CN104858408A - 有色金属智能浇铸系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有色金属智能浇铸系统，包括按照流体流向依次设置的底部放流式炉窑、流体流槽、多流浇注包和普通模连续铸造机，底部放流式炉窑和流体流槽上开有液流口，多流浇注包上设有浇注嘴，在所述流体流槽和多流浇注包的流体液面上、在普通模连续铸造机的流槽前部及后侧铸模处均安装有高精激光传感器，该高精激光传感器检测的信号传送给PLC控制器后，PLC控制器将信号进行分析整理并发送相应的执行信号实现各个液流口或多流浇注包的浇注嘴的封堵控流及多流浇注包的动作。本发明通过多种方式对液流进行控制，克服人工控制的不稳定性，确保整个浇铸过程中液流平稳，氧化膜长生量少，铸锭重量均匀，具有安全、平稳、高效性。
Description
技术领域
本发明属于有色金属冶金技术领域，特别是涉及一种有色金属智能浇铸系统。
背景技术
现有技术中，对于有色金属的金属型锭模浇铸，通常是通过倾翻炉进行液流控制，也有通过固定炉炉眼进行控流。例如：对于电解铝厂金属铝铸造等，通常通过固定炉进行人工控流进行浇铸，但固定炉的人工控流稳定性和可靠性差，常造成产品铸造锭重量偏差较大等问题。对于金属液流浇铸常通过人工控制单个活动溜子向铸锭模内进行浇铸造，也有通过圆盘形分配器进行金属的分配浇铸，但是人工控制单个溜子进行浇铸无法满足生产速度的提高，圆盘分配器则易增加氧化膜产生量、浇铸锭受人工控制影响，重量偏差较大等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种可实现安全、平稳、高效铸造的有色金属智能浇铸系统，该智能浇铸系统通过多种方式对液流进行控制，从而克服人工控制的不稳定性，确保整个浇铸过程中液流平稳，氧化膜长生量少，铸锭重量均匀。
为实现上述发明目的所采取的技术方案为：
一种有色金属智能浇铸系统，包括按照流体流向依次设置的底部放流式炉窑、流体流槽、多流浇注包和普通模连续铸造机，其中底部放流式炉窑和流体流槽上开有液流口，多流浇注包上设有浇注嘴，其特征是：在所述流体流槽和多流浇注包的流体液面上、在普通模连续铸造机的流槽前部及后侧铸模处均安装有高精激光传感器，该高精激光传感器检测的信号传送给PLC控制器后，PLC控制器将信号进行分析整理并发送相应的执行信号给执行器或者流槽封堵装置或多流浇注包实现各个液流口或多流浇注包的浇注嘴的封堵控流及多流浇注包的动作。
所述底部放流式炉窑和流体流槽上的液流口内安装有堵头钎子，执行器或者流槽封堵装置通过对堵头钎子的位置进行调节实现封堵控流。
所述多流浇注包的动作是指通过伺服电机或步进电机带动丝杆或皮带进行多流浇注包水平往复运动和倾翻动作。
本发明通过在有色金属型锭模铸造过程中，安装多个高精传感器及高精控制执行装置实现液面高度的自动、精确控制，从而实现了有色金属的安全、平稳、高效铸造。通过本发明对液流的精准检测，可达如下优点：
1、液流基本消除翻滚情况，能实现基本潜流铸造，氧化膜产生量比传统系统降低50～90%，可以结合工艺优化实现免扒渣浇铸。
2、系统人工干预减少，提高铸造人均工效，也提高了运行平稳程度。使铸锭大小不一偏差降低50%以上。减少人工控流、打渣、脱模检查等工序人员需求。
3、运行安全性大大提高。传统连续普通模铸造机在脱模处安排专人进行检查，防止未脱模铝锭重新进入浇铸区浇铸，造成铝水外溢爆炸事故。本发明智能浇铸系统可在普通模铸机表面对未脱模锭进行清除。即使未脱模锭重新返回，也会由浇铸点前激光检测后发出停上浇铸信号，未脱模铝锭通过浇铸点后才进行后续浇铸。
附图说明
图1为本发明有色金属智能浇铸系统的结构示意简图；
图2为图1的俯视图。
具体实施方式
本发明有色金属智能浇铸系统，包括按照流体流向依次设置的底部放流式炉窑6、流体流槽4、多流浇注包5和普通模连续铸造机7，其中底部放流式炉窑6上开有液流口，炉窑6内流体从该液流口流入到流体流槽4内；流体流槽4底部开有液流口，且液流口处安装有转注管9，利用转注管9将流体流槽4内的流体转入多流浇注包5；所述多流浇注包5上设有3-8个浇注嘴，从而将流体转入普通模连续铸造机7中。
本发明的改进之处在于在流体流槽4的流体液面上、在多流浇注包5的流体液面上、在普通模连续铸造机7的流槽前部及在普通模连续铸造机7的后侧铸模处均安装高精激光传感器，将所述高精激光传感器检测的信号传送给PLC控制器12，PLC控制器12将信号分析整理后发送相应的执行信号给执行器2或者流槽封堵装置3或多流浇注包5实现各个液流口（包括多流浇注包的浇注嘴）封堵及多流浇注包5的动作，具体为：
在流体流槽4的流体液面Ⅰ16上安装高精激光传感器Ⅰ11，该高精激光传感器Ⅰ11对流体流槽4的液面进行高度检测后，其信号传递给PLC控制柜12，该信号经PLC控制柜12分析后输出执行信号给执行器2，执行器2对安装在底部放流式炉窑6流液口处的堵头钎子Ⅰ1的位置进行调节，实现液面控制。
在多流浇注包5的流体液面Ⅱ17上安装高精激光传感器Ⅱ13，该高精激光传感器Ⅱ13对多流浇注包5的液面进行高度检测后，其信号传递给PLC控制柜12，该信号经PLC控制柜12分析后输出执行信号给执行器3，执行器3对安装在流体流槽4的流液口处的堵头钎子Ⅱ10的位置进行调节，实现液面控制。
在普通模连续铸造机7的流槽前部安装高精度激光传感器Ⅲ14，该高精度激光传感器Ⅲ14对普通模连续铸造机7的运行速度和未脱模的信息运行检测，该信息传回PLC控制柜12分析后发出指令进行多流浇注包5的同步运行、倾翻、返回或停上倾翻等运动。
在普通模连续铸造机7的后侧铸模8处安装高精度激光传感器Ⅳ15，该高精度激光传感器Ⅳ15对普通模连续铸造机7锭模内流体液面高度进行检测，其信号传递给PLC控制柜12，该信号经PLC控制柜12分析后输出执行信号给多流浇注包5，对其浇注嘴进行流量调节。
上述执行器2通过气缸、电控缸(伺服电机或步进电机驱动）、丝杆等进行炉眼控流，通过贮能气缸等进行应急炉眼封堵。
上述多流浇注包5是通过伺服电机（或步进电机）带动丝杆或皮带进行浇注包水平往复运动和倾翻动作。
上述控制柜可以是一个或多个，控制柜可以由单板机、PLC或工控机等为主构成。
对于底部放流式炉窑6的液流口的封堵控流和流体流槽4的封堵控流可共同使用:即当多流浇注包6液面达设定值，通过PLC控制柜12发出封堵流体流槽4的动作，当流体流槽4的液流口封堵后，流体流槽4的液面升高，在流体流槽4的流体液面Ⅰ16上安装的高精激光传感器Ⅰ11将信号传到PLC控制柜12，进而控制底部放流式炉窑6的液流口的封堵控流。反之，亦然。
具体示例：
某电解铝采用60T固定炉和30T/h普通重熔铝锭铸造机，采用本专利智能浇铸系统。在固定炉炉眼采用自动控制装置，即通过流体流槽4内铝液面激光检测结果反馈到PLC控制柜12发送执行信号到执行器2、3进行执行器2、3调整作业，确保流体流槽内流体液面Ⅰ16稳定。此执行器2具备贮能功能，即在突然停电、停气情况下，可实现炉眼的短期应急封堵，为人员应急提供时间。
在流体流槽4的流液口设置堵头钎子10可进行铝液流封堵和导通，流体流槽内铝液可通过转注管9进入多流浇注包5内。
Claims (3)
1.一种有色金属智能浇铸系统，包括按照流体流向依次设置的底部放流式炉窑（6）、流体流槽（4）、多流浇注包（5）和普通模连续铸造机（7），其中底部放流式炉窑（6）和流体流槽（4）上开有液流口，多流浇注包（5）上设有浇注嘴，其特征是：在所述流体流槽（4）和多流浇注包（5）的流体液面上、在普通模连续铸造机（7）的流槽前部及后侧铸模处均安装有高精激光传感器，该高精激光传感器检测的信号传送给PLC控制器（12）后，PLC控制器（12）将信号进行分析整理并发送相应的执行信号给执行器（2）或者流槽封堵装置（3）或多流浇注包（5）实现各个液流口或多流浇注包的浇注嘴的封堵控流及多流浇注包（5）的动作。
2. 按照权利要求1所述的有色金属智能浇铸系统，其特征是：所述底部放流式炉窑（6）和流体流槽（4）上的液流口内安装有堵头钎子，执行器（2）或者流槽封堵装置（3）通过对堵头钎子的位置进行调节实现封堵控流。
3.按照权利要求1所述的有色金属智能浇铸系统，其特征是：所述多流浇注包（5）的动作是指通过伺服电机或步进电机带动丝杆或皮带进行多流浇注包水平往复运动和倾翻动作。
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