一种低锡硅钼蠕墨铸铁的智能制备系统及方法技术方案

技术编号:12908033 阅读:72 留言:0更新日期:2016-02-24 14:48
本发明专利技术公开了一种低锡硅钼蠕墨铸铁的智能制备系统及方法,它包括:加热模块、脱碳模块、搅拌模块、成分检验模块、提示模块、烘烤模块、阀门控制模块、PLC和感应模块;所述感应模块感应原料放入重量是否到达预定值;成分检验模块检测铁液的各成分含量,PLC分别根据接收的数据信息,经内部计算分析后,控制加热模块、脱碳模块、搅拌模块、提示模块、烘烤模块和阀门控制模块执行相关操作。本发明专利技术能严格控制制备过程中各温度、时间及物料的放入剂量等各项参数,减小出错率,提高制备效率及一种低锡硅钼蠕墨铸铁的品质,还大大减少了操作人员的工作,实现了制备过程的高度自动化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动控制领域,尤其是。
技术介绍
现代柴油机升功率高、结构紧凑、铸件形状复杂、热负荷大、强化程度高等特点,不仅对其设计技术,而且对柴油机机体、气缸盖等关重件的材料及制造技术也提出了新的更高的要求,要求材料既具有高的室温和高温力学性能、优良的导热减震性能和优良的热疲劳性能,又要求具有很高的致密性、均匀性和可靠性。铸铁中的石墨形态有片状、蠕虫状和球状,蠕虫状石墨是介于片状石墨和球状石墨之间的一种中间形态石墨,光学显微镜下观察时,在视场中大部分是互不连续的石墨短片。经深度腐蚀后用扫描电镜观察,可以看到它们在共晶团内部是互相连接的。这一点和片状石墨相似,不同的是蠕墨铸铁的长厚比较小,致密度高。同时,在扫描电镜下可看见蠕墨铸铁的端部较圆钝,有的就呈球状结构,和球状石墨十分相似。蠕墨铸铁具有非常优良的室温和高温力学性能、优良的抗热疲劳性能和耐磨性能、良好的铸造成形性能,逐渐成为高功率柴油机的机体、气缸盖等关键件的理想材料。传统的蠕墨铸铁由于蠕化率偏低和综合性能差等原因严重的阻碍了其推广和应用。虽然,国内外在蠕墨铸铁方面做了大量的工作,取得了许多成果,但是该材料在工业上推广应用过程中遇到了很多难题,主要表现在该材料在制备时蠕化处理不稳定、蠕化率偏低且较难控制,并且综合性能差。目前,一般铸铁大多依赖于人工操作,各种温度、时间和物料的放入剂量等是通过人工去操作,然而这些数据需要严格把控,若是稍有出入,便很可能造成制备蠕墨铸铁的品质及参数不同的问题,而且在制备过程中各种需要计量的数据繁多,人工记忆和操作很容易出错,而且由于人工操作比较耗时,种种原因之下,使得制备效率不高。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于:针对上述存在的问题,提供,能严格控制制备过程中各温度、时间及物料的放入剂量等各项参数,减小出错率,提高制备效率及一种低锡硅钼蠕墨铸铁的品质,还大大减少了操作人员的工作,实现了制备过程的高度自动化。本专利技术采用的技术方案如下: 一种低锡硅钼蠕墨铸铁的智能制备系统,其特征在于,它包括:加热模块、脱碳模块、搅拌模块、成分检验模块、提示模块、烘烤模块、阀门控制模块、PLC和感应模块; 所述感应模块包括设于转炉和烘烤装置的感应器,在转炉中,当原料放入重量多预定值001,则向PLC传递数字信号001 ;在烘烤装置中,当原料放入重量多预定值002,(则说明浇注处理包已经放在烘烤装置内)则向PLC传递数字信号002 ; 成分检验模块包括成分分析仪,所述成分分析仪设有显示屏;用于检测铁液的各成分含量,并显示于显示屏上;当铁液中各成分含量达到预定标准值时,(碳含量为3.4-3.8%,硅含量为2.1-2.6%,钼含量为0.1-0.3%,锰含量为0.2-0.3%,铌含量为0.2-0.3%,铬含量为0.1-0.2%,锡含量为0.01-0.03%,锑含量为0.01-028%,钒含量为0.1-0.18%,钛含量为0.15-0.25%,磷和硫的总含量彡0.06%时,)向PLC传递数字信号101 ;若各成分含量尚未达到预定标准值,则向PLC传递数字信号102 ; PLC分别与加热模块、脱碳模块、搅拌模块、成分检验模块、提示模块、烘烤模块、阀门控制模块、PLC和感应模块相连接,用于接收数字信号001,向加热模块传递执行信号201 ;接收数字信号301,向脱碳模块传递执行信号401 ;接收数字信号302,向加热模块传递执行信号202 ;接收数字信号303,向脱碳模块传递执行信号402 ;接收数字信号304,向加热模块传递执行信号203 ;接收数字信号305,向脱碳模块传递执行信号403 ;接收数字信号306,向提示模块传递执行信号501 ;接收数字信号002,向烘烤模块传递执行信号601 ;接收数字信号307和数字信号308,向提示模块传递执行信号502 ;接收数字信号101,向阀门控制模块传递执行信号701 ;接收数字信号102,向提示模块传递执行信号503 ;接收数字信号309,向提示模块传递执行信号504 ;接收数字信号310,向搅拌模块传递执行信号801 ; 加热模块包括设于转炉的加热装置,用于接收执行信号201,启动加热装置,将熔池温度加热至1400°C,完成后向PLC传递数字信号301 ;接收执行信号202,将熔池温度加热至1440°C,完成后向PLC传递数字信号303 ;接收执行信号203,将熔池温度加热至1470°C后调节至保温模式,持续保温lOmin,完成后向PLC传递数字信号305 ; 脱碳模块包括脱碳装置,用于接收执行信号401,向熔池内加入预定剂量001的脱碳剂、预定剂量002的脱硫剂和预定剂量003的脱氧剂,完成后向PLC传递数字信号302 ;接收执行信号402,向熔池内加入预定剂量004的铬铁和预定剂量005的锰铁,完成后向PLC传递数字信号304 ;接收执行信号403,向熔池内加入预定剂量006的脱氧剂,接着加入预定剂量007的钼铁、预定剂量008的铌铁、预定剂量009的锡、预定剂量010的钒铁和预定剂量011的钛铁,完成后向PLC传递数字信号306 ; 提示模块包括报警器,用于接收执行信号501、执行信号502、执行信号503或执行信号504,启动报警器,发出提示音,提示工作人员进行下一步骤; 搅拌模块包括搅拌装置,所述搅拌装置与T形管相连接;当被触发后,以65rad/min的速度搅拌5min,完成后向PLC传递数字信号307 ;接收执行信号801,搅拌5min后停止烘烤模块包括烘烤装置,用于接收执行信号601,将烘烤温度调节至400°C,烘烤预定时间001 ;完成后向PLC传递数字信号308 ; 阀门控制模块包括设于熔池上的电磁阀,用于接收执行信号701,打开电磁阀,预定时间002后关闭;完成后向PLC传递数字信号309 ;(此时,铁液出至铁液包的3/4)被触发后,打开电磁阀,预定时间003后关闭;完成后向PLC传递数字信号310 ; 由于采用上述方案,所述感应器具有高灵敏度,且耐高温,能准确的感应原料放入重量;成分分析仪准确的分析出铁液中各成分含量,省去了人工检测分析的麻烦,节省了操作时间;若是在检验过程中发现某一些合金含量没有达到标准值,则工作人员可以根据此时的含量进行微调直到合金含量达到预定标准值。阀门控制模块的设立,有效的提高了制备效率,不用人为的去打开阀门,脱碳装置,不用人为的去称量预定剂量的原料,节省了操作时间。进一步地,所述铁液中各成分含量达到预定标准值为,碳含量为3.4-3.8%,硅含量为2.1-2.6%,钼含量为0.1-0.3%,锰含量为0.2-0.3%,铌含量为0.2-0.3%,铬含量为0.1-0.2%,锡含量为0.01-0.03%,锑含量为0.01-028%,钒含量为0.1-0.18%,钛含量为0.15-0.25%,磷和硫的总含量彡0.06%; 由于采用上述方案,在本专利技术所用原料中,铬无论共晶、共析过程均阻碍石墨化,促进珠光体生成,由于铬元素和铁元素均为体心立方结构,铬原子半径与α-Fe的原子半径非常接近,无论在室温还是较高温度下,铬在a-Fe中的溶解度均较高,使铬能固溶入铁基体中,置换铁元素,起到固溶强化作用,铬还可形成高硬度复杂的Fe-Cr-本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种低锡硅钼蠕墨铸铁的智能制备系统,其特征在于,它包括:加热模块、脱碳模块、搅拌模块、成分检验模块、提示模块、烘烤模块、阀门控制模块、PLC和感应模块;所述感应模块包括设于转炉和烘烤装置的感应器,在转炉中,当原料放入重量≥预定值001,则向PLC传递数字信号001;在烘烤装置中,当原料放入重量≥预定值002,则向PLC传递数字信号002;成分检验模块包括成分分析仪,所述成分分析仪设有显示屏;用于检测铁液的各成分含量, 并显示于显示屏上;当铁液中各成分含量达到预定标准值时,向PLC传递数字信号101;若各成分含量尚未达到预定标准值,则向PLC传递数字信号102;PLC分别与加热模块、脱碳模块、搅拌模块、成分检验模块、提示模块、烘烤模块、阀门控制模块、PLC和感应模块相连接,用于接收数字信号001,向加热模块传递执行信号201;接收数字信号301,向脱碳模块传递执行信号401;接收数字信号302,向加热模块传递执行信号202;接收数字信号303,向脱碳模块传递执行信号402;接收数字信号304,向加热模块传递执行信号203;接收数字信号305,向脱碳模块传递执行信号403;接收数字信号306,向提示模块传递执行信号501;接收数字信号002,向烘烤模块传递执行信号601;接收数字信号307和数字信号308,向提示模块传递执行信号502;接收数字信号101,向阀门控制模块传递执行信号701;接收数字信号102,向提示模块传递执行信号503;接收数字信号309,向提示模块传递执行信号504;接收数字信号310,向搅拌模块传递执行信号801;加热模块包括设于转炉的加热装置,用于接收执行信号201,启动加热装置,将熔池温度加热至1400℃,完成后向PLC传递数字信号301;接收执行信号202,将熔池温度加热至1440℃,完成后向PLC传递数字信号303;接收执行信号203,将熔池温度加热至1470℃后调节至保温模式,持续保温10min,完成后向PLC传递数字信号305;脱碳模块包括脱碳装置,用于接收执行信号401,向熔池内加入预定剂量001的脱碳剂、预定剂量002的脱硫剂和预定剂量003的脱氧剂,完成后向PLC传递数字信号302;接收执行信号402,向熔池内加入预定剂量004的铬铁和预定剂量005的锰铁,完成后向PLC传递数字信号304;接收执行信号403,向熔池内加入预定剂量006的脱氧剂,接着加入预定剂量007的钼铁、预定剂量008的铌铁、预定剂量009的锡、预定剂量010的钒铁和预定剂量011的钛铁,完成后向PLC传递数字信号306;提示模块包括报警器,用于接收执行信号501、执行信号502、执行信号503或执行信号504,启动报警器,发出提示音,提示工作人员进行下一步骤;搅拌模块包括搅拌装置,所述搅拌装置与T形管相连接;当被触发后,以65rad/min的速度搅拌5min,完成后向PLC传递数字信号307;接收执行信号801,搅拌5min后停止烘烤模块包括烘烤装置,用于接收执行信号601,将烘烤温度调节至400℃,烘烤预定时间001;完成后向PLC传递数字信号308;阀门控制模块包括设于熔池上的电磁阀,用于接收执行信号701,打开电磁阀,预定时间002后关闭;完成后向PLC传递数字信号309;被触发后,打开电磁阀,预定时间003后关闭;完成后向PLC传递数字信号310。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李娟
申请(专利权)人:成都九十度工业产品设计有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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