CN110181017A - 一种物联网上引法铜铝材连铸机组 - Google Patents
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Abstract
本发明一种物联网上引法铜铝材连铸机组，包括工频感应炉、连铸机、导轮架、张力装置、双头挠杆机、水冷系统、电气系统、加料系统、测温系统及数据采集模块，在保留原功能及生产效果的基础上，实现新的功能，实现网络在线实时监控的功能，使得生产方式更加智能化机械化，降低生产成本的投入，减少熔化金属液与空气接触面积,降低了金属的自然损耗，有效避免某种铸坯换结晶器而停炉或保温的情况发生,能够达到不间断连铸生产的效果,有效减少能源浪费，延长炉龄，避免因工频炉频繁停、开炉产生的死炉、穿炉故障，达到绿色化可持续化生产的目的，符合国家节能减排产业政策，实现智能化机械化生产，广泛适用于金属及金属合金熔炼和铸造行业。
Description
技术领域
本发明涉及机械及其自动化技术领域，具体是一种物联网上引法铜铝材连铸机组。
背景技术
目前在铜加工企业大都采用工频感应电炉生产，一台工频炉只有一种生产方式，要么深井坑式半连续立铸圆锭坯或深井坑式半连续立铸方锭坯,要么水平引铸带或水平引铸锭坯,要么水平引铸管铸坯或水平引铸管圆锭,要么上引铜杆或上引铜管坯，生产单一，设备利用率低,能耗高，若要同时生产上述锭坯,则同时需要三台以上工频炉投入使用,这样的生产方式不仅设备投资大、厂房设施面积大,所需雇员多，金属损耗大，能耗大等各种缺点以外还需要大量的后期维护。
在铜及铜合金熔炼和铸造的生产工艺中，通常会产生大量的高温余热甚至是直接的热量排放，而对于这些被浪费的能量是具有极大的生产价值的，相反，排放的废弃能量能够直接导致环境问题以及经济问题，因此发明人针对的工艺改革是能够双重实现意义的，同时能够整合生产弊端，促进生产工艺的进步。
而对于大规模的生产加工型企业，追随时代进步及响应国家号召进行自动化监控监管方向转型，进一步推进无人化智能化物联网的生产管理模式。
发明内容
本发明提供了一种物联网上引法铜铝材连铸机组以解决现有技术中生产效率低下能源消耗较多的问题。
为了解决上述技术问题，本发明公开了如下技术方案：一种物联网上引法铜铝材连铸机组，包括工频感应炉、连铸机、导轮架、张力装置、双头挠杆机、水冷系统、电气系统、加料系统、测温系统及数据采集模块，工频感应炉内部贯穿工频感应炉底面并固定连接有电气系统，电气系统上顶端直接与水定冷系统固定连接，水冷系统一侧设有测温系统，工频感应炉左右两侧侧面分设有加料系统，工频感应炉一侧的加料系统下方设有双头挠杆机，工频感应炉另一侧的加料系统下方连接有连铸机，连铸机与双头挠杆机底端固定在底板上，所述底板为中空的板状结构，底板内层空腔内设有导线槽，连铸机一侧链接有张力装置，连铸机与双头挠杆机之间形成空间内设有配电柜，配电柜底端为导轮架，导轮架通过两根垂直于工频感应炉的圆棍贯穿工频感应炉下表面设置的数据采集模块并与工频感应炉连接，配电柜中还设置有电流变送器、电压变送器及无线网关，电流变送器及电压变送器分别通过底板空腔内导线槽与加料系统通过管线连接，数据采集模块位于工频感应炉内部分为温度采集模块。
测温系统与数据采集模块通过无线网关进行无线传输，传输的数据经温度采集模块进行汇总分析。
加料系统为伸缩结构，所述加料系统上、下、左、右个表面为内向折叠结构。
张力装置与连铸机顶端固定连接，所述张力装置连接段位弹性结构，张力装置底端设有弹性抓手，所述弹性抓手在空间上具有弹性。
导轮架中心线所在直线上设有支撑轴，所述支撑轴与水冷系统及电气系统在同一直线上，所述支撑轴与电气系统直接相连。
测温系统与水冷系统处直接测量水冷系统内的水温，测温系统另一端未与水冷系统直接相连处直接暴露在工频感应炉内腔内并实时测量工频感应炉内腔温度。
电气系统与水冷系统的连接处设有防漏装置，所述防漏装置为电气系统与水冷系统之间的隔板结构，所述防漏装置上表面与水冷系统连接处设有单向开口，所述防漏装置下表面与电气系统之间设有双向开口，所述单向开口在干燥状态下开放，所述双向开口在干燥且电流正常状态下开放。
连铸机组内各结构的内外表面均涂覆有防水绝缘材料，使得连铸机组内各结构间项城整体防水绝缘镀膜。
双头挠杆机上安装有用于尺寸测量的传感器及计算上引铜杆长度的计米器，并将传感器的数据通过无线传输的方式传递至数据采集模块。
数据采集模块直接与物联网连通。
进一步，工频感应炉内设置警报装置，所述警报装置与数据采集模块通过无线传输方式进行信息传输，所述数据采集模块通过物联网自动配置最近的消防系统内网并自动拨号。
进一步，水冷系统为内循环系统。
进一步，导轮架在径向方向上为弹性减震结构。
由以上技术方案可见，本发明一种物联网上引法铜铝材连铸机组，在保留原功能及生产效果的基础上，实现新的功能，实现网络在线实时监控的功能，能够满足更多生产加工需求，同时能够提高设备的利用率，降低生产能耗，有效降低生产成本，节约生产设备的占地面积，设备结构更加紧凑，为大规模生产做出贡献，大幅度降低人力成本，降低人工劳动强度，同时使得生产方式更加智能化机械化，降低生产成本的投入，对生产原料的利用率做出巨大的改善，减少熔化金属液与空气接触面积,降低了金属的自然损耗，有效避免某种铸坯换结晶器而停炉或保温的情况发生,能够达到不间断连铸生产的效果,有效减少能源浪费，延长炉龄，避免因工频炉频繁停、开炉产生的死炉、穿炉故障，达到绿色化可持续化生产的目的，符合国家节能减排产业政策，实现智能化机械化生产，广泛适用于金属及金属合金熔炼和铸造行业。
附图说明
图1为本发明一种物联网上引法铜铝材连铸机组的结构示意图；
其中：1、工频感应炉；2、连铸机；3、导轮架；4、张力装置；5、双头挠杆机；6、水冷系统；7、电气系统；8、加料系统；9、测温系统；10、数据采集模块。
具体实施方式
一种物联网上引法铜铝材连铸机组，包括工频感应炉1、连铸机2、导轮架3、张力装置4、双头挠杆机5、水冷系统6、电气系统7、加料系统8、测温系统9及数据采集模块10，工频感应炉1内部贯穿工频感应炉1底面并固定连接有电气系统7，电气系统7上顶端直接与水定冷系统6固定连接，水冷系统6一侧设有测温系统9，工频感应炉1左右两侧侧面分设有加料系统8，工频感应炉1一侧的加料系统8下方设有双头挠杆机5，工频感应炉1另一侧的加料系统8下方连接有连铸机2，连铸机2与双头挠杆机5底端固定在底板上，所述底板为中空的板状结构，底板内层空腔内设有导线槽，连铸机2一侧链接有张力装置4，连铸机2与双头挠杆机5之间形成空间内设有配电柜，配电柜底端为导轮架3，导轮架3通过两根垂直于工频感应炉1的圆棍贯穿工频感应炉1下表面设置的数据采集模块10并与工频感应炉1连接，配电柜中还设置有电流变送器、电压变送器及无线网关，电流变送器及电压变送器分别通过底板空腔内导线槽与加料系统8通过管线连接，数据采集模块10位于工频感应炉1内部分为温度采集模块。
测温系统9与数据采集模块10通过无线网关进行无线传输，传输的数据经温度采集模块进行汇总分析。
加料系统8为伸缩结构，所述加料系统8上、下、左、右4个表面为内向折叠结构。
张力装置4与连铸机2顶端固定连接，所述张力装置4连接段位弹性结构，张力装置4底端设有弹性抓手，所述弹性抓手在空间上具有弹性。
导轮架3中心线所在直线上设有支撑轴，所述支撑轴与水冷系统6及电气系统7在同一直线上，所述支撑轴与电气系统7直接相连。
测温系统9与水冷系统6处直接测量水冷系统6内的水温，测温系统9另一端未与水冷系统6直接相连处直接暴露在工频感应炉1内腔内并实时测量工频感应炉1内腔温度。
电气系统7与水冷系统6的连接处设有防漏装置，所述防漏装置为电气系统7与水冷系统6之间的隔板结构，所述防漏装置上表面与水冷系统6连接处设有单向开口，所述防漏装置下表面与电气系统7之间设有双向开口，所述单向开口在干燥状态下开放，所述双向开口在干燥且电流正常状态下开放。
连铸机组内各结构的内外表面均涂覆有防水绝缘材料，使得连铸机组内各结构间项城整体防水绝缘镀膜。
双头挠杆机5上安装有用于尺寸测量的传感器及计算上引铜杆长度的计米器，并将传感器的数据通过无线传输的方式传递至数据采集模块10。
数据采集模块10直接与物联网连通。
工频感应炉1为封闭结构，所述加料系统8与工频感应炉1之间设有单向封闭开关。
电气系统内外表面附有整体绝缘防水隔膜，所述隔膜内外层的上表面均为疏水材料。
综上所述，本发明与现有技术相比，本发明专利公开了一种基于物联网平台连接的上引法铜铝材连铸机组，主要涉及铜、铝及其合金加工行业，上引原理是通过机组将电解铜经工频感应炉1熔化成液体,通过覆盖于表面的木炭或石墨磷片与空气隔绝，避免铜液氧化，经保温炉将铜液温度控制在1150℃±10℃范围内,连铸机2将铜液在结晶器中快速结晶连续不断地生产出铜杆,最后经双头挠杆机5等辅助设备装盘成产品，在机组上安装了各种传感器及数据采集模块，实现与物联网平台的数据对接，可以实时监测机器加工状态、实时数据更新、保证产品精度要求并且可以实现远程操控，同时能根据实时数据分析还能准确判读机器运行故障的原因，实现远程维护。
Claims (10)
1.一种物联网上引法铜铝材连铸机组，包括工频感应炉（1）、连铸机（2）、导轮架（3）、张力装置（4）、双头挠杆机（5）、水冷系统（6）、电气系统（7）、加料系统（8）、测温系统（9）及数据采集模块（10），其特征在于：工频感应炉（1）内部贯穿工频感应炉（1）底面并固定连接有电气系统（7），电气系统（7）上顶端直接与水定冷系统（6）固定连接，水冷系统（6）一侧设有测温系统（9），工频感应炉（1）左右两侧侧面分设有加料系统（8），工频感应炉（1）一侧的加料系统（8）下方设有双头挠杆机（5），工频感应炉（1）另一侧的加料系统（8）下方连接有连铸机（2），连铸机（2）与双头挠杆机（5）底端固定在底板上，所述底板为中空的板状结构，底板内层空腔内设有导线槽，连铸机（2）一侧链接有张力装置（4），连铸机（2）与双头挠杆机（5）之间形成空间内设有配电柜，配电柜底端为导轮架（3），导轮架（3）通过两根垂直于工频感应炉（1）的圆棍贯穿工频感应炉（1）下表面设置的数据采集模块（10）并与工频感应炉（1）连接，配电柜中还设置有电流变送器、电压变送器及无线网关，电流变送器及电压变送器分别通过底板空腔内导线槽与加料系统（8）通过管线连接，数据采集模块（10）位于工频感应炉（1）内部分为温度采集模块。
2.根据权利要求1所述的一种物联网上引法铜铝材连铸机组，其特征在于：测温系统（9）与数据采集模块（10）通过无线网关进行无线传输，传输的数据经温度采集模块进行汇总分析。
3.根据权利要求1所述的一种物联网上引法铜铝材连铸机组，其特征在于：加料系统（8）为伸缩结构，所述加料系统（8）上、下、左、右4个表面为内向折叠结构。
4.根据权利要求1所述的一种物联网上引法铜铝材连铸机组，其特征在于：张力装置（4）与连铸机（2）顶端固定连接，所述张力装置（4）连接段位弹性结构，张力装置（4）底端设有弹性抓手，所述弹性抓手在空间上具有弹性。
5.根据权利要求1所述的一种物联网上引法铜铝材连铸机组，其特征在于：导轮架（3）中心线所在直线上设有支撑轴，所述支撑轴与水冷系统（6）及电气系统（7）在同一直线上，所述支撑轴与电气系统（7）直接相连。
6.根据权利要求1所述的一种物联网上引法铜铝材连铸机组，其特征在于：测温系统（9）与水冷系统（6）处直接测量水冷系统（6）内的水温，测温系统（9）另一端未与水冷系统（6）直接相连处直接暴露在工频感应炉（1）内腔内并实时测量工频感应炉（1）内腔温度。
7.根据权利要求1所述的一种物联网上引法铜铝材连铸机组，其特征在于：电气系统（7）与水冷系统（6）的连接处设有防漏装置，所述防漏装置为电气系统（7）与水冷系统（6）之间的隔板结构，所述防漏装置上表面与水冷系统（6）连接处设有单向开口，所述防漏装置下表面与电气系统（7）之间设有双向开口，所述单向开口在干燥状态下开放，所述双向开口在干燥且电流正常状态下开放。
8.根据权利要求1所述的一种物联网上引法铜铝材连铸机组，其特征在于：连铸机组内各结构的内外表面均涂覆有防水绝缘材料，使得连铸机组内各结构间项城整体防水绝缘镀膜。
9.根据权利要求1所述的一种物联网上引法铜铝材连铸机组，其特征在于：双头挠杆机（5）上安装有用于尺寸测量的传感器及计算上引铜杆长度的计米器，并将传感器的数据通过无线传输的方式传递至数据采集模块（10）。
10.根据权利要求1所述的一种物联网上引法铜铝材连铸机组，其特征在于：数据采集模块（10）直接与物联网连通。
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