CN113432419B - 一种金属熔液恒定流量的控制装置与控制方法 - Google Patents

一种金属熔液恒定流量的控制装置与控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种金属熔液恒定流量的控制装置,包括主熔炉、熔料炉、精密调压阀、充气阀、抽气阀、隔离阀和控制装置。本申请提供的金属熔液恒定流量控制装置,提高了生产过程中的自动化,通过控制主熔炉金属熔液温度保持不变、主熔炉压力不变、主熔炉熔液液位不变,达到金属熔液恒定流出,增长连续生产时间,提高了超声波雾化制备金属粉末生产过程的产品稳定性和生产效率。

Description

一种金属熔液恒定流量的控制装置与控制方法
技术领域
本发明涉及粉体制备技术领域,尤其涉及一种金属熔液恒定流量的控制装置与控制方法。
背景技术
超声波雾化制备金属粉末是一种高效率、低能耗的制备金属微细粉末的方法,有较好的发展前景。加热熔化的金属熔液滴落在超声波振子上,是超声波雾化制备金属粉末中一个重要步骤。
目前,超声波雾化一般的方法是金属放至熔炉内加热熔化,然后加入气压或利用熔液自重使金属熔液流出。这种方法随着熔炉内金属熔液量不断减少,金属熔液不能保持恒定流量滴落到超声波振子上,这对产品稳定性有较大影响,同时在操作上需要经常加料、置换气体,生产效率较低,所以难以满足工厂稳定生产、控制产品质量、提高生产效率的需求。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种金属熔液恒定流量的控制装置,该装置可实现金属熔液以恒定流量流出。
有鉴于此,本申请提供了一种金属熔液恒定流量的控制装置,包括主熔炉、熔料炉、精密调压阀、充气阀、抽气阀、隔离阀和控制装置;
所述主熔炉由主内胆和设置于主内胆外表面的主加热器组成,所述主内胆顶部设置有主熔体压力表,底部设置有出料口;
所述熔料炉由熔料内胆和设置于熔料内胆外表面的熔料加热器组成,所述熔料内胆顶部设置有熔料炉压力表和投料口;
所述主熔炉和所述熔料炉通过进料管连接,所述进料管上设置有进料阀;
所述精密调压阀和所述充气阀通过气体管道串联连接形成充气回路,所述充气回路和抽气阀所在的抽气回路并联后连接在主熔炉顶部,所述充气回路与抽气阀所在的抽气回路并联后再与隔离阀串联连接在所述熔料内胆顶部;
所述控制装置与所述主加热器电连接,所述控制装置与主熔炉压力表电连接;
所述控制装置与所述进料阀电连接、所述控制装置与所述熔料加热器电连接,所述控制装置与所述熔料炉压力表电连接;
所述控制装置与所述隔离阀电连接,所述控制装置与所述充气阀电连接,所述控制装置与所述抽气阀电连接。
优选的,所述主熔炉的底部还设置有控制出料口出料的出料阀,所述控制装置与所述出料阀电连接。
优选的,所述抽气回路上还设置有与所述抽气阀串联连接的真空泵,所述真空泵与所述控制装置电连接。
优选的,所述进料管安装有伴热带,所述伴热带与所述控制装置电连接。
优选的,所述主熔炉还设置有主熔炉温度探头,所述主熔炉温度探头与所述控制装置电连接。
优选的,所述熔料炉还设置有熔料炉温度探头,所述熔料炉温度探头与所述控制装置电连接。
本申请还提供了所述的控制装置控制金属熔液恒定流量的方法,包括以下步骤:
S1)打开投料口,投入物料投入到熔料内胆内,投料完成,将投料口关闭密封;
S2)关闭出料口,打开抽气阀和隔离阀,主熔炉和熔料炉抽空至设定真空值;
S3)关闭抽气阀,打开充气阀对主熔炉和熔料炉充入保护气体,将主熔炉和熔料炉充气至设定压力值;
S4)关闭充气阀、打开抽气阀,保持主熔炉和熔料炉抽真空状态;
S5)关闭进料阀,启动主熔炉和熔料炉加热;
S6)熔料炉熔料后,关闭隔离阀,使熔料炉内保持真空;关闭抽气阀并打开充气阀对主熔炉充入保护气体,主熔炉压力表的读数为P1,P1等于精密调压阀设定气压值N1;
S7)打开进料阀,熔料炉内的金属熔液流入主熔炉内;熔料炉内熔料炉压力表读数P2变大;主熔炉金属熔液液位上升到主熔炉进口位置;
主熔炉压力表的压力和液位的关系满足:P1=ρgH2+P2,其中ρ为金属熔液密度,g为重力常数,H2为熔料炉中金属熔液的液位高度;
S8)打开出料口,主熔炉金属熔液流出;主熔炉金属熔液液位下降,熔料炉金属熔液流入主熔炉使主熔炉金属熔液液位保持不变,主熔炉内的保护气体进入熔料炉内,使压力和液位始终满足:P1=ρgH2+P2;出料口压强值P=P1+ρgH1,P1等于N1,H1保持不变,出料口压强值P保持不变,使得主熔炉的金属熔液以恒定流速流出。
优选的,所述主熔炉的金属熔液流出后还包括:
S9)熔料炉金属熔液逐渐减少,P2逐渐变大;当P2接近等于P1时,可以判断出H2接近为0;
S10)关闭出料口、进料阀、关闭熔料炉加热器,打开投料口,投入物料;
S11)完成加料,对熔料炉(5)和主熔炉(1)进行抽空,并启动熔料炉加热器,再重复S6)。
本申请提供了一种金属熔液恒定流量的控制装置,其由熔料炉、主熔炉、进出料阀门、压力表、充气设备以及抽真空设备等设备构成了一种金属熔液恒定流量的控制装置;该装置通过对主熔炉充入恒定气压的保护气体,并控制主熔炉金属熔液液位高度保持不变,从而实现在既定大小的出料口中金属熔液以恒定流量流出的效果;同时较大体积的熔料炉内一次投入更多的物料,增加连续生产时长,提高生产效率。
附图说明
图1为本发明提供的金属熔液恒定流量的控制装置的结构示意图。
实施方式
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
鉴于现有技术中,金属熔液不能以恒定流量流出的问题,本申请提供了一种金属熔液恒定流量的控制装置,其通过引入部分设备并对主熔炉和熔料炉的压力控制,实现了金属熔液恒定流量的控制,具体的,本申请金属熔液恒定流量的控制装置的示意图如图1所示。具体的,本发明实施例公开了一种金属熔液恒定流量的控制装置,包括主熔炉、熔料炉、精密调压阀、充气阀、抽气阀、隔离阀和控制装置;
所述主熔炉由主内胆和设置于主内胆外表面的主加热器组成,所述主内胆顶部设置有主熔体压力表,底部设置有出料口;
所述熔料炉由熔料内胆和设置于熔料内胆外表面的熔料加热器组成,所述熔料内胆顶部设置有熔料炉压力表和投料口;
所述主熔炉和所述熔料炉通过进料管连接,所述进料管设置有进料阀;
所述精密调压阀和所述充气阀通过气体管道串联连接形成充气回路,所述充气回路与抽气阀所在的抽气回路并联后再与隔离阀串联连接在所述熔料内胆顶部;
所述控制装置与所述主加热器电连接,所述控制装置与主熔炉压力表电连接;
所述控制装置与所述进料阀电连接、所述控制装置与所述熔料加热器电连接,所述控制装置与所述熔料炉压力表电连接;
所述控制装置与所述隔离阀电连接,所述控制装置与所述充气阀电连接,所述控制装置与所述抽气阀电连接。
以图1为基础,本申请的控制装置主要有以下部件:主熔炉(1)、进料阀(3)、进料管(4)、熔料炉(5)、精密调压阀(7)、充气阀(8)、真空泵(9)、抽气阀(10)、隔离阀(11)、控制装置(12)。
主熔炉(1)主体由主内胆(1-1)和主加热器(1-2)组成,主内胆(1-1)用于盛装主熔炉金属熔液(2),主加热器(1-2)用于对主熔炉(1)进行加热;主内胆(1-1)顶部设置有检修口,并安装有主熔炉压力表P1(1-3),主熔炉压力表P1(1-3)用于对主熔炉(1)压力进行监测;主熔炉(1)下部安装有主熔炉温度探头T1(1-4),主熔炉温度探头T1(1-4)用于对主熔炉(1)温度进行监测;主内胆(1-1)底部安装有出料阀(1-5)和出料口(1-6),主熔炉金属熔液(2)从出料阀(1-5)、出料口(1-6)流出。
熔料炉(5)主体由熔料内胆(5-1)和熔料加热器(5-2)组成,熔料内胆(5-1)用于盛装熔料炉金属熔液(6),熔料加热器(5-2)用于对熔料内胆(5-1)进行加热;熔料炉(5)顶部设置有熔料炉压力表P2(5-3),熔料炉压力表P2(5-3)用于对熔料炉(5)压力进行监测;熔料炉(5)下部设置有熔料炉温度探头T2(5-4),熔料炉温度探头T2(5-4)用于对熔料炉(5)温度进行监测;熔料炉(5)顶部设置有投料口(5-5)。
本申请中,主熔炉(1)与熔料炉(5)通过进料阀(3)和进料管(4)进行连接,进料阀(3)可控制熔料炉金属熔液(6)通过进料管(4)对主熔炉金属熔液(2)进行补充;进料管(4)上安装有伴热带(4-1),伴热带(4-1)对进料管(4)、进料阀(3)进行伴热,使进料管(4)、进料阀(3)内部温度大于金属熔化温度。
在本申请中,精密调压阀(7)、充气阀(8)通过气体管道串联连接形成充气回路;真空泵(9)和抽气阀(10)通过气体管道串联连接形成抽气回路;充气回路和抽气回路并联后,连接在主熔炉(1)顶部;充气回路和抽气回路并联后,再串联隔离阀(11)连接在熔料炉(5)顶部;关闭隔离阀(11)后,充气回路可以单独对主熔炉(1)充入恒定压力的保护气体;充气回路、抽气回路可以对主熔炉(1)与熔料炉(5)进行抽真空并将内部置换为保护气体,用于保护金属熔液在高温下不被氧化。
本申请中精密调压阀(7)有自动充、泄压功能,可以保持后端压力始终保持在设定值;精密调压阀(7)后端气压值设定为N1,此压力是主熔炉生产时的充气压力,也是对主熔炉(1)和熔料炉(5)的置换气体时的充气压力。
本申请中,控制装置(12)与主加热器(1-2)、主熔炉压力表P1(1-3)和主熔炉温度探头T1(1-4)之间是电连接;控制装置(12)与出料阀(1-5)之间是电连接;控制装置(12)与进料阀(3)、伴热带(4-1)之间是电连接;控制装置(12)与熔料加热器(5-2)、熔料炉压力表P2(5-3)和熔料炉温度探头T2(5-4)之间是电连接;控制装置(12)与充气阀(8)、抽气阀(10)、隔离阀(11)之间是电连接。
本申请所述控制装置(12)对主熔炉压力表P1(1-3)和熔料炉压力表P2(5-3)进行监测,并控制充气阀(8)、真空泵(9)、抽气阀(10)、隔离阀(11)对主熔炉(1)和熔料炉(5)进行自动置换保护气体和充气功能;充气时充入的气体是惰性气体(如氮气N2),用于保护金属熔液在高温下不被氧化。
在上述控制装置的部件中,所述控制装置(12)与主加热器(1-2)、主熔炉温度探头T1(1-4)构成温控系统,可以控制主熔炉温度和主熔炉金属熔液(2)保持在设定范围内;控制装置(12)与熔料加热器(5-2)、熔料炉温度探头T2(5-4)构成温控系统,可以控制熔料炉温度和熔料炉金属熔液(6)保持在设定范围内;控制装置(12)可控制伴热带(4-1)对进料管(4)、进料阀(3)进行伴热,使进料管(4)、进料阀(3)内部温度大于金属熔化温度。
主熔炉压力表P1(1-3)压力读数为P1,熔料炉压力表P2(5-3)压力读数为P2,主熔炉金属熔液(2)液位高度为H1;熔料炉金属熔液(6)液位高度为H2。
本申请公开的一种金属熔液恒定流量控制装置中,通过设置充气回路和抽气回路,完成主熔炉(1)、熔料炉(5)的保护气体置换;通过设置精密调压阀(7)、充气阀(8)、隔离阀(11)对主熔炉(1)充入恒定的气压;通过设置主加热器(1-2)、主熔炉温度探头T1(1-4)控制主熔炉(1)温度保持不变;通过设置大容量的熔料炉(5)对主熔炉(1)进行金属熔液持续补充,使其金属熔液液位保持不变,增长连续生产时间;通过设置控制装置(12)使置换、充气、加热功能等完成自动化控制,减少人工操作。综上,本申请提供的金属熔液恒定流量控制装置,提高了生产过程中的自动化,通过控制主熔炉金属熔液温度保持不变、主熔炉压力不变、主熔炉熔液液位不变,达到金属熔液以恒定流量流出的效果,既能增长连续生产时间,又能提高了超声波雾化制备金属粉末生产过程的产品稳定性和生产效率。
本申请还提供了利用上述控制装置实现金属熔液恒定流量的方法,简述包括以下步骤:
S1)打开投料口,投入物料投入到熔料内胆内,投料完成,将投料口关闭密封;
S2)关闭出料口,打开抽气阀和隔离阀,主熔炉和熔料炉抽空至设定真空值;
S3)关闭抽气阀,打开充气阀对主熔炉和熔料炉冲入保护气体,将主熔炉和熔料炉充气至设定压力值;
S4)关闭充气阀、打开抽气阀,保持主熔炉和熔料炉抽真空状态;
S5)关闭进料阀,启动主熔炉和熔料炉加热;
S6)熔料炉熔料后,关闭隔离阀,使熔料炉内保持真空;关闭抽气阀并打开充气阀对主熔炉充入保护气体,主熔炉压力表的读数为P1,P1等于精密调压阀设定气压值N1;
S7)打开进料阀,熔料炉内的金属熔液流入主熔炉内;熔料炉内熔料炉压力表读数P2变大;主熔炉金属熔液液位上升到主熔炉进口位置;
主熔炉压力表的压力和液位的关系满足:P1=ρgH2+P2,其中ρ为金属熔液密度,g为重力常数,H2为熔料炉中金属熔液的液位高度;
S8)打开出料口,主熔炉金属熔液流出;主熔炉金属熔液液位下降,熔料炉金属熔液流入主熔炉使主熔炉金属熔液液位保持不变,主熔炉内的保护气体进入熔料炉内,使压力和液位始终满足:P1=ρgH2+P2;出料口压强值P=P1+ρgH1,P1等于N1,H1保持不变,出料口压强值P保持不变,使得主熔炉的金属熔液以恒定流速流出。
更具体的,利用上述金属熔液恒定流量的控制装置的具体操作方法为:
A)打开投料口(5-5),投入物料投入到熔料炉(5)内,完成投料后,将投料口(5-5)关闭密封;
B)关闭出料阀(1-5),打开真空泵(9)、抽气阀(10)和隔离阀(11),把主熔炉(1)和熔料炉(5)抽空至设定真空值;
C)关闭抽气阀(10),打开充气阀(8)对主熔炉(1)和熔料炉(5)冲入保护气体,把主熔炉(1)和熔料炉(5)充气至设定压力值;
D)关闭充气阀(8)、打开抽气阀(10),保持主熔炉(1)和熔料炉(5)抽真空状态;
E)关闭进料阀(3),启动伴热带(4-1)伴热,启动主熔炉(1)加热,启动熔料炉(5)加热;
F)等待熔料炉(5)内熔炉完毕并保温一段时间后,关闭隔离阀(11),使熔料炉(5)内保持真空;关闭抽气阀(10)、真空泵(9)并打开充气阀(8),对主熔炉(1)持续充入保护气体,主熔炉(1)内主熔炉压力表P1(1-3)稳定后,其读数为P1,P1应等于精密调压阀(7)设定气压值N1;
G)打开进料阀(3),熔料炉(5)内熔料炉金属熔液(6)因重力作用流入主熔炉(1)内;而主熔炉(1)内的保护气体有一部分会进入熔料炉(5)内,熔料炉(5)内熔料炉压力表P2(5-3)读数P2慢慢变大;
H)随着主熔炉金属熔液(2)液位上升到主熔炉(1)进口位置,保护气体无法再进入熔料炉(5),熔料炉金属熔液(6)将不在流入主熔炉(1)内,此时压力和液位的关系满足:P1=ρgH2+P2,其中ρ为金属熔液密度,g为重力常数;
I)打开出料阀(1-5),主熔炉金属熔液(2)从出料口(1-6)流出;随着主熔炉金属熔液(2)液位下降,熔料炉金属熔液(6)会流入主熔炉(1)使主熔炉金属熔液(2)液位保持不变,而主熔炉(1)内的保护气体会进入熔料炉(5)内,使压力和液位始终满足:P1=ρgH2+P2;
J)出料口压强值P=P1+ρgH1,正常出料的过程中,P1等于N1,而H1保持不变,所以出料口压强值P保持不变,故能达到控制金属熔液以恒定流量流出的效果;
K)随着金属熔液流出,熔料炉金属熔液(6)逐渐减少,P2逐渐变大。当P2接近等于P1时,可以判断出H2接近为0,即熔料炉金属熔液(6)即将用完,需要进行加料;
L)关闭出料阀(1-5),关闭进料阀(3),关闭熔料炉(5)加热,打开投料口(5-5),投入物料;
M)完成加料后,对熔料炉(5)和主熔炉(1)进行抽空,并启动熔料炉(5)加热;之后安装步骤F)重复操作;
步骤H)和I)中,压力和液位的关系满足:P1=ρgH2+P2,前提是需要保证投入的物料量H2<N1/ρg,否则出料过程H1不能保持不变。
本申请提供的金属熔液恒定流量的控制装置可保证金属熔液以恒定流量滴落在超声波振子上,提高超声波雾化制备金属粉末的生产稳定性、产品质量的一致性;同时可以减少加料频率,增加连续生产时长,提高生产效率。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的金属熔液恒定流量的控制装置进行详细说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例
如图1所示,金属溶液恒定流量的控制装置包括:主熔炉(1)、进料阀(3)、进料管(4)、熔料炉(5)、精密调压阀(7)、充气阀(8)、真空泵(9)、抽气阀(10)、隔离阀(11)、控制装置(12);
主熔炉(1)主体由主内胆(1-1)和主加热器(1-2)组成;主内胆(1-1)顶部设置有检修口,并安装有主熔炉压力表P1(1-3);主熔炉(1)下部安装有主熔炉温度探头T1(1-4);主内胆(1-1)底部安装有出料阀(1-5)和出料口(1-6),主熔炉金属熔液(2)从出料阀(1-5)、出料口(1-6)流出;
熔料炉(5)主体由熔料内胆(5-1)和熔料加热器(5-2)组成;熔料炉(5)顶部设置有熔料炉压力表P2(5-3),熔料炉(5)下部设置有熔料炉温度探头T2(5-4),熔料炉(5)顶部设置有投料口(5-5);
主熔炉(1)与熔料炉(5)通过进料阀(3)和进料管(4)进行连接,进料管(4)上安装有伴热带(4-1);
精密调压阀(7)、充气阀(8)通过气体管道串联连接形成充气回路,真空泵(9)和抽气阀(10)通过气体管道串联连接形成抽气回路,充气回路和抽气回路并联后,再串联隔离阀(11)连接在熔料炉(5)顶部;
控制装置(12)与主加热器(1-2)、主熔炉压力表P1(1-3)和主熔炉温度探头T1(1-4)之间是电连接;控制装置(12)与出料阀(1-5)之间是电连接;控制装置(12)与进料阀(3)、伴热带(4-1)之间是电连接;控制装置(12)与熔料加热器(5-2)、熔料炉压力表P2(5-3)和熔料炉温度探头T2(5-4)之间是电连接;控制装置(12)与充气阀(8)、抽气阀(10)、隔离阀(11)之间是电连接;
主熔炉压力表P1(1-3)压力读数为P1,熔料炉压力表P2(5-3)压力读数为P2,主熔炉金属熔液(2)液位高度为H1;熔料炉金属熔液(6)液位高度为H2。
在本申请提供的金属熔液恒定流量控制装置中,通过设置充气回路和抽气回路,完成主熔炉(1)、熔料炉(5)的保护气体置换;通过设置精密调压阀(7)、充气阀(8)、隔离阀(11)对主熔炉(1)充入恒定的气压;通过设置主加热器(1-2)、主熔炉温度探头T1(1-4)控制主熔炉(1)温度保持不变;通过设置大容量的熔料炉(5)对主熔炉(1)进行金属熔液持续补充,使其金属熔液液位保持不变,增长连续生产时间;通过设置控制装置(12)使置换、充气、加热功能等完成自动化控制,减少人工操作。通过设置主熔炉(1)、熔料炉(5)及进料管(4)的组成结构,使压力和液位的关系满足:P1=ρgH2+P2,其中ρ为金属熔液密度,g为重力常数;出料口压强值P=P1+ρgH1,通过熔料炉金属熔液(6)的补充,正常生产时H1保持不变,而P1为恒定值N1,所以出料口压强值P保持不变,故能在既定大小的出料口达到控制金属熔液以恒定流量流出的效果。
综上,本申请提供的金属熔液恒定流量控制装置,提高了生产过程中的自动化,通过控制主熔炉金属熔液温度保持不变、主熔炉压力不变、主熔炉熔液液位不变,达到金属熔液以恒定流量流出的效果,既能增长连续生产时间,又能提高了超声波雾化制备金属粉末生产过程的产品稳定性和生产效率。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种金属熔液恒定流量的控制装置,包括主熔炉、熔料炉、精密调压阀、充气阀、抽气阀、隔离阀和控制装置;
所述主熔炉由主内胆和设置于主内胆外表面的主加热器组成,所述主内胆顶部设置有主熔体压力表,底部设置有出料口;
所述熔料炉由熔料内胆和设置于熔料内胆外表面的熔料加热器组成,所述熔料内胆顶部设置有熔料炉压力表和投料口;
所述主熔炉和所述熔料炉通过进料管连接,所述进料管上设置有进料阀;
所述精密调压阀和所述充气阀通过气体管道串联连接形成充气回路,所述充气回路和抽气阀所在的抽气回路并联后连接在主熔炉顶部,所述充气回路与抽气阀所在的抽气回路并联后再与隔离阀串联连接在所述熔料内胆顶部;
所述控制装置与所述主加热器电连接,所述控制装置与主熔炉压力表电连接;
所述控制装置与所述进料阀电连接、所述控制装置与所述熔料加热器电连接,所述控制装置与所述熔料炉压力表电连接;
所述控制装置与所述隔离阀电连接,所述控制装置与所述充气阀电连接,所述控制装置与所述抽气阀电连接。
2.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述主熔炉的底部还设置有控制出料口出料的出料阀,所述控制装置与所述出料阀电连接。
3.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述抽气回路上还设置有与所述抽气阀串联连接的真空泵,所述真空泵与所述控制装置电连接。
4.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述进料管安装有伴热带,所述伴热带与所述控制装置电连接。
5.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述主熔炉还设置有主熔炉温度探头,所述主熔炉温度探头与所述控制装置电连接。
6.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述熔料炉还设置有熔料炉温度探头,所述熔料炉温度探头与所述控制装置电连接。
7.利用权利要求1所述的控制装置控制金属熔液恒定流量的方法,包括以下步骤:
S1)打开投料口,投入物料投入到熔料内胆内,投料完成,将投料口关闭密封;
S2)关闭出料口,打开抽气阀和隔离阀,主熔炉和熔料炉抽空至设定真空值;
S3)关闭抽气阀,打开充气阀对主熔炉和熔料炉充入保护气体,将主熔炉和熔料炉充气至设定压力值;
S4)关闭充气阀、打开抽气阀,保持主熔炉和熔料炉抽真空状态;
S5)关闭进料阀,启动主熔炉和熔料炉加热;
S6)熔料炉熔料后,关闭隔离阀,使熔料炉内保持真空;关闭抽气阀并打开充气阀对主熔炉充入保护气体,主熔炉压力表的读数为P1,P1等于精密调压阀设定气压值N1;
S7)打开进料阀,熔料炉内的金属熔液流入主熔炉内;主熔炉内的保护气体有一部分会进入熔料炉内,熔料炉内熔料炉压力表读数P2变大;主熔炉金属熔液液位上升到主熔炉进口位置;
主熔炉压力表的压力和液位的关系满足:P1=ρgH2+P2,其中ρ为金属熔液密度,g为重力常数,H2为熔料炉中金属熔液的液位高度;
S8)打开出料口,主熔炉金属熔液流出;主熔炉金属熔液液位下降,熔料炉金属熔液流入主熔炉使主熔炉金属熔液液位保持不变,主熔炉内的保护气体进入熔料炉内,使压力和液位始终满足:P1=ρgH2+P2;出料口压强值P=P1+ρgH1,P1等于N1,H1保持不变,出料口压强值P保持不变,使得主熔炉的金属熔液以恒定流速流出;H1为主熔炉金属熔液液位高度。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述主熔炉的金属熔液流出后还包括:
S9)熔料炉金属熔液逐渐减少,P2逐渐变大;当P2接近等于P1时,可以判断出H2接近为0;
S10)关闭出料口、进料阀、关闭熔料炉加热器,打开投料口,投入物料;
S11)完成加料,对熔料炉(5)和主熔炉(1)进行抽空,并启动熔料炉加热器,再重复S6)。
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