一種用于連續鑄造可變形合金的智能生產線的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于連續鑄造可變形合金的智能生產線，包括感應爐、連鑄機、輸出導輪架、張力架、雙頭收線機、水冷系統、電氣系統、加料系統和測溫系統，所述感應爐包括爐體、爐架和感應器。本發明設計合理，故障率低，使用安全性和運行穩定性好；本發明用于生產大長度光亮合金桿材，本發明將合金原材料經工頻感應爐熔化成液體，通過覆蓋表面的木炭與空氣隔絕從而避免合金液體被氧化，經保溫爐將合金液體溫度控制在某個范圍，連鑄機將合金液體在結晶器中快速結晶連續不斷的生產出合金桿，最后經雙頭收線機等輔助設備裝盤成產品，生產速度快，設備使用壽命長，可以同時生產四種不同型號的鑄桿，自動化程度高，使用效果好。
【專利說明】
一種用于連續鑄造可變形合金的智能生產線
技術領域
[0001]本發明涉及一種鑄造生產線，具體是一種用于連續鑄造可變形合金的智能生產線。【背景技術】
[0002]鑄造是人類掌握比較早的一種金屬熱加工工藝，已有約6000年的歷史。中國約在公元前1700?前1000年之間已進入青銅鑄件的全盛期，工藝上已達到相當高的水平。鑄造是將液體金屬澆鑄到與零件形狀相適應的鑄造空腔中，待其冷卻凝固后，以獲得零件或毛坯的方法。被鑄物質多為原為固態但加熱至液態的金屬，而鑄模的材料可以是砂、金屬甚至陶瓷，因應不同要求，使用的方法也會有所不同。合金是由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經一定方法所合成的具有金屬特性的物質，一般通過熔合成均勻液體和凝固而得。 隨著科技的發展，人們將合金的鑄造應用高科技，從而使得合金鑄造更加容易被控制。現有的合金鑄造生產線不便于生產的信息化管理和生產的在線監控，這就為生產帶來了不便。
【發明內容】

[0003]本發明的目的在于提供一種用于連續鑄造可變形合金的智能生產線，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0004]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0005]—種用于連續鑄造可變形合金的智能生產線，包括感應爐、連鑄機、輸出導輪架、 張力架、雙頭收線機、水冷系統、電氣系統、加料系統和測溫系統，所述感應爐包括爐體、爐架和感應器，感應爐內還設置有液面位置記錄儀，感應器包括感應爐線圈、感應爐水套、感應爐鐵芯和熔溝，感應爐線圈、感應爐水套和感應爐鐵芯均位于感應爐的底部，連鑄機位于感應爐的上方并且連鑄機包括牽引機構、液位跟蹤系統和結晶器，輸出導輪架安裝在連鑄機的上方并且連鑄機上設置有變頻調速升降電機，雙頭收線機位于輸出導輪架的左側并且雙頭收線機包括牽引輥輪、成圈裝置和收線轉盤，雙頭收線機和輸出導輪架之間設置有張力架，張力架包括位移傳感器和擺桿，水冷系統包括應急水塔、循環水栗、冷卻水池和冷卻水管，水冷系統通過冷卻水管與結晶器相連，電氣系統包括變頻電源調壓柜和系統操作臺， 系統操作臺上設置有觸摸屏、變頻電源調壓柜通過導線與感應器相連，加料系統和軌道的一端采用滑動連接，軌道的另一端與連鑄機相連，測溫系統包括合金液測溫系統和冷卻水測溫系統，合金液測溫系統包括浮子開關和熱電偶，液面位置記錄儀與無紙記錄儀電箱相連。
[0006]作為本發明進一步的方案:無紙記錄儀電箱旁邊設置有回水箱，輸出導輪架包括平臺、支架、豎導輪和滾筒。
[0007]作為本發明進一步的方案:變頻調速升降電機采用高精密行星減速機與無間隙的同步齒形帶傳動。
[0008]作為本發明進一步的方案:冷卻水管采用橡膠材料制作，爐體的外部采用鋼結構制作，爐體的內部采用耐火磚和石英砂砌筑。
[0009]作為本發明進一步的方案:加料系統采用真空吸盤式全自動加料設備。
[0010]所述用于連續鑄造可變形合金的智能生產線的生產流程，具體步驟如下:
[0011]步驟一，使用加料系統將合金原材料吊至感應爐上烘烤；
[0012]步驟二，根據上引速度來確定加料速度，將合金原材料加入到感應爐內熔化成合金液并且覆蓋木炭；
[0013]步驟三，繼續采用木炭覆蓋，合金液進入過渡艙；
[0014]步驟四，采用恒溫、恒液面控制系統控制合金液進入保溫爐；
[0015]步驟五，合金液進入結晶器并且結晶成合金桿；
[0016]步驟六，合金桿依次通過牽引機構、輸出導輪架、分線架和張力架，最終送至雙頭收線機進行收線成圈。
[0017]與現有技術相比，本發明的有益效果是:本發明設計合理，故障率低，使用安全性和運行穩定性好;本發明用于生產大長度光亮合金桿材，本發明將合金原材料經工頻感應爐熔化成液體，通過覆蓋表面的木炭與空氣隔絕從而避免合金液體被氧化，經保溫爐將合金液體溫度控制在某個范圍，連鑄機將合金液體在結晶器中快速結晶連續不斷的生產出合金桿，最后經雙頭收線機等輔助設備裝盤成產品，生產速度快，設備使用壽命長，可以同時生產四種不同型號的鑄桿，自動化程度高，使用效果好。【附圖說明】
[0018]圖1為用于連續鑄造可變形合金的智能生產線的主視圖。
[0019]圖2為用于連續鑄造可變形合金的智能生產線的俯視圖。
[0020]其中:卜雙頭收線機，2-張力架，3-輸出導輪架，4-變頻調速升降電機，5-連鑄機， 6-結晶器，7-液面位置記錄儀，8-冷卻水管，9-感應爐，10-浮子開關，11-熱電偶，12-感應爐線圈，13-感應爐水套，14-感應爐鐵芯，15-變頻電源調壓柜，16-軌道，17-系統操作臺，18-加料系統，19-應急水塔，20-循環水栗，21-冷卻水池，22-回水箱，23-無紙記錄儀電箱。【具體實施方式】[〇〇21]下面結合【具體實施方式】對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
[0022]請參閱圖1-2,一種用于連續鑄造可變形合金的智能生產線，包括感應爐9、連鑄機 5、輸出導輪架3、張力架2、雙頭收線機1、水冷系統、電氣系統、加料系統18和測溫系統，所述感應爐9包括爐體、爐架和感應器，感應爐9內還設置有液面位置記錄儀7,感應器包括感應爐線圈12、感應爐水套13、感應爐鐵芯14和熔溝，感應爐線圈12、感應爐水套13和感應爐鐵芯14均位于感應爐9的底部，連鑄機5位于感應爐9的上方并且連鑄機5包括牽引機構、液位跟蹤系統和結晶器6,輸出導輪架3安裝在連鑄機5的上方并且連鑄機5上設置有變頻調速升降電機4,雙頭收線機1位于輸出導輪架3的左側并且雙頭收線機1包括牽引輥輪、成圈裝置和收線轉盤，雙頭收線機1和輸出導輪架3之間設置有張力架2,張力架2包括位移傳感器和擺桿，水冷系統包括應急水塔19、循環水栗20、冷卻水池21和冷卻水管8，水冷系統通過冷卻水管8與結晶器6相連，電氣系統包括變頻電源調壓柜15和系統操作臺17,系統操作臺17上設置有觸摸屏，變頻電源調壓柜，1通過導線與感應器相連，加料系統18和軌道16的一端采用滑動連接，軌道16的另一端與連鑄機5相連，測溫系統包括合金液測溫系統和冷卻水測溫系統，合金液測溫系統包括浮子開關10和熱電偶11，液面位置記錄儀7與無紙記錄儀電箱23 相連。無紙記錄儀電箱23旁邊設置有回水箱22,輸出導輪架3包括平臺、支架、豎導輪和滾筒。變頻調速升降電機4采用高精密行星減速機與無間隙的同步齒形帶傳動。冷卻水管8采用橡膠材料制作，爐體的外部采用鋼結構制作，爐體的內部采用耐火磚和石英砂砌筑。加料系統18采用真空吸盤式全自動加料設備。
[0023]本發明的工作原理是:感應爐9的高壓側(初級)由帶水冷的感應爐線圈12組成，電壓可從0V?380V無級可調，感應爐9的低壓側(次級)由短路的熔溝組成，通電后，在電磁感應的作用下，在熔溝內部產生大電流，而使其熔化并將加入的合金材料熔化。感應爐水套13 和感應爐線圈12均為水冷卻，冷卻水循環使用，由水冷系統提供。牽引機構由四組伺服電機、減速機構和牽引輥輪等組成，它可實現每分鐘〇?600次的高速間歇運動并通過牽引輥輪將鑄桿連續上引出來，每組牽引機構可帶動4付牽引輥輪，分別牽引6根銅桿。液位自動跟蹤系統可保證連鑄機5上的結晶器6插入合金液體的深度相對穩定，確保連鑄生產的連續性。結晶器6可將液態的合金快速冷卻成固態合金并實現熱交換，每根結晶器6都能單獨更換和控制而不影響其它結晶器6的正常工作。輸出導輪架3可以使得鑄桿平滑地導入各組雙頭收線機1并且互不干擾。張力架2分別裝有12組位移傳感器和擺桿，合金桿通過擺桿的角度來控制雙頭收線機1的速度，這樣可以做到高精度、高靈敏地控制收線的速度，而且也為全自動控制提供了可靠的信號。系統操作臺17可以保證機組正常生產和數據的記錄顯示， 顯示和記錄的內容是:感應器電壓、電流、爐溫、各路水溫(包括結晶器水溫)、牽引速度和牽弓丨節距等;采用恒溫、恒液面控制系統，確保機器運轉穩定，出桿產品質量優異;并有上引爐在線監控和物聯網。加料系統18采用真空吸盤式全自動加料設備，它保證合金原材料連續供給感應爐。測溫系統測量的結果分別顯示在數顯溫度計上和工控屏上以達到對設備的生產監控并接入物聯網，方便客戶生產管理。系統操作臺17提供生成工藝流程，提供清晰和友好的人機界面，生動形象地反映工藝流程的實時數據和設備運行狀態，在設備圖形適當的位置顯示各種檢測量數值;通過點擊鼠標可方便地切換畫面和實行現場設備遠程控制;完成報警、歷史數據、歷史趨勢曲線的儲存、顯示和查詢;生成和打印各類生產運行管理報表。 系統操作臺17在基于圖形和菜單的方式上，操作人員可以在系統操作臺17監視各設備運行狀態;主要監控畫面有各控制站系統流程模擬圖、各設備分組模擬圖等，每個畫面以不同顏色直觀動態顯示設備運行狀態，分別以三種顏色顯示運行狀態、停止狀態、故障狀態；顯示設備是手動運行狀態、自動運行狀態，并以文字給出提示。上引爐作為特殊工藝，每時每刻都需記錄工藝，觸摸屏上不能全面顯示工藝流程。一些數據的采集如各個結晶器6的溫度， 牽引速度等參數需要人工抄寫記錄，現場作業人員每個一小時記錄一次，這樣的方式不能反映每時每刻的數據，為便于生產信息化管理，在原系統的基礎上增加上位機監控系統，適時顯示并記錄現場工藝數據與流程。管理者可通過互聯網訪問該臺設備。訪問設備可以是: 電腦、手機、智能電視等具有瀏覽器功能的智能終端、PAD等等；訪問地點可以是公司局域網、外部廣域網、Internet;訪問方式可以是:內部局域網輸入地址或虛擬名稱、通過瀏覽器訪問、IP WEB等等方式。
[0024]本發明設計合理，故障率低，使用安全性和運行穩定性好;本發明用于生產大長度光亮合金桿材，本發明將合金原材料經工頻感應爐9熔化成液體，通過覆蓋表面的木炭與空氣隔絕從而避免合金液體被氧化，經保溫爐將合金液體溫度控制在某個范圍，連鑄機5將合金液體在結晶器6中快速結晶連續不斷的生產出合金桿，最后經雙頭收線機1等輔助設備裝盤成產品，生產速度快，設備使用壽命長，可以同時生產四種不同型號的鑄桿，自動化程度高，使用效果好。
[0025]上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。
【主權項】
1.一種用于連續鑄造可變形合金的智能生產線，其特征在于，包括感應爐、連鑄機、輸 出導輪架、張力架、雙頭收線機、水冷系統、電氣系統、加料系統和測溫系統，所述感應爐包 括爐體、爐架和感應器，感應爐內還設置有液面位置記錄儀，感應器包括感應爐線圈、感應 爐水套、感應爐鐵芯和熔溝，感應爐線圈、感應爐水套和感應爐鐵芯均位于感應爐的底部， 連鑄機位于感應爐的上方并且連鑄機包括牽引機構、液位跟蹤系統和結晶器，輸出導輪架 安裝在連鑄機的上方并且連鑄機上設置有變頻調速升降電機，雙頭收線機位于輸出導輪架 的左側并且雙頭收線機包括牽引輥輪、成圈裝置和收線轉盤，雙頭收線機和輸出導輪架之 間設置有張力架，張力架包括位移傳感器和擺桿，水冷系統包括應急水塔、循環水栗、冷卻 水池和冷卻水管，水冷系統通過冷卻水管與結晶器相連，電氣系統包括變頻電源調壓柜和 系統操作臺，系統操作臺上設置有觸摸屏、變頻電源調壓柜通過導線與感應器相連，加料系 統和軌道的一端采用滑動連接，軌道的另一端與連鑄機相連，測溫系統包括合金液測溫系 統和冷卻水測溫系統，合金液測溫系統包括浮子開關和熱電偶，液面位置記錄儀與無紙記 錄儀電箱相連。2.根據權利要求1所述的用于連續鑄造可變形合金的智能生產線，其特征在于，所述無 紙記錄儀電箱旁邊設置有回水箱，輸出導輪架包括平臺、支架、豎導輪和滾筒。3.根據權利要求1或2所述的用于連續鑄造可變形合金的智能生產線，其特征在于，所 述變頻調速升降電機采用高精密行星減速機與無間隙的同步齒形帶傳動。4.根據權利要求1所述的用于連續鑄造可變形合金的智能生產線，其特征在于，所述冷 卻水管采用橡膠材料制作，爐體的外部采用鋼結構制作，爐體的內部采用耐火磚和石英砂 砌筑。5.根據權利要求2所述的用于連續鑄造可變形合金的智能生產線，其特征在于，所述加 料系統采用真空吸盤式全自動加料設備。6.—種如權利要求1-2任一所述的用于連續鑄造可變形合金的智能生產線的制備方 法，其特征在于，具體步驟如下:步驟一，使用加料系統將合金原材料吊至感應爐上烘烤；步驟二，根據上引速度來確定加料速度，將合金原材料加入到感應爐內熔化成合金液 并且覆蓋木炭；步驟三，繼續采用木炭覆蓋，合金液進入過渡艙；步驟四，采用恒溫、恒液面控制系統控制合金液進入保溫爐；步驟五，合金液進入結晶器并且結晶成合金桿；步驟六，合金桿依次通過牽引機構、輸出導輪架、分線架和張力架，最終送至雙頭收線 機進行收線成圈。
【文檔編號】B22D11/20GK106001472SQ201610581098
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月22日
【發明人】楊唯加, 蔡學斌, 包閑君, 劉遠, 余健
【申請人】嘉興市杰成機械有限公司