铜杆铸造系统及铜杆铸造进料控制方法与流程

本发明涉及铜杆加工技术领域，尤其涉及一种铜杆铸造系统及铜杆铸造进料控制方法。

背景技术：

现有的通过铸造系统包括依次连接在一起的保温炉、下溜槽、计量箱、浇铸包和铸机，保温炉和计量箱之间设有计量箱进液阀门，计量箱和浇铸包之间设有计量箱出液阀门。使用时通过人工监测铸机和计量箱的液位然后人工控制计量箱进液阀门和计量箱出液阀门来进行铸机和计量箱液位的控制。人工观察和操作制约了铜杆铸造自动化的实现。另外现有的铜杆铸造系统不能够在铜水进入保温炉前除去夹杂在铜水中的密度小于铜水的杂质。

技术实现要素：

本发明的第一个目的旨在提供一种能够进行自动化控制的铜杆铸造系统，解决了现有的铜杆铸造系统通过人工控制与观察制约自动化实现的问题。

本发明的第二个目的旨在进一步提供一种能够对进入保温炉的铜水进行除杂质的铜杆铸造系统，解决了现有的铜杆铸造系统不能够除杂质的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种铜杆铸造系统，包括依次连接在一起的保温炉、下溜槽、计量箱、浇铸包和铸机，所述保温炉和计量箱之间设有计量箱进液阀门，计量箱和浇铸包之间设有计量箱出液阀门，其特征在于，还包括控制器、检测计量箱的液位的第一传感器和检测铸机液位的第二传感器，所述计量箱进液阀门和计量箱出液阀门都为电动阀，所述第一传感器、第二传感器、计量箱进液阀门和计量箱出液阀门都同所述控制器电连接在一起。通过传感器进行液位控制密，阀门采用电动阀，能够实现铜杆铸造系统液位的自动化控制。

作为优选，所述第一传感器和第二传感器都为雷达传感器。

作为优选，所述保温炉的进口端设有除杂质装置，所述除杂质装置包括储液池和对储液池进行称重的称，所述储液池设有进料口、溢流堰、位于底部的出液口和对储液池进行加热而使得储液池内的铜维持在液态的加热机构，所述储液池内设有密封比液态铜的密度小0.15克每立方厘米到0.25克每立方厘米的杂质分离板，所述杂质分离板设有若干沿上下方向贯通杂质分离板的连通孔。能够对进入保温炉的铜水进行除杂质。设置杂质分离板能够使得杂质能够更好的分离，且能够根据分离板的位置判断杂质的位置以防止杂质从出液口排出。

作为优选，所述杂质分离板由若干块通过连接筋连接在一起构成，所述块的上下表面都为球冠面，所述连通孔由所述块和连接筋围成。分离效果好。

本发明还包括按钮开关和按钮开关操作机构，所述出料口上设有电动出料阀，所述按钮开关包括开关本体和沿水平方向伸缩的按压头，所述按钮开关操作机构包括滑套、穿设在滑套内的水平滑杆和设置在所述杂质分离板上的铁块，所述按钮开关和水平滑杆都位于所述储液池的外部，所述滑杆的一端设有同所述按压头对齐的钩头、另一端设有磁铁，所述杂质分离板下降到设定位置时所述磁铁对所述铁块产生的吸引力驱动水平滑杆平移而使得所述钩头挤压所述按压头从而使得按钮开关产生动作，所述按钮开关被所述钩头按压而产生动作时所述控制器使所述电动出料阀关闭。提供了对出液口进行主动关闭的具体结构，实现了出液口的自动关闭。

作为优选，所述储液池为封闭结构，所述储液池外包裹有保温层。能够降低能耗。

作为优选，所述保温层通过螺栓穿过保温层上的过孔后螺纹连接在储液池外表面上的螺纹孔内而固定在所述储液池上。安装拆卸保温层时方便。

作为优选，所述螺栓为内六角螺栓，所述螺栓的螺杆段上螺纹连接有套设在螺栓的螺杆段上的螺纹套，所述螺纹套螺纹连接在所述螺纹孔内而将螺栓连接在储液池上，所述过孔同所述螺栓的螺杆段通过密封件密封连接在一起，所述螺栓的头部穿设在所述过孔内，所述螺栓的螺杆段的远离螺栓头部的一端和螺纹套靠近螺栓的头部的一端之间通过连接结构连接在一起。能够在保温层的厚度变化时，螺栓还能够密封连接在保温层上和保证螺栓拧入储液池上的螺纹孔的深度以保证连接强度。否则当厚度增厚时会导致螺栓拧入螺纹孔的深度变浅而影响连接强度。采用内六角螺栓且螺纹头部能够伸入过孔内，能够外部结构的平整性。

作为优选，所述过孔的外端设有大径段而形成保温层部台阶，所述密封件包括设置在所述螺栓头部位于螺杆一端的端面上的沿螺栓的周向延伸的环形密封圈安装槽、位于环形密封圈安装槽内的环形储气密封圈和设置在所述保温层部台阶上的沿过孔的周向延伸的环形密封唇，所述环形密封唇能够穿设到所述环形密封圈安装槽内挤压所述环形储气密封圈而使得所述环形储气密封圈变形而将保温层部台阶和螺栓头部位于螺杆一端的端面密封连接在一起，所述螺栓的头部能够插入所述大径段内。提供了密封件的一种具体结构的技术方案。该密封件密封效果好且为内置密封，不会破坏保温层的外观。

作为优选，所述环形密封唇上设有若干道依次套设在一起的环形挤压凸起，所述环形挤压凸起沿螺纹孔的周向延伸。能够进一步提高密封效果。

作为优选，所述连接结构包括设置在螺纹套的远离螺栓的头部的一端的端面上的轴向杆体安装孔、穿设在轴向杆体安装孔内的轴向杆体和驱动轴向杆体伸出轴向杆体安装孔的轴向杆体弹出弹簧，所述轴向杆体安装孔上设有贯通螺纹套的内周面的径向杆体安装孔、设置在螺栓的螺杆段的外周面上能够同径向杆体安装孔对齐且沿螺栓的螺纹段周向延伸的环形卡槽、穿设在径向杆体安装孔内的径向杆体和驱动径向杆体插入环形卡槽内的径向杆体弹出弹簧，所述径向杆体设有同轴向杆体对齐的驱动孔，所述轴向杆体的内端设有插入导引头。该结构能够在螺纹套拧到螺纹孔的底部时自动脱开而使得螺栓的螺杆段能够转动，没有脱扣前螺栓的螺杆段不能够相对于螺纹套转动，从而避免需要拧入螺纹套时螺纹套不能够相对于螺纹孔转动。取出后当轴向杆体同环形卡槽对齐时连接结构能够自动连接上而将螺纹套和螺栓的螺杆段锁止在一起。

作为优选，所述计量箱进液阀门设置在所述保温炉的出料口。能够避免进料阀门关闭时有铜水残留在下溜槽内而导致铜水流动不畅。

本发明还提供了一种铜杆铸造进料控制方法，其特征在于，铜水从保温炉经下溜槽和计量箱进液阀门进入计量箱，计量箱能的铜水经计量箱出液阀门进入铰轴包，当铸机符合浇铸条件时，浇铸包抬起进行浇铸，当铸机液位到达设定值时，铸机启动进行浇铸，第二传感器检测到铸机处于低液位时控制器增加计量箱出液阀门的开度使得从计量箱流向中包的铜水的流量增加，第二传感器检测到铸机处于高液位时控制器减少计量箱出液阀门的开度使得从计量箱流向中包的铜水的流量降低，第一传感器检测到计量箱处于低液位时控制器增加计量箱进液阀门的开度使得从保温炉流向计量箱的铜水的流量增加，第一传感器检测到计量箱处于高液位时控制器减少计量箱进液阀门的开度使得从保温炉流向计量箱的铜水的流量降低。

作为优选，还通过除杂质装置对进入保温炉的铜水进行除杂质，除杂质的具体工艺步骤为：第一步、给储液池内添加铜水到储液池内的液体的质量为m1，如果铜水中不含杂质则质量为m2的铜水位于储液池内时的液面刚好同溢流堰的最低点平齐；第二步、开启溢流堰，使得储液池内位于溢流堰最低点上方的液体经溢流堰排出；第三步、开启出液孔，使储液池内的铜水排出，当杂质分离板下降到位于出液孔上方的设定的高度处时关闭出液孔；重复以上步骤。

作为优选，在进液口上设置进液阀，在储液池上设置排放溢流堰液流出的液体的杂质排放阀，在储液口设置电动出液阀，初始状态时进液阀处于开启状态、杂质排放阀和电动储液阀都处于关闭状态；第一步中当电动出液阀和杂质排放阀都关闭时进液阀才开启而输入铜水到储液池内，储液池内的液体的重量为m1时进液阀关闭；第二步中当进液阀和电动出液阀都关闭时杂质排放阀才开启，当溢流堰停止液流出液体时杂质排放阀关闭；第三步中关闭电动出液阀的过程为：当杂质分离板下降到设定的高度处时，位于出液池外部的磁铁对位于储液池内的杂质分离板上的铁块产生吸引力，该吸引力驱动水平滑杆朝向出液池平移，水平滑杆平移时驱动钩头同步移动，钩头移动的结果为挤压按钮开关的按压头从而使得按钮开关产生动作，按钮开关被钩头按压而产生动作时控制器使电动出料阀关闭。

本发明具有下述优点：能够进行铜水流动的自动化控制；能够除去进入保温炉中的铜水中的杂质，提高铜杆的纯净度。

附图说明

图1为本发明实施例一的正视示意图

图2为杂质分离机构的剖视示意图。

图3为杂质分离板的俯视示意图。

图4为实施例二中保温层同出液池进行连接且螺栓没有密封连接上时的示意图。

图5为图4的a处的局部放大示意图。

图6为图4的b处的局部放大示意图。

图7为螺栓密封连接上时的示意图。

图8为图7的c处的局部放大示意图。

图中：保温炉1、计量箱进液阀门11、下溜槽2、计量箱3、浇铸包5、第一传感器31、计量箱出液阀门32、铸机6、第二传感器61、除杂质装置4、储液池41、进料口411、溢流堰412、出液口413、进液阀414、杂质储存槽415、杂质排出阀416、电动出液阀417、加热机构418、溢流堰的最低点419、称42、杂质分离板43、块431、连接筋432、连通孔433、保温层44、按钮开关45、开关本体451、按压头452、按钮开关操作机构46、滑套461、水平滑杆462、铁块463、钩头464、磁铁465、螺栓9、过孔90、螺纹孔91、螺纹孔的底壁92、保温层部台阶93、螺栓的螺杆段94、螺栓头部位于螺杆一端的端面95、螺纹套96、密封件97、环形密封圈安装槽971、环形储气密封圈972、环形密封唇973、环形挤压凸起974、连接结构98、轴向杆体安装孔981、轴向杆体982、轴向杆体弹出弹簧983、径向杆体安装孔984、环形卡槽985、径向杆体986、径向杆体弹出弹簧987、驱动孔988、插入导引头989、螺栓的头部99。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1、图2和图3，一种铜杆铸造系统，包括依次连接在一起的保温炉1、下溜槽2、计量箱3、浇铸包5和铸机6。保温炉的进口端设有除杂质装置4。保温炉的进口端设有计量箱进液阀门11。计量箱进液阀门的出口端同下溜槽的进口端连接在一起。下溜槽的出口端同计量箱的进口端连接在一起。计量箱设有检测计量箱的液位的第一传感器31。计量箱的出口端设有计量箱出液阀门32。计量箱出液阀门的出口端同浇筑包的进口端连接在一起。浇筑包的出口端同主机的进液口连接在一起。铸机设有检测检测铸机液位的第二传感器61。本发明还包括控制器。计量箱出液阀门都为电动阀。第一传感器、第二传感器、计量箱进液阀门和计量箱出液阀门都同所述控制器电连接在一起。第一传感器和第二传感器都为雷达传感器。

除杂质装置4包括储液池41和对储液池进行称重的称42。储液池设有进料口411、溢流堰412、位于底部的出液口413和对储液池进行加热而使得储液池内的铜维持在液体的加热机构418。加热机构为电热管。进液口上设置进液阀414。进液阀为电动阀。溢流堰在储液池内隔离出杂质储存槽415，杂质储存槽的底部设有杂质排出阀416。该结构能够在称重的同时即进行杂质的液出，然后通过传感器监测溢流堰上是否产生液流，如果没有产生液流就可以开启出液口排出铜水而无需在杂质排除阀中没有杂质排出时再开启出液口，起到缩短除杂质时间以提高效率的作用。杂质排出阀416为电动阀。出液口同保温炉的进口端连接在一起。储液口设置有电动出液阀417。储液池内设有杂质分离板43。杂质分离板的密封比液态铜的密度小0.15-0.25克每立方厘米。杂质分离板由若干块431通过连接筋432连接在一起构成。块的上下表面都为球冠面。块和连接筋围成若干连通孔433。储液池为封闭结构。储液池外包裹有保温层44。保温层44通过粘结的方式连接在储液池上。本实施例还按钮开关45和按钮开关操作机构46。除杂质杂质还包括按钮开关、进液阀、电动出液阀和杂质排放阀都同控制器电连接在一起。按钮开关45包括开关本体451和沿水平方向伸缩的按压头452。按钮开关操作机构46包括滑套461、穿设在滑套内的水平滑杆462和设置在杂质分离板上的铁块463。按钮开关和水平滑杆都位于储液池的外部。滑杆的一端设有同按压头对齐的钩头464、另一端设有磁铁465。

通过本发明的铜杆铸造系统进行铜杆铸造进料控制的方法为铜水从保温炉经下溜槽和计量箱进液阀门进入计量箱，计量箱能的铜水经计量箱出液阀门进入铰轴包，当铸机符合浇铸条件时，浇铸包抬起进行浇铸，当铸机液位到达设定值时，铸机启动进行浇铸，第二传感器检测到铸机处于低液位时控制器增加计量箱出液阀门的开度使得从计量箱流向中包的铜水的流量增加，第二传感器检测到铸机处于高液位时控制器减少计量箱出液阀门的开度使得从计量箱流向中包的铜水的流量降低，第一传感器检测到计量箱处于低液位时控制器增加计量箱进液阀门的开度使得从保温炉流向计量箱的铜水的流量增加，第一传感器检测到计量箱处于高液位时控制器减少计量箱进液阀门的开度使得从保温炉流向计量箱的铜水的流量降低

铜水还通过除杂质装置对铜水进行除杂质后进入保温炉，除杂质的具体工艺步骤为：第一步、给储液池内添加铜水到储液池内的液体的质量为m1，如果铜水中不含杂质则质量为m2的铜水位于储液池内时的液面刚好同溢流堰的最低点419平齐；第二步、开启溢流堰，使得储液池内位于溢流堰最低点上方的液体经溢流堰排出；第三步、开启出液孔，使储液池内的铜水排出，当杂质分离板下降到位于出液孔上方的设定的高度处时关闭出液孔；重复以上步骤。初始状态时进液阀处于开启状态、杂质排放阀和电动储液阀都处于关闭状态；第一步中当电动出液阀和杂质排放阀都关闭时进液阀才开启而输入铜水到储液池内，储液池内的液体的重量为m1时进液阀关闭；第二步中当进液阀和电动出液阀都关闭时杂质排放阀才开启，当溢流堰停止液流出液体时杂质排放阀关闭；第三步中关闭电动出液阀的过程为：当杂质分离板下降到设定的高度处时，位于出液池外部的磁铁对位于储液池内的杂质分离板上的铁块产生吸引力，该吸引力驱动水平滑杆朝向出液池平移，水平滑杆平移时驱动钩头同步移动，钩头移动的结果为挤压按钮开关的按压头从而使得按钮开关产生动作，按钮开关被钩头按压而产生动作时控制器使电动出料阀关闭。

实施例二，同实施例一的不同之处为：

参见图4、图5、图6、图7和图8，保温层44通过螺栓9穿过保温层上的过孔90后螺纹连接在储液池外表面上的螺纹孔91内而固定在储液池41上。螺栓为内六角螺栓。

螺纹孔为盲孔从而形成螺纹孔的底壁92。过孔的外端设有大径段而形成保温层部台阶93。螺栓的头部99能够穿入大径段内。螺栓的螺杆段94上螺纹连接有套设在螺栓的螺杆段上的螺纹套96。螺栓的头部同过孔通过密封件97密封连接在一起。密封件包括设置在螺栓头部位于螺杆一端的端面95上的沿第二管头周向延伸的环形密封圈安装槽971、位于环形密封圈安装槽内的环形储气密封圈972和设置在保温层部台阶上的沿螺纹孔的周向延伸的环形密封唇973。环形密封唇能够穿设到环形密封圈安装槽内。环形密封唇进液形储气密封圈而使得环形储气密封圈变形而将螺栓的头部和过孔密封连接在一起。环形密封唇上设有若干道（具体为2道）依次套设在一起的环形挤压凸起974。环形挤压凸起沿过孔的周向延伸。螺栓的螺杆段的远离螺栓的头部的一端和螺纹套靠近螺栓的头部的一端之间通过连接结构98连接在一起。连接结构包括设置在螺纹套的远离螺栓的头部的一端的端面上的轴向杆体安装孔981、穿设在轴向杆体安装孔内的轴向杆体982和驱动轴向杆体伸出轴向杆体安装孔的内端面的轴向杆体弹出弹簧983。轴向杆体安装孔上设有贯通螺纹套的内周面的径向杆体安装孔984、设置在螺纹的两根段的外周面上能够同经向杆体安装孔对齐且沿螺纹头周向延伸的环形卡槽985、穿设在径向杆体安装孔内的径向杆体986和驱动径向杆体插入环形卡槽内的径向杆体弹出弹簧987。径向杆体设有同轴向杆体对齐的驱动孔988。轴向杆体的内端设有插入导引头989。

初始状态时，螺纹套在连接结构98的作用下同螺栓的螺杆段连接在一起而不能够连续转动。

本实施例中螺栓9连接到储液池上的螺纹孔内且密封在过孔内的过程为：转动螺栓使得螺纹套拧入螺纹孔内，当内螺栓的螺纹段拧到同螺纹孔的底壁92抵接在一起时挤压轴向杆体982而使得轴向杆体内缩，轴向杆体内缩的结果为轴向杆体插入驱动孔988内而驱动径向杆体内缩而从环形卡槽985上脱开，脱开后则螺栓的螺杆段能相对于螺纹套转动。此过程中轴向杆体弹出弹簧983和径向杆体弹出弹簧987储能。进一步转动第螺栓到螺栓的头部插入大径段内而使得密封件97将螺栓的头部和过孔密封连接在一起。密封件的具体密封过程为：环形密封唇973插入环形密封圈安装槽971内而环形密封唇形储气密封圈972，使得环形储气密封圈产生变形从而密封住。环形储气密封圈同环形密封圈安装槽之间为通过胶水粘结在一起而密封住的。在环形挤压凸起974的作用下使得环形密封唇同密封圈之间的接触面为折返结构的曲面，从而起到提高密封效果的作用。