一种砂型的微波烘干方法技术

本发明专利技术涉及微波烘干技术，特别涉及一种砂型的微波烘干设备，包括如下步骤，首先对磁控管安装数量及排布方式进行仿真模拟，具体为在微波烘干设备的腔体内，模拟放置砂型，根据砂型的放置位置，在远离砂型进出两侧面及砂型顶部表面分别安装排布若干磁控管，之后使用电磁仿真软件进行仿真模拟，根据模拟结果调整磁控管安装数量和排布方式，直到达到砂型的最短烘干时间；然后根据上述仿真结果，在所述腔体内安装排布磁控管，放入实体砂型，开启磁控管；最终调整所述腔体内的湿度值，直到所述砂型达到烘干状态。本发明专利技术方法克服现有砂型微波烘干技术的不足，使砂型烘干效果最佳、烘干时间最短。

【技术实现步骤摘要】
一种砂型的微波烘干方法
本专利技术涉及微波烘干设备领域，特别涉及一种砂型的微波烘干技术。
技术介绍
砂型微波烘干加热是一种工业级的高效加热技术。铸造过程中砂型经过流涂之后必须利用快速、高效的加热设备使其表干。传统方法为运用电表干窑，此种方法能耗大，砂型表面干燥难以做到均匀，出炉后可能出现砂型表面局部温度过高，从而导致砂型断裂，甚至可能对操作人员造成人身伤害。微波烘干设备主要利用依附在大功率微波加热腔体里的磁控管进行升温加热、利用大功率轴流风机进行湿气排散。在整个加热过程中，温度与湿气极大影响着加热效果，以最优的控制方法控制温湿度在腔体中的存在显得极为重要。与普通电表干窑相比，烘干效率更高，速度更快，烘干后的砂型表面均匀，无泡，出炉后表面温度回温快。其相关专利的检索情况如下：“一种适合于大尺寸砂型烘干的微波烘干设备”,申请号为201320650139.1，采用旋转式微波加热方式对大型砂型进行烘干。对腔体中的温湿度，主要依靠湿度传感器和红外测温传感器进行检测，并配备热风系统予以辅助，控制器根据检测结果对输出功率进行调整以达到对温度湿度的整定。分析其控制方式，主要以温度调节为主，湿度调节为辅。因为其使用的红外线测温传感器只能检测砂型单位点的表面温度，根据微波加热原理及分子热运动来看，在流涂不均匀等情况下，流涂部分升温快而流涂不到之处升温慢，红外线测点未能照射到的流涂区域，则其反馈的温度作业值是不准确的，易造成“干烧”，即砂型已经烘干，但测量温度仍没有达到工艺设定值，磁控管的天线帽会频繁击穿，导致长时间加热烘干引起砂型断裂、烘焦。对湿度而言，该专利虽然底部有通风孔，但由于高温密闭负压环境下，空气分子的运动会加剧，并会沿谐振腔侧壁上行，导致湿度悬空，无法及时排出，极大影响了烘干效果，空气的热循环更可能会损坏腔体磁控管等元件，存在安全隐患。此外，专利没有涉及微波发生装置的监控，现场使用时无法及时了解设备的健康状态。“一种砂型用通过式微波烘干装置”，申请号为CN201710378446.1，采用通过式辊道传输对砂型进行烘干。以温度传感器检测反馈控制温度为主，以风机排湿控制湿度为辅，并配备远程控制，利用通过式辊道传输对砂型进行烘干。温湿度控制方面，在炉腔门关闭瞬间开启排湿风机与送风风机，风机风速不能实时调节，使用风量较小的风机无法满足烘干的实际用风量，选择风量较大的风机则会适得其反，将大量的腔体热量顺势带出，反而降低了烘干效果，无法达到温湿度与风速的最佳状态。就控制温度的磁控管而言，虽然利用错行排布，但存在微波腔体内温度散布不均匀问题，会出现局部温度极高或极低的现象，容易引起磁控管烧焦和严重损毁。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术中微波烘干效率差，湿气排放不及时等缺陷，提供了一种砂型的微波烘干方法，通过对磁控管的开闭及风机风量的调节控制微波腔体内的温湿度，并具备本地操作与远程操作等多种模式，实现砂型的快速烘干，保障了砂型的烘干效果。本专利技术的目的是这样实现的，首先，进行磁控管仿真布置，布置方法为：在微波烘干设备的腔体内，模拟放置砂型，根据砂型的放置位置，在远离砂型进出两侧面及砂型顶部表面分别安装排布若干磁控管，之后使用电磁仿真软件进行仿真模拟，根据模拟结果调整磁控管安装数量和排布方式，直到达到砂型的最短烘干时间，得到最佳的磁控管安装数量和排布方式。然后根据仿真结果，在微波烘干设备的腔体内安装排布磁控管，放入砂型，开启磁控管。最后，调整微波烘干设备的湿度值，直到砂型达到烘干状态。为便于磁控管的仿真布置，在确定磁控管的使用数量时，根据砂型的放置位置具体操作。砂型两侧面流涂面积大，需烘干功率相应较大，则使用磁控管数量多，而砂型顶部，虽然流涂面积小，为避免顶部表面存在多次烘干不佳现象，也需要考虑一定功率的微波辐射，可使用少量磁控管进行排布。总体而言，采取两侧多顶部少的排布方式进行磁控管设置。根据实际微波烘干模拟效果，腔体壁单位面积以6个磁控管为最佳。进一步地，根据气体流体学运动原理来确定磁控管的安装位置及排布方式。由于微波加热过程中热气流由下而上，会导致顶部温度高，因此，顶部的磁控管在安装位置和排布方式上不作限制，可以集中或分散或均匀分散排布。而整个微波系统侧部设计则需要根据实际砂型的尺寸进行确定，一般，磁控管整体相对偏向于所述腔体的下部。在往微波烘干设备的腔体内放入砂型前，需检测砂型的尺寸大小，并反馈给控制器，以便根据砂型的尺寸信息将磁控管进行相应地分段。例如在微波烘干设备腔体外，靠近辊道的位置设置能够检测砂型尺寸大小的传感器和检测输出装置，当砂型通过传感器和检测输出装置进入微波烘干设备腔体时，传感器检测出砂型尺寸信息，检测输出装置相应地输出高中低三个信号值或者输出砂型的体积值，接着微波烘干设备的控制器通过检测输出装置反馈的信号，将磁控管分为三个区段，或者根据砂型的体积值，通过控制器调节将磁控管分为若干区段。进一步地，可以平均分配为三个区段或者若干区段，便于对砂型进行精确烘干。当进行实际操作时，微波烘干设备的加热元件利用磁控管进行温度的调节控制。根据检测输出装置反馈的尺寸信息，通过控制律确定信号的输出，此处控制律即指微波烘干系统形成控制指令的算法，描述了受控状态变量，即磁控管开闭数，与系统输入信号，即砂型尺寸、腔体温度之间的PID关系。它表征微波烘干系统的数学模型。对微波烘干系统，控制率与系统的工作模态有关，一种工作模态对应一个控制律。综上，通过调用控制律的函数，根据检测输出装置反馈的尺寸，以此输出信号控制交流接触器的通断，再通过交流接触器来控制给磁控管提供高压的高压变压器的通断，以达到控制磁控管开闭，即加热功率的目的。电源采取全波倍压整流的方式，每个磁控管均配备带通讯协议的数显电流表，远程实时传输监测信号。本专利技术利用调节风机的风量对湿度进行实时控制。风机包括鼓风机和引风机，本专利技术微波烘干方法的风机涉及共三个，其中两个轴流鼓风机，安装在微波烘干设备的底部；一个轴流引风机，安装在微波烘干设备的顶部，形成密闭的风循环系统。鼓风机和引风机均带有通讯协议，并采用变频器控制调速，由温湿度传感器进行湿度的实时监测，其数值通过控制器进行信号的处理与分析，由控制器输出信号对变频器进行控制，变频器二次控制风机的启停与风速大小，达到对腔体内部湿度的排散，并间接控制腔体内部的温度，加速砂型的表干。风速的调节依据湿度的变换情况，按实际作业现场生产节拍时间，进行由小到大调频。本专利技术的微波系统采用TCP协议实现工业现场总线，通过通讯协议对中央控制器与微波烘干设备进行状态监控与数据采集，实现对磁控管、鼓风机和引风机的控制，并进而实现对温湿度的远程控制与调节。最佳的，本专利技术中可采用RS485通讯进行数据采集传输。在对砂型进行烘干的过程中，微波烘干设备的腔体内温湿度将自动进行综合整定，具体过程为：1）根据所述砂型烘干实际需要的工艺参数值设定温度值为A，设定若干个不同数值段的湿度值B、C、D，其中，D为实际工艺条件下达到烘干状态的湿度值，现场工艺要求设定，湿度值B为1.5~2.5倍于D的值，湿度值C为0.5~1.5倍于D的值。2）关闭微波烘干设备的腔体，微波烘干设备的控制器根据检测输出装置检测信号，依次开启对应位置的磁控管，此时，微波烘干设备的腔体内温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种砂型的微波烘干方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：对磁控管安装数量及排布方式进行仿真模拟，方法为：在微波烘干设备的腔体内，模拟放置砂型，根据砂型的放置位置，在远离砂型进出两侧面及砂型顶部表面分别安装排布若干磁控管，之后使用电磁仿真软件进行仿真模拟，根据模拟结果调整磁控管安装数量和排布方式，直到达到砂型的最短烘干时间；步骤二：根据步骤一的仿真结果，在所述腔体内安装排布磁控管，放入实体砂型，开启磁控管；步骤三：调整所述腔体内的湿度值，直到所述砂型达到烘干状态。

【技术特征摘要】
1.一种砂型的微波烘干方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：对磁控管安装数量及排布方式进行仿真模拟，方法为：在微波烘干设备的腔体内，模拟放置砂型，根据砂型的放置位置，在远离砂型进出两侧面及砂型顶部表面分别安装排布若干磁控管，之后使用电磁仿真软件进行仿真模拟，根据模拟结果调整磁控管安装数量和排布方式，直到达到砂型的最短烘干时间；步骤二：根据步骤一的仿真结果，在所述腔体内安装排布磁控管，放入实体砂型，开启磁控管；步骤三：调整所述腔体内的湿度值，直到所述砂型达到烘干状态。2.根据权利要求1所述的砂型的微波烘干方法，其特征在于在所述砂型顶部表面安装排布磁控管时，磁控管的设置位置和排布方式为任意，可以集中或分散或均匀分散排布。3.根据权利要求1所述的砂型的微波烘干方法，其特征在于在所述远离砂型进出两侧面安装排布磁控管时，所述磁控管整体相对偏向于所述腔体的下部。4.根据权利要求1所述的砂型的微波烘干方法，其特征在于在所述腔体内放入所述实体砂型前，所述磁控管将被分为若干区段，便于对砂型进行精确烘干。5.根据权利要求4所述的砂型的微波烘干方法，其特征在于所述的磁控管被分为若干区段具体为：所述实体砂型通过传感器检测出尺寸大小，通过检测输出装置输出高中低三个信号值或者输出所述实体砂型的体积值，所述微波烘干设备的控制器通过检测输出装置反馈的信号，根据所述信号值将所述磁控管分为三个区段，或者根据所述的体积值，通过所述控制器调节将所述磁控管分为若干区段。6.根据权利要求5所述的砂型的微波烘干方法，其特征在于所述的分为三个区段或者分为若干区段可以是平均分配。7.根据权利要求5所述的砂型的微波烘干方法，其特征在于所述检测输出装置通过通讯协议传输，可直接远程监控统计...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永恩，马龙，黄部东，
申请(专利权)人：共享智能铸造产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏,64