一种清除铜液杂质气体的控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种清除铜液杂质气体的控制系统，包括移动小车，所述的移动小车上分别设有用于提供除杂介质气体的供气机构、用于将除杂介质气体通入铜液并进行搅拌的搅拌机构、用于调节所述搅拌机构上下高度的升降机构，所述的供气机构安装于所述的升降机构上，所述供气机构的出气端与所述搅拌机构的进气端连接；所述的移动小车上还设有与所述的供气机构、搅拌机构、升降机构电性连接的控制柜。本发明专利技术还公开了一种与所述控制系统对应的清除铜液杂质气体的方法。本发明专利技术能有效清除杂质气体、安全实用、效率高、劳动强度小。

【技术实现步骤摘要】
一种清除铜液杂质气体的控制系统及方法
本专利技术涉及铸造
，更具体地说，它涉及一种清除铜液杂质气体的控制系统及方法。
技术介绍
在铸造行业，熔炼、浇铸过程铜液都有一定的吸收氢、氧等气体的能力，其中气体氢、氧和复合气体水蒸气是最常存在的，而溶解于金属中构成均匀固溶体的气体(如氢)较难除去，极易造成铸锭缺陷，最易形成气孔。如果铜液中含有氢，氧化亚铜与氢在凝固阶段大量析出，会导致铸锭组织疏松，晶间产生微裂纹，使铜变脆，甚至变成“氢脆”，危害性更大。工业中清除铜液中的杂质气体通常是采取人工把管道插入铜液液池，再通入气体如氩气/氮气进行搅拌形成气泡，由于气泡的气分压低，铜液中氢分压高，所以铜液2中氢不断向气泡中扩散，同时铜液2中的非金属杂质被吸附在气泡表面，无用的氢气和非金属杂质随气泡上浮至液面上，然后进行撇渣即可达到除氢和非金属杂质。这种方法的问题是：人工通入气体和搅拌，不均匀，不彻底，除杂效果不佳，工人劳动强度大，安全风险大，效率低，成型后的铸锭质量问题多。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本专利技术的目的一是提供了一种能有效清除杂质气体、安全实用、效率高、劳动强度小的清除铜液杂质气体的控制系统。本专利技术的目的二是提供了一种能有效清除杂质气体、效率高的清除铜液杂质气体的方法。为实现上述目的一，本专利技术提供了一种清除铜液杂质气体的控制系统，包括移动小车，所述的移动小车上分别设有用于提供除杂介质气体的供气机构、用于将除杂介质气体通入铜液并进行搅拌的搅拌机构、用于调节所述搅拌机构上下高度的升降机构，所述的供气机构安装于所述的升降机构上，所述供气机构的出气端与所述搅拌机构的进气端连接；所述的移动小车上还设有与所述的供气机构、搅拌机构、升降机构电性连接的控制柜。作为进一步地改进，所述的搅拌机构包括与所述供气机构的出气端连接的中空结构的搅拌轴、安装于所述搅拌轴下端的搅拌叶轮、驱动所述搅拌轴转动的第一动力装置，所述的第一动力装置通过减速器与所述的搅拌轴上端连接，所述的减速器安装于所述的升降机构上。进一步地，所述的第一动力装置上设有用于冷却所述第一动力装置的冷却装置。进一步地，所述的第一动力装置与减速器之间以及所述减速器与搅拌轴之间均设有隔热垫。进一步地，所述的供气机构包括安装于所述升降机构上端的储气罐、与所述储气罐连通以将除杂介质气体输送到所述搅拌机构的输气管。进一步地，所述的输气管上分别设有压力开关、减压阀、电磁阀、流量计、微节流量阀。进一步地，所述的升降机构包括立柱、与所述立柱滑动连接的横梁，所述的立柱上设有用于驱动所述横梁上下运动的第二动力装置。进一步地，所述的控制柜设有控制电路，所述的控制电路包括变频单元、变压单元、控制单元，交流电源分别与所述的变频单元输入端、变压单元输入端连接，所述的变压单元输出端与控制单元输入端连接，所述的控制柜还设有操作面板，所述的操作面板设有与所述控制电路连接的指示单元。为实现上述目的二，本专利技术提供了一种清除铜液杂质气体的方法，包括以下步骤，S1、调整移动小车的位置使搅拌机构位于铜液保温炉正上方；S2、供气机构以预设的第一流量向搅拌机构输入除杂介质气体，并使搅拌机构伸入到铜液中预设的第一深度；S3、以预设的加速度启动搅拌机构，并使搅拌机构在预设的转速下运行；S4、供气机构以预设的第二流量向搅拌机构输入除杂介质气体，并开始计时；S5、以预设的直线速度使搅拌机构运动到铜液中预设的第二深度，然后以预设的直线速度使搅拌机构运动到第一深度；S6、重复步骤S5、直至计时达到预设的搅拌时间；S7、供气机构以预设的第一流量向搅拌机构输入除杂介质气体，搅拌机构上升到初始位置，供气机构停止供气，完成除杂作业。有益效果本专利技术与现有技术相比，具有的优点为：1、通过搅拌轴内孔将除杂介质气体输送到搅拌叶轮中心，搅拌叶轮旋转可以有效将除杂介质气体打散成微小气泡，并使其均匀地分散在铜液中，可以有效提高清除杂质气体的效果、工作效率高、安全实用、劳动强度小；2、设置压力开关可以实时监测储气罐的供气压力，当气体压力不符合工艺要求时会自动报警提醒操作人员更换储气罐，设置微节流量阀可以在搅拌机构进入或退出铜液时提供小流量气体，防止搅拌轴内孔阻塞，同时也可以节省气体；3、隔热垫可以有效防止热传导，保护第一动力装置和减速器预防受热损坏；4、移动小车可以方便调节搅拌机构的水平位置，升降机构可以方便调节搅拌机构的上下位置，操作简单、适用性强，可以提高生产率高。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为专利技术中供气机构的结构示意图；图3为本专利技术中操作面板的示意图；图4为本专利技术中变频单元和变压单元的电路图；图5为本专利技术中控制单元的电路图。其中：1-移动小车、2-铜液、3-控制柜、4-搅拌轴、5-搅拌叶轮、6-第一动力装置、7-减速器、8-冷却装置、9-储气罐、10-输气管、11-减压阀、13-微节流量阀、14-立柱、15-横梁、16-第二动力装置、17-操作面板、18-气罐搁置架、19-万向轮、A-变频单元、B-变压单元、C-控制单元、V-流量计、SP1-压力开关、YV1-电磁阀、KM1-第一接触器、KM2-第二接触器、KA1-第一继电器、KA2-第二继电器、KT1-计时器、SB1-急停开关、SB2-电源开关、SB3-停止按钮、SB4-启动按钮、H-变频器、BP1-调速开关、U-转速表、T-变压器、QF1-空气开关、HL1-电源灯、HL2-气压指示灯、HL3-欠压报警装置、HL4-循环结束指示灯。具体实施方式下面结合附图中的具体实施例对本专利技术做进一步的说明。参阅图1-5，一种清除铜液杂质气体的控制系统，包括移动小车1，移动小车1上分别设有用于提供除杂介质气体的供气机构、用于将除杂介质气体通入铜液2并进行搅拌的搅拌机构、用于调节搅拌机构上下高度的升降机构，在本实施例中使用的除杂介质气体为纯度为99.99％的氩气或氮气，当然也可以用其它满足工艺要求的气体，供气机构安装于升降机构上，供气机构的出气端与搅拌机构的进气端连接；移动小车1上还设有与供气机构、搅拌机构、升降机构电性连接的控制柜3，控制柜3用于控制供气机构、搅拌机构、升降机构运行，移动小车1可以方便调节搅拌机构的水平位置，升降机构可以方便调节搅拌机构的上下位置，操作简单、适用性强，可以提高生产率高。搅拌机构包括与供气机构的出气端连接的中空结构的搅拌轴4、安装于搅拌轴4下端的搅拌叶轮5、驱动搅拌轴4转动的第一动力装置6，搅拌轴4内设有用于通气的内孔，搅拌轴4上端为进气端，搅拌轴4和搅拌叶轮5均用耐高温耐腐蚀的材料制成，作为优选，搅拌轴4和搅拌叶轮5均用石墨材料制成，第一动力装置6为电机，第一动力装置6通过减速器7与搅拌轴4上端连接，减速器7安装于升降机构上，通过搅拌轴4内孔将除杂介质气体输送到搅拌叶轮5中心，搅拌叶轮5旋转可以有效将除杂介质气体打散成微小气泡，并使其均匀地分散在铜液2中，可以有效提高清除杂质气体的效果、工作效率高、安全实用、劳动强度小、自动化程度高；搅拌轴4的长度为600mm～1000mm，搅拌轴4的长度过长会影响工作强度和工作稳定性，过短则会增加铜液2对第一动力装置6和减速器7的热传导，在本实施例中，搅拌轴4的长度为800mm，既能保证工作强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种清除铜液杂质气体的控制系统，其特征在于：包括移动小车(1)，所述的移动小车(1)上分别设有用于提供除杂介质气体的供气机构、用于将除杂介质气体通入铜液(2)并进行搅拌的搅拌机构、用于调节所述搅拌机构上下高度的升降机构，所述的供气机构安装于所述的升降机构上，所述供气机构的出气端与所述搅拌机构的进气端连接；所述的移动小车(1)上还设有与所述的供气机构、搅拌机构、升降机构电性连接的控制柜(3)。

【技术特征摘要】
1.一种清除铜液杂质气体的控制系统，其特征在于：包括移动小车(1)，所述的移动小车(1)上分别设有用于提供除杂介质气体的供气机构、用于将除杂介质气体通入铜液(2)并进行搅拌的搅拌机构、用于调节所述搅拌机构上下高度的升降机构，所述的供气机构安装于所述的升降机构上，所述供气机构的出气端与所述搅拌机构的进气端连接；所述的移动小车(1)上还设有与所述的供气机构、搅拌机构、升降机构电性连接的控制柜(3)。2.根据权利要求1所述的一种清除铜液杂质气体的控制系统，其特征在于：所述的搅拌机构包括与所述供气机构的出气端连接的中空结构的搅拌轴(4)、安装于所述搅拌轴(4)下端的搅拌叶轮(5)、驱动所述搅拌轴(4)转动的第一动力装置(6)，所述的第一动力装置(6)通过减速器(7)与所述的搅拌轴(4)上端连接，所述的减速器(7)安装于所述的升降机构上。3.根据权利要求2所述的一种清除铜液杂质气体的控制系统，其特征在于：所述的第一动力装置(6)上设有用于冷却所述第一动力装置(6)的冷却装置(8)。4.根据权利要求2所述的一种清除铜液杂质气体的控制系统，其特征在于：所述的第一动力装置(6)与减速器(7)之间以及所述减速器(7)与搅拌轴(4)之间均设有隔热垫。5.根据权利要求1所述的一种清除铜液杂质气体的控制系统，其特征在于：所述的供气机构包括安装于所述升降机构上端的储气罐(9)、与所述储气罐(9)连通以将除杂介质气体输送到所述搅拌机构的输气管(10)。6.根据权利要求5所述的一种清除铜液杂质气体的控制系统，其特征在于：所述的输气管(10)上分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢铭，谢宝胜，陈振羽，刘先黎，陈堂标，苏伟，杨万叶，吴可，邓长江，秦礼凤，何壮华，
申请(专利权)人：广西玉柴机器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45