球化衰退系统及其运行过程技术方案

一种球化衰退系统及其运行过程，属于电气技术领域，用以解决金属液浇铸过程中球化衰退时间无法及时监控造成的球化衰退超时造成的铸件金相不合格的问题，包括控制单元、孕育单元、物流装置和浇铸设备，所述控制单元、所述孕育单元、所述物流装置和所述浇铸设备之间通信连接，用以在所述控制单元、所述孕育单元、所述物流装置和所述浇铸设备之间传输信息。通过设置单独的孕育单元，将金属液的孕育和熔炼分步骤进行，避免了各个工序间的交互影响，并通过计时球化衰退允许时间有效控制浇铸时间，避免了球化超时后的继续浇铸造成的铸件质量不合格。格。格。

【技术实现步骤摘要】
球化衰退系统及其运行过程


[0001]本专利技术涉及电气
，特别涉及一种金属液熔炼控制系统。

技术介绍

[0002]在生产过程中，铸件中的石墨形态，尤其是在浇铸大断面球墨铸铁件时，经常出现变态，业界将石墨形态的变化称为“球化衰退”，是一种常见的球墨铸铁材质废品情况。在生产铁素体球墨铸铁件时，一般要求球化率达到90％以上。
[0003]球化衰退的现场表征是，球化孕育完毕至浇注完毕期间，如果停留时间较长，球化剂中球化元素(镁、稀土元素)会因氧、硫等元素的逐步消耗而不足，则在石墨在结晶成球状的过程中，会促使石墨无限生长,甚至形成开花状或蠕虫状,使石墨级别达不到技术要求,产生球化衰退，导致铸件报废。常见迷惑现象为球化完毕时球化良好，浇注后球化不好；或者同一浇包的铁液，先浇注的铸件球化良好，后浇注的铸件球化情况不好。
[0004]球化衰退的原因是，镁量和稀土量随着铁液停置时间的延长而发生衰减。镁、稀土与氧的亲和力大于与硫的亲和力，所以浮在铁液表面的MgS、Ce2S3夹杂物与空气中的氧发生下列反应：
[0005]2MgS+O2＝2MgO+2S；2Ce2S3+O2＝2Ce2O3+6S
[0006]此时，所产生的硫又进入铁液中，与镁、稀土发生作用：
[0007]Mg+S＝MgS；2Ce+3S＝Ce2S3[0008]这样，随铁液停置时间的延长，硫不断与镁和稀土作用，不断生成MgS、Ce2S3，它们又不断的被空气中的氧所氧化，循环进行。结果，消耗了铁液中的镁和稀土，硫又重新从浮渣进入铁液中，出现“回硫现象”。
[0009]减少球化衰退的常见措施如下：
[0010]I、缩短铁液的停置时间：从球化孕育处理完成到浇注完毕，应在15分钟以内结束；
[0011]II、降低原铁液含硫量：原铁液中含硫高，则需要消耗更多的球化元素，另外，原铁液含硫高，也使渣中的硫化物含量增大，促使“回硫现象”加剧，加速球化衰退；
[0012]III、加强覆盖与扒渣：球化处理后加集渣剂覆盖，并采取多次扒渣，可减少“回硫现象”；
[0013]IV、适当增加球化剂用量：根据铁液中的含硫量，相应的增加球化剂用量，但不经济。
[0014]上述措施中，缩短铁液的停置时间是较为经济可行的一种方法。但受现场生产节拍要求，要求前一包浇注与后一包孕育交叉甚至同步进行，以及不可避免地会存在因设备问题导致的异常延迟现象。如何通过一种高性价方案，让浇注操作工或自动化浇注控制系统，实时知晓球化衰退时间，以及时介入或进行对应的处理(如停止浇注，剩余铁液回炉等)，避免产生一系列的后续生产与质量问题，成为一个关键环节。

技术实现思路

[0015]有鉴于以上实际球化衰退时间无法被及时获取造成地浇铸金属液球化过度致使地铸件金属金相石墨形态发生球化衰退的问题，有必要提出一种球化衰退系统及球化衰退控制方法。
[0016]一种球化衰退系统，包括控制单元、孕育单元、物流装置和浇铸设备，所述控制单元、所述孕育单元、所述物流装置和所述浇铸设备之间通信连接，用以在所述控制单元、所述孕育单元、所述物流装置和所述浇铸设备之间传输信息，也即所述所述孕育单元、所述物流装置和所述浇铸设备上设有信息采集单元和信息接收单元，用以将现场的信息传输至所述控制单元，也用以接收来自所述控制单元的指令，所述孕育单元、所述物流装置和所述浇铸设备依据来自所述控制单元的指令执行相应的作业或者动作，以实现所述球化衰退系统的自动运行。
[0017]作为本技术方案的一种优化，在所述所述孕育单元、所述物流装置和所述浇铸设备上分别设有孕育复位按钮、物流复位按钮和浇铸复位按钮，在所述控制单元发出的指令无法被正确执行时，用以手动确认相关指令以使所述孕育单元、所述物流装置和所述浇铸设备执行相关作业或者动作，同时消除当前的报警状态。
[0018]进一步地，所述球化衰退系统还包括金属液容纳设备，如浇包，用以从熔炼炉承接待孕育金属液、从孕育单元承接待浇铸金属液和与浇铸设备配合将盛装在其内的金属液浇铸入铸型中形成铸件。
[0019]一种球化衰退系统的运行过程，包括，
[0020]1)第一物流装置自熔炼设备处承接熔炼合格待孕育金属液，所述第一物流装置将所述待孕育金属液转运至孕育单元，所述待孕育金属液在所述孕育单元进行孕育；
[0021]2)第二物流装置承接孕育合格的待浇铸金属液并将所述待浇铸金属液转运至浇铸中间区；并将浇铸完毕的金属液容纳设备或球化衰退超时的金属液容纳设备由所述浇铸中间区转出给所述第一物流装置；在金属液孕育合格后，即开始球化衰退允许时间的计时；
[0022]3)所述浇铸中间区将所述待浇铸金属液传递给浇铸设备，所述浇铸设备采用所述待浇铸金属液进行浇铸作业，并实时关注所述球化衰退允许时间，以保证浇铸时间在球化衰退允许时间的范围内，避免球化衰退超时后继续浇铸造成的铸件不合格；
[0023]4)所述浇铸完毕的金属液容纳设备由所述第一物流装置转运至熔炼设备处，用以承接所述待孕育金属液；
[0024]5)所述球化衰退超时的金属液容纳设备由所述第二物流装置转运至所述孕育单元，进行二次孕育，使金属液能够达到待浇铸金属液的性能；
[0025]6)循环以上步骤即可实现连续合格浇铸作业。
[0026]上述球化衰退控制方法涵盖了浇铸进行状态和孕育进行状态两种模式，浇铸作业人员可以仅仅关注浇铸进行状态的金属液的球化衰退倒计时，使得作业人员的作业更简便，避免了需要兼顾各种情况造成的可能的错误，如浇铸进行状态的金属液球化衰退超时没有被及时顾忌，造成的铸件金相不合格的问题等。
[0027]作为本技术方案的一种补充，所述球化衰退允许时间自孕育完毕开始，所述球化衰退允许时间为孕育完毕的金属液在所述孕育单元的等待时间和进入所述浇铸中间区后的浇铸时间之和。
[0028]本专利技术技术方案的有益效果：通过设置单独的孕育单元，将金属液的孕育和熔炼分步骤进行，避免了各个工序间的交互影响，并通过计时球化衰退允许时间有效控制浇铸时间，避免了球化超时后的继续浇铸造成的铸件质量不合格。
附图说明
[0029]图1是一种球化衰退系统实施方式示意图；
[0030]图2是一种孕育完成处理流程示意图。
具体实施方式
[0031]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，结合附图对
技术实现思路
的技术方案进行详细说明，显而易见地，以下描述是本专利技术的一些典型实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的解决方案。
[0032]本专利技术技术方案解决了两个金属液容纳设备(浇包)与一个浇铸设备开展浇铸作业，需要同时监控两个所述金属液容纳设备(浇包)中金属液球化衰退时间的问题，提出了一种球化衰退系统。
[0033]一种球化衰退系统，包括控制单元、孕育单元、物流装置和浇铸设备，所述控制单元、所述孕育单元、所述物流装置和所述浇铸设备之间通信连接，用以在所述控制单元、所述孕育单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球化衰退系统，其特征在于，包括控制单元、孕育单元、物流装置和浇铸设备，所述控制单元、所述孕育单元、所述物流装置和所述浇铸设备之间通信连接，用以在所述控制单元、所述孕育单元、所述物流装置和所述浇铸设备之间传输信息。2.如权利要求1所述的球化衰退系统，其特征在于，在所述所述孕育单元、所述物流装置和所述浇铸设备上分别设有孕育复位按钮、物流复位按钮和浇铸复位按钮，在所述控制单元发出的指令无法被正确执行时，用以手动确认相关指令以使所述孕育单元、所述物流装置和所述浇铸设备执行相关作业或者动作，同时消除当前的报警状态。3.如权利要求1所述的球化衰退系统，其特征在于，所述球化衰退系统还包括金属液容纳设备。4.一种球化衰退系统的运行过程，其特征在于，包括：第一物流装置自熔炼设备处承接熔炼合格待孕育金属液，所述第一物流装置将所述待孕育金属液转运至孕育单元，所述待孕育金属液在所述孕育单元进行孕育；第二物流装置承接孕育合格的待浇铸金属液并将所述待浇铸金属液转运至浇铸中间区；并将浇铸完毕的金属液容纳设备或球化衰退超时的金属液容纳设备由所述浇铸中间区转出给所述第一物流装置；所述浇铸中间区将所述待浇铸金属液传递给浇铸设备，所述浇铸设备采用所述待浇铸金属液进行浇铸作业，并实时关注所述球化衰退允许时间；所述浇铸完毕的金属液容纳设备由所述第一物流装置转运至熔炼设备处，用以承接所述待孕育金属液；所述球化衰退超时的金属液容纳设备由所述第二物流装置转运至所述孕育单元，进行二次孕育，使金属液能够达到待浇铸金属液的性能；循环以上步骤即可实现连续合格浇铸作业。5.如权利要求4所述的球化衰退系统的运行过程，其特征在于，所述球化衰退允许时间为孕育完毕的金属液在所述孕育单元的等待时间和进入所述浇铸中间区后的浇铸时间之和。6.如权利要求5所述的球化衰退系统的运行过程，其特征在于，还包括孕育完成后的待浇铸金属液的处理流程，具体为：金属液孕育完毕后，球化孕育站发出孕育完成指令；所述控制单元检测到所述孕育完成指令的上升沿时...

【专利技术属性】
技术研发人员：常涛，刘亚宾，杨秀琴，高颖，于建君，邱建斌，杨伟强，胡志斌，白晋成，
申请(专利权)人：宁夏职业技术学院宁夏开放大学，
类型：发明
国别省市：