阅读说明：本技术 一种智能锌锭定量浇铸装置与方法 (intelligent zinc ingot quantitative casting device and method ) 是由 郑正国 吴红丹 胡馨丹 武利冲 张勇 于 2019-11-11 设计创作，主要内容包括：一种智能锌锭定量浇铸装置与方法,属于有色金属冶炼浇铸领域,包括摇杆机构,摇杆机构包括连杆一与连杆二,连杆一连接驱动装置,连杆二连接舀勺,舀勺一端伸入工业炉内,另一端可转至锌锭模具上方,工业炉中设置液位测量装置,液位测量装置与驱动装置均连接至控制系统,锌锭模下方设置传送带。本发明的锌锭定量浇铸装置结构简单,自动化程度高,能将浇铸的锌锭的重量误差控制在±1%以内,提高了锌锭的质量。(kinds of intelligent zinc ingot quantitative casting device and method, it belongs to the non-ferrous metal smelting casting field, including the rocker mechanism, the rocker mechanism includes connecting rod and connecting rod two, connecting rod connects the actuating device, connecting rod two connects the scoop, the scoop end stretches into the industrial furnace, another end can turn to above the zinc ingot mould, set up the liquid level measuring device in the industrial furnace, the liquid level measuring device and actuating device are connected to the control system, set up the conveyer belt below the zinc ingot mould.)

一种智能锌锭定量浇铸装置与方法

技术领域

本发明属于有色金属冶炼浇铸领域，具体地说，本发明涉及一种智能锌锭定量浇铸装置与方法。

背景技术

通过电解锌工艺获得纯锌锌片，目前锌锭的浇铸过程是：将锌片放到工业炉中加热融化成锌液，然后通过如2009.11.18公开的公告号为CN201346617Y的双勺舀锌装置将工业炉中的锌液浇铸到锌锭模具上。由于锌片是工人间歇式加入工业炉中的且锌片的熔化是需要时间的，所以工业炉中的锌液的高度是变化的，而勺舀每次舀锌液的时候的转角都一样且浇铸的过程是连续的，因此每次浇铸而成的锌锭的质量无法保持一致，目前25Kg级的锌锭的重量误差有±2kg，较大的质量误差严重的影响锌锭的质量，因此，本申请主要解决的问题是锌锭浇铸过程中的定量浇铸。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明根据实时的锌液液面高度调整舀勺的转动角度与转动速度使每次浇铸前舀勺内的锌液质量一样，提供一种智能锌锭定量浇铸装置与方法。

本发明采取的具体技术方案如下：

一种智能锌锭定量浇铸装置，包括摇杆机构，摇杆机构包括连杆一与连杆二，连杆一连接驱动装置，连杆二连接舀勺，舀勺一端伸入工业炉内，另一端可转至锌锭模具上方，工业炉中设置液位测量装置，液位测量装置与驱动装置均连接至控制系统，锌锭模下方设置传送带。

进一步的，所述驱动装置选用伺服电机。

进一步的，所述液位测量装置采用液位传感器，使其漂浮在高温的锌液表面，实时监测液面高度变化值，并将液面高度值传给控制系统。

进一步的，所述控制系统选用可编程逻辑控制器。

进一步的，所述控制系统根据液面高度值信号发出指令，使驱动装置驱动摇杆机构，摇杆机构带动舀勺以一定的角度舀满锌液。

进一步的，所述舀勺舀满锌液后往回转动至锌锭模具正上方开始浇铸，至舀勺中锌液全部浇铸完成。

进一步的，所述舀勺上设置有舀勺固定杆、连杆安装座和浇铸口，通过所述浇铸口将锌液流入传送带上的锌锭模具内。

进一步的，所述舀勺固定杆固定安装在舀勺上并与工业炉外侧设置的舀勺安装座通过转轴连接。

进一步的，所述摇杆机构的连杆一与连杆二铰接，所述连杆二与舀勺的连杆安装座固定连接。

一种基于上述装置的锌锭定量浇铸方法，包括以下步骤：

S1：测量液面高度H；

S2：判断液面高度H≥H₁，是，则控制舀勺转角为α₁，转动角速度为ω₁；

S3：判断液面高度H₂≤H＜H₁，是，则控制舀勺转角为α₂，转动角速度为ω₂；

S4：判断液面高度H₃≤H＜H₂，是，则控制舀勺转角为α₃，转动角速度为ω₃，同时发出警报；

S5：判断液面高度H＜H₃，是，则停止舀锌液，停止浇铸。

本发明的锌锭定量浇铸装置结构简单，自动化程度高，能将浇铸的锌锭的重量误差控制在±1％以内，提高了锌锭的质量，如25Kg级的锌锭的重量误差在±0.25kg以内。

附图说明

图1为本发明智能锌锭定量浇铸装置结构示意图；

图2本发明智能锌锭定量浇铸装置摇杆机构与舀勺连接处局部放大图；

图3为本发明智能锌锭定量浇铸装置舀勺转角与液面高度示意图；

图4为本发明智能锌锭定量浇铸方法示意图。

1、高温锌液；2、液位传感器；3、工业炉；31、舀勺安装座；4、伺服电机5、传输线；6、舀勺；61、连杆安装座；62、舀勺固定杆；63、浇铸口；7、控制系统；8、摇杆机构；81、连杆一；82、连杆二；9、锌锭模；10、传送带。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明。除非特别说明，本发明实施例中采用的原料和方法为本领域常规市购的原料和常规使用的方法。

实施例1

如图1、2所示，智能锌锭定量浇铸装置包括摇杆机构8、舀勺6、液位传感器2、工业炉3、驱动装置(伺服电机4)、控制系统7、锌锭模9和传送带10，舀勺6上设置有舀勺固定杆62、连杆安装座61和浇铸口63，舀勺固定杆62固定安装在舀勺6上并与工业炉3外侧设置的舀勺安装座31通过转轴连接，摇杆杆机构8包括连杆一81与连杆二82，连杆一81与连杆二82铰接，连杆一81连接伺服电机4，伺服电机4连接通过传输线5连至控制系统7，连杆二82与舀勺6的连杆安装座61固定连接，液位传感器2漂浮在工业炉3中高温锌液1表面，实时监测液面高度变化值，并将液面高度值通过传输线5传给控制系统7(可编程逻辑控制器)，舀勺6一端伸入工业炉3内，另一端可转至锌锭模9上方，锌锭模9放置在传送带10上。

可编程逻辑控制器根据液面高度值信号发出指令，使伺服电机4驱动摇杆机构8的连杆一81顺时针转动，连杆一81带动连杆二82转动，连杆二82推动舀勺6转动，带动舀勺6绕舀勺固定杆62与舀勺安装座31的转轴以一定的角度舀满锌液，舀勺6舀满锌液后，往回转动至锌锭模9正上方，通过浇铸口63开始浇铸，至舀勺6中锌液全部流入传送带10上的锌锭模9内，再进行下一次浇铸。

实施例2

如图4示出一种锌锭定量浇铸方法，本实施例预先对锌液液面高度设定了三个界限值，令H₁＝1035mm，H₂＝950mm，H₃＝875mm，并控制单次舀液周期在15-18s之间。

如图3所示，首先通过液位传感器测量液面高度H，若液面高度H≥H₁，则控制舀勺转角为α₁＝25°，相应的，转动角速度ω₁＝α₁/T≈0.024rad/s-0.029rad/s；

若液面高度H₂≤H＜H₁，则控制舀勺转角为α₂＝30°，相应的，转动角速度ω₂＝α₂/T≈0.029rad/s-0.035rad/s；

若液面高度H₃≤H＜H₂，则控制舀勺转角为α₃＝35°，转动角速度为ω₃＝α₃/T≈0.034rad/s-0.041rad/s，同时发出警报提示工作人员需往工业炉中投放锌片；

若液面高度H＜H₃，则停止舀锌液，停止浇铸。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。