阳极板浇铸用中间包驱动和称重结构及其定量补充方法技术

本发明专利技术公开了阳极板浇铸用中间包驱动和称重结构及其定量补充方法，它解决了现有技术中浇铸包内熔液量不稳定、不能实时检测浇铸包重量、熔液补充控制存在局限性的问题，具有能够实时检测中间包重量、实时进行角度控制、补充速度可调、补充重量精度高且中间包具有掉电自复位功能的效果；其技术方案为：包括中间包、称重支架和称重装置，所述中间包位于称重支架的上部且与其转动连接，中间包与支撑支架之间安装有用于掉电时保持中间包平衡的自复位装置；中间包的一端连接驱动装置，中间包的另一端通过与其垂直的称重装置连接支撑架体，称重装置实时检测中间包内液体重量。

Tundish driving and weighing structure for anode plate casting and its quantitative supplement method

The invention discloses a tundish driving and weighing structure for anode plate casting and a quantitative supplementary method thereof, which solves the problems of unstable molten liquid content in the casting ladle in the prior art, inability to detect the weight of the casting ladle in real time and limitations of the molten liquid supplementary control, and has the advantages of real-time measuring the weight of the tundish and real-time angle control. The tundish comprises a tundish, a weighing bracket and a weighing device, the tundish is located on the upper part of the weighing bracket and rotates to be connected with it, and the tundish and the supporting bracket are installed between the tundish and the supporting bracket for keeping in the course of power failure. A self-resetting device for the balance of the tundish; one end of the tundish is connected with a driving device; the other end of the tundish is connected with a support body through a vertical weighing device, and the weighing device detects the liquid weight in the tundish in real time.

【技术实现步骤摘要】
阳极板浇铸用中间包驱动和称重结构及其定量补充方法
本专利技术涉及阳极板浇铸设备领域，尤其涉及阳极板浇铸用中间包驱动和称重结构及其定量补充方法。
技术介绍
在部分有色金属的生产制造过程中，浇铸设备将熔融金属浇铸成重量和规格一致的阳极板。主要流程为熔融状态下的熔液自精炼炉出口流出，经过中间的引流槽注入到中间包，中间包作为浇铸系统熔液暂囤装置，待中间包内熔液量达到一定值时，中间包启动倾倒，熔液流入浇铸包，浇铸包下方设置了称重装置，对浇铸包内熔液重量进行计算且当该值达到系统设定值时，中间包停止倾倒动作回到初始位置，称重装置对浇铸包内铜水重量进行保存。在冶炼过程中，对于浇铸来说，浇铸包内的熔液量越稳定，对于浇铸包来说就越容易控制，浇铸出来的阳极板物理规格就越好。目前，中间包正在使用的驱动方式为液压驱动或普通电机驱动，只是控制中间包倾转来补充熔液，每次补充量之间差别大，且会有熔液补充溅出的状况，不仅浪费严重，而且导致清理工作量的加重，还会因为补充过快导致液体冲出，影响称重。而且采用电机驱动，当系统掉电时，电机不具有掉电复位功能，导致中间包保持现有状态，当为倾倒状态时，会一直补充给浇铸包液体，导致液体流出，可能会造成财产损失和人员伤亡。如何设计阳极板浇铸用中间包驱动和称重结构，使其中间包结构合理可称重且具有掉电自复位功能，能自动根据中间包内铜水的实际液面情况，来实时控制中间包倾倒的角度和和角加速度，避免中间包倾转过猛使液体冲出浇铸包造成生产事故的发生，保证安全生产且能降低工人操控强度，提高生产效率是急需解决的问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种阳极板浇铸用中间包驱动和称重结构及其定量补充方法，其具有能够实时检测中间包重量、实时进行角度控制、补充速度可调、补充重量精度高且中间包具有掉电自复位功能的效果。本专利技术采用下述技术方案：阳极板浇铸用中间包驱动和称重结构，包括中间包、称重支架和称重装置，所述中间包位于称重支架的上部且与其转动连接，中间包与支撑支架之间安装有用于掉电时保持中间包平衡的自复位装置；中间包的一端连接驱动装置，中间包的另一端通过与其垂直的称重装置连接支撑架体，称重装置实时检测中间包内液体重量。进一步的，所述自复位装置包括安装于中间包一侧的中间承载支撑和贯穿所述中间承载支撑的导向杆，导向杆的外侧套设有弹簧。进一步的，所述导向杆底端与称重支架固定，中间承载支撑的上、下两侧分别设有第一弹簧、第二弹簧，且第一弹簧顶部设有阻挡机构。进一步的，所述阻挡机构包括与第一弹簧相连的挡片和安装于导向杆顶端侧面的若干挡杆。进一步的，所述称重装置包括称重传感器及其连接器，称重传感器的顶端和底端分别通过连接器连接挂钩。进一步的，所述称重支架的一端设有两个相互平行的轴，所述轴通过轴承座安装于支撑架体的上部；称重支架的另一端连接称重装置。进一步的，所述驱动装置包括伺服电机及其减速机，减速机与中间包的一端的转轴相连；所述伺服电机连接控制系统。阳极板浇铸用中间包驱动和称重结构的定量补充控制方法，分为前期阶段和后期阶段，其中，前期阶段采用角度控制，预先计算中间包旋转角度后，通过控制系统控制伺服电机使中间包达到熔液流出临界点；达到熔液流出临界点后，进入后期阶段；后期阶段采用补充流速反馈控制，通过称重传感器测得的中间包重量信号计算熔液流速，根据熔液流速控制中间包角度转动，使中间包内熔液按照设定补充流速进行补充。进一步的，中间包前期旋转角度表示为：其中，r表示中间包半径，H表示中间包内熔液高度，a表示熔液出口到中间包半圆间的横向距离。进一步的，补充时流速采用最小二乘法计算得到；通过计算得出的流速与设定流速对比，二者的差值作为调整信号的输入值，对中间包倾转角度进行实时调节控制。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术采用S型称重传感器作为称重装置，能够实时检测中间包内液体多少，并根据称重重量实时调节，不仅能够调节倾转炉的倾转角度，而且还能调节补充时的中间包倾转角度，使浇铸包内液体补充快速准确的前提下，减小液体飞溅；(2)本专利技术采用伺服电机作为动力元件，使中间包角度控制形成闭环控制，响应速度快，控制准确，中间包侧面安装自复位装置，当系统失电时，能使中间包回到中间平衡位置；(3)本专利技术在一次金属熔液补充中设计了两段浇铸控制方法，既满足了快速补充的要求，又满足了准确定量补充的要求，改变了目前只采用角度控制的局限性；通过增加后期流速控制，有效实现了每次浇铸前浇铸包内融液的稳定性，降低了系统变化幅度，提高生产出来阳极板物理规格的品质。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1为本专利技术的轴侧图；图2为本专利技术的主视图；图3为本专利技术的侧视图；图4为本专利技术的称重传感器结构示意图；图5为本专利技术的自复位装置结构示意图；图6为本专利技术的前期角度计算示意图；其中，1-伺服电机，2-减速机，3-第一轴承，4-中间包，5-第二轴承，6-称重支架，7-支撑架体，8-承载支架，9-称重装置，10-自复位装置，11-球型轴承，12-挂钩，13-连接器，14-称重传感器，15-弹簧，16-中间承载支撑，17-导向杆，18-挡片，19-挡杆。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中存在浇铸包内熔液量不稳定、不能实时检测浇铸包重量、熔液补充控制存在局限性的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种阳极板浇铸用中间包驱动和称重结构及其定量补充方法。本申请的一种典型的实施方式中，如图1-图6所示，提供了一种阳极板浇铸用中间包驱动和称重结构，包括中间包4、称重支架6、承载支架8、称重装置9、自复位装置10和支撑架体7，所述支撑架体7包括底座及其一侧的竖向支撑。所述中间包4为铜液暂囤装置，为了满足双浇铸机构，中间包4两端设置两个出铜口，分别对两个的浇铸包进行熔液补充。所述中间包4的底部安装承载支架8，承载支架8为中间包提供支撑；中间包4的两端分别连接转轴，中间包4通过转轴与承载支架8相连。所述中间包4由驱动装置提供动力，驱动装置包括电机和减速机2。其中，电机采用伺服电机1；由于伺服电机1作为动力元件，使中间包4角度控制形成闭环控制，响应速度快，控制准确。所述伺服电机1通过减速机2与中间包4一端的转轴相连，伺服电机1为中间包4的转动提供动力来源，用于控制中间包4的转动角度；伺服电机1连接控制系统。优选地，所述控制系统采用PLC。中间包4连接伺服电机1一端的转轴外侧套设第一轴承3，另一转轴外侧套设第二轴承5(此处第一、第二仅为描述方便，不区分轴承类型)。所述第一轴承3和第二轴承5分别安装在轴承座内部，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.阳极板浇铸用中间包驱动和称重结构，其特征在于，包括中间包、称重支架和称重装置，所述中间包位于称重支架的上部且与其转动连接，中间包与支撑支架之间安装有用于掉电时保持中间包平衡的自复位装置；中间包的一端连接驱动装置，中间包的另一端通过与其垂直的称重装置连接支撑架体，称重装置实时检测中间包内液体重量。

【技术特征摘要】
1.阳极板浇铸用中间包驱动和称重结构，其特征在于，包括中间包、称重支架和称重装置，所述中间包位于称重支架的上部且与其转动连接，中间包与支撑支架之间安装有用于掉电时保持中间包平衡的自复位装置；中间包的一端连接驱动装置，中间包的另一端通过与其垂直的称重装置连接支撑架体，称重装置实时检测中间包内液体重量。2.根据权利要求1所述的阳极板浇铸用中间包驱动和称重结构，其特征在于，所述自复位装置包括安装于中间包一侧的中间承载支撑和贯穿所述中间承载支撑的导向杆，导向杆的外侧套设有弹簧。3.根据权利要求2所述的阳极板浇铸用中间包驱动和称重结构，其特征在于，所述导向杆底端与称重支架固定，中间承载支撑的上、下两侧分别设有第一弹簧、第二弹簧，且第一弹簧顶部设有阻挡机构。4.根据权利要求3所述的阳极板浇铸用中间包驱动和称重结构，其特征在于，所述阻挡机构包括与第一弹簧相连的挡片和安装于导向杆顶端侧面的若干挡杆。5.根据权利要求1所述的阳极板浇铸用中间包驱动和称重结构，其特征在于，所述称重装置包括称重传感器及其连接器，称重传感器的顶端和底端分别通过连接器连接挂钩。6.根据权利要求1所述的阳极板浇铸用中间包驱动和称重结构，其特征在于，所述称重支架的一端设有两个相互平行的轴，所述轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑森康，李国平，郑杰，付文博，李登蓬，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37