CN114309573B - 一种熔炉内的铝液排出控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种一种熔炉内的铝液排出控制方法，S1:接收过滤箱内铝液的液位数据；S2:根据所述铝液的液位数据控制放水堵头装置的堵头与熔炉的放水眼的相对运动，使所述放水眼流出铝液的流量变大或变小；所述放水堵头装置还包括摆动组件、电缸和驱动电机，所述电缸内置有推杆，所述驱动电机与所述电缸电连接，用于驱动所述推杆伸缩运动，所述推杆一端固定于所述电缸内，另一端与所述摆动组件连接，所述摆动组件还与所述堵头连接，所述驱动电机驱动所述推杆伸缩运动时，带动所述堵头运动，使所述放水眼流出铝液的流量变大或变小。本发明提供的一种熔炉内的铝液排出控制方法可以实现远程精准细微控制铸锭机的放水速度和放水口堵头开度，风险系数低。

Description

一种熔炉内的铝液排出控制方法

技术领域

本发明属于铝液控制技术领域，具体涉及一种熔炉内的铝液排出控制方法。

背景技术

现在铝合金行业，在铝合金液从铝合金熔炉里放出来，浇铸成铝锭时，有 两种放水方式，一种是靠人工打开熔炉放水口的堵头，再根据铸锭速度，人工 调节堵头打开的开度以控制铝合金液从熔炉里流出的速度。人工调节放水口堵 头打开的度很难控制得精细，要么打得太大，铝水流出速度太快，要么打得太 小，铝水流出的速度太慢，而操作人员即要控制铸锭机的速度，又要去调节放 水口堵头的开度，有时会应接不过来，开度打得太大时，而铸锭机的速度又不 够快时，容易出现铝合金铝液溢流出外面，而铝合金铝液温度高达七百多度， 很容易造成事故。人工控制放水堵头，高温铝合金铝液在堵头控制不好时会喷 涌而出，很容易出现烫伤安全事故。另一种是用气缸控制，气缸控制有个缺点 就是要么完全打开，要么完全关闭状态，不能实现对放水眼铝液的出水速度控 制。只适用于铝液直供行业，因为铝液直供行业是将炉内的铝液直接放到一个 转运包里，放水速度非常快，把放水眼的堵头完全打开即可，而把铝液放成铝 合金锭的话，对放水眼的出水速度是有很高的要求的，太快会导致铸锭速度跟 不上，从而导致高温铝液溢出而发生安全事故，太慢严重影响生产效率。气缸 受气压影响，如果炉内有铝液在熔炼过程，此时压缩空气站出故障，导致气压 低或没压缩空气，这时堵头会自动松动，导致高温铝液泄漏的风险。

因此需要提供一种可以远程精准控制，可以根据铸锭机的放水速度，直接 远程细微控制放水口堵头开度的装置，以此来降低风险。

发明内容

针对现有不足，本发明提供了一种远程精准细微控制熔炉内的铝液排出控 制方法。

本发明提供一种熔炉内的铝液排出控制方法，包括如下步骤：

S1:接收过滤箱内铝液的液位数据；

S2:根据所述铝液的液位数据控制放水堵头装置的堵头与熔炉的放水眼的 相对运动，使所述放水眼流出铝液的流量变大或变小；

所述放水堵头装置还包括摆动组件、电缸和驱动电机，所述电缸内置有推 杆，所述驱动电机与所述电缸电连接，用于驱动所述推杆伸缩运动，所述推杆 一端固定于所述电缸内，另一端与所述摆动组件连接，所述摆动组件还与所述 堵头连接，所述驱动电机驱动所述推杆伸缩运动时，带动所述堵头运动，使所 述放水眼流出铝液的流量变大或变小。

优选地，所述S1的具体步骤为：

当熔炉内的铝液通过流槽流至过滤箱中时，PLC自动控制器接收液位测量仪 对过滤箱中铝液高度进行测量的液位数据，并将液位数据下发至伺服控制器。

优选地，所述步骤S2的具体步骤为：

伺服控制器接收PLC自动控制器的液位数据，根据接收到的液位数据控制 伺服电机运动，所述伺服电机带动堵头控制所述放水眼流出铝液的流量变大或 变小。

优选地，所述步骤S2的具体步骤为：

当接收的铝液的液位数据大于第一预设值时，所述放水堵头装置控制所述 堵头与所述放水眼之间打开的角度变小，使所述放水眼流出铝液的流量变小；

当接收的铝液的液位数据小于第二预设值时，所述放水堵头装置控制所述 堵头与所述放水眼之间打开的角度变大，使所述放水眼流出铝液的流量变大。

优选地，所述步骤S2的具体步骤还包括：

当接收到的铝液的液位数据大于第二预设值且小于第一预设值时，按下打 开按钮，所述放水堵头装置通过所述堵头控制所述放水眼中铝液流量的大小和 分配器中铝液流量的大小相同。

优选地，在步骤S1之前还包括步骤S01，所述步骤S01为：

进行玻璃纤维帽的套设以及放水眼和熔炉之间的隔断与连通。

优选地，所述进行玻璃纤维帽的套设以及放水眼和熔炉之间的隔断的具体 步骤为：

人工将玻璃纤维帽套设在放水堵头装置的堵头上，按下关闭按钮使所述堵 头深入至放水眼中，当堵头延伸至熔炉与放水眼的交汇处时，所述玻璃纤维帽 堵住所述放水眼。

优选地，所述放水眼和熔炉之间的连通的具体步骤为：

当需要将熔炉中的铝液流入过滤箱中时，按下打开按钮使所述堵头从所述 放水眼中抽出，然后人工捅开玻璃纤维帽即可使铝液流入至过滤箱中。

优选地，所述步骤S2之后包括步骤S21，所述步骤S21为：

待铝液通过铸锭机铸锭完成时，按下打开按钮，将堵头从放水眼中完全抽 出，并人工清理放水眼，然后在堵头上套设玻璃纤维帽，在按下关闭按钮，待 所述堵头达到所述放水眼中且堵头上的弹簧压紧到第一预设位置时，所述玻璃 纤维帽堵住所述放水眼。

优选地，所述熔炉上还设有报警装置，所述流槽上设有防漏装置，所述报 警装置和所述防漏装置电连接，当所述熔炉发生泄漏、熔炉内铝液过满或流槽 内铝液发生泄漏时，所述报警装置发声报警。

本发明提供的电一种熔炉内的铝液排出控制方法可以实现远程精准控制， 可以根据熔炉的放水速度，远程细微控制放水口堵头的开度的装置，风险系数 低。

附图说明

通过附图中所示的本发明优选实施例更具体说明，本发明上述及其它目的、 特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分， 且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本的主旨。

图1为本发明实施例提供的熔炉中铝液排出控制方法的具体流程图；

图2为本发明实施例提供的熔炉中铝液排出控制方法的具体装置的结构示 意图；

图中；1-熔炉、2-铝液、3-放水眼、4-堵头、5-放水堵头装置、6-流槽、 7-液位测量仪、8-过滤箱、9-分配器、10-铸锭机。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本进行更全面的描述。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接 连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使 用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的 技术人员通常理解的含义相同。本文中说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包 括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1-2，本发明提供一种熔炉内的铝液排出控制方法，包括如下步骤：

S1:接收过滤箱内铝液的液位数据；

S2:根据所述铝液的液位数据控制放水堵头装置的堵头与熔炉的放水眼的 相对运动，使所述放水眼流出铝液的流量变大或变小；

所述放水堵头装置还包括摆动组件、电缸和驱动电机，所述电缸内置有推 杆，所述驱动电机与所述电缸电连接，用于驱动所述推杆伸缩运动，所述推杆 一端固定于所述电缸内，另一端与所述摆动组件连接，所述摆动组件还与所述 堵头连接，所述驱动电机驱动所述推杆伸缩运动时，带动所述堵头运动，使所 述放水眼流出铝液的流量变大或变小。

请参考图1-2，本发明提供的熔炉内的铝液排出控制方法，具体方法步骤为： 在设备(熔炉中还没输入铝液)还未启动时，先人工进行玻璃纤维帽的套设，将 玻璃纤维帽套设在放水堵头装置的堵头上，然后按下打开按钮使堵头向放水眼 深处(放水眼和熔炉内铝液的交汇处)进行运动，当抵达放水眼深处时，玻璃 纤维帽套设在放水眼深处并将放水眼和熔炉进行隔断，当设备启动时(需要将 熔炉内的铝液进行流出)，按下关闭按钮将堵头从放水眼中抽出来，然后人工对 玻璃纤维帽进行捅开，使熔炉中的铝液通过流槽流至过滤箱中，然后铝液从过 滤箱中流入到铸锭机中进行器具铸锭，待过滤箱中开始填满铝液时，液位测量 仪开始对过滤箱中铝液的液位进行测量，当液位测量仪检测到过滤箱中铝液过 高时(大于第一预设值，假设过滤箱高度为800mm，第一预设值为600mm)，此 时系统(系统包括PLC自动控制器、伺服控制器、伺服电机、电缸、堵头控制 机构)将放水堵头装置切换为自动控制，并自动控制堵头打开的角度更小(堵 头大部分还位于放水眼中或堵头稍微倾斜)，使熔炉内铝液的流出速度降低(堵 头和放水眼之间的间隙变小)，此时过滤箱中的铝液还是以正常速度流入铸锭机， 待过滤箱中铝液慢慢降低(小于第二预设值，为500mm)，此时放水堵头装置与 大于第一预设值时一样为自动控制，此时自动控制堵头打开的角度更大(堵头大部分从放水眼中抽出或堵头和放水眼之间的间隙变大)，直至过滤箱中铝液高 于第二预设值时且小于第一预设值时，放水堵头装置切换为手动控制，按下相 应的开关使堵头一半位于放水眼中，使铝液流出的速度为匀速状态(铝液在流 槽中的速度和过滤箱中铝液流至铸锭机中的速度相同)，控制过程结束，待铸锭 机铸锭完成时，关闭设备，并人工对设备进行熔炉、流槽、过滤箱、分配器和 铸锭机中的残渣进行清理，再将堵头打开，将玻璃纤维帽更换一个新的，清理 干净放水眼，清理干净后，点击关闭按钮，将堵头塞紧放水眼，待堵头的压缩 弹簧收缩压紧到预定位置后，停止，说明已压紧。

PLC自动控制器主要接收液位测量仪测量的液位数据，并将液位数据进行内 部CPU处理(例如：需要打开放水眼堵头，侧输出一个信号给伺服控制器，打 开的速度多快，打开的幅度多大等信呈)，伺服控制器是控制伺服电机运动的电 子设备。当伺服控制器接收到PLC发过来的开/关信号后，它就根据信号要求控 制伺服电机以给定的速度控制伺服电机转动给定的角度或圈数，伺服电机作为 一个动力源，伺服控制器给它一个脉冲信号，通过电机转化成一个动力机械能， 电缸是模仿气缸运行的一种新型设备，它将电机的旋转运动转化成直线运动。 由于气缸的动力是空气，有压缩性，无法精确控制位移，而电缸是由伺服电机 作为动力源，可以精确控制位移。

当PLC自动控制器接收到液位测量仪的液位数据后，然后将液位数据转换 成伺服控制器能识别的指令并发送给伺服控制器，然后伺服控制器控制伺服电 机带动电缸控制放水堵头装置的堵头进行相对应的运动。

请参考图1-2，在优选实施例中，所述S1的具体步骤为：

当熔炉内的铝液通过流槽流至过滤箱中时，PLC自动控制器接收液位测量仪 对过滤箱中铝液高度进行测量的液位数据，并将液位数据下发至伺服控制器。 液位测量仪内装有传感器，传感器主要采用LDM4X和LDM30X两种激光测距仪。

请参考图1-2，在优选实施例中，所述步骤S2的具体步骤为：

伺服控制器接收PLC自动控制器的液位数据，根据接收到的液位数据控制 伺服电机运动，所述伺服电机带动堵头控制所述放水眼流出铝液的流量变大或 变小。PLC将接收到的液位数据进行内部CPU处理，转换成输出信号并发送给伺 服控制器。

请参考图1-2，在优选实施例中，所述步骤S2的具体步骤为：

当接收的铝液的液位数据大于第一预设值时，所述放水堵头装置控制所述 堵头与所述放水眼之间打开的角度变小，使所述放水眼流出铝液的流量变小；

当接收的铝液的液位数据小于第二预设值时，所述放水堵头装置控制所述 堵头与所述放水眼之间打开的角度变大，使所述放水眼流出铝液的流量变大。

假设过滤箱为800mm，第一预设值为600mm，第二预设值为500mm，放水堵 头装置为自动控制，所述放水堵头装置控制所述堵头与所述放水眼之间打开的 角度变小，主要是未套设玻璃纤维帽的一端与放水眼与流槽连接的一端之间的 倾斜角度或堵头在放水眼中的具体长度来决定铝液的流量变小或变大。

请参考图1-2，在优选实施例中，所述步骤S2的具体步骤还包括：

当接收到的铝液的液位数据大于第二预设值且小于第一预设值时，按下打 开按钮，所述放水堵头装置通过所述堵头控制所述放水眼中铝液流量的大小和 分配器中铝液流量的大小相同。当液位数据大于第二预设值且小于第一预设值 时，堵头为手动控制，需要人工按下打开按钮控制堵头从放水眼中抽出的长度 来控制铝液流量的变大或变小。

请参考图1-2，在优选实施例中，在步骤S1之前还包括步骤S01，所述步 骤S01为：进行玻璃纤维帽的套设以及放水眼和熔炉之间的隔断与连通。玻璃 纤维帽和堵头均采用耐高温材料。

请参考图1-2，在优选实施例中，所述进行玻璃纤维帽的套设以及放水眼和 熔炉之间的隔断的具体步骤为：

人工将玻璃纤维帽套设在放水堵头装置的堵头上，按下关闭按钮使所述堵 头深入至放水眼中，当堵头延伸至熔炉与放水眼的交汇处时，所述玻璃纤维帽 堵住所述放水眼。

请参考图1-2，在优选实施例中，所述放水眼和熔炉之间的连通的具体步骤 为：

当需要将熔炉中的铝液流入过滤箱中时，按下打开按钮使所述堵头从所述 放水眼中抽出，然后人工捅开玻璃纤维帽即可使铝液流入至过滤箱中。

请参考图1-2，在优选实施例中，所述步骤S2之后包括步骤S21，所述步 骤S21为：

待铝液通过铸锭机铸锭完成时，按下打开按钮，将堵头从放水眼中完全抽 出，并人工清理放水眼，然后在堵头上套设玻璃纤维帽，在按下关闭按钮，待 所述堵头达到所述放水眼中且堵头上的弹簧压紧到第一预设位置时，所述玻璃 纤维帽堵住所述放水眼。

请参考图2，在优选实施例中，所述熔炉上还设有报警装置，所述流槽上设 有防漏装置，所述报警装置和所述防漏装置电连接，当所述熔炉放水口发生泄 漏，铝液流到流槽内时，所述报警装置发声报警。熔炉还包括报警装置和触控 装置，防漏探头与报警装置无线通信连接或电连接，触控装置与驱动电机有线 或无线通讯连接，触控装置上设有开关按键、微调按键、急停按键，能对电缸 进行调节，在放水过程中，若熔炉内的铝液流出速度过快或者过慢，可以通过 触控装置来微调堵头的开度大小，比如当出水速度太快时，可以按一下触控装 置上的微关按键，电动控制系统就会控制电缸关闭一次，每次关闭的度可以通过电动控制系统的液晶屏设置，本发明采用的是伺服或步进电机控制的电动缸， 因此每次堵头摆动的距离可以精确到微米级，如果关闭一次后还是太快，再按 一下微关按键，电动控制系统就会控制电缸再关闭一次，如果出水速度快得太 厉害，可以按一次关闭按钮，这样每次关闭的度会大一点，从而实现快关，出 水速度太慢时亦然。如若出现紧急情况，需要立即关闭堵头，堵住铝液流出时， 可以按急停按钮，此时电动控制系统会控制堵头快速关闭，触控装置和报警装 置远离熔炉设置。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或 “下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接 接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征 在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第 一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正 下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实 施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结 构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中， 对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的 具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的 方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书 中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例 是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的 范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种熔炉内的铝液排出控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01:进行玻璃纤维帽的套设以及放水眼和熔炉之间的隔断与连通；

S1:当熔炉内的铝液通过流槽流至过滤箱中时，PLC自动控制器接收液位测量仪对过滤箱中铝液高度进行测量的液位数据，并将液位数据下发至伺服控制器；

S2:伺服控制器接收PLC自动控制器的液位数据，根据接收到的液位数据控制伺服电机运动，所述伺服电机带动堵头控制所述放水眼流出铝液的流量变大或变小；

所述放水堵头装置还包括摆动组件、电缸和驱动电机，所述电缸内置有推杆，所述驱动电机与所述电缸电连接，用于驱动所述推杆伸缩运动，所述推杆一端固定于所述电缸内，另一端与所述摆动组件连接，所述摆动组件还与所述堵头连接，所述驱动电机驱动所述推杆伸缩运动时，带动所述堵头运动，使所述放水眼流出铝液的流量变大或变小；

所述铝液从熔炉中流出并通过流槽流至过滤箱中，在经过过滤箱流至分配器然后流至铸锭机。

2.如权利要求1所述的铝液排出控制方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤为：

当接收的铝液的液位数据大于第一预设值时，所述放水堵头装置控制所述堵头与所述放水眼之间打开的角度变小，使所述放水眼流出铝液的流量变小；

当接收的铝液的液位数据小于第二预设值时，所述放水堵头装置控制所述堵头与所述放水眼之间打开的角度变大，使所述放水眼流出铝液的流量变大。

3.如权利要求2所述的铝液排出控制方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤还包括：

当接收到的铝液的液位数据大于第二预设值且小于第一预设值时，按下打开按钮，所述放水堵头装置通过所述堵头控制所述放水眼中铝液流量的大小和分配器中铝液流量的大小相同。

4.如权利要求1所述的铝液排出控制方法，其特征在于，所述进行玻璃纤维帽的套设以及放水眼和熔炉之间的隔断的具体步骤为：

人工将玻璃纤维帽套设在放水堵头装置的堵头上，按下关闭按钮使所述堵头深入至放水眼中，当堵头延伸至熔炉与放水眼的交汇处时，所述玻璃纤维帽堵住所述放水眼。

5.如权利要求1所述的铝液排出控制方法，其特征在于，所述放水眼和熔炉之间的连通的具体步骤为：

当需要将熔炉中的铝液流入过滤箱中时，按下打开按钮使所述堵头从所述放水眼中抽出，然后人工捅开玻璃纤维帽即可使铝液流入至过滤箱中。

6.如权利要求1所述的铝液排出控制方法，其特征在于，所述步骤S2之后包括步骤S21，所述步骤S21为：

待铝液通过铸锭机铸锭完成时，按下打开按钮，将堵头从放水眼中完全抽出，并人工清理放水眼，然后在堵头上套设玻璃纤维帽，在按下关闭按钮，待所述堵头达到所述放水眼中且堵头上的弹簧压紧到第一预设位置时，所述玻璃纤维帽堵住所述放水眼。

7.如权利要求1所述的铝液排出控制方法，其特征在于，所述熔炉上还设有报警装置，所述流槽上设有防漏装置，所述报警装置和所述防漏装置电连接，当所述熔炉放水眼发生泄漏流到流槽内时，所述报警装置发声报警。

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