CN106001472B - 一种用于连续铸造可变形合金的智能生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于连续铸造可变形合金的智能生产线，包括感应炉、连铸机、输出导轮架、张力架、双头收线机、水冷系统、电气系统、加料系统和测温系统，所述感应炉包括炉体、炉架和感应器。本发明设计合理，故障率低，使用安全性和运行稳定性好；本发明用于生产大长度光亮合金杆材，本发明将合金原材料经工频感应炉熔化成液体，通过覆盖表面的木炭与空气隔绝从而避免合金液体被氧化，经保温炉将合金液体温度控制在某个范围，连铸机将合金液体在结晶器中快速结晶连续不断的生产出合金杆，最后经双头收线机等辅助设备装盘成产品，生产速度快，设备使用寿命长，可以同时生产四种不同型号的铸杆，自动化程度高，使用效果好。

Description

一种用于连续铸造可变形合金的智能生产线

技术领域

本发明涉及一种铸造生产线，具体是一种用于连续铸造可变形合金的智能生产线。

背景技术

铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，已有约6000年的历史。中国约在公元前1700～前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期，工艺上已达到相当高的水平。铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛坯的方法。被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属，而铸模的材料可以是砂、金属甚至陶瓷，因应不同要求，使用的方法也会有所不同。合金是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质，一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。随着科技的发展，人们将合金的铸造应用高科技，从而使得合金铸造更加容易被控制。现有的合金铸造生产线不便于生产的信息化管理和生产的在线监控，这就为生产带来了不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于连续铸造可变形合金的智能生产线，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于连续铸造可变形合金的智能生产线，包括感应炉、连铸机、输出导轮架、张力架、双头收线机、水冷系统、电气系统、加料系统和测温系统，所述感应炉包括炉体、炉架和感应器，感应炉内还设置有液面位置记录仪，感应器包括感应炉线圈、感应炉水套、感应炉铁芯和熔沟，感应炉线圈、感应炉水套和感应炉铁芯均位于感应炉的底部，连铸机位于感应炉的上方并且连铸机包括牵引机构、液位跟踪系统和结晶器，输出导轮架安装在连铸机的上方并且连铸机上设置有变频调速升降电机，双头收线机位于输出导轮架的左侧并且双头收线机包括牵引辊轮、成圈装置和收线转盘，双头收线机和输出导轮架之间设置有张力架，张力架包括位移传感器和摆杆，水冷系统包括应急水塔、循环水泵、冷却水池和冷却水管，水冷系统通过冷却水管与结晶器相连，电气系统包括变频电源调压柜和系统操作台，系统操作台上设置有触摸屏、变频电源调压柜通过导线与感应器相连，加料系统和轨道的一端采用滑动连接，轨道的另一端与连铸机相连，测温系统包括合金液测温系统和冷却水测温系统，合金液测温系统包括浮子开关和热电偶，液面位置记录仪与无纸记录仪电箱相连，无纸记录仪电箱旁边设置有回水箱，输出导轮架包括平台、支架、竖导轮和滚筒，变频调速升降电机采用高精密行星减速机与无间隙的同步齿形带传动，加料系统采用真空吸盘式全自动加料设备，所述用于连续铸造可变形合金的智能生产线的生产流程，具体步骤如下：

步骤一，使用加料系统将合金原材料吊至感应炉上烘烤；

步骤二，根据上引速度来确定加料速度,将合金原材料加入到感应炉内熔化成合金液并且覆盖木炭；

步骤三，继续采用木炭覆盖，合金液进入过渡舱；

步骤四，采用恒温、恒液面控制系统控制合金液进入保温炉；

步骤五，合金液进入结晶器并且结晶成合金杆；

步骤六，合金杆依次通过牵引机构、输出导轮架、分线架和张力架，最终送至双头收线机进行收线成圈。

作为本发明进一步的方案：冷却水管采用橡胶材料制作，炉体的外部采用钢结构制作，炉体的内部采用耐火砖和石英砂砌筑。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计合理，故障率低，使用安全性和运行稳定性好；本发明用于生产大长度光亮合金杆材，本发明将合金原材料经工频感应炉熔化成液体，通过覆盖表面的木炭与空气隔绝从而避免合金液体被氧化，经保温炉将合金液体温度控制在某个范围，连铸机将合金液体在结晶器中快速结晶连续不断的生产出合金杆，最后经双头收线机等辅助设备装盘成产品，生产速度快，设备使用寿命长，可以同时生产四种不同型号的铸杆，自动化程度高，使用效果好。

附图说明

图1为用于连续铸造可变形合金的智能生产线的主视图。

图2为用于连续铸造可变形合金的智能生产线的俯视图。

其中：1-双头收线机，2-张力架，3-输出导轮架，4-变频调速升降电机，5-连铸机，6-结晶器，7-液面位置记录仪，8-冷却水管，9-感应炉，10-浮子开关，11-热电偶，12-感应炉线圈，13-感应炉水套，14-感应炉铁芯，15-变频电源调压柜，16-轨道，17-系统操作台，18-加料系统，19-应急水塔，20-循环水泵，21-冷却水池，22-回水箱，23-无纸记录仪电箱。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-2，一种用于连续铸造可变形合金的智能生产线，包括感应炉9、连铸机5、输出导轮架3、张力架2、双头收线机1、水冷系统、电气系统、加料系统18和测温系统，所述感应炉9包括炉体、炉架和感应器，感应炉9内还设置有液面位置记录仪7，感应器包括感应炉线圈12、感应炉水套13、感应炉铁芯14和熔沟，感应炉线圈12、感应炉水套13和感应炉铁芯14均位于感应炉9的底部，连铸机5位于感应炉9的上方并且连铸机5包括牵引机构、液位跟踪系统和结晶器6，输出导轮架3安装在连铸机5的上方并且连铸机5上设置有变频调速升降电机4，双头收线机1位于输出导轮架3的左侧并且双头收线机1包括牵引辊轮、成圈装置和收线转盘，双头收线机1和输出导轮架3之间设置有张力架2，张力架2包括位移传感器和摆杆，水冷系统包括应急水塔19、循环水泵20、冷却水池21和冷却水管8，水冷系统通过冷却水管8与结晶器6相连，电气系统包括变频电源调压柜15和系统操作台17，系统操作台17上设置有触摸屏，变频电源调压柜,1通过导线与感应器相连，加料系统18和轨道16的一端采用滑动连接，轨道16的另一端与连铸机5相连，测温系统包括合金液测温系统和冷却水测温系统，合金液测温系统包括浮子开关10和热电偶11，液面位置记录仪7与无纸记录仪电箱23相连。无纸记录仪电箱23旁边设置有回水箱22，输出导轮架3包括平台、支架、竖导轮和滚筒。变频调速升降电机4采用高精密行星减速机与无间隙的同步齿形带传动。冷却水管8采用橡胶材料制作，炉体的外部采用钢结构制作，炉体的内部采用耐火砖和石英砂砌筑。加料系统18采用真空吸盘式全自动加料设备。

本发明的工作原理是：感应炉9的高压侧(初级)由带水冷的感应炉线圈12组成，电压可从0V～380V无级可调，感应炉9的低压侧(次级)由短路的熔沟组成，通电后，在电磁感应的作用下，在熔沟内部产生大电流，而使其熔化并将加入的合金材料熔化。感应炉水套13和感应炉线圈12均为水冷却，冷却水循环使用，由水冷系统提供。牵引机构由四组伺服电机、减速机构和牵引辊轮等组成，它可实现每分钟0～600次的高速间歇运动并通过牵引辊轮将铸杆连续上引出来，每组牵引机构可带动4付牵引辊轮，分别牵引6根铜杆。液位自动跟踪系统可保证连铸机5上的结晶器6插入合金液体的深度相对稳定，确保连铸生产的连续性。结晶器6可将液态的合金快速冷却成固态合金并实现热交换，每根结晶器6都能单独更换和控制而不影响其它结晶器6的正常工作。输出导轮架3可以使得铸杆平滑地导入各组双头收线机1并且互不干扰。张力架2分别装有12组位移传感器和摆杆，合金杆通过摆杆的角度来控制双头收线机1的速度，这样可以做到高精度、高灵敏地控制收线的速度，而且也为全自动控制提供了可靠的信号。系统操作台17可以保证机组正常生产和数据的记录显示，显示和记录的内容是：感应器电压、电流、炉温、各路水温(包括结晶器水温)、牵引速度和牵引节距等；采用恒温、恒液面控制系统，确保机器运转稳定，出杆产品质量优异；并有上引炉在线监控和物联网。加料系统18采用真空吸盘式全自动加料设备，它保证合金原材料连续供给感应炉。测温系统测量的结果分别显示在数显温度计上和工控屏上以达到对设备的生产监控并接入物联网，方便客户生产管理。系统操作台17提供生成工艺流程，提供清晰和友好的人机界面，生动形象地反映工艺流程的实时数据和设备运行状态，在设备图形适当的位置显示各种检测量数值；通过点击鼠标可方便地切换画面和实行现场设备远程控制；完成报警、历史数据、历史趋势曲线的储存、显示和查询；生成和打印各类生产运行管理报表。系统操作台17在基于图形和菜单的方式上，操作人员可以在系统操作台17监视各设备运行状态；主要监控画面有各控制站系统流程模拟图、各设备分组模拟图等，每个画面以不同颜色直观动态显示设备运行状态，分别以三种颜色显示运行状态、停止状态、故障状态；显示设备是手动运行状态、自动运行状态，并以文字给出提示。上引炉作为特殊工艺，每时每刻都需记录工艺，触摸屏上不能全面显示工艺流程。一些数据的采集如各个结晶器6的温度，牵引速度等参数需要人工抄写记录，现场作业人员每个一小时记录一次，这样的方式不能反映每时每刻的数据，为便于生产信息化管理，在原系统的基础上增加上位机监控系统，适时显示并记录现场工艺数据与流程。管理者可通过互联网访问该台设备。访问设备可以是:电脑、手机、智能电视等具有浏览器功能的智能终端、PAD等等；访问地点可以是公司局域网、外部广域网、Internet；访问方式可以是:内部局域网输入地址或虚拟名称、通过浏览器访问、IP WEB等等方式。

本发明设计合理，故障率低，使用安全性和运行稳定性好；本发明用于生产大长度光亮合金杆材，本发明将合金原材料经工频感应炉9熔化成液体，通过覆盖表面的木炭与空气隔绝从而避免合金液体被氧化，经保温炉将合金液体温度控制在某个范围，连铸机5将合金液体在结晶器6中快速结晶连续不断的生产出合金杆，最后经双头收线机1等辅助设备装盘成产品，生产速度快，设备使用寿命长，可以同时生产四种不同型号的铸杆，自动化程度高，使用效果好。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (1)

1.一种用于连续铸造可变形合金的智能生产线，其特征在于，包括感应炉、连铸机、输出导轮架、张力架、双头收线机、水冷系统、电气系统、加料系统和测温系统，所述感应炉包括炉体、炉架和感应器，感应炉内还设置有液面位置记录仪，感应器包括感应炉线圈、感应炉水套、感应炉铁芯和熔沟，感应炉线圈、感应炉水套和感应炉铁芯均位于感应炉的底部，连铸机位于感应炉的上方并且连铸机包括牵引机构、液位跟踪系统和结晶器，输出导轮架安装在连铸机的上方并且连铸机上设置有变频调速升降电机，双头收线机位于输出导轮架的左侧并且双头收线机包括牵引辊轮、成圈装置和收线转盘，双头收线机和输出导轮架之间设置有张力架，张力架包括位移传感器和摆杆，水冷系统包括应急水塔、循环水泵、冷却水池和冷却水管，水冷系统通过冷却水管与结晶器相连，电气系统包括变频电源调压柜和系统操作台，系统操作台上设置有触摸屏，变频电源调压柜通过导线与感应器相连，加料系统和轨道的一端采用滑动连接，轨道的另一端与连铸机相连，测温系统包括合金液测温系统和冷却水测温系统，合金液测温系统包括浮子开关和热电偶，液面位置记录仪与无纸记录仪电箱相连；所述无纸记录仪电箱旁边设置有回水箱，输出导轮架包括平台、支架、竖导轮和滚筒；所述变频调速升降电机采用高精密行星减速机与无间隙的同步齿形带传动；所述冷却水管采用橡胶材料制作，炉体的外部采用钢结构制作，炉体的内部采用耐火砖和石英砂砌筑；所述加料系统采用真空吸盘式全自动加料设备；感应炉的高压侧由带水冷的感应炉线圈组成，电压从0V～380V无级可调，感应炉的低压侧由短路的熔沟组成；牵引机构由四组伺服电机、减速机构和牵引辊轮组成；

所述用于连续铸造可变形合金的智能生产线的生产流程，具体步骤如下：

步骤一，使用加料系统将合金原材料吊至感应炉上烘烤；

步骤二，根据上引速度来确定加料速度,将合金原材料加入到感应炉内熔化成合金液并且覆盖木炭；

步骤三，继续采用木炭覆盖，合金液进入过渡舱；

步骤四，采用恒温、恒液面控制系统控制合金液进入保温炉；

步骤五，合金液进入结晶器并且结晶成合金杆；

步骤六，合金杆依次通过牵引机构、输出导轮架、分线架和张力架，最终送至双头收线机进行收线成圈。