CN105215263B - 一种用于原砂的加热方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于原砂的加热方法及装置。其中，该方法包括：将原砂置于装置本体中；检测外界温度值；根据外界温度值对原砂进行加热。根据外界温度值通过加热机构对装置本体中的原砂进行加热，减小了环境温度较低对铸造用的原砂造成的影响，避免了原砂的温度过低，一方面，不仅提高了粘结剂的化学反应速度，而且保证粘结剂能够反应充分，大大提高了原砂和粘结剂的结合程度，从而有效保证了砂芯/砂型的质量达标，不仅提高了产品质量，而且还避免了延长砂芯/砂型的制作时间，从而提高了生产效率和节约了能源。另一方面，避免了原砂结块，保护了生产线或相关装备。
Description
技术领域
本发明涉及铸造技术领域，尤其涉及一种用于原砂的加热方法及装置。
背景技术
我国是一个工业制造大国，而铸造工业是工业制造的基础产业。据统计，我国大部分的铸件都是采用砂型铸造的方法生产的，铸件的生产或多或少会使用到原砂。我国南北方受气候条件的影响，每年总会有几个月的温度较低，环境温度较低往往会使得铸造用的原砂的温度也较低，低温的原砂会给铸件生产带来以下几个方面的影响：
1、产品质量难保证。铸件的形状是由砂芯/砂型决定的，而砂芯/砂型是通过将原砂和粘结剂加入特定的模具形成的，原砂和粘结剂性能的好坏直接影响砂芯/砂型的质量。通常当原砂的温度较低时，粘结剂的化学反应速度慢且反应不充分，这大大降低了原砂与粘结剂的结合程度，从而导致了砂芯/砂型的质量不达标，直接影响产品的质量。
2、生产效率低，消耗能源。由于砂芯/砂型粘结剂化学反应速度慢且反应不充分，如果要使形成的砂芯/砂型的质量达到要求，就必须延长砂芯/砂型的制作时间，这不仅大大降低了生产效率，而且还消耗了更多的能源。
3、损坏装备。若环境温度较低，特别是南方还伴随着较多水分，在砂斗内，原砂就容易结块，长时间如此，就会对生产线或相关装备造成损害。
发明内容
本发明实施例通过提供一种用于原砂的加热方法及装置，解决了现有技术中环境温度较低使得铸造用的原砂的温度也较低的技术问题，实现了保证产品质量、提高生产效率、节约能源和保护装备的技术效果。
本发明实施例提供了一种用于原砂的加热方法，包括：
将原砂置于装置本体中；
检测外界温度值；
根据所述外界温度值对所述原砂进行加热；
其中，
当所述外界温度值在0至10℃之间时，所述装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高2-4℃；
当所述外界温度值在-10至0℃之间时，所述装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高3-5℃；
当所述外界温度值在-20至-11℃之间时，所述装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高3-6℃；
当所述外界温度值低于-21℃时，所述装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高3-7℃。
进一步地，所述根据所述外界温度值对所述原砂进行加热，包括：
当目标温度和加热温度一定时，所述装置本体中部的原砂的加热时间比所述装置本体其他位置的原砂的加热时间短；
当目标温度和加热时间一定时，所述装置本体中部的原砂的加热温度比所述装置本体其他位置的原砂的加热温度低。
进一步地，还包括：在所述根据所述外界温度值对所述原砂进行加热的同时，还将所述装置本体中的原砂排出，使排出的原砂的温度达到所述目标温度。
进一步地，所述将所述装置本体中的原砂排出，使排出的原砂的温度达到所述目标温度，包括：
当所述目标温度一定时，若提高加热温度，则加大所述原砂的排出流量，使所述排出的原砂的温度达到所述目标温度；若降低加热温度，则减小所述原砂的排出流量，使所述排出的原砂的温度达到所述目标温度。
本发明实施例提供的用于原砂的加热装置，所述装置对应于上述的方法，包括：装置本体和加热机构；所述加热机构设置在所述装置本体中；当原砂进入所述装置本体，所述加热机构根据外界温度值对所述原砂进行加热；
其中，
当所述外界温度值在0至10℃之间时，所述装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高2-4℃；
当所述外界温度值在-10至0℃之间时，所述装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高3-5℃；
当所述外界温度值在-20至-11℃之间时，所述装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高3-6℃；
当所述外界温度值低于-21℃时，所述装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高3-7℃。
进一步地，所述装置本体为砂斗；所述砂斗包括：加砂段、加热段及存储段；所述加热机构设置在所述加热段；所述原砂依次通过所述加砂段和所述加热段到达所述存储段。
进一步地，还包括：温度监测元件和控制设备；所述温度监测元件设置在所述存储段；所述控制设备的信号输入端与所述温度监测元件的信号输出端信号连接，所述控制设备的信号输出端与所述加热机构的信号输入端信号连接。
进一步地，还包括：流量监测元件和阀门；所述流量监测元件和所述阀门设置在所述存储段的输出口；所述流量监测元件的信号输出端与所述控制设备的信号输入端信号连接，所述控制设备的信号输出端与所述阀门的信号输入端信号连接。
进一步地，所述加热机构包括：加热管和加热导线；所述加热管设置在所述加热段；所述加热导线设置在所述加热管中；所述加热导线的信号输入端与所述控制设备的信号输出端信号连接。
进一步地，所述加热管和所述加热导线的数量均为多个；每条所述加热管中至少有一条所述加热导线；所述加热管交错地设置在所述加热段中。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、根据外界温度值通过加热机构对装置本体中的原砂进行加热，减小了环境温度较低对铸造用的原砂造成的影响，避免了原砂的温度过低，一方面，不仅提高了粘结剂的化学反应速度，而且保证粘结剂能够反应充分，大大提高了原砂和粘结剂的结合程度，从而有效保证了砂芯/砂型的质量达标，不仅提高了产品质量，而且还避免了延长砂芯/砂型的制作时间，从而提高了生产效率和节约了能源。另一方面，避免了原砂结块，保护了生产线或相关装备。
2、对装置本体中各位置的原砂进行分别加热，保证了由装置本体输出的所有原砂的温度均达到目标砂温，进一步保证了产品质量、提高了生产效率、节约了能源和保护了装备。
3、将温度监测元件设置在装置本体的底部，实现了对砂温的监测，提高了本发明实施例的实用性。
4、通过对控制设备的使用，实现了通过监测到的砂温对加热机构的加热温度的调节，保证了原砂能够满足不同的铸造需求，进一步提高了本发明实施例的实用性。
5、将加热机构中的加热管交错地设置在装置本体的加热段中，保证了对原砂的充分加热，更进一步地保证了产品质量、提高了生产效率、节约了能源和保护了装备。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的用于原砂的加热方法的流程图；
图2为本发明实施例二提供的用于原砂的加热装置的结构示意图；
图3为本发明实施例二提供的用于原砂的加热装置的工作原理图；
其中，1-砂斗，2-加砂段，3-加热段，4-存储段，5-温度监测元件，6-原砂，7-加热管，8-加热导线，9-流量监测元件，10-阀门。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种用于原砂的加热方法及装置，解决了现有技术中环境温度较低使得铸造用的原砂的温度也较低的技术问题，实现了保证产品质量、提高生产效率、节约能源和保护装备的技术效果。
本发明实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
根据外界温度值通过加热机构对装置本体中的原砂进行加热，减小了环境温度较低对铸造用的原砂造成的影响，避免了原砂的温度过低，一方面，不仅提高了粘结剂的化学反应速度，而且保证粘结剂能够反应充分，大大提高了原砂和粘结剂的结合程度，从而有效保证了砂芯/砂型的质量达标，不仅提高了产品质量，而且还避免了延长砂芯/砂型的制作时间，从而提高了生产效率和节约了能源。另一方面，避免了原砂结块，保护了生产线或相关装备。
为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例一
参见图1，本发明实施例提供的用于原砂的加热方法，包括：
步骤S110：将原砂置于装置本体中；
步骤S120：检测外界温度值；
步骤S130：根据外界温度值对原砂进行加热；
其中，
当外界温度值在0至10℃之间时，装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高2-4℃；
当外界温度值在-10至0℃之间时，装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高3-5℃；
当外界温度值在-20至-11℃之间时，装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高3-6℃；
当外界温度值低于-21℃时，装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高3-7℃。
其中，步骤S130的步骤具体包括：
当目标温度和加热温度一定时，装置本体中部的原砂的加热时间比装置本体其他位置的原砂的加热时间短；
当目标温度和加热时间一定时，装置本体中部的原砂的加热温度比装置本体其他位置的原砂的加热温度低。
对本发明实施例提供的方法进行说明，在步骤S130中，在根据外界温度值对原砂进行加热的同时，还将装置本体中的原砂排出，使排出的原砂的温度达到目标温度。
在本实施例中，将装置本体中的原砂排出，使排出的原砂的温度达到目标温度的步骤具体包括：
当目标温度一定时，若提高加热温度，则加大原砂的排出流量，使排出的原砂的温度达到目标温度；若降低加热温度，则减小原砂的排出流量，使排出的原砂的温度达到目标温度。
在本实施例中，原砂的排出流量Qv(m3/h)的计算公式为Qv＝QG/p；其中，QG为原砂的质量(kg/h)，P为原砂受到的压力(MPa)，因此，可以通过调节QG和P来加大或减少原砂的排出流量Qv。
实施例二
参见图2，本发明实施例提供的用于原砂的加热装置，该装置对应于上述的方法，包括：装置本体和加热机构；加热机构设置在装置本体中；当原砂6进入装置本体，加热机构根据外界温度值对原砂6进行分别加热。
其中，
当外界温度在0至10℃之间时，装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高2-4℃；
当外界温度在-10至0℃之间时，装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高3-5℃；
当外界温度在-20至-11℃之间时，装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高3-6℃；
当外界温度低于-21℃时，装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高3-7℃。
对本发明实施例中装置本体的结构进行说明，装置本体为砂斗1；砂斗1包括：加砂段2、加热段3及存储段4；加热机构设置在加热段3；原砂6依次通过加砂段2和加热段3到达存储段4。
在本实施例中，加砂段2、加热段3和存储段4从上向下依次设置在砂斗1中。
在本实施例中，砂斗1的整体形状可以是圆形，也可以是方形，本发明实施例对此不作出具体的限制。
为了对存储段4的原砂6的温度进行监测，还包括：温度监测元件5；温度监测元件5设置在存储段4。
在本实施例中，温度监测元件5可以是但不限于温度传感器或温度测量仪等。
对本发明实施例的结构进行说明，还包括：控制设备；控制设备的信号输入端与温度监测元件5的信号输出端信号连接，控制设备的信号输出端与加热机构的信号输入端信号连接。
对本发明实施例的结构进行进一步说明，还包括：流量监测元件9和阀门10；流量监测元件9和阀门10设置在存储段4的输出口；流量监测元件9的信号输出端与控制设备的信号输入端信号连接，控制设备的信号输出端与阀门10的信号输入端信号连接。
对本发明实施例中加热机构的结构进行说明，加热机构包括：加热管7和加热导线8；加热管7设置在加热段3；加热导线8设置在加热管7中；加热导线8的信号输入端与控制设备的信号输出端信号连接。
对本发明实施例中加热机构的结构进行进一步说明，加热管7和加热导线8的数量均为多个；每条加热管7中至少有一条加热导线8；加热管7交错地设置在加热段3中。
实施例三
参见图3，当本发明实施例提供的加热装置在使用时，将原砂6加入砂斗1中；原砂6经过加砂段2到达加热段3。原砂6由于自重作用，自上而下通过加热管7，加热管7对装置本体中各位置的原砂6进行分别加热。加热后的原砂6再下落到存储段4，并可从存储段4输出，进入下一工序。其中，通过调节加热温度和原砂6的排出流量，使排出的原砂6的温度达到目标温度。这里需要说明的是，在存储段4设置有多个测温点，适时监控砂温，并可根据砂温调节加热导线8的温度从而实现砂温可控可调。在存储段4的输出口设置有流量监测元件9，从而实现对原砂6的排出流量的监测。具体地，从砂斗1的初始状态是否为空的角度出发，这里分两种情况对砂温进行调节。第一种，对于砂斗1的初始状态为空的情况，控制设备按照要求发送信号到加热机构进行加热。当达到目标温度后，将原砂6加入到砂斗1中，基于砂斗1的储存时间和供砂能力，根据监测到的砂温结果调节加热导线8的温度和/或原砂6的排出流量。第二种，对于砂斗1的初始状态为有砂的情况，根据砂斗1的储存时间和供砂能力，控制设备按照要求发送信号到加热机构对原砂6进行加热。在原砂6被加热一段时间后，将位于存储段4的底层原砂6放出，并再向砂斗1加入一些原砂6。在存储段4实时监控砂温，并根据监测到的砂温结果调节加热导线8的温度和/或原砂6的排出流量，从而保证了从砂斗1放出的原砂6的温度都是符合要求的。
这里需要说明的是，控制设备可以对各加热导线8的加热温度进行统一调节，也可以对各加热导线8的加热温度进行单独调节，本发明实施例对此不作出具体的限制。
【技术效果】
1、根据外界温度值通过加热机构对装置本体中的原砂6进行加热，减小了环境温度较低对铸造用的原砂6造成的影响，避免了原砂6的温度过低，一方面，不仅提高了粘结剂的化学反应速度，而且保证粘结剂能够反应充分，大大提高了原砂6和粘结剂的结合程度，从而有效保证了砂芯/砂型的质量达标，不仅提高了产品质量，而且还避免了延长砂芯/砂型的制作时间，从而提高了生产效率和节约了能源。另一方面，避免了原砂6结块，保护了生产线或相关装备。
2、对装置本体中各位置的原砂6进行分别加热，保证了由装置本体输出的所有原砂6的温度均达到目标砂温，进一步保证了产品质量、提高了生产效率、节约了能源和保护了装备。
3、将温度监测元件5设置在装置本体的底部，实现了对砂温的监测，提高了本发明实施例的实用性。
4、通过对控制设备的使用，实现了通过监测到的砂温对加热机构的加热温度的调节，保证了原砂6能够满足不同的铸造需求，进一步提高了本发明实施例的实用性。
5、将加热机构中的加热管7交错地设置在装置本体的加热段3中，保证了对原砂6的充分加热，更进一步地保证了产品质量、提高了生产效率、节约了能源和保护了装备。
本发明实施例改变了铸造用的原砂6受环境因素的影响而影响生产的现状，且适用于各类砂型的铸造生产。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种用于原砂的加热方法，其特征在于，包括：
将原砂置于装置本体中；
检测外界温度值；
根据所述外界温度值对所述原砂进行加热；
其中，
当所述外界温度值在0至10℃之间时，所述装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高2-4℃；
当所述外界温度值在-10至0℃之间时，所述装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高3-5℃；
当所述外界温度值在-20至-11℃之间时，所述装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高3-6℃；
当所述外界温度值低于-21℃时，所述装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高3-7℃；
对装置本体中各位置的原砂进行分别加热。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述外界温度值对所述原砂进行加热，包括：
当目标温度和加热温度一定时，所述装置本体中部的原砂的加热时间比所述装置本体其他位置的原砂的加热时间短；
当目标温度和加热时间一定时，所述装置本体中部的原砂的加热温度比所述装置本体其他位置的原砂的加热温度低。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：在所述根据所述外界温度值对所述原砂进行加热的同时，还将所述装置本体中的原砂排出，使排出的原砂的温度达到所述目标温度。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述装置本体中的原砂排出，使排出的原砂的温度达到所述目标温度，包括：
当所述目标温度一定时，若提高加热温度，则加大所述原砂的排出流量，使所述排出的原砂的温度达到所述目标温度；若降低加热温度，则减小所述原砂的排出流量，使所述排出的原砂的温度达到所述目标温度。
5.一种用于原砂的加热装置，其特征在于，所述装置对应于如权利要求1-4中任一项所述的方法，包括：装置本体和加热机构；所述加热机构设置在所述装置本体中；当原砂进入所述装置本体，所述加热机构根据外界温度值对所述原砂进行加热；
其中，
当所述外界温度值在0至10℃之间时，所述装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高2-4℃；
当所述外界温度值在-10至0℃之间时，所述装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高3-5℃；
当所述外界温度值在-20至-11℃之间时，所述装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高3-6℃；
当所述外界温度值低于-21℃时，所述装置本体中部原砂的温度比其余位置的原砂的温度高3-7℃；
对装置本体中各位置的原砂进行分别加热。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置本体为砂斗；所述砂斗包括：加砂段、加热段及存储段；所述加热机构设置在所述加热段；所述原砂依次通过所述加砂段和所述加热段到达所述存储段。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：温度监测元件和控制设备；所述温度监测元件设置在所述存储段；所述控制设备的信号输入端与所述温度监测元件的信号输出端信号连接，所述控制设备的信号输出端与所述加热机构的信号输入端信号连接。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：流量监测元件和阀门；所述流量监测元件和所述阀门设置在所述存储段的输出口；所述流量监测元件的信号输出端与所述控制设备的信号输入端信号连接，所述控制设备的信号输出端与所述阀门的信号输入端信号连接。
9.如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述加热机构包括：加热管和加热导线；所述加热管设置在所述加热段；所述加热导线设置在所述加热管中；所述加热导线的信号输入端与所述控制设备的信号输出端信号连接。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述加热管和所述加热导线的数量均为多个；每条所述加热管中至少有一条所述加热导线；所述加热管交错地设置在所述加热段中。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 430212 Jiangxia Economic Development Zone, Wuhan, the new bridge area of the city of Hubei Applicant after: CRRC YANGTZE CO., LTD. Address before: 430212 Jiangxia Economic Development Zone, Wuhan, the new bridge area of the city of Hubei Applicant before: China South Locomotive & Rolling Stock Changjiang Vehicle Company |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |