CN107186183A - 镁合金熔体的液位控制装置和具有该装置的铸轧系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镁合金熔体的液位控制装置，其前液箱内设有坩埚，坩埚包括上下相互独立设置的第一室和第二室，第一室的横截面面积小于第二室的横截面面积；第一室设有第一室进液口和第一室出液口，第一室通过第一室出液口与第二室连通；镁合金熔体的液位控制装置还包括第一启闭机构，第一启闭机构用于堵住或打开第一室出液口；第一室设有第一液位检测机构，第二室设有第二室出液口和第二液位检测机构，第二室出液口与铸轧机的铸嘴连通。本发明旨在解决现有的镁合金铸轧系统的前液箱内液位控制不当或波动大，影响铸轧产品的质量，降低产品合格率，甚至造成铸轧过程中断或停产而使产能降低问题。

Description

镁合金熔体的液位控制装置和具有该装置的铸轧系统

技术领域

本发明涉及镁合金铸轧系统技术领域，特别涉及一种镁合金熔体的液位控制装置和具有该装置的铸轧系统。

背景技术

镁合金具有较高的比强度、比刚度、减震性、导热性、电磁屏蔽性、易切削性和易回收性等良好的综合性能，因而成为汽车、摩托车、航天航空和电子通讯等行业的重要原材料之一。镁合金铸轧系统包括前液箱，前液箱的出液口与铸轧机的铸嘴连通，当前液箱内的液位控制不当或波动大时，从前液箱流入铸轧机的镁合金熔体的压强稳定性难以保证，直接影响铸轧产品的质量，降低产品合格率，甚至造成铸轧过程中断或停产，降低产能。此外，前液箱内的温度分布不均时，从前液箱流入铸轧机的镁合金熔体的温度稳定性难以保证，也将直接影响铸轧产品的质量，降低产品合格率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种镁合金熔体的液位控制装置和具有该装置的铸轧系统，其能解决现有的镁合金铸轧系统的前液箱内液位控制不当或波动大，影响铸轧产品的质量，降低产品合格率，甚至造成铸轧过程中断或停产而使产能降低问题。

本发明采用以下技术方案实现：

一种镁合金熔体的液位控制装置，包括液位控制器和用于存储镁合金熔体的前液箱，所述前液箱内设有坩埚，所述坩埚包括上下相互独立设置的第一室和第二室，所述第一室的横截面面积小于所述第二室的横截面面积；所述第一室设有第一室进液口和第一室出液口，所述第一室通过所述第一室出液口与所述第二室连通；所述镁合金熔体的液位控制装置还包括第一启闭机构，所述第一启闭机构用于堵住或打开所述第一室出液口；所述第一室设有第一液位检测机构，所述第二室设有第二室出液口和第二液位检测机构，所述第二室出液口与铸轧机的铸嘴连通，所述第一启闭机构、所述第一液位检测机构和第二液位检测机构均与所述液位控制器连接。

优选的，所述第一液位检测机构和所述第二液位检测机构均包括液位传感器，所述液位传感器与液面之间间隔一定距离。

优选的，所述第一液位检测机构和所述第二液位检测机构均包括用于保护所述液位传感器的保护套。

优选的，所述保护套为陶瓷保护套。

优选的，所述保护套包括保护套本体，所述保护套本体表面设有氮化硼保护层。

优选的，所述第一启闭机构包括第一驱动单元和与所述第一室出液口适配的第一塞棒，所述第一驱动单元驱动所述第一塞棒堵住或打开所述第一室出液口。

优选的，所述镁合金熔体的液位控制装置还包括保温炉，所述保温炉与所述第一室进液口连通。

优选的，所述第二室底部还设有回流口，所述回流口与所述保温炉连通。

优选的，所述第一室设有用于检测温度的第一热电偶，所述第二室设有用于检测温度的第二热电偶，所述第一热电偶和所述第二热电偶均与所述液位控制器连接。

一种镁合金铸轧系统，包括如上所述的镁合金熔体的液位控制装置。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明实施例提供的镁合金熔体的液位控制装置，由于前液箱内的坩埚包括上下相互独立设置的第一室和第二室，所述第一室的横截面面积小于所述第二室的横截面面积，当镁合金熔体从第一室进液口进入坩埚时，与仅设置一室的坩埚相比，由于第一室的横截面面积较小，坩埚内的液位波动减小，保证了坩埚内的液面稳定。其次，由于第一室设置有用于控制第一室与第二室连通的启闭机构，所述第一室设有第一液位检测机构，所述第二室设有第二液位检测机构，所述第一液位检测机构和第二液位检测机构均与所述液位控制器连接，第一液位检测机构和第二液位检测机构实时检测液位高度并输出液位高度信号，液位控制器接收液位高度信号并与预设的标准液位高度进行比较，若检测到的液位高度与预设的标准液位高度有差值，液位控制器输出信号至第一启闭机构，第一启闭机构打开第一室出液口，使得第一室的镁合金熔体进入第二室，实现坩埚的第一室和第二室液面的快速、精确、稳定控制，液位波动小，不仅提高铸轧产品的合格率，也避免了铸轧过程容易出现中断或停产致使产能降低的问题。此外，由于第二室底部还设有回流口，回流口与保温炉连通，当镁合金铸轧系统开始工作时，液位控制器控制第一启闭机构、第二启闭机构和第三启闭机构，使得第一室出液口和回流口打开，第二室出液口关闭，实现坩埚和保温炉内的镁合金熔体的循环流动，直至坩埚内各处的镁合金熔体温度均匀，避免由于第二室出液口流出的镁合金熔体因温度分布不均匀而影响镁合金铸轧产品的质量，提高了镁合金成品的生产合格率。本发明实施例还提供一种镁合金铸轧系统，其前液箱内的镁合金熔体液面控制精确、稳定，液位波动小，生产出的铸轧产品合格率高，且能够避免铸轧过程容易出现中断或停产致使产能降低的问题。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的镁合金熔体的液位控制装置示意图；

图2是图1中镁合金熔体的液位控制装置的部分示意图；

图3是图1中镁合金熔体的液位控制装置的保护套的剖视图。

附图标号说明：

1、前液箱；11、盖板；2、坩埚；21、第一室；211、第一室进液口；212、第一室出液口；22、第二室；221、第二室出液口；222、回流口；31、第一启闭机构；311、第一驱动单元；312、第一塞棒；32、第二启闭机构；33、第二启闭机构；41、第一液位检测机构；42、第二液位检测机构；43、液位传感器；44、保护套；441、保护套本体；442、防护套法兰；5、保温炉；6、第二驱动单元；71、第一热电偶；72、第二热电偶。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

如图1和图2所示，本发明实施例提出一种镁合金熔体的液位控制装置，包括液位控制器(未标示)和用于存储镁合金熔体的前液箱1，前液箱1内设有坩埚2，坩埚2包括上下相互独立设置的第一室21和第二室22，第一室21的横截面面积小于第二室22的横截面面积；第一室21设有第一室进液口211和第一室出液口212，第一室21通过第一室出液口212与第二室22连通；镁合金熔体的液位控制装置还包括第一启闭机构31，第一启闭机构31用于堵住或打开第一室出液口212；第一室21设有第一液位检测机构41，第二室22设有第二室出液口221和第二液位检测机构42，第二室出液口221与铸轧机的铸嘴连通，第一启闭机构31、第一液位检测机构41和第二液位检测机构42均与液位控制器连接。

本发明实施例提供的镁合金熔体的液位控制装置，由于前液箱内的坩埚2包括上下相互独立设置的第一室21和第二室22，第一室21的横截面面积小于第二室22的横截面面积，当镁合金熔体从第一室进液口211进入坩埚2时，与仅设置一室的坩埚相比，由于第一室21的横截面面积较小，坩埚2内的液位波动减小，保证了坩埚2内的液面稳定。其次，由于第一室21设置有用于控制第一室21与第二室22连通的启闭机构，第一室21设有第一液位检测机构41，第二室22设有第二液位检测机构42，第一液位检测机构41和第二液位检测机构42均与液位控制器连接，第一液位检测机构41和第二液位检测机构42实时检测液位高度并输出液位高度信号，液位控制器接收液位高度信号并与预设的标准液位高度进行比较，若检测到的液位高度与预设的标准液位高度有差值，液位控制器输出信号至第一启闭机构31，第一启闭机构31打开第一室出液口212，使得第一室21的镁合金熔体进入第二室22，实现坩埚的第一室21和第二室22液面的快速、精确、稳定控制，液位波动小，不仅提高铸轧产品的合格率，也避免了铸轧过程容易出现中断或停产致使产能降低的问题。

可以理解的，坩埚2采用不含Ni、Cr的双层符合材料，避免坩埚2与镁合金熔体发生化学反应而污染镁合金熔体。

优选的，第一液位检测机构41和第二液位检测机构42均包括液位传感器43，液位传感器43与液面之间间隔一定距离，实现实时检测液位高度并将液位高度信号发送给液位控制器，液位控制器根据液位高度信号控制第一启闭机构31的打开或关闭实现坩埚的第一室21和第二室22液面的快速、精确、稳定控制。在本发明实施例中，液位传感器43与液面之间间隔50～80mm，保证液位传感器43能够准确检测到液位高度。优选的，液位传感器43为涡流传感器。

优选的，第一液位检测机构41和第二液位检测机构42均包括用于保护液位传感器43的保护套44，避免镁与液位传感器43发生反应或坩埚2内的高温保护气体腐蚀液位传感器43，进而提高液位传感器43的检测精度。

优选的，保护套44为陶瓷保护套。具体的，保护套44为高密度且经压制、烧结而成的陶瓷保护套，使得保护套44能够耐高温。

如图3所示，优选的，保护套44包括保护套本体441，保护套本体441表面设有氮化硼保护层，由于氮化硼与大部分金属、稀土金属、无机酸和碱等物质不发生反应，具有良好的抗腐蚀性，因而能够使保护套44具有良好的抗腐蚀性，避免坩埚2内的高温保护气体腐蚀保护套44。进一步的，该镁合金熔体的液位控制装置还包括保护气体输送装置(未标示)，保护气体输送装置将保护气体输送至坩埚2内，避免镁与空气发生反应，防止发生氧化燃烧的现象。前液箱1包括盖板11，盖板11与坩埚2形成封闭的容置空间，镁合金熔体设于该封闭的容置空间内。在保护套44还包括防护套法兰442，防护套法兰442与盖板11固定连接，保护套本体441设于坩埚2内且与镁合金熔体液面间隔一定距离。

优选的，第一启闭机构31包括第一驱动单元311和与第一室出液口212适配的第一塞棒312，第一驱动单元311驱动第一塞棒312堵住或打开第一室出液口212。在本发明实施例中，第一驱动单元311为伺服电机和电动缸的组合，或者伺服电机和液压缸的组合。可以理解的，第一启闭机构31包括第一驱动单元311和与第一室出液口212适配的第一铸棒，本发明实施例不限于此。

进一步的，本发明实施例提供的镁合金熔体的液位控制装置还包括第二启闭机构32，第二启闭机构32用于堵住或打开第二室出液口221。第二启闭机构32结构和连接关系与第一启闭机构31相同，在此不再赘述。

优选的，本发明实施例提供的镁合金熔体的液位控制装置还包括保温炉5，保温炉5与第一室进液口211连通。具体的，保温炉5通过管道与第一室进液口211连通。可以理解的，镁合金熔体的液位控制装置还包括第二驱动单元6，第二驱动单元6用于驱动保温炉5内的镁合金熔体经管道输送至坩埚2的第一室21内。在本发明实施例中，第二驱动单元6为泵体。

优选的，第二室22底部还设有回流口222，回流口222与保温炉5连通。具体的，回流口222通过管道与保温炉5连通。可以理解的，本发明实施例提供的镁合金熔体的液位控制装置还包括第三启闭机构33，第三启闭机构33用于堵住或打开回流口222。第三启闭机构33结构和连接关系与第一启闭机构31相同，在此不再赘述。当镁合金铸轧系统开始工作时，液位控制器控制第一启闭机构31、第二启闭机构32和第三启闭机构33，使得第一室出液口212和回流口222打开，第二室出液口221关闭，实现坩埚2和保温炉5内的镁合金熔体的循环流动，直至坩埚2内各处的镁合金熔体温度均匀，避免由第二室出液口221流出的镁合金熔体因温度分布不均匀而影响镁合金铸轧产品的质量，提高了镁合金成品的生产合格率。在本发明实施例中，实现坩埚2和保温炉5内的镁合金熔体的循环流动3次。

优选的，第一室21设有用于检测温度的第一热电偶71，第二室22设有用于检测温度的第二热电偶72，第一热电偶71和第二热电偶72均与液位控制器连接，实现实时监测坩埚2内镁合金熔体的温度。

可以理解的，前液箱1还设有加热机构(未标示)，加热机构用于对镁合金熔体加热，使得坩埚2内的镁合金熔体温度保持稳定，避免由于坩埚2内的镁合金熔体因温度降低而影响镁合金铸轧产品的质量，进一步提高了镁合金成品的生产合格率。

本发明实施例还提供一种镁合金铸轧系统，包括如上所述的镁合金熔体的液位控制装置，其前液箱1内的镁合金熔体液面控制精确、稳定，液位波动小，生产出的铸轧产品合格率高，且能够避免铸轧过程容易出现中断或停产致使产能降低的问题。具体的，该镁合金铸轧系统为连续铸轧系统。

综上，本发明实施例提供的镁合金熔体的液位控制装置，由于前液箱内的坩埚2包括上下相互独立设置的第一室21和第二室22，第一室21的横截面面积小于第二室22的横截面面积，当镁合金熔体从第一室进液口211进入坩埚2时，与仅设置一室的坩埚相比，由于第一室21的横截面面积较小，坩埚2内的液位波动减小，保证了坩埚2内的液面稳定。其次，由于第一室21设置有用于控制第一室21与第二室22连通的启闭机构，第一室21设有第一液位检测机构41，第二室22设有第二液位检测机构42，第一液位检测机构41和第二液位检测机构42均与液位控制器连接，第一液位检测机构41和第二液位检测机构42实时检测液位高度并输出液位高度信号，液位控制器接收液位高度信号并与预设的标准液位高度进行比较，若检测到的液位高度与预设的标准液位高度有差值，液位控制器输出信号至第一启闭机构31，第一启闭机构31打开第一室出液口212，使得第一室21的镁合金熔体进入第二室22，实现坩埚的第一室21和第二室22液面的快速、精确、稳定控制，液位波动小，不仅提高铸轧产品的合格率，也避免了铸轧过程容易出现中断或停产致使产能降低的问题。本发明实施例还提供一种镁合金铸轧系统，该镁合金铸轧系统前液箱1内的镁合金熔体液面控制精确、稳定，液位波动小，生产出的铸轧产品合格率高，且能够避免铸轧过程容易出现中断或停产致使产能降低的问题。此外，由于第二室22底部还设有回流口222，回流口222与保温炉5连通，当镁合金铸轧系统开始工作时，液位控制器控制第一启闭机构31、第二启闭机构32和第三启闭机构33，使得第一室出液口212和回流口222打开，第二室出液口221关闭，实现坩埚2和保温炉5内的镁合金熔体的循环流动，直至坩埚2内各处的镁合金熔体温度均匀，避免由于第二室出液口221流出的镁合金熔体因温度分布不均匀而影响镁合金铸轧产品的质量，提高了镁合金成品的生产合格率。本发明实施例还提供一种镁合金铸轧系统，其前液箱1内的镁合金熔体液面控制精确、稳定，液位波动小，生产出的铸轧产品合格率高，且能够避免铸轧过程容易出现中断或停产致使产能降低的问题。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种镁合金熔体的液位控制装置，包括液位控制器和用于存储镁合金熔体的前液箱，所述前液箱内设有坩埚，其特征在于，所述坩埚包括上下相互独立设置的第一室和第二室，所述第一室的横截面面积小于所述第二室的横截面面积；所述第一室设有第一室进液口和第一室出液口，所述第一室通过所述第一室出液口与所述第二室连通；所述镁合金熔体的液位控制装置还包括第一启闭机构，所述第一启闭机构用于堵住或打开所述第一室出液口；所述第一室设有第一液位检测机构，所述第二室设有第二室出液口和第二液位检测机构，所述第二室出液口与铸轧机的铸嘴连通，所述第一启闭机构、所述第一液位检测机构和第二液位检测机构均与所述液位控制器连接。

2.如权利要求1所述的镁合金熔体的液位控制装置，其特征在于，所述第一液位检测机构和所述第二液位检测机构均包括液位传感器，所述液位传感器与液面之间间隔一定距离。

3.如权利要求2所述的镁合金熔体的液位控制装置，其特征在于，所述第一液位检测机构和所述第二液位检测机构均包括用于保护所述液位传感器的保护套。

4.如权利要求3所述的镁合金熔体的液位控制装置，其特征在于，所述保护套为陶瓷保护套。

5.如权利要求4所述的镁合金熔体的液位控制装置，其特征在于，所述保护套包括保护套本体，所述保护套本体表面设有氮化硼保护层。

6.如权利要求1所述的镁合金熔体的液位控制装置，其特征在于，所述第一启闭机构包括第一驱动单元和与所述第一室出液口适配的第一塞棒，所述第一驱动单元驱动所述第一塞棒堵住或打开所述第一室出液口。

7.如权利要求1所述的镁合金熔体的液位控制装置，其特征在于，还包括保温炉，所述保温炉与所述第一室进液口连通。

8.如权利要求7所述的镁合金熔体的液位控制装置，其特征在于，所述第二室底部还设有回流口，所述回流口与所述保温炉连通。

9.如权利要求1所述的镁合金熔体的液位控制装置，其特征在于，所述第一室设有用于检测温度的第一热电偶，所述第二室设有用于检测温度的第二热电偶，所述第一热电偶和所述第二热电偶均与所述液位控制器连接。

10.一种镁合金铸轧系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的镁合金熔体的液位控制装置。