核桃壳粉为褐色有 机材料。其目的是减少砂膨胀缺陷并改进落砂。其用作缓冲材料。
[0373] 根据本发明，沥青乳液作为添加剂用于制备砂以制作砂铸型，沥青乳液为无机材 料。其包含沥青、水和合适的乳化剂。其提高了铸件剥离和光洁度。其可用于代替或补充 海煤。
[0374] 根据本发明，煤油作为添加剂用于制备砂以制作砂铸型，煤油为有机材料。其为烃 油，且为石油蒸馏的副产品。其目的是增加挥发物的量，增加润滑性并使砂更长时间地保持 潮湿。
[0375] 根据本发明，苏打灰作为添加剂用于制备砂以制作砂铸型，苏打灰为具有碳酸钠 (Na2CO3)的特性的无机材料。其通常为具有吸湿性的白色粉末形式。其目的是控制pH值。
[0376] 根据本发明，润湿剂作为添加剂用于制备砂以制作砂铸型，润湿剂为无机材料，其 颜色和特征根据类型和供应来源而变化。润湿剂促进液体在固体上扩散；因此其具有将接 触角减小至零值的特性。其目的是将水的表面张力降低至如此程度使得与普通水相比，调 质水将在更短的时间内扩散并穿透待润湿材料至更大的范围。
[0377] 根据本发明，矾土作为添加剂用于制备砂以制作砂铸型，矾土为具有所要求的矾 土特征的无机材料（Al2O3)。其通常为白色。其目的是增加砂混合物的耐火性。
[0378] 根据本发明，铬铁矿粉作为添加剂用于制备砂以制作砂铸型，铬铁矿粉为通常为 深棕色或黑色的无机材料。其目的是降低金属渗透并提高表面光洁度。
[0379] 根据本发明，飞灰作为添加剂用于制备砂以制作砂铸型，飞灰为通常为灰色的无 机材料；其目的是增大流动性。
[0380] 根据本发明，铬橄榄石粉作为添加剂用于制备砂以制作砂铸型，橄榄石粉为通常 为绿色的无机材料。其目的是减少或消除金属渗透并提高铸件光洁度。
[0381] 根据本发明，十字石粉作为添加剂用于制备砂以制作砂铸型，十字石粉为通常为 红棕色的无机材料。其目的是增大热塑性并减少或消除毛刺。
[0382] 根据本发明，锆石粉作为添加剂用于制备砂以制作砂铸型，锆石粉为通常为白色 或褐色的无机材料，具有所要求的特征。其目的是增大砂混合物的耐火性，减少或消除金属 渗透并提高铸件表面光洁度。
[0383] 根据本发明，麸皮粉作为添加剂用于制备砂以制作砂铸型，麸皮粉为谷类粘结剂 有机材料。其用作湿强度添加剂。
[0384] 根据本发明，糊精作为添加剂用于制备砂以制作砂铸型，糊精为作为特色地为浅 棕色或深棕色的有机材料。其为具有高粘着特征形式的煳精。其具有各种特性，在湿砂造 型中用作粘合剂。
[0385] 根据本发明，木质素硫酸盐作为添加剂用于制备砂以制作砂铸型，木质素硫酸盐 为有机材料，如果干燥的话（粉末形式）其为浅棕色。其为亚硫酸盐纸桨，亚硫酸盐纸桨是 亚硫酸盐/木质素液的副产品粘结剂。其为具有60-70%的固体的深色液体。其用作粘土 材料的粘结剂以及油砂芯的表面硬化剂。
[0386] 根据本发明，硅酸钠作为添加剂用于制备砂以制作砂铸型，硅酸钠为有机材料，其 在液体形式下透明，而其粉末形式可含有0-17%的H 20。其为粘性液体，当与粉末状耐火粘 土混合时会形成氧化钠和硅石比例不同的耐火水泥组合物。其在以粘土粘结的砂中用作辅 助粘结剂，并降低了型砂混合物的脆度和脆性。
[0387] 根据本发明，小麦粉作为添加剂用于制备砂以制作砂铸型，小麦粉为有机谷类粘 结剂，通常用于提高GCS并减少砂的膨胀，而形变不增加。其增大了通透指数，但也增加了 气体的形成。
[0388] 根据本发明，图13图示了第二个案研宄，其基于与图1中的砂优化以减少铸造厂 铸造废品的计算机实施系统100有关的历史数据，示出了各个废品类型相对于总的砂废品 的废品类型的热度图1300之间的相关性。热度图1300包括总砂废品量热度图1310、气孔铸 造阶段废品热度图1320、铸型损坏废品热度图1330、膨胀结疤废品热度图1340、针孔铸造 阶段废品热度图1350、掉砂/夹砂铸造阶段废品热度图1360和未分类砂废品热度图1370。 所有上述热度图中出现的数值均以百分比示出。参数以对废品类型的影响递减的顺序排 列。参数值表示每个参数对废品类型的重要性。正号表示参数并且废品之间为正相关，而 负号表示参数与废品之间为负相关。因此为了减少废品，建议通过采取与（+v(-)号相反 的行动来控制相关参数。
[0389] 基于以上针对各个废品类型的热度图，建议以下变化：
[0390] 为了控制废品，惰性细粒加权的结果只可为-4. 59,这是因为该增加量涵盖了所有 带有（_)号的大部分其它缺陷均。
[0391] 活性黏土加权为-4. 13,因此需增大。
[0392] 通透指数为+4. 06,因此需减小。惰性细粒和活性黏土的增加将会自动降低通透指 数。
[0393] 水分为+2. 24,因此需降低，这是因为所有已分析的缺陷均要求减少水分。
[0394] GFN为+2. 45,因此需减小。
[0395] 挥发物为-1.78。所有废品类型均需求增加挥发物并减少LOI。
[0396] GCS为-1. 27-当活性黏土增加而GFN降低时，GCS将自动增大。
[0397] WTS存在问题，由于一个缺陷要求（-0. 75)而其它缺陷要求（+0. 38)，因此最好保 持不变。
[0398] 紧实性指数需更显著地降低。
[0399] 使用如图9(a)至图9(d)所图示的重要参数预测模块900方法，将与热度图对应 的废品制成表-III。
[0400] 表-III
[0402] 由于基于总废品的热度图是所有以上六个单个废品值的加权总和，因此实际上仅 需通过基于限定符号（+V(-)对相关参数采取相反的行动（增大或减小）来抵消任何单个 参数显示的最高加权便可，如第一个案研宄中所验证的那样。
[0403] 在未来的发展中，应注意建议将上述矩阵作为出发点来获得多参数与多废品的相 关性。本发明的系统能够开发预测模块以示出有关多个选择的废品类型的一个或多个参数 的变化结果，从而使铸造厂用户能够以特定废品类型为目标并对其进行控制。
[0404] 技术优点
[0405] 本发明设想的技术有点包括使用计算机实施系统来优化与铸造废品相关的砂参 数。
[0406] 本发明提供了计算机实施系统以减少铸造废品或铸造缺陷。
[0407] 本发明提供了用于预测砂优化的系统以减少铸造厂中的废品。
[0408] 本发明提供了用于规定砂优化的系统以减少铸造厂中的废品。
[0409] 本发明提供了用于预测湿砂/回用砂/再循环砂优化的系统以减少铸造厂中的废 品。
[0410] 公开提供了用于预测湿砂/回用砂/再循环砂优化的系统以减少铸造厂中的废品 并重新利用旧砂。
[0411] 本发明提供了能够接收意在用于各种分析的所有数据元素的单一入口点的系统。
[0412] 本发明提供了以多维度曲线呈现各种分析的统一视图的系统。
[0413] 本发明提供了自动学习并自行更新的自学习系统。
[0414] 本发明提供了使得铸造工人能够利用所需的参数值建立计算机化模型的系统。
[0415] 本发明提供了可通过计算机网络从任何位置以及在任何给定时间在线访问的系 统。
[0416] 本发明提供了可为铸造厂用户使用的基于预定的系统。
[0417] 本发明提供了安全可靠的系统。
[0418] 在整个说明书中，词语"包括"，或其变体例如"包含"或"含有"应理解为暗示着 还包括所述元素、整体或步骤，或元素、整体或步骤的组，而不排除任何其它元素、整体或步 骤，或元素、整体或步骤的组。
[0419] 使用的表述"至少"或"至少一个"暗示使用了一种或多种元素或成分或数量，这 是因为使用一种或多种元素或成分或数量可在本发明的实施方案中获得一个或多个所期 望的目的或结果。
[0420] 本说明书中包括的对任何文献、作用、产品、物品、装置、材料等的讨论仅仅是为了 为本发明提供上下文环境。不能认为任何或全部这些内容形成了以往本领域基础的一部 分，或是与本发明相关的领域中的一般公共常识，因为在本申请的优先权日之前其已经普 遍存在。
[0421] 所提到的各种物理参数、尺寸或数量的数值仅仅是近似值，且设想高于/低于赋 予参数、尺寸或数量的数值的值均在本发明的范围内，除非本说明书中有明确相反说明。
[0422] 无论指定的值的范围如何，分别高于或低于指定范围的最小值或最大值10%的值 也包括在本发明的范围内。
[0423] 以上对具体实施方案的描述充分揭示了实施方案的一般性质，其他人可通过采用 当前知识很容易修改适应此类具体实施方案的各种应用而不会偏离一般概念，因此这种适 应和修改应该并且旨在包含在本发明实施方案的等效方案的意义和范围内。应理解，文中 使用的措辞或术语是为了说明，并不具有限制性。因此，虽然以最佳实施方案描述本发明的 实施方案，但本领域中的技术人员将认识到在文中描述的实施方案的精神和范围内可对实 施方案进行修改。
【主权项】
1. 一种用于砂优化以减少铸造废品的计算机实施系统，所述系统包括： 第一存储库，其被配置为在其中存储有关一组主要砂参数的数据，其中所述参数选 自包括以下内容的组：湿态抗压强度（GCS)、紧实性指数、水分含量、活性粘土、惰性细粒 含量、烧失量（LOI)百分比、渗透性指数、湿抗拉强度、挥发物含量、颗粒细度数量（GFN或 AFS)、鮞粒含量和砂的pH值； 第二存储库，其被配置为在其内存储涉及废品类型和废品数量的数据； 第三存储库，其被配置为在其内存储利用与所述报废对应的参数所生成的模式； 输入模块，其与所述第一存储库协作，所述输入模块被配置成接收与一个实例中的至 少一个参数相对应的至少一个数值； 处理器模块，其与所述第一存储库、所述第二存储库、所述第三存储库和所述输入模块 协作，所述处理器模块被配置成使所述参数的值、所述参数、所述废品和所述废品类型相互 关联，并为每个实例提供所述参数的值、所述参数、所述废品以及所述废品类型之间的相关 性； 模式形成引擎，其与所述处理器模块耦合，所述模式形成引擎被配置为基于所述参数 的值、所述参数、所述废品和所述废品类型的相关性确定至少一种模式，所述生成的模式至 少是将每个相关联的数据考虑在内以形成复合多维曲线的复合方程式；和 预测-规定模块，其与与所述模式形成引擎和所述处理器模块协作，所述预测-规定模 块被配置为接收与由用户反馈的参数对应的输入值，所述预测-规定模块并被配置为将所 述输入值映入复合方程式并生成包括概率度的至少一个预测/规定解决方案。2. 根据权利要求1所述的系统，其中所述第一存储库进一步被配置为存储与砂和相关 的金属铸造参数的第二集合有关系的数据，砂以便用于减少选自包括震裂指数、砂金属比、 干燥压紧强度、混砂机处的回用砂温度、芯砂渗透、试样重量、脆性指数、圆锥震动测试、剪 切强度、形变、粘性、湿态抗拉强度、热强度、流动性、模具硬度、韧性、密度、烧结点、耐久性、 模具气量、金属渗透、常温自硬强度、模塑性、筛分布、颗粒形状、膨润土含量、MB值、凝胶时 间、膨胀能力以及与金属相关参数的组的与砂相关的铸造缺陷。3. 根据权利要求1所述的系统，其中所述系统还包括与所述处理器和所述预测-规定 模块协作的显示模块，所述显示模块被配置为显示包括概率度的预测/规定解决方案和生 动地以用户可读格式表示的关联数据。4. 根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包括自学习编辑器，所述编辑器与所述 模式形成引擎和所述预测-规定模块协作，所述编辑器被配置为将每一个生成的多维曲线 存储入临时存储库，所述编辑器被配置为确定所述预测/规定解决方案中存在的预测废品 和废品类型，并进一步被配置为将与所述废品和所述废品类型对应的预测值与用户输入的 实际废品和废品类型进行比较并校正。5. 根据权利要求4所述的系统，其中所述编辑器被配置为将所述预测/规定解决方案 中的经校正的废品和废品类型存储入所述第三存储库并进行更新。6. 根据权利要求4所述的系统，其中所述编辑器被配置为采取与不大可能会发生的废 品的废品相关行动，其中所述行动选自包括以下内容的组：确定、保留、丢弃、更新以及将所 述不大可能会发生的废品存储入所述第三存储库。7. -种预测或规定砂优化以减少铸造废品的方法，所述方法包括以下步骤： 将有关一组主要砂参数的数据存储在第一存储库内，其中所述参数选自由包括以下内 容的组：湿态抗压强度（GCS)、紧实性指数、水分含量、有效活性粘土、惰性细粒含量、烧失 量（LOI)百分比、渗透性指数、湿抗拉强度、挥发物含量、颗粒细度数量（GFN或AFS)、鮞粒含 量和制备的砂的pH值； 将有关废品类型和废品量的数据存储在第二存储库内； 将利用与所述废品对应的参数而生成的模式存储在第三存储库内； 映射与对应于铸造过程日期的参数有关的废品； 输入与至少一个预测/规定解决方案所期望的实例参数所对应的当前组数值； 使所述当前组数值与存储于所述第一存储库的所述参数的值、存储于所述第二存储库 的所述废品值和所述废品类型以及存储于所述第三存储库的所述模式相互关联，并为每个 实例提供所述参数值、所述参数、所述废品和所述废品类型之间的相关性； 对所述关联数据和参数进行处理以确定在关联数据中的至少一个模式； 基于通过处理至少一个复合方程式生成的模式导出至少一条多维复合曲线，其中所述 每条多维复合曲线为对所述模式的规定/预测解决方案；以及 接下来，将参数的当前值与处理导出的最接近的曲线拟合，并将与所述参数对应的输 入数值的当前集合映入复合方程以获得所述包括概率性度的预测/规定废品值。8. 根据权利要求7所述的方法，其中存储有关所述主要砂参数的数据的步骤进一步包 括存储与砂和相关的金属铸造参数的第二集合有关系的数据，以便用于减少选自包括震裂 指数、砂金属比、干燥压紧强度、混砂机处的回用砂温度、芯砂渗透、试样重量、脆性指数、圆 锥震动测试、剪切强度、形变、粘性、湿态抗拉强度、热强度、流动性、模具硬度、韧性、密度、 烧结点、耐久性、模具气量、金属渗透、常温自硬强度、模塑性、筛分布、颗粒形状、膨润土含 量、MB值、凝胶时间、膨胀能力以及与金属相关参数的组的与砂相关的铸造缺陷。9. 根据权利要求7所述的方法，其中进行处理并映射所述复合方程式以获得所述预测 /规定废品值的步骤进一步包括显示包括概率度的预测/规定解决方案和生动地以用户可 读格式表示的关联数据。10. 根据权利要求7所述的方法，其中处理并映射所述复合方程式以获得所述预测/规 定废品值的步骤进一步包括确定所述预测/规定解决方案中存在的预测废品和废品类型， 并随后将与所述废品和所述废品类型对应的预测值与用户输入的实际的废品和废品类型 进行比较并校正预测值。11. 根据权利要求10所述的方法，其中将与所述废品和所述废品类型对应的预测值与 用户输入的实际的废品和所述废品类型进行比较并校正预测值的步骤进一步包括将存在 于所述预测/规定解决方案中的所述经校正的废品和废品类型存储入所述第三存储库并 进行更新的步骤。12. 根据权利要求7所述的方法，其中确定所述预测/规定解决方案中存在的预测废品 和废品类型的步骤进一步包括采取与不大可能会发生的废品的废品相关行动，其中所述行 动选自包括以下内容的组：确定、保留、丢弃、更新以及将所述不大可能会发生的废品存储 入所述第三存储库。
【专利摘要】本发明公开了一种砂优化以减少铸造废品的计算机实施系统的设想。铸造厂用户可通过计算机网络在线访问所述系统，并可向所述系统登记其铸造厂。所述系统能够利用与上述砂相关的至少一个参数来提供砂优化的预测或规定解决方案。进一步地，所述系统能够确定导致所述铸造废品的参数，并为向所述系统登记的特定铸造厂提供减少下一批铸件中的废品的对应解决方案。所述系统主要包括用户界面模块，其使得所述用户能够进入并将与铸造厂相关的数据上传入所述系统；报告模块，其使得所述用户能够生成并了解其铸造厂的当前统计信息；和处理引擎，其使得所述系统能够对用户询问执行数学计算，并为所述用户提供其铸造厂所需的预测或规定解决方案。
【IPC分类】B22C19/04
【公开号】CN104968452
【申请号】CN201480006006
【发明人】迪帕克·乔杜里
【申请人】迪帕克·乔杜里
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2014年2月26日