括从工厂的原材料生产、合金熔体的运输和供应到采用浇包浇铸工艺的集成管理过程的熔融铝集成管理系统及方法，所述的浇包具有优良的保温特性，不需将熔融铝加工成锭。

背景技术

近年来，随着如油价上涨、环境污染和全球变暖等一些工业问题的出现，作为产生这些问题的重要来源的汽车工业正在努力克服这些全球性问题。作为一种最基本、有效的方法，通过降低运输工具的重量来提高燃油利用率已经引起关注。

因此，轻重量级材料作为一种最有效的技术材料越来越多，在提高运输工具燃油利用率的同时，还解决了油价上涨和环境污染问题。特别是，由于铝合金是轻重量级材料，替代钢材料时可以降低重量50％或更多，因此，铝合金越来越受欢迎。

为浇铸这样的铝合金，通过熔融、合金和熔融铝处理制备固体锭，然后将固体锭运送到浇铸工厂(例如进行压铸)。在浇铸工厂的快速熔融炉中，锭再次被熔融处理，然后送于保温炉中进行浇铸。

由于锭通常是在合金工厂里加工，当锭从将铝原材料加工合金的合金工厂运送到浇铸工厂的时候，质量和生产相关的信息都通过记录在一个制造工艺规程表上而得到确保。在浇铸工厂中，通过检验固体金属(如锭)的外观、对固体金属进行采样、测定成分和气体含量对这些材料的特性进行质量检验。

采用高保温式钢包，可以避免在浇铸过程中熔融铝的过快固化。特别是，这种高保温式钢包可以用于从铝合金工厂运送或采购处于熔融金属状态的铝原材料(如熔融铝)，而这种铝合金工厂一般坐落于中间或较远距离的位置。然而此时，由于采购方很难确保熔融金属的质量，相关加工数据要分别处理，熔融金属的统一管理就变得很难。

本发明的背景技术部分揭示的信息仅仅是为了增强对本发明背景的理解，而不应被理解为一种知识或任何形式的暗示，这种信息就形成了本领域技术人员已经知晓的现有技术。

发明内容

本发明提供了一种熔融铝集成管理系统及方法，可以通过高效地共享处于熔融金属状态的熔融铝的质量信息和生产信息，实现熔融铝的集成管理。

本发明一方面提供了一种熔融铝的集成管理系统，可以包含一个熔融过程管理系统，用于熔化铝原材料，熔融铝出炉，并提取熔融铝相关的信息；一个附着于高保温钢包的记录介质，在高保温钢包运送熔融铝的过程中，提取的信息被记录在该记录介质上；一个便携式终端，可以读取记录介质上的信息；和一个浇铸过程管理系统，通过便携式终端接收被运输的高保温钢包的信息，以对配送确认和检验进行管理，并执行基于所述信息的浇铸过程。

本发明的一个实施例中，所述的熔融过程管理系统可以包含一个熔融炉，用于熔化铝原材料，熔融铝出炉；一个熔融炉控制部分，控制熔融炉的运行，并对从熔融炉中出炉的熔融铝进行质量检验；和一个通信部分，接收来自熔融炉控制部分的熔融铝相关的信息，并将所接收到的信息传给外部服务器。

本发明的一个实施例中，所述的集成管理系统进一步可以包含熔融炉管理服务器，通过通信部分接收熔融铝的相关信息，和管理所接收的信息；和一个熔融过程数据库，用于储存所接收的信息。

本发明的一个实施例中，所述的浇铸过程管理系统可以包含一个保温炉，通过对熔融铝的保热，贮存源于高保温钢包的熔融铝；一个保温炉控制部分，通过便携式终端，利用基于记录介质提供的信息，控制保温炉的运行；和一个通信部分，传递过程信息给外部服务器。

本发明的一个实施例中，所述的集成管理系统可以进一步包含一个浇铸过程管理服务器，通过通信部分接收过程信息，和管理所接收的信息；和一个浇铸过程数据库，储存所接收的信息。

本发明的一个实施例中，所述的记录介质可以是一个射频识别标签或条形码。

本发明的一个实施例中，熔融铝的质量信息和生产信息可以记录在记录介质上。

本发明的一个实施例中，质量信息可以包含熔融铝的温度、气体含量和成分。

本发明的一个实施例中，生产信息可以包含熔融铝的生产批量、重量、合金标准和生产商。

本发明的一个实施例中，便携式终端可以是一个个人数字助理(PDA)。

本发明的一个实施例中，高保温式钢包可以有由耐火隔热材料制成的多级内衬结构，其中两种中性非晶耐火材料和两种纤维玻璃形成的耐火材料相互叠放在一起。

本发明的另一个实施例中，所述的熔融铝的集成管理方法可以包含如下步骤：提取从熔融炉中出炉的熔融铝相关的质量信息和生产信息；将提取的信息记录在记录介质上；将记录介质附于用于携带熔融铝的高保温式钢包上；将附有记录介质的高保温式钢包运送到浇铸过程中；通过阅读附于高保温式钢包上的记录介质的熔融铝相关信息，管理熔融铝的配送和检验。

本发明的另一个实施例中，所述的集成管理方法可以进一步包含如下步骤：传递配送和检验相关的信息和所读信息到一个外部服务器。

根据上述提及的本发明的实施例，熔融铝的制备方法和集成管理系统可以通过钢包中的熔融铝的相关记录信息，将高保温式钢包的熔融铝运送到后处理过程，通过管理服务器共享熔融铝的质量信息和生产信息，执行基于熔融铝相关信息的集成管理。此外，所述的集成管理系统和方法基于正确的熔融铝信息，可以确保改善的、高效的过程管理，从而降低管理成本和时间。

本发明的方法和装置还具有其他一些特征和优点，这些都显而易见的可以得到，或者更详细的展示在附图中，以下通过对本发明的详细说明，进一步阐述本发明的原理。

附图说明

附图1是根据本发明的一个实施例的熔融铝集成管理系统的结构视图；

附图2是根据本发明的一个实施例的熔融铝集成管理方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图详细阐述本发明的各种实施例。通过实施例描述本发明，应该理解为此描述并不将本发明限于这些实施例。相反，本发明旨在不仅包含这些实施例，而且还包含各种替代、修改、等同和可能包含在本发明保护范围和实质的其他实施例，本发明的范围是由以下所附的专利权项所限定的。

附图1是根据本发明的一个实施例的熔融铝集成管理系统10的结构视图。

熔融铝集成管理系统10包含一个熔融过程管理系统100，一个熔融炉管理服务器200，一个浇铸过程管理系统300，一个浇铸过程管理服务器400，一个高保温式钢包500，和一个便携式终端600。所述的熔融过程管理系统100用于管理铝原材料的熔融、熔融铝的出炉过程，和提取熔融铝的相关信息。熔融炉管理服务器200接收来自熔融过程管理系统100的熔融铝相关信息，并管理接收到的熔融铝相关信息。基于阅读来自高保温式钢包500的信息，浇铸过程管理系统300完成浇铸。浇铸过程管理服务器400接收来自浇铸过程管理系统300的相关信息，并管理所接收的信息。在高保温式钢包500上附有一个记录介质510，所述的记录介质510记录有熔融铝相关的信息。便携式终端600阅读来自记录介质510的信息。

熔融铝信息的提取

熔融过程管理系统100包含一个用于熔化铝原材料的熔融炉110，一个用于控制熔融炉110运行的熔融炉控制部分120，一个将熔融铝相关信息传递到熔融炉管理服务器200的通信部分130。

熔融炉110用于熔化铝原材料，使其形成熔融铝，然后将熔融铝出炉。

熔融炉控制部分120管理熔化过程必需的参考信息。这些参考信息作为生产过程项目、工艺、设备、停止运行的原因或者通过登记、校正、咨询、注销等的参考，可以是任何形式的信息。熔融炉控制部分120还可以监控熔融炉110运行相关的信息，例如运行状态、温度等等。

此外，熔融炉控制部分120可以控制熔融炉110的运行，检验从熔融炉110出炉的熔融铝的质量，并采集、计算来自熔融炉110的运行信息和检验信息。

较佳地，作为检验参考的质量信息可以包含，例如，熔融铝的温度、气体含量和成分，熔融炉110运行的相关信息可以包含，例如熔融铝的生产批量、重量、合金标准和生产商。

通信部分130接收来自熔融炉控制部分120的熔融铝的相关信息，例如质量信息和生产信息，并将所接收的信息传递给熔融炉管理服务器200。因此，通信部分130可以通过，例如以太网与熔融炉管理服务器(DB)200进行通信。

熔融炉管理服务器200通过例如以太网，从通信部分130接收熔融铝相关的信息，并将接收到的信息储存在熔融过程数据库210中。

熔融炉管理服务器200通过Web传递熔融信息给浇铸过程管理服务器400，以确保数据的可靠性，并通过接收例如浇铸和配送信息的精确结果等信息提前估算输出量等。

浇铸过程管理系统300包含一个通过对熔融铝保热的方式贮存所提供的熔融铝的保温炉310，一个控制保温炉310运行的保温炉控制部分320，和一个传递相关信息给熔融炉管理服务器200的通信部分330。

保温炉310贮存高保温式钢包500提供的熔融铝，并通过对熔融铝保热的方式携带熔融铝。

保温炉控制部分320管理浇铸过程必需的参考信息。这些参考信息作为生产过程项目、工艺、设备、停止运行的原因或者通过登记、校正、咨询、注销等的参考，可以是任何形式的信息。保温炉控制部分320还可以监控保温炉310和浇铸过程的运行信息，例如熔炉是否运行的信息、数量信息、缺损信息等。

此外，保温炉控制部分320还可以通过便携式终端600，接收来自附着于高保温式钢包500上的记录介质510上的熔融铝相关的信息，控制保温炉310的运行，管理熔融铝的配送和检验，采集和计算保温炉310运行相关的信息，例如使用量、浇铸工艺信息、配送和检验信息。

通信部分330接收来自保温炉控制部分320的配送和检验信息，并将所接收的信息传递给浇铸过程管理服务器400。通信部分330通过，例如以太网与浇铸过程管理服务器400进行通信。

浇铸过程管理服务器400通过例如以太网，接收加工后信息，并将所接收的信息储存在浇铸过程数据库410中。

浇铸过程管理服务器400通过Web，将配送和检验信息传递给熔融炉管理服务器200，从而确保熔融铝是否被正确地配送。

熔融铝信息的传递

含有从熔融炉110出炉的熔融铝的高保温式钢包500，通过运输工具输送到浇铸过程管理系统300。

高保温式钢包500是一个高保温容器，用于携带熔融铝，具有由一种特殊的绝热材料制成的多级结构。高保温式钢包500并不使用加热原件，但是其材料的选择要考虑与加工过程中，特别是熔融铝的浇铸过程中使用的ADC铝合金的反应性。

优选地，所述的高保温式钢包500具有可以减震的内衬结构，当钢包可以确保具有优良的热抗性以保护钢包在携带熔融铝的时候，不受冲击的损害，并防止在耐火材料硬化过程中由于收缩差异引起裂缝或由于变形差异引起断裂的发生。优选地，包含耐火和绝热材料的内衬结构可以为多级结构，两种中性非晶耐火材料和两种纤维玻璃形成的耐火材料相互叠放在一起。

为方便携带熔融铝，高保温式钢包500的容量设定为1000kg/ch或更大，其最大温度降设定为每分钟1.0℃或更低。

由于熔融铝出炉时的温度大约是750℃，在熔融铝完全凝固以前，高保温式钢包500可以携带熔融铝8小时以上。

记录介质510记录提取于熔融过程管理系统100的熔融铝的质量信息和生产信息，并附于携带熔融铝的高保温钢包500上。优选地，记录介质510记录的熔融铝信息可以是质量信息，如熔融铝的温度、气体含量和成分，也可以是生产信息，如熔融铝的生产批量、重量、合金标准和生产商。

记录介质510可以是射频识别(RFID)标签或条形码。由于携带熔融铝的高保温钢包500的外壳温度为50到60℃，优选具有良好耐久性的射频识别标签。

便携式终端600阅读附于携带熔融铝的高保温钢包500上的记录介质510的熔融铝相关信息，并将阅读的信息传递给浇铸过程管理系统300和熔融炉管理服务器200。优选地，所述的便携式终端可以是一个个人数字助理(PDA)。

根据上述描述的本发明的实施例，在熔融铝的集成管理系统10中，当从熔融炉110中出炉的熔融铝被运送到高保温钢包500时，熔融炉控制部分120提取熔融铝的质量和生产相关信息，并将提取的信息记录在附于高保温钢包500上的记录介质510上。

附有记录介质510的高保温钢包500置于运输工具520上，随运输工具520运送到浇铸过程。当使用者通过可以阅读记录介质510的便携式终端600阅读熔融铝信息的时候，保温炉控制部分320管理熔融铝的配送和检验。

根据以上描述的结构，基于正确的熔融铝信息，熔融铝的集成管理系统10可以确保改善的、高效的过程管理，从而降低管理成本和时间。

以下结合图2，描述根据本发明实施例的熔融铝集成管理方法。

图2是根据本发明实施例的熔融铝集成管理方法的流程图。

熔融铝集成管理方法包含以下步骤：在步骤S201中，提取熔融铝信息；在步骤S202中，在记录介质510上记录所提取的熔融铝信息；在步骤S203中，将记录介质510附着于高保温钢包500上；在步骤S204中，输送高保温钢包500；在步骤S205中，采用便携式终端600读取熔融铝信息；在步骤S206中，将配送和检验结果传递给管理服务器。

优选地，在步骤S201中，熔融炉控制部分120提取从熔融炉110出炉的熔融铝的相关信息，例如，熔融铝的温度、气体含量和成分等质量信息，熔融铝的生产批量、重量、合金标准和生产商等生产信息。

在步骤S202中，熔融炉控制部分120将所提取的熔融铝信息记录在记录介质上。可选的记录介质510的例子可以包含射频识别标签或条形码，优选为射频识别标签。

在步骤S203中，记录介质510附着于携带熔融铝的高保温钢包500上。对于高保温钢包500，为长时间地防止熔融铝固化，优选地，其最大温度降为每分钟1.0℃或更低。

在步骤S204中，附有记录介质510的高保温钢包500置于运输工具520上，然后，此高保温钢包500通过运输工具520被传递到浇铸过程。考虑到高保温钢包500的最大温度降，此运输距离可以是2小时距离或更短。

在步骤S205中，通过可以读取记录介质510的便携式终端，读取附于输送的高保温钢包500上的记录介质510的熔融铝相关信息。

保温炉控制部分320通过接收来自便携式终端600的可读信息，管理熔融铝的配送和检验。

在步骤S206中，保温炉控制部分320将配送和检验信息传递到熔融炉管理服务器200和浇铸过程管理服务器400。保温炉控制部分320将配送确认信息传递给熔融炉管理服务器200，将熔融铝质量信息传递给浇铸过程管理服务器400。

如上所述，基于正确的熔融铝信息，熔融铝的集成管理方法可以确保改善的、高效的过程管理，从而降低管理成本和时间。

以上已对本发明的实施例进行了描述，但并不是将本发明限制于所做的描述。很明显，根据上述描述，很多修改和变形都是可能的。实施例的选择和描述是为了本发明的某些原理和实际应用，可以使本领域的技术人员可以实施和利用本发明的各种实施例，和各种替代、修改方式。本发明的范围是由所附的权利要求及其等同限定。

Claims (11)

1.一种熔融铝的集成管理系统，其特征在于，该集成管理系统包含：

一个熔融过程管理系统，用于熔化铝原材料，熔融铝出炉和提取熔融铝的相关信息；

一个附着于用于携带熔融铝的高保温钢包上的记录介质，用于记录所提取的信息；

一个便携式终端，用于读取记录介质上的信息；及，

一个浇铸过程管理系统，通过采用便携式终端接收运输中的高保温钢包的信息，管理配送确认和检验，以及执行基于上述采用便携式终端接收运输中的高保温钢包的信息的浇铸过程；

其中，所述的熔融过程管理系统包含：

一个熔融炉，用于熔化铝原材料，并出炉熔融铝；

一个熔融炉控制部分，用于控制熔融炉的运行，检验从熔融炉中出炉的熔融铝的质量；及，

一个通信部分，用于接收来自于熔融炉控制部分的熔融铝相关信息，并将所接收的信息传递给外部服务器；

其中，所述的浇铸过程管理系统包含：

一个保温炉，用于通过对熔融铝保热，贮存高保温钢包提供的熔融铝；

一个保温炉控制部分，基于记录介质提供的信息，通过便携式终端控制保温炉的运行；及，

一个通信部分，用于将处理过的信息传递给外部服务器。

2.如权利要求1所述的熔融铝的集成管理系统，其特征在于，该集成管理系统进一步包含：

一个熔融炉管理服务器，通过通信部分接收熔融铝相关信息，并管理所接收的信息；及，

一个熔融过程数据库，用于储存所接收的信息。

3.如权利要求1所述的熔融铝的集成管理系统，其特征在于，该集成管理系统进一步包含：

一个浇铸过程管理服务器，通过通信部分接收处理过的信息，并管理所接收的信息；及

一个浇铸过程数据库，用于储存所接收的信息。

4.如权利要求1所述的熔融铝的集成管理系统，其特征在于，所述的记录介质包含一个射频识别标签或条形码。

5.如权利要求1所述的熔融铝的集成管理系统，其特征在于，所述的熔融铝的质量信息和生产信息记录在记录介质上。

6.如权利要求5所述的熔融铝的集成管理系统，其特征在于，所述的质量信息包含熔融铝的温度、气体含量和成分。

7.如权利要求5所述的熔融铝的集成管理系统，其特征在于，所述的生产信息包含熔融铝的生产批量、重量、合金标准和生产商。

8.如权利要求1所述的熔融铝的集成管理系统，其特征在于，所述的便携式终端包含一个个人数字助理。

9.如权利要求1所述的熔融铝的集成管理系统，其特征在于，所述的高保温钢包具有耐火、热绝缘材料制成的多级内衬结构，其中，两种中性非晶耐火材料和两种纤维玻璃形成的耐火材料相互叠放在一起。

10.一种熔融铝的集成管理方法，其特征在于，该集成管理方法包含：

提取从熔融炉出炉的熔融铝的质量信息和生产信息；

将所提取的信息记录在记录介质上；

将记录介质附着于携带熔融铝的高保温钢包上；

将附有记录介质的高保温钢包运输到浇铸过程；及，

通过读取附着于高保温钢包上的记录介质上的熔融铝相关信息，管理熔融铝的配送和检验。

11.如权利要求10所述的熔融铝的集成管理方法，其特征在于，该集成管理方法进一步包含：将配送和检验相关信息与所读信息传递给外部服务器。

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