一种具备定量功能的拉动式熔炼系统及其使用方法

文档序号:1935011 发布日期:2021-12-07 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 一种具备定量功能的拉动式熔炼系统及其使用方法 (Pull-type smelting system with quantitative function and use method thereof ) 是由 吴书平 潘剑平 于 2021-08-17 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种具备定量功能的拉动式熔炼系统及其使用方法,包括中央控制系统、中央融化室、中央保持室、第一阀杆阀环结构、转运包、第二阀杆阀环结构、转运结构、精炼站、机台保持单元、第三阀杆阀环结构、定量机构、第四阀杆阀环结构和机台压室导槽,所述中央融化室下料位与中央保持室相连,所述中央保持室下料位与转运包相连,所述转运包通过转运结构控制运输依次通过精炼站至与机台保持单元相连,所述机台保持单元下料位与定量机构相连,所述定量机构下料位与机台压室导槽相连。本发明实现定量给汤循环,定量下料精确,且成本较低。(The invention provides a pulling type smelting system with a quantifying function and a using method thereof, and the pulling type smelting system comprises a central control system, a central melting chamber, a central holding chamber, a first valve rod valve ring structure, a transferring bag, a second valve rod valve ring structure, a transferring structure, a refining station, a machine station holding unit, a third valve rod valve ring structure, a quantifying mechanism, a fourth valve rod valve ring structure and a machine station pressure chamber guide groove. The invention realizes the circulation of quantitative feeding, has accurate quantitative blanking and lower cost.)

一种具备定量功能的拉动式熔炼系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及熔炼技术领域,尤其涉及一种具备定量功能的拉动式熔炼系统及其使用方法。

背景技术

目前,在金属熔炼加工过程中要求有较高定量精度出料时,国内 外较普遍采用活塞式定量出料装置。该装置主要由加热容器、吸料 管、活塞泵、单向阀和出料管组成,其中吸料管一头插入加热容器 内,另一头通过单向阀与活塞泵联接,活塞下方经单向阀与出料管 联接。该活塞式定量出料装置采用活塞的往复运动,吸料时进料口 单向阀打开,压料时出料口单向阀打开,通过控制液体流动方向来 实现金属熔液的定量出料功能。由于存在活塞和活塞套筒间的相互摩擦、磨损和活塞与活塞套筒间在高温下的热胀冷缩不一至问题,导致该种装置制造精度及制造材料要求较高,并且该活塞式出料装置使用寿命较短。

现有中国专利公开号CN100449013C公布了一种镁合金熔炼及定量浇注装置,该装置利用柱杆带动闸门上下移动将坩埚分隔为熔炼室和定量室,并与坩埚底部凸台相结合实现熔炼室和定量室的打开与闭合,当镁合金熔化为液态时,熔炼室和定量室将通过闸门与坩埚底部凸台的间隙相连,将利用连通器原理实现镁合金定量浇注,具有一定的创新性和实用价值。但该方法中柱杆上下移动与坩埚盖之间为动密封,真空度不高,会混入杂质气体氧化铝合金和镁合金,产生氧化产物和造成铸件缺陷;闸门向下移动与坩埚底部凸台密封时,接触面积较少,密封性较差,即使定 量室已经流入了足够镁合金,但若熔炼室与定量室的镁合金液体存在高度差,可能仍会有少量镁合金从熔炼室流入定量室,给镁合金的精确定量浇注带来不利影响。

现需要一种新型的具有定量功能的金属熔炼系统,能够更加精确的实现定量功能,且能够节约大量成本。

发明内容

本发明提供了一种具备定量功能的拉动式熔炼系统及其使用方法,通过对现有金属熔炼系统进行技术改造,解决了现有金属熔炼系统价格高昂,且定量下料不够精确的问题。

为解决上述技术问题,本发明具体采用如下技术方案:

一种具备定量功能的拉动式熔炼系统,包括中央控制系统、中央融化室、中央保持室、第一阀杆阀环结构、转运包、第二阀杆阀环结构、转运结构、精炼站、机台保持单元、第三阀杆阀环结构、定量机构、第四阀杆阀环结构和机台压室导槽,所述中央融化室下料位与中央保持室相连,所述中央保持室下料位与转运包相连,所述转运包通过转运结构控制运输依次通过精炼站至与机台保持单元相连,所述机台保持单元下料位与定量机构相连,所述定量机构下料位与机台压室导槽相连,所述转运包放料位、机台保持单元、定量机构、机台压室导槽按空间高度递减设置,所述第一阀杆阀环结构、第二阀杆阀环结构、第三阀杆阀环结构、第四阀杆阀环结构和转运结构与中央控制系统电连接,所述第一阀杆阀环结构安装设置在中央保持室内,所述第二阀杆阀环结构安装设置在转运包内,所述第三阀杆阀环结构安装设置在机台保持单元内,所述第四阀杆阀环结构设置在定量机构内。

优选的,所述中央保持室、转运包和机台保持单元上均设置有液位器,所述液位器与中央控制系统电连接。

优选的,所述转运结构包括导轨和运动小车,所述运动小车在导轨内滑动,所述运动小车下端与转运包相连,且所述运动小车与中央控制系统电连接。

优选的,所述第一阀杆阀环结构、第二阀杆阀环结构、第三阀杆阀环结构和第四阀杆阀环结构的阀杆部分设置为中空结构,所述中空结构内部设置有发热元件。

优选的,所述定量机构包括定量杯体、定量杯导流入口、支座、定量塞、液位传感器和定量塞控制马达组件,所述定量杯体一侧设置有定量杯导流入口,所述机台保持单元下料位与定量杯导流入口正对设置,所述支座设置在定量杯体上方,所述定量塞通过定量塞控制马达组件安装在支座底面上,且定量塞能够相对定量杯体上下移动,且所述定量塞能够封闭所述定量杯体,所述定量杯体上还设置有液位传感器,液位传感器设置在在定量杯导流入口高度位置的对面位置处,所述液位传感器与中央控制系统电连接,所述定量杯体下端通过第四阀杆阀环结构与机台压室导槽相连。

优选的,所述机台保持单元设置有加热装置及温度监控装置。

优选的,所述机台保持单元设置连接有高于大气压的保护性气源。

一种具备定量功能的拉动式熔炼系统的使用方法,包括以下步骤:

S1、融化金属,通过中央控制系统控制中央熔化炉熔化金属液,之后金属液从中央熔化炉流至中央保持室;

S2、注入转运包,通过中央控制系统控制第一阀杆阀环结构打开将金属液由中央保持室注入转运包;

S3、精炼净化处理,通过转运结构对转运包进行运输,对转运包中金属液进行除气打渣等精炼净化处理;

S4、将转运包转运至指定位置,通过转运结构将转运包运至指定的机台保持单元的位置及高度;

S5、放料入机台保持单元,转运包接收到中央控制系统指令控制第二阀杆阀环结构打开,阀门放料入机台保持单元;

S6、放料入定量机构及下料至机台压室导槽,机台保持单元接到中央控制系统指令控制第三阀杆阀环结构打开,阀门放料入定量机构,所述定量机构接到中央控制系统指令控制第四阀杆阀环结构打开,放料入机台压室导槽。

优选的,所述定量机构的使用方法,包括以下步骤:

S601、调节定量环的高度,定量杯中的的容积随之变化;

S602、第四阀杆阀环结构关闭,给机台保持单元第三阀杆阀环结构发出打开阀杆的指令;

S603、金属液从机台保持单元流入定量机构的定量杯体,直至液面触及定量杯体的液位感应器;

S604、液位感应器接触到金属液后发出信号,立即关闭机台保持室第四阀杆阀环结构,金属液停止流入定量杯体;

S605、机台发出给汤指令给定量机构中第四阀杆阀环结构,阀杆立即打开,定量机构中金属液通过其下部导槽流入机台压室导槽;

S606、定量机构中金属液流完后关闭定量机构第四阀杆阀环结构,重复上述S602,进入下一个定量给汤循环。

所述中央熔炉燃烧室功率通过变频器调节,即从小到大分成若干档位或从小到大连续无级调节用以调节单位时间熔化的金属出汤量;

中央熔炉向n组机台供应金属液,所有机台单位时间金属液需求总量为D=D1+D2+……+Dn;

中央熔炉单位时间的最大熔料能力Cmax>D;

每组机台设置机台保持单元,设定金属液安全库存量Qsi、金属液最大库存量Qmi、中央熔炉至本机台保持单元的金属液配送前置期为Lti,计算得出机台保持单元的金属液再补充点Ri=Qsi+Di*Lti;

机台保持单元对金属液对总保持成本为Hi,中央熔炉至机台保持单元对单次配送成本为Si,单位时间金属液需求量为Di,计算得出经济配送批量为Qi=(2DiSi/Hi)^0.5

相对于现有技术,本发明具有如下有益效果:

1、本发明定量塞固定在支座上,在外力驱动下可以相对定量杯体上下移动,与定量杯体下部之间形成可变化的容积,在定量杯导流入口高度相近位置的对面设置液位感应器,通过中央控制系统控制第四阀杆阀环结构打开或关闭,实现定量给汤循环,定量下料精确,且成本较低。

2、本发明转运包放料位、机台保持单元、定量机构、机台压室导槽按空间高度递减设置,使金属液可以在重力作用下遂级顺流而下直至流入机台压室导槽。

3、阀杆选择成形为中空,内置发热元件,既可以给金属液加热,又可以防止阀杆阀环间金属液冷凝。

4、机台保持单元设置加热装置及温度监控装置以保持金属液保持在预设温度范围。

5、机台保持单元可选择接高于大气压的保护性气源,以提供金属液与氧气的隔离保护,最大限度防止金属液氧化。

附图说明

图1为本发明结构示意图;

图2为本发明定量机构示意图;

图3为本发明使用发明流程图;

标号说明:中央控制系统1、中央融化室2、中央保持室3、第一阀杆阀环结构4、转运包5、第二阀杆阀环结构6、转运结构7、导轨71、运动小车72、精炼站8、机台保持单元9、第三阀杆阀环结构10、定量机构11、定量杯体111、定量杯导流入口112、支座113、定量塞114、液位传感器115、定量塞控制马达组件116、第四阀杆阀环结构12、机台压室导槽13、液位器14。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来详细说明本发明的具体内容。

如图1-3所示,本实施例提供了一种具备定量功能的拉动式熔炼系统,包括中央控制系统1、中央融化室2、中央保持室3、第一阀杆阀环结构4、转运包5、第二阀杆阀环结构6、转运结构7、精炼站8、机台保持单元9、第三阀杆阀环结构10、定量机构11、第四阀杆阀环结构12和机台压室导槽13,所述中央融化室2下料位与中央保持室3相连,所述中央保持室3下料位与转运包5相连,所述转运包5通过转运结构7控制运输依次通过精炼站8至与机台保持单元9相连,所述机台保持单元9下料位与定量机构11相连,所述定量机构11下料位与机台压室导槽13相连,所述转运包5放料位、机台保持单元9、定量机构11、机台压室导槽13按空间高度递减设置,所述第一阀杆阀环结构4、第二阀杆阀环结构6、第三阀杆阀环结构10、第四阀杆阀环结构12和转运结构7与中央控制系统1电连接,所述第一阀杆阀环结构4安装设置在中央保持室3内,所述第二阀杆阀环结构6安装设置在转运包5内,所述第三阀杆阀环结构10安装设置在机台保持单元9内,所述第四阀杆阀环结构12设置在定量机构11内。

进一步地,为了实时监测中央保持室3、转运包5和机台保持单元9内金属液位置,所述中央保持室3、转运包5和机台保持单元9上均设置有液位器14,所述液位器14与中央控制系统1电连接。

进一步地,为了方便对转运包5进行转运,所述转运结构7包括导轨71和运动小车72,所述运动小车72在导轨71内滑动,所述运动小车72下端与转运包5相连,且所述运动小车72与中央控制系统1电连接。中央控制系统1驱动控制运动小车72在导轨内滑动,转运结构7不局限于运动小车72及导轨71的运输方式。

进一步地,所述第一阀杆阀环结构4、第二阀杆阀环结构6、第三阀杆阀环结构10和第四阀杆阀环结构12的阀杆部分设置为中空结构,所述中空结构内部设置有发热元件。既可以给金属液加热,又可以防止阀杆阀环间金属液冷凝。

进一步地,所述定量机构11包括定量杯体111、定量杯导流入口112、支座113、定量塞114、液位传感器115和定量塞控制马达组件116,所述定量杯体111一侧设置有定量杯导流入口112,所述机台保持单元9下料位与定量杯导流入口112正对设置,所述支座113设置在定量杯体111上方,所述定量塞114通过定量塞控制马达组件116安装在支座113底面上,且定量塞114能够相对定量杯体111上下移动,且所述定量塞114能够封闭所述定量杯体111,所述定量杯体111上还设置有液位传感器115,液位传感器115设置在在定量杯导流入口112高度位置的对面位置处,所述液位传感器115与中央控制系统1电连接,所述定量杯体111下端通过第四阀杆阀环结构12与机台压室导槽13相连。

进一步地,所述机台保持单元9设置有加热装置及温度监控装置。

进一步地,所述机台保持单元9设置连接有高于大气压的保护性气源。

一种具备定量功能的拉动式熔炼系统的使用方法,包括以下步骤:

S1、融化金属,通过中央控制系统1控制中央熔化炉熔化金属液,之后金属液从中央熔化炉流至中央保持室3;

S2、注入转运包5,通过中央控制系统1控制第一阀杆阀环结构4打开将金属液由中央保持室3注入转运包5;

S3、精炼净化处理,通过转运结构7对转运包5进行运输,对转运包5中金属液进行除气打渣等精炼净化处理;

S4、将转运包5转运至指定位置,通过转运结构7将转运包5运至指定的机台保持单元9的位置及高度;

S5、放料入机台保持单元9,转运包5接收到中央控制系统1指令控制第二阀杆阀环结构6打开,阀门放料入机台保持单元9;

S6、放料入定量机构11及下料至机台压室导槽13,机台保持单元9接到中央控制系统1指令控制第三阀杆阀环结构10打开,阀门放料入定量机构11,所述定量机构11接到中央控制系统1指令控制第四阀杆阀环结构12打开,放料入机台压室导槽13。

进一步地,所述定量机构11的使用方法,包括以下步骤:

S601、调节定量环的高度,定量杯中的的容积随之变化;

S602、第四阀杆阀环结构12关闭,给机台保持单元9第三阀杆阀环结构10发出打开阀杆的指令;

S603、金属液从机台保持单元9流入定量机构11的定量杯体111,直至液面触及定量杯体111的液位感应器;

S604、液位感应器接触到金属液后发出信号,立即关闭机台保持室第四阀杆阀环结构12,金属液停止流入定量杯体111;

S605、机台发出给汤指令给定量机构11中第四阀杆阀环结构12,阀杆立即打开,定量机构11中金属液通过其下部导槽流入机台压室导槽13;

S606、定量机构11中金属液流完后关闭定量机构11第四阀杆阀环结构12,重复上述S602,进入下一个定量给汤循环。

中央熔炉燃烧室功率可通过变频器调节,即可以从小到大分成若干档位,也可以从小到大连续无级调节,从而实现单位时间熔化的金属出汤量可调;

中央熔炉向n组机台供应金属液,所有机台单位时间金属液需求总量为D=D1+D2+……+Dn;

中央熔炉单位时间的最大熔料能力Cmax>D;

每组机台设置机台保持单元,设定金属液安全库存量Qsi、金属液最大库存量Qmi、中央熔炉至本机台保持单元的金属液配送前置期为Lti,可计算机台保持单元的金属液再补充点Ri=Qsi+Di*Lti

机台保持单元对金属液对总保持成本为Hi,中央熔炉至机台保持单元对单次配送成本为Si,单位时间金属液需求量为Di,可以计算经济配送批量为Qi=(2DiSi/Hi)^0.5

基于此拉动原理,配送单元为各机台联动配送金属液,在保持各机台有金属液安全供应量的同时,达到综合成本最优。

本发明具有以下特点:

1、本发明定量塞固定在支座上,在外力驱动下可以相对定量杯体上下移动,与定量杯体下部之间形成可变化的容积,在定量杯导流入口高度相近位置的对面设置液位感应器,通过中央控制系统控制第四阀杆阀环结构打开或关闭,实现定量给汤循环,定量下料精确,且成本较低。

2、本发明转运包放料位、机台保持单元、定量机构、机台压室导槽按空间高度递减设置,使金属液可以在重力作用下遂级顺流而下直至流入机台压室导槽。

3、阀杆选择成形为中空,内置发热元件,既可以给金属液加热,又可以防止阀杆阀环间金属液冷凝。

4、机台保持单元设置加热装置及温度监控装置以保持金属液保持在预设温度范围。

5、机台保持单元可选择接高于大气压的保护性气源,以提供金属液与氧气的隔离保护,最大限度防止金属液氧化。

最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段,机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。

在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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