一種電爐出鐵自動隨流孕育裝置製造方法
2023-10-18 14:18:34 1
一種電爐出鐵自動隨流孕育裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及鑄造【技術領域】內一種電爐出鐵自動隨流孕育裝置，包括儲料裝置、輸料裝置、投料裝置、驅動裝置、鐵水稱量系統和控制系統，儲料裝置用於存儲孕育劑；輸料裝置將儲料裝置流出的孕育劑以設定的速度輸送至投料裝置；所述投料裝置根據需孕育的澆注鐵水流弧線位置的變化調節投料口位置進行準確隨流孕育；驅動裝置驅動輸送裝置以適當的輸出速度轉動；鐵水稱量系統用於即時稱量爐內剩餘鐵水的重量並反饋到控制系統，控制系統根據鐵水的出鐵時間和出鐵量控制孕育劑的添加速度。本實用新型隨流孕育裝置可以實現孕育劑的添加流量隨鐵水流量的變化適時變化，並且孕育劑的投料位置隨鐵水流弧線位置變化而變化。
【專利說明】—種電爐出鐵自動隨流孕育裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鑄造【技術領域】，特別涉及一種在鑄件澆注過程中向隨流鐵水中添加孕育劑的電爐出鐵自動孕育裝置及採用該裝置的隨流自動孕育方法。
【背景技術】
[0002]鑄造工藝中，一些鑄件的出鐵孕育工作要求隨著出鐵進行，孕育劑需要隨流均勻加入鐵水中，並且加入的時間不得少於整個出鐵時間的70%。
[0003]對於隨流孕育工藝，孕育過早，孕育劑顆粒被後進入的鐵液衝到死角處，難以熔化，形成硬質點，會影響鑄件的機加工，同時還易堵塞過濾器(網)。因此需要合理控制孕育劑的加入時間，保證一部分鐵液先進入型腔，後進入的孕育劑遇到高溫鐵液快速熔化，且孕育均勻。在一個鑄件的澆注過程中，澆注鐵水流速和鐵水流弧度是逐漸變化的，其中流速逐漸變慢，鐵水流的弧度逐漸變小。此過程中添加孕育劑的流量應與鐵水的流量變化而適時變化才能實現均勻孕育，而鐵水流弧度變化時也應相應變化孕育劑投料口的位置，才能保孕育劑準確與鐵水流交匯實現隨流孕育。
[0004]現有技術中的自動孕育裝置，一般通過震動或螺旋給料裝置和自動控制電子稱量裝置實現隨流孕育過程中孕育劑加入量的控制。但在對孕育劑進行稱重時不能實現無級調量，即會存在以下現象:從送料槽進入稱量盒中的孕育劑恰好超過期望加入量，造成孕育不均勻；並且也無法實現孕育劑始終與鐵水準確交匯孕育，從而影響隨流孕育的效果。
實用新型內容
[0005]本實用新型針對現有鑄造工藝中鐵水隨流孕育過程存在的孕育不均勻、孕育劑投料位置不準確的缺陷，提供一種電爐出鐵自動隨流孕育裝置，以實現孕育劑的添加流量隨鐵水流量的變化適時變化，並且孕育劑的投料位置隨鐵水流的弧變化而適時變化，從而實現均勻準確的隨流孕育。
[0006]本實用新型的目的是這樣實現的，一種電爐出鐵自動隨流孕育裝置，包括儲料裝置、輸料裝置、投料裝置、驅動裝置、鐵水稱量系統和控制系統，所述儲料裝置用於存儲孕育劑；所述輸料裝置將儲料裝置流出的孕育劑以設定的速度輸送至投料裝置；所述投料裝置根據需孕育的澆注鐵水流弧線位置的變化調節投料口位置進行準確隨流孕育；所述驅動裝置驅動輸送裝置以適當的輸出速度轉動；所述鐵水稱量系統用於即時稱量爐內剩餘鐵水的重量並反饋到控制系統，所述控制系統根據鐵水的出鐵時間和出鐵量控制孕育劑的添加速度。
[0007]本實用新型的電爐出鐵自動隨流孕育裝置，通過控制系統對輸料裝置、投料裝置、驅動裝置和鐵水稱量系統的控制可實現孕育劑的添加流量隨鐵水流量的變化適時變化，並且孕育劑的投料位置隨鐵水流的弧變化而適時變化，從而實現均勻準確的隨流孕育。
[0008]為進一步實現本實用新型，所述儲料裝置包括儲料倉，所述儲料倉上端設有加料口，下端設有與輸料裝置連接的落料口，所述輸料裝置包括與落料口連通的輸料管，所述輸料管內設有螺旋輸送裝置，所述輸料管末端設有出料口，所述驅動裝置為與螺旋輸送裝置的輸入端連接的變頻電機，所述投料裝置包括與輸料管的出料口連通的垂直出料管，所述垂直出料管的下端通過球形接頭旋轉機構連接有傾斜設置的投料管。本結構的孕育裝置中，通過改變頻電機的輸入電源頻率，可以改變變頻電機的輸出轉速，從而改變螺旋輸送裝置輸送孕育劑的速度，使孕育劑的添加量隨鐵水出鐵流量的變化而變化實現均勻孕育，孕育投料時，通過球形接頭旋轉機構可以調節投料口的位置使投料口始終準備對準鐵水流進行準確孕育。
[0009]為便於準確調節投料管的投料位置，所述球形接頭旋轉機構包括與垂直出料管下端固定連接的球頭，和與球頭配合的球座，所述球座下端固定設有用於調節球座相對球頭旋轉角度的蝸輪和與蝸輪嚙合的蝸杆，所述蝸杆通過電機驅動，所述電機通過控制系統控制轉動角度。
[0010]為防止儲料倉內的孕育劑料位過低,所述儲料倉內設有料位計,所述料位計與控制系統和報警器連接。
[0011]為便於實現自動隨流孕育，所述控制系統包括輸入單元、鐵水流量計量單元、孕育劑換算單元、啟動單元、驅動單元、角度調節單元和顯示單元；所述輸入單元用於輸入鐵水的出鐵流量和孕育劑的添加比例，所述鐵水流量計量單元根據鐵水稱量系統的即時剩餘鐵水量反饋，計算鐵水的即時流量並反饋給孕育劑換算單元，所述孕育劑換算單元根據啟動單元和鐵水即時流量的反饋信號按孕育劑的添加比例換算孕育劑的即時添加量，所述驅動單元根據孕育劑的即時添加量信號換算成變頻電機電源輸入頻率以驅動變頻電機以相應的輸出速度驅動螺旋輸送裝置轉動，所述角度調節單元用於根據澆注鐵水流弧線位置變化控制電機轉動，以驅動蝸輪蝸杆機構轉動實現投料管出料口位置的相應變化，所述顯示單元用於顯示儲料倉內孕育劑餘量和剩餘鐵水量。
[0012]採用本實用新型自動隨流孕育裝置進行自動隨流孕育的方法，包括如下過程:根據要出鐵的澆注包的工位位置，調節投料管的出料口位置使出料口對準即將出鐵的鐵水流弧線的側面，當電爐準備以一定的初始流速出鐵水時，啟動單元啟動，孕育劑換算單元根據鐵水的初始流速和孕育劑的添加比例換算孕育劑的添加量，驅動單元根據孕育劑的添加量信號換算成變頻電機電源輸入頻率以驅動變頻電機以相應的輸出速度驅動螺旋輸送裝置轉動，儲料倉內的孕育劑連續落入輸料管，輸料管內的物料以相應的流速向出料口輸送並經垂直出料管和投料管投入鐵水流內對鐵水進行孕育；澆注過程中，鐵水稱量系統將鐵水爐內的即時剩餘鐵水量反饋給鐵水流量計量單元，鐵水流量計量單元換算出鐵水的計時流量，並將此計時流量信號反饋給孕育劑換算單元以即時換算孕育劑添加量，再通過驅動單元換算並調整變頻電機的電源輸入頻率以適時調節螺旋輸送裝置輸送孕育劑的速度，從而實現根據鐵水的出鐵流量即時調整孕育劑的添加量，澆注中，角度調節單元根據澆注鐵水流弧線位置變化控制電機轉動，並驅動蝸輪蝸杆機構轉動使投料管出料口位置跟隨鐵水流弧線變化進行準確投料孕育。
[0013]因此通過本實用新型的自動隨流孕育裝置，可以實現孕育劑的添加流量隨鐵水流量的變化適時變化，並且孕育劑的投料位置隨鐵水流的弧變化而適時變化，從而實現均勻準確的隨流孕育。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的電爐出鐵自動隨流孕育裝置結構示意圖。
[0015]圖2為出鐵隨流孕育過程的模擬圖。
[0016]圖3為控制系統的原理圖。
[0017]其中，I料位計；2儲料倉；3、變頻電機；4螺旋輸送裝置；5輸料管；6支撐架；7垂直出料管；8球頭；9球座；10A蝸輪；1B蝸杆；11投料管；IIA投料管初始位置；11B投料管終止位置；12A鐵水流起始位置；12B鐵水流終止位置；13澆注包。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，為本實用新型的電爐出鐵自動隨流孕育裝置，包括儲料裝置、螺旋輸料裝置、投料裝置、驅動裝置、鐵水稱量系統和控制系統，其中，儲料裝置用於存儲孕育劑；輸料裝置將儲料裝置流出的孕育劑以設定的速度輸送至投料裝置；投料裝置根據需孕育的澆注鐵水流弧線位置的變化調節投料口位置進行準確隨流孕育；驅動裝置驅動輸送裝置以適當的輸出速度轉動；鐵水稱量系統用於即時稱量爐內剩餘鐵水的重量並反饋到控制系統，控制系統根據鐵水的出鐵時間和出鐵量控制孕育劑的添加速度。本實施例中，儲料裝置包括儲料倉2，儲料倉2上端設有加料口，下端設有與輸料裝置連接的落料口，輸料裝置包括與落料口連通的輸料管5，儲料倉通過支撐架6固定的輸料管5的上側，輸料管5內設有螺旋輸送裝置4，輸料管5末端設有出料口，驅動裝置為與螺旋輸送裝置4的輸入端連接的變頻電機3，投料裝置包括與輸料管5的出料口連通的垂直出料管7，垂直出料管7的下端通過球形接頭旋轉機構連接有傾斜設置的投料管11 ;球形接頭旋轉機構包括與垂直出料管7下端固定連接的球頭8，和與球頭8配合的球座9，球座9下端固定設有用於調節球座9相對球頭8旋轉角度的蝸輪1A和與蝸輪1A嚙合的蝸杆10B，蝸杆1B通過電機驅動，電機通過控制系統控制轉動角度，為防止儲料倉2內的孕育劑量過底，儲料倉2內設有料位計1，料位計I與控制系統和報警器連接。
[0019]如圖3本實用新型的裝置的控制系統包括輸入單元、鐵水流量計量單元、孕育劑換算單元、啟動單元、驅動單元、角度調節單元和顯示單元；輸入單元用於輸入鐵水的出鐵流量和孕育劑的添加比例，鐵水流量計量單元根據鐵水稱量系統的即時剩餘鐵水量反饋，計算鐵水的即時流量並反饋給孕育劑換算單元，孕育劑換算單元根據啟動單元和鐵水即時流量的反饋信號按孕育劑的添加比例換算孕育劑的即時添加量，驅動單元根據孕育劑的即時添加量信號換算成變頻電機3電源輸入頻率以驅動變頻電機3以相應的輸出速度驅動螺旋輸送裝置4轉動，角度調節單元用於根據澆注鐵水流弧線位置變化控制電機轉動，以驅動蝸輪蝸杆機構轉動實現投料管11出料口位置的相應變化，顯示單元用於顯示儲料倉2內孕育劑餘量和剩餘鐵水量。
[0020]採用實用新型的電爐出鐵自動隨流孕育裝置進行自動隨流孕育裝置進行自動隨流孕育的方法，包括如下過程:如圖2所示根據要出鐵的澆注包13的工位位置，調節投料管11的出料口位置使投料管的始位置12A的出料口對準即將出鐵的鐵水流起始位置IlA的側面，當電爐準備以一定的初始流速出鐵水時，啟動單元啟動，孕育劑換算單元根據鐵水的初始流速和孕育劑的添加比例換算孕育劑的添加量，驅動單元根據孕育劑的添加量信號換算成變頻電機3電源輸入頻率以驅動變頻電機3以相應的輸出速度驅動螺旋輸送裝置4轉動，儲料倉2內的孕育劑連續落入輸料管5，輸料管5內的物料以相應的流速向出料口輸送並經垂直出料管7和投料管11投入鐵水流內對鐵水進行孕育；澆注過程中，鐵水稱量系統將鐵水爐內的即時剩餘鐵水量反饋給鐵水流量計量單元，鐵水流量計量單元換算出鐵水的計時流量，並將此計時流量信號反饋給孕育劑換算單元以即時換算孕育劑添加量，再通過驅動單元換算並調整變頻電機的電源輸入頻率以適時調節螺旋輸送裝置4輸送孕育劑的速度，從而實現根據鐵水的出鐵流量即時調整孕育劑的添加量，澆注中，角度調節單元根據澆注鐵水流弧線位置變化控制電機轉動，並驅動蝸輪蝸杆機構轉動使投料管11出料口位置跟隨鐵水流弧線變化進行準確投料孕育，如圖2所示，澆注時，投料管的初始位置IlA與鐵水流起始位置12A的側面正對，投料管的終止位置IlB與鐵水流終止位置12B的側面正對，從而實現始終準確投料孕育。
[0021]因此，通過本實用新型的自動隨流孕育裝置，可以實現孕育劑的添加流量隨鐵水流量的變化適時變化，並且孕育劑的投料位置隨鐵水流的弧變化而適時變化，從而實現均勻準確的隨流孕育。
【權利要求】
1.一種電爐出鐵自動隨流孕育裝置，包括儲料裝置、輸料裝置、投料裝置、驅動裝置、鐵水稱量系統和控制系統，其特徵在於，所述儲料裝置用於存儲孕育劑；所述輸料裝置將儲料裝置流出的孕育劑以設定的速度輸送至投料裝置；所述投料裝置根據需孕育的澆注鐵水流弧線位置的變化調節投料口位置進行準確隨流孕育；所述驅動裝置驅動輸送裝置以適當的輸出速度轉動；所述鐵水稱量系統用於即時稱量爐內剩餘鐵水的重量並反饋到控制系統，所述控制系統根據鐵水的出鐵時間和出鐵量控制孕育劑的添加速度。
2.根據權利要求1所述的電爐出鐵自動隨流孕育裝置，其特徵在於，所述儲料裝置包括儲料倉，所述儲料倉上端設有加料口，下端設有與輸料裝置連接的落料口，所述輸料裝置包括與落料口連通的輸料管，所述輸料管內設有螺旋輸送裝置，所述輸料管末端設有出料口，所述驅動裝置為與螺旋輸送裝置的輸入端連接的變頻電機，所述投料裝置包括與輸料管的出料口連通的垂直出料管，所述垂直出料管的下端通過球形接頭旋轉機構連接有傾斜設置的投料管。
3.根據權利要求2所述的電爐出鐵自動隨流孕育裝置，其特徵在於，所述球形接頭旋轉機構包括與垂直出料管下端固定連接的球頭，和與球頭配合的球座，所述球座下端固定設有用於調節球座相對球頭旋轉角度的蝸輪和與蝸輪嚙合的蝸杆，所述蝸杆通過電機驅動，所述電機通過控制系統控制轉動角度。
4.根據權利要求2所述的電爐出鐵自動隨流孕育裝置，其特徵在於，所述儲料倉內設有料位計，所述料位計與控制系統和報警器連接。
5.根據權利要求3所述的電爐出鐵自動隨流孕育裝置，其特徵在於，所述控制系統包括輸入單元、鐵水流量計量單元、孕育劑換算單元、啟動單元、驅動單元、角度調節單元和顯示單元；所述輸入單元用於輸入鐵水的出鐵流量和孕育劑的添加比例，所述鐵水流量計量單元根據鐵水稱量系統的即時剩餘鐵水量反饋，計算鐵水的即時流量並反饋給孕育劑換算單元，所述孕育劑換算單元根據啟動單元和鐵水即時流量的反饋信號按孕育劑的添加比例換算孕育劑的即時添加量，所述驅動單元根據孕育劑的即時添加量信號換算成變頻電機電源輸入頻率以驅動變頻電機以相應的輸出速度驅動螺旋輸送裝置轉動，所述角度調節單元用於根據澆注鐵水流弧線位置變化控制電機轉動，以驅動蝸輪蝸杆機構轉動實現投料管出料口位置的相應變化，所述顯示單元用於顯示儲料倉內孕育劑餘量和剩餘鐵水量。
【文檔編號】C21B11/10GK204052823SQ201420382641
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月11日 優先權日:2014年7月11日
【發明者】田學智, 原曉雷 申請人:寧夏共享裝備有限公司