一种双动力源浇铸装置及其方法与流程

本发明属于铜及其他金属冶炼领域，具体地，涉及铜浇铸技术领域中的一种双动力源浇铸装置及其方法。

背景技术：

在铜冶炼过程中，影响浇铸的因素有很多，如浇铸包内铜水量的多少，冶炼的铜水温度的高低，铜水内所含杂质量的多少，铜水在氧化还原时的工艺参数的设定及其还原程度等等，这些因素在铜阳极板浇铸过程中最直观的体现在铜水的流动性上。将各种不同流动性铜水精确地浇铸成特定形状及重量的铜阳极板是至关重要的环节，而浇铸装置正是承担这一任务的关键设备，浇铸装置承接从中间包内注入的铜水，再将浇铸包内所承接的铜水精确定量的注入浇铸母模内，完成铜阳极板的浇铸过程。

在现有的浇铸装置中，所采用的都是单动力源驱动浇铸装置来完成浇铸过程，最常见的有两种驱动方式，固定支点式浇铸方法和单动力源后滑移式浇铸方法。

固定支点式浇铸，浇铸包以一个固定支点在浇铸装置上进行倾转运动，高于1100℃熔融金属液注入浇铸母模内的位置始终不变，铜水的冲击位置单一，导致母模局部龟裂严重，致使浇铸母模使用寿命低。

由于浇铸包在固定支点做倾转运动，在浇铸铜阳极板时，只能通过控制浇铸包的倾转速度来控制其注入浇铸母模的铜水量，当浇铸包内铜水量大时，会导致倾倒出来的铜水具有较大的向前冲击速度，浇铸出的铜阳极板会因铜水的前冲产生大量的飞边，还存在铜水冲出母模，对现场操作人员及设备产生安全隐患。当浇铸包内铜水量少时，会导致浇铸包内铜水结壳速度加快，现场操作人员处理包内结壳的次数也会增加，增强了操作人员的劳动强度。

也就是说，只有浇铸包内的铜水量在合适的范围内才能解决上述问题，这就要求中间包必须精确的将定量的铜水注入浇铸包内，而中间包时时接授着从阳极炉经溜槽流出的铜水，所以中间包内的铜水重量处于时刻变化之中，因此要精确控制中间包向浇铸包内注入的铜水量难度非常大。

单动力源后滑移式浇铸，浇铸包沿着设定好的浇铸轨迹在浇铸装置上进行后滑移运动，铜水在浇铸母模内的浇铸位置为平铺模式，虽然有效解决了固定支点式浇铸包向浇铸母模内注入铜水时的位置不变的缺陷，延长浇铸母模的使用寿命；但由于单动力源后滑移式浇铸的浇铸轨迹为固定轨迹，通过控制浇铸包的滑移速度来控制其注入浇铸母模的铜水量，浇铸时，倾倒出的铜水的向前冲击速度与浇铸包的后滑移速度会抵消一部分，能够改善固定支点式浇铸方式浇铸出的铜阳极板因铜水的前冲产生大量的飞边的问题。但由于后滑移的水平速度不可调，不能依据浇铸包中铜水量的多少及其流动性进行独立调整，故没有彻底解决铜阳极板存在飞边的问题，不能将后滑移的优势充分体现出来。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷和问题，本发明设计了一种双动力源浇铸装置。

本发明的技术方案如下：

一种双动力源浇铸装置，包括支撑箱体、倾转机构、双摆杆平移机构、铰接于平移机构上的平移座、铰接于平移座上的马鞍座、称重装置、浇铸包和底座；所述平移座与摆杆平移机构铰接于支撑箱体顶端，所述马鞍座铰接于平移座上，所述双摆杆平移机构设置于支撑箱体内部，所述倾转机构分别与平移座和马鞍座铰接；

所述平移机构包括两套支撑摆杆平移臂、平移座和驱动机构，两套所述支撑摆杆平移臂一端与平移座铰接，另一端与支撑箱体铰接，其中一套所述支撑摆杆平移臂与驱动机构一端铰接，所述驱动机构另一端与支撑箱体通过铰链固定连接，所述支撑座固定设置于支撑箱体内部；

所述倾转机构包括驱动机构、马鞍座和平移座，所述平移座与所述支撑摆杆平移臂铰接于支撑箱体顶端，所述马鞍座铰接于平移座顶部一端，所述驱动机构一端与平移座铰接，所述驱动机构另一端与马鞍座铰接；

所述浇铸包放置于马鞍座上部，在所述倾转驱动机构提供的驱动源动力作用下，与马鞍座一起绕所述平移座一端做倾转运动。所述平移座和铰接于平移座上的马鞍座、浇铸包在平移驱动机构提供的驱动源动力作用下做平移运动。

进一步地，所述浇铸包放置在马鞍座上部。

进一步地，所述支撑箱体安装于底座上，所述支撑箱体上部开口，下部与底座通过称重装置连接。

进一步地，所述支撑箱体下部连接有称重装置，所述称重装置安放在所述底座上，所述称重装置与底座之间有限浮机构连接。

进一步地，还包括至少一个称重机构，所述称重机构连接在支撑箱体下部，安放在底座上，更进一步地，所述称重机构个数为3个。

进一步地，所述驱动机构带有检测装置，所述带有检测装置的驱动机构根据称重装置所传输到控制器的浇铸包实时铜水重量实时调整其运动状态及位置。

进一步地，所述驱动机构包括液压动力、电动力和气动力的一种或多种。

进一步的，所述倾转运动包括沿固定点倾转、在一定范围内的轨迹倾转；所述平移运动包括直线运动、弧线运动和复合运动。

本发明还提供了用于所述双动力源浇铸装置的浇铸方法，通过所述称重传感器实时采集浇铸包内的铜水重量信号，并将采集到的信号传输至控制单元中，控制单元按照所接受的重量信号，实时对两套所述驱动机构的运动状态及位置进行调控，通过平移驱动机构驱动平移机构控制浇铸包浇铸位移，通过倾转驱动机构驱动倾转机构控制浇铸包浇铸角度，对浇铸包浇铸时的位置、角度和速度进行控制，完成不同曲线的浇铸过程。

采用两个动力源将熔融金属液从浇铸包内精确定量的注入浇铸母模内，将整个浇铸过程分解成为水平方向运动和倾转运动；其中一个动力源对装置进行水平方向驱动，完成整个装置的后滑移运动，另一个动力源对设备进行倾转驱动，将浇铸装置的铜水精确定量地注入浇铸母模内，完成整个铜阳极板浇铸过程。

双动力源后滑移浇铸方式采用两个动力源对设备驱动的组合，可以根据整个浇铸包内铜水的实时重量，铜水的实时流动性等因素，通过plc的程序控制，对两个动力源的运动状态进行实时调整，达到整个浇铸曲线的实时调整，实现整个浇铸曲线的多样性，大大增加了浇铸过程中的调控方式，以达到最理想的浇铸状态。

本发明有益效果如下:

1.采用双驱动机构间的配合，有效降低了铜水向前的冲击速度，对于操作人员和设备更加安全；

2.采用双驱动机构间的配合，解决了向浇铸母模内注入铜水时的位置不变的缺陷，延长浇铸母模的使用寿命；

3.采用双驱动机构间的配合，大大改善浇铸的平稳性，有效解决铜阳极板存在飞边的问题。

附图说明

图1为双动力源浇铸装置平面示意图；

图2为双动力源浇注装置立体示意图；

图3为倾转机构局部放大图；

图4为平移机构局部放大图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例

如图1和2所示，一种双动力源浇铸装置，包括支撑箱体1、倾转机构2、双摆杆平移机构3、铰接于平移机构上的平移座4、铰接于平移座上的马鞍座5、浇铸包6和底座7，平移座4设置有开口41，平移机构3设置于支撑箱体1内部，马鞍座5铰接于平移座3上部一端；

如图1和4所示，平移机构3包括两套支撑摆动平移臂31、支撑座32和平移驱动机构33，两套支撑摆杆平移臂31一端与平移座4铰接，另一端与支撑箱体1下部铰接，其中一套支撑平移臂31与平移驱动机构33一端铰接，平移驱动机构33另一端与支撑座32铰接，支撑座32设置于支撑箱体1内部；

如图1和3所示，倾转机构2包括倾转驱动机构21和固定于平移座4下部的支撑座22，倾转驱动机构21一端与支撑座22铰接，倾转驱动机构21另一端穿过平移座4的开口41与马鞍座5铰接，马鞍座5与平移座4铰接；

如图1、2、3和4所示，浇铸包6放置于马鞍座5上部，在倾转驱动机构21提供的驱动源动力作用下马鞍座5与浇铸包6一起绕平移座4一端做倾转运动、铰接于平移座上的马鞍座5和放置于马鞍座5上的浇铸包6在平移驱动机构33提供的驱动源动力作用下做平移运动。

如图1或2所示，浇铸包6放置于马鞍座5上部。

如图1或2所示，双动力源浇铸装置包括称重装置9，称重装置9连接于支撑箱体1下部，称重装置9坐放于底座7上，限浮装置8固定在底座7上，限浮装置8与支撑箱体1连接，支撑箱体1上部开口。

如图1或2所示，底座7与支撑箱体1下部通过限浮装置8连接。

如图3或4所示，驱动机构21和33带有检测装置，带有检测装置的驱动机构21和33根据称重装置所传输到控制器的浇铸包实时铜水重量实时调整其运动状态及位置。

如图3或4所示，驱动机构21和33为液压动力驱动。

如图2所示，采用两个驱动机构21和33将熔融金属液从浇铸包6内精确定量的注入浇铸母模内，将整个浇铸过程分解成为水平方向运动和倾转运动；其中平移驱动机构33对装置进行水平方向驱动，完成整个装置的后滑移运动，倾转驱动机构21对装置进行倾转驱动，将浇铸装置的铜水精确定量地注入浇铸母模内，完成整个铜阳极板浇铸过程；双动力源后滑移浇铸方式采用两个动力源对设备驱动的组合，可以根据整个浇铸包内铜水的实时重量，铜水的实时流动性等因素，通过plc的程序控制，对两个动力源的运动状态进行实时调整，达到整个浇铸曲线的实时调整，实现整个浇铸曲线的多样性，以达到最理想的浇铸状态。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护之内。