一种高纯生铁浇铸系统及其流量控制方法技术方案

本发明专利技术涉及高纯生铁制造技术领域，尤其涉及一种高纯生铁浇铸系统及其流量控制方法，它包括铁水溜槽、液压机构、浇注管道和传送机构，所述液压机构为级联液压机构，所述铁水溜槽通过导流管道与浇注管道的上端接通，所述浇注管道的中段设置有平衡阀，所述平衡阀上安装有角度传感器，所述传送机构上设置有数个铸造模具，所述浇注管道的底端导向任意一个铸造模具。本发明专利技术通过液压机构和浇注管道上设置的平衡阀的配合，实现对铁水的流速自动化控制，简洁高效；在对高纯生铁的铸造过程中，既能保证高纯生铁的产品铸造质量，又能保证高效的高纯生铁铸造作业效率；不仅可减少规模性的监测设备投入和维护，还可减少人力的投入，实现降本增效的目的。增效的目的。增效的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种高纯生铁浇铸系统及其流量控制方法


[0001]本专利技术涉及高纯生铁制造
，尤其涉及一种高纯生铁浇铸系统及其流量控制方法。

技术介绍

[0002]高纯生铁是一种磷、硫、锰、钛等有害杂质元素含量低，特定微量元素含量很少的高端铸件专用铁，主要用于风电铸件、核电铸件、大断面球铁铸、有低温冲击韧度和疲劳性能要求的球铁铸件等。高纯生铁的浇铸过程包括将高纯度的铁矿石进行焙烧处理，在高炉中加热铁矿石生成液态生铁，通过脱硫处理，将液态生铁倒入铁水包中，以保持铁的高温状态。再将铁水包连接到铸造模具设备上，通过控制铁水的流动，使其进入模具中，并根据需要进行冷却和凝固，最终形成所需的铸件。铸件冷却后，可以进行一些后续处理，如去除铸件表面的氧化物和砂壳、修整铸件尺寸等。
[0003]在铁水浇铸倒入模具的工艺流程中，通常需要根据钢液温度高低将注流平稳地开至满流的60％～80％。温度高取下限60％，钢液进入模底要平稳铺开防止飞溅，并且在浇铸的尾期放缓浇铸速度，从而保护产品的表面质量和避免气泡气孔的产生。浇铸过程中，在不造成飞溅前提下可增大开流，以提高生产效率。然而这些操作多为人工进出操控和控制，这不仅增加人力成本，还可能导致产品无法达到细致化的标准和要求。而部分车间采取机械化的生产流程，就会涉及到自动化智能控制系统、温控系统、监控系统、流速调节系统和模具监测系统的使用，这些系统不仅增加成本投入，还涉及到各种设备的维护和保养，对企业的长期使用属于不小的开支。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决上述技术问题提供一种高纯生铁浇铸系统及其流量控制方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种高纯生铁浇铸系统，包括铁水溜槽、液压机构、浇注管道和传送机构，所述液压机构为级联液压机构，所述级联液压机构包括第一液压部件、由第一液压部件控制的第二液压部件和由第二液压部件控制的第三液压部件，所述第一液压部件的顶端固定，所述第二液压部件和第三液压部件的运动轨迹为竖直向下，所述浇注管道竖向设置且顶端与第三液压部件连接，所述铁水溜槽通过导流管道与浇注管道的上端接通，所述浇注管道的中段设置有平衡阀，所述平衡阀上安装有角度传感器，所述平衡阀包括管道内的阀门板和管道外的调控板，所述第二液压部件上安装有竖向的抵杆，所述抵杆与调控板配合触接，所述传送机构上设置有数个铸造模具，所述浇注管道的底端导向任意一个铸造模具。
[0007]进一步的，所述阀门板的截面结构与浇注管道的内腔截面适配。在转动调控板时，平衡阀作为支点控制阀门板的转动，阀门板可将浇注管道的内腔封闭。
[0008]进一步的，所述导流管道包括与铁水溜槽接通的第一管道和与浇注管道连通的第二管道，所述第一管道和第二管道活动连接。在液压机构竖直运动过程中，第一管道和第二
管道始终保持活动连接且接通。
[0009]进一步的，所述级联液压机构的活动总长度大于第一液压部件顶面至传送机构顶面的距离。级联液压机构由三个液压部件组成，即每个液压部件通过液压传动力来控制下一个液压部件的运动。通过合理设计和控制液压系统中的压力、流量和阀门操作，可以实现复杂的运动控制和力传递。
[0010]进一步的，还包括运输铁水的钢包，所述钢包的一侧设置有用于将钢包提升并可翻转导入铁水溜槽的倾翻装置。通过倾翻装置可将钢包的铁水倾翻到对应的铁水溜槽中，并等待进入下一道工序。
[0011]进一步的，所述浇注管道、平衡阀、传送机构和导流管道均由耐火材料制成。根据应用场景和要求进行材料的选择，以满足不同部位的耐火和耐磨需求。
[0012]进一步的，包括以下步骤：
[0013]S1：确定浇注管道内的流量Q；
[0014]S2：根据流速对阀门板的偏角θ进行计算；
[0015]S3：根据计算得到的偏角θ，对阀门板进行调节，直至角度传感器的显示值与计算得到的偏角θ对应。
[0016]进一步的，所述步骤S2的具体流程包括：
[0017]计算阀门板的偏角，其计算方式为：
[0018]Q＝f(θ)
[0019]其中，Q表示流量，θ表示偏角；
[0020]由流量控制原理，偏角与水流量之间存在非线性关系，阀门板的流量特性曲线的函数形式为：
[0021]Q＝k
·
sin(θ)
n
；
[0022]其中，k表示常数，n表示阀门板性能参数，
[0023]当阀门板完全打开时的流量为Q
max
，则有：
[0024][0025]即：
[0026][0027]此时，流量特性曲线描述为：
[0028][0029]通过给定流量Q，求解对应的阀门板偏角θ，即：
[0030][0031]其中，arcsin表示反正弦函数。
[0032]进一步的，当偏角θ小于1rad时，n取1.5～2.5之间的值，其中，rad表示偏角弧度。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0034]1、本专利技术通过液压机构和浇注管道上设置的平衡阀的配合，实现对铁水的流速自动化控制，简洁高效；
[0035]2、本专利技术在对高纯生铁的铸造过程中，整个系统操作流程短、工序简便，既能保证高纯生铁的产品铸造质量，又能保证高效的高纯生铁铸造作业效率；
[0036]3、本专利技术结构简单，生产部件价格低廉，不仅可减少规模性的监测设备和控制设备投入和维护，还可减少人力的投入，实现降本增效的目的，易于大规模制造与安装，应用范围广。
附图说明
[0037]图1是本专利技术的结构示意图；
[0038]图2是级联液压机构和浇注管道的结构示意图；
[0039]附图标识：1
‑
铁水溜槽、2
‑
液压机构、201
‑
第一液压部件、202
‑
第二液压部件、203
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第三液压部件、3
‑
浇注管道、4
‑
传送机构、5
‑
导流管道、501
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第一管道、502
‑
第二管道、6
‑
平衡阀、601
‑
阀门板、602
‑
调控板、7
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抵杆、8
‑
铸造模具、9
‑
钢包、10
‑
倾翻装置。
具体实施方式
[0040]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0041]实施例一
[0042]如图1、2所示，本专利技术公开的一种高纯生铁浇铸系统及其流量控制方法，包括铁水溜槽1、液压机构2、浇注管道3和传送机构4，所述液压机构2为级联液压机构，所述级联液压机构包括第一液压部件201、由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高纯生铁浇铸系统，包括铁水溜槽(1)、液压机构(2)、浇注管道(3)和传送机构(4)，其特征在于：所述液压机构(2)为级联液压机构，所述级联液压机构包括第一液压部件(201)、由第一液压部件(201)控制的第二液压部件(202)和由第二液压部件(202)控制的第三液压部件(203)，所述第一液压部件(201)的顶端固定,所述第二液压部件(202)和第三液压部件(203)的运动轨迹为竖直向下，所述浇注管道(3)竖向设置且顶端与第三液压部件(203)连接，所述铁水溜槽(1)通过导流管道(5)与浇注管道(3)的上端接通，所述浇注管道(3)的中段设置有平衡阀(6)，所述平衡阀(6)上安装有角度传感器，所述平衡阀(6)包括管道内的阀门板(601)和管道外的调控板(602)，所述第二液压部件(202)上安装有竖向的抵杆(7)，所述抵杆(7)与调控板(602)配合触接，所述传送机构(4)上设置有数个铸造模具(8)，所述浇注管道(3)的底端导向任意一个铸造模具(8)。2.根据权利要求1所述的一种高纯生铁浇铸系统，其特征在于：所述阀门板(601)的截面结构与浇注管道(3)的内腔截面适配。3.根据权利要求1所述的一种高纯生铁浇铸系统及其流量控制方法，其特征在于：所述导流管道(5)包括与铁水溜槽(1)接通的第一管道(501)和与浇注管道(3)连通的第二管道(502)，所述第一管道(501)和第二管道(502)活动连接。4.根据权利要求1所述的一种高纯生铁浇铸系统，其特征在于：所述级联液压机构的活动总长度大于第一液压部件(201)顶面至传送机构(4)顶面的距离。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：庹开正，周旭，魏大策，王子渊，郑豪，陈伟，颜永辉，金涛，
申请(专利权)人：石棉鑫汇环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：