炉台用小型自动加合金机及其使用方法与流程

本发明涉及一种炉台用小型自动加合金机及其使用方法，具体来说是一种能够自动控制加入合金的种类、加入顺序及加入重量的小型设备，属于工业熔炼设备技术领域。

背景技术：

熔炼冶金材料一直是国家重点关注项目，随着现代化熔炼设备的发展，熔炼工艺自动化的应用越来越广泛，企事业单位对安全生产也越来越重视，进而对生产的工艺和设备操作要求也越来越高，不但要求能够进行正常的成分控制操作，更要求对具体的成分加入量及操作安全性进行评估修正。这样，一方面考验了熔炼工艺和设备技术，另一方面要求操作人员有精确的测量整合即风险承受能力。如球墨铸铁在出铁的时候，需进行压包处理，压包时要求现场加入合金辅料，操作过程如下：操作人员先对待加入的合金辅料进行计算匹配，再放入靠近铁水包放置的加料小车，然后根据颜色区分按顺序将合金辅料倒入铁水，等待出水。在倒铁水前无法对合金进行再调整。因此在现场加入合金辅料的过程中称重及下料大多都是通过人工进行的，并且加球化剂、孕育剂、覆盖剂有顺序和重量要求。同时人工压包的整个操作过程的优劣，不仅对铁水的成分球化反应有极大影响，也对人员的安全操作有重大影响。现有的加料工作流程存在安全隐患，并且混料错误时有发生。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对现有技术存在的缺陷，提出一种炉台用小型自动加合金机，同时给出了其使用方法，该装置能够实现自动称重，自行有序且配备防错设计，能够进行浇注铁水包下料防错，从而提高加料工作的的安全性、准确性及加料效率。

为了达到以上目的，本发明的炉台用小型自动加合金机，包括至少一个加辅料装置和至少一个称量装置，称量装置包括电子称料架，电子称料架为由至少两个纵向框架杆和至少两个横向框架杆组成的方形框架，在方形框架的一端部垂向设置有用于安装加辅料装置的支撑座，另一端设有含称重模块的电子称配电箱，纵向框架杆套设有电子称座套，电子称座套中设置弹簧机构；加辅料装置包括辅料箱，辅料箱的底部一角具有与下料口相通的辅料流出口，辅料箱的底面为朝向辅料流出口倾斜的下料斜板，辅料箱上装有用于打开或关闭辅料流出口的第一移动执行件；下料口朝向用于运输辅料的第二移动执行件设置，第二移动执行件设于轨道上并可沿轨道移动。

本发明的装置能够装在炉台操作台旁，以便于装载合金辅料，是一种带有称重自动调节装置，并通过轨道进行加料的一体化机械设备，采用该设备后进行加辅料只需通过模块设置，一键实现球化剂、孕育剂、覆盖剂等合金辅料的重量设置，精确计量加辅料重量，然后通过第二移动执行件输送合金辅料到下料位置，进行加料，最后第二移动执行件自动返回加料机主体。总之，本发明的装置主要是在物料计算和人员安全上进行改进，以适合现场生产。

进一步的，方形框架上靠近电子称座套垂向设置有底座配件，支撑座包括垂向设置在纵向框架杆上的料箱固定板和料箱固定支撑板，料箱固定板与辅料箱固定连接，料箱固定支撑板通过支撑架与辅料箱固定连接；支撑架由两根竖杆和两根纵杆组成，竖杆和纵杆之间垂直交叉布置，并且两根横杆上下位设置，位于最上方的横杆为顶部横杆，顶部横杆的两端分别向外垂直延伸出卡凸，两个卡凸形成用于卡固辅料箱的顶端的卡固部，竖杆的下部向外垂向设有用于从下方拖住辅料箱的卡条，卡条与卡凸之间平行布置。

进一步的，辅料箱为由长方体或正方体的一角被斜面垂直截体后形成的七面体结构，七面体结构内部中空，辅料流出口设置在斜面的底端，斜面的上部为密封板。

进一步的，第一移动执行件包括挡板升降槽，移动挡板和连接移动挡板的升降电机，挡板升降槽由设置在斜面两侧边的u型滑轨组成，移动挡板设置在两u型滑轨之间挡板升降槽；移动挡板包括挡板本体和设置在挡板本体上端的挡板腰槽，挡板本体的两侧边插入u型滑轨中并可沿u型滑轨上、下移动，密封板的外表面中部制有沿长度方向延伸的凹槽，挡板腰槽插入凹槽中并可在凹槽中上、下移动；第二移动执行件包括皮带转动轴、移动座主体、移动轮、带动电机和下料斗，移动座主体包括左右两根平行布置的支座，在左、右支座的上端沿其长度方向制有一组安装轴孔，下端沿其长度方向制有一组弧形槽，安装轴孔中插设有皮带转动轴，皮带转动轴布置在左、右支座之间，皮带转动轴与带动电机连接，并可在安装轴孔中旋转，弧形槽中安装移动轮，移动轮通过拖动链板与移动电机连接。

上述结构中，升降电机提供动力驱动移动挡板沿挡板升降槽上、下移动，进而实现辅料流出口的打开或关闭。

进一步的，弹簧机构包括弹簧垫片和设置在弹簧垫片上的弹簧，弹簧与底部触点信号接收器相连，触点信号接收器与电子称配电箱的称重模块连接。

进一步的，在移动座主体的一端设有下料斗，移动轮设置在轨道的u型槽中并可在拖动链板的带动下沿轨道运动，皮带转动轴上覆盖有加料皮带。

进一步的，拖动链板包括一组相互连接的链板接线盒，链板接线盒由四块侧板和一块底板围成，相邻两链板接线盒通过链板轴连接，前、后侧板向链板接线盒的长度方向倾斜设置，且在前、后侧板上制有若干个用于穿设电缆的电缆穿孔，电缆穿过电缆穿孔与移动电机连接，移动电机带动拖动链板5卷起、放下，进而驱动移动轮16前后移动；左、右侧板的两端上部均具有向外延伸的枢接耳，枢接耳上制有轴孔，轴孔中插设有链板轴。

再进一步的，还包括防护罩，防护罩为顶面敞开的长方体，在长方体的底面制有允许支撑座穿过的方形孔和容纳第二移动执行件的缺口。

更进一步的，还包括控制系统，控制系统与电子称配电箱、升降电机、带动电机以及移动电机连接。

本发明还提供了一种炉台用小型自动加合金机的使用方法，该方法包括以下步骤：

第一步、装载合金辅料：根据预设的加料顺序，将合金辅料依次加入到各个辅料箱中，每一个辅料箱对应一种合金辅料；转至第二步；

第二步、称量：称量装置对辅料箱进行称重，获得辅料箱的初始重量，并将辅料箱的初始重量传送至控制系统，再根据出铁重量和加入合金的比例，获得合金辅料的出料重量，然后根据出料重量获得辅料箱的限位重量，最后将辅料箱的限位重量输入控制系统；转至第三步；

第三步、出料前准备：控制系统启动移动电机，使得拖动链板带动第二移动执行件的移动轮沿轨道向前移动，移动轮移至合适位置后，关闭移动电机；转至第四步；

第四步、出料：按照加料顺序，控制系统依次启动各个辅料箱上的升降电机进行出料，升降电机驱动移动挡板沿挡板升降槽向上移动，打开辅料流出口进行自动下料，下料时控制系统实时监控辅料箱的重量变化，当辅料箱的当前重量达到限位重量时，出料完毕，控制系统控制该辅料箱上的升降电机反转，以带动移动挡板沿挡板升降槽向下移动，关闭辅料流出口；转至第五步；

第五步、加料：控制系统控制带动电机启动，以驱动皮带转动轴转动，使合金辅料通过加料皮带运输至铁水包，再通过加料皮带转动将合金辅料按预设加料顺序加入到铁水包中，加辅料完成，然后关闭带动电机，使皮带转动轴停止转动；转至第六步；

第六步、复位：控制系统启动移动电机，使得拖动链板（5）带动移动轮沿轨道向后移动，返回初始位置。

本发明的优点是设计巧妙，操作简单，能够精准计算加辅料的重量，并按照加料顺序依次加入，可以随时调整辅料加入量，采用控制系统使运算方式由人工转变为智能自动设置，避免工作人员在压包的时候由于近距离接触浇包而发生烫伤，只需通过控制系统直接进行下料，操作安装空间小，占地面积仅为1.5m×1m，降低了人工劳动强度，可实现多次循环使用，降低了材料耗费，减少了小车的用量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为本发明中加辅料装置的结构示意图。

图3为本发明中移动挡板的结构示意图。

图4为本发明中第二移动执行件的结构示意图。

图5为本发明中电子称料架的结构示意图。

图6为本发明中拖动链板的结构示意图。

图7为本发明中防护罩的结构示意图。

图8为本发明中轨道的结构示意图。

图9为本发明工作状态示意图。

图10为本发明中电子称座套内部结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的炉台用小型自动加合金机，其结构如图1所示，包括控制系统，一个防护罩26，四个加辅料装置1和四个称量装置4。其中，加辅料装置1包括辅料箱7，辅料箱7为由长方体或正方体的一角被斜面垂直截体后形成的七面体结构，七面体结构内部中空，斜面的底端为与下料口11相通的辅料流出口，斜面的上部为密封板27，辅料箱7的底面为朝向辅料流出口倾斜的下料斜板8，辅料箱7上装有用于打开或关闭辅料流出口的第一移动执行件2，第一移动执行件2包括挡板升降槽10，移动挡板和连接移动挡板的升降电机9，挡板升降槽10由设置在斜面两侧边的u型滑轨组成，移动挡板设置在两u型滑轨之间（见图2）。移动挡板包括挡板本体13和设置在挡板本体13上端的挡板腰槽12（见图3），挡板本体13的两侧边插入u型滑轨中并可沿u型滑轨上、下移动，密封板27的外表面中部制有沿长度方向延伸的凹槽，挡板腰槽12插入凹槽中并可在凹槽中上、下移动。

称量装置4包括电子称料架，电子称料架为由至少两个纵向框架杆和至少两个横向框架杆组成的方形框架，在方形框架的一端部垂向设置有用于安装加辅料装置1的支撑座，另一端设有含称重模块的电子称配电箱22，纵向框架杆套设有电子称座套21，纵向框架杆上靠近电子称座套21垂向设置有底座配件23，电子称座套21通过伸缩感应及电子称配电箱22的称重模块对辅料箱7进行测重，再通过电子称配电箱22将数据传输至控制系统，电子称座套21中设置弹簧机构，弹簧机构包括弹簧垫片29和设置在弹簧垫片29上的弹簧30，弹簧30与底部触点信号接收器31相连，触点信号接收器31通过连接部分32与电子称配电箱22的称重模块33连接（见图10），支撑座包括垂向设置在纵向框架杆上的料箱固定板19和料箱固定支撑板20，料箱固定板19通过螺纹与辅料箱7固定连接，料箱固定支撑板20通过支撑架28与辅料箱7固定连接（见图5）。另外，支撑架28由两根竖杆和两根纵杆组成，竖杆和纵杆之间垂直交叉布置，并且两根横杆上下位设置，位于最上方的横杆为顶部横杆，顶部横杆的两端分别向外垂直延伸出卡凸，两个卡凸形成用于卡固辅料箱7的顶端的卡固部，竖杆的下部向外垂向设有用于从下方拖住辅料箱7的卡条，卡条与卡凸之间平行布置，卡条、卡凸通过螺纹与辅料箱7固定。由于加辅料存在称重和加料顺序问题，采用称量装置4可以代替人工称量和压包。

如图7所示，防护罩26为顶面敞开的长方体。长方体防护罩设置在四个电子称料架的上方，不仅能够防止炉台铁水飞溅，为加合金机提供了可靠的安全防护，还能充当固定平台使用，电子称料架两两相对排列，在长方体的底面两侧分别设有两个方形孔，每个方形孔对应一个电子称料架的料箱固定支撑板20，在长方体的底面中部制有沿长度方向延伸的第一缺口，长方体的后端面中部制有沿高度方向延伸的第二缺口，第一、第二缺口相连通，用于容纳第二移动执行件3，加辅料装置1的下料口11朝向用于运输辅料的第二移动执行件3设置。第二移动执行件3包括皮带转动轴14、移动座主体15、移动轮16、带动电机17和下料斗18，其中移动座主体15包括左右两根平行布置的支座，在左、右支座的上端沿其长度方向制有一组安装轴孔，下端沿其长度方向制有一组弧形槽，安装轴孔中插设有皮带转动轴14，皮带转动轴14布置在左、右支座之间，皮带转动轴14上覆盖有加料皮带，皮带转动轴14与带动电机17连接，并可在带动电机17驱动下于安装轴孔中旋转，弧形槽中安装移动轮16，移动轮16设置在轨道6的u型槽中并可沿轨道6（见图8）运动，下料斗18在移动座主体15的一端（见图4）。另外，移动轮16通过拖动链板5与移动电机连接，移动电机带动拖动链板5卷起、放下，进而驱动移动轮16前后移动。拖动链板5包括一组相互连接的链板接线盒25，链板接线盒25由四块侧板和一块底板围成，相邻两链板接线盒25通过链板轴24连接，前、后侧板向链板接线盒25的长度方向倾斜设置，且在前、后侧板上制有三个用于穿设电缆的电缆穿孔，电缆穿过电缆穿孔与移动电机连接，左、右侧板的两端上部均具有向外延伸的枢接耳，枢接耳上制有轴孔，轴孔中插设有链板轴24（见图6）。

控制系统与电子称配电箱22、升降电机9、带动电机17以及移动电机连接。控制系统plc为西门子控制系统。

本实施例炉台用小型自动加合金机的使用方法，如图9所示，包括如下步骤：

第一步、装载合金辅料：根据预设的加料顺序，将需要的合金辅料依次加入到1＃～4＃辅料箱7中，每一个辅料箱7对应一种合金辅料；转至第二步；

第二步、称量：1＃～4＃称量装置4分别对对应的辅料箱7进行称重，获得1＃～4＃辅料箱7的初始重量，再通过对应的电子称配电箱22将1＃～4＃辅料箱7的初始重量传送至控制系统，然后根据出铁重量和加入合金的比例，通过计算设定1＃～4＃合金辅料的相关出料重量，根据出料重量获得1＃～4＃辅料箱7的限位重量，即辅料箱7的重量限位＝辅料箱7的初始重量-出料重量，最后向控制系统输入1＃～4＃辅料箱7的限位重量；转至第三步；

第三步、出料前准备：控制系统启动移动电机，使得拖动链板5带动第二移动执行件3的移动轮16沿轨道6向前移动，移动轮16移至前端要求距离后，控制系统关闭移动电机；转至第四步；

第四步、出料：按照加料顺序，控制系统依次启动1＃～4＃辅料箱7上的升降电机9进行出料，此时升降电机9驱动移动挡板沿挡板升降槽10向上移动，打开辅料流出口进行自动下料，下料时控制系统实时监控辅料箱7的重量变化，当辅料箱7的当前重量达到限位重量时，控制系统控制该辅料箱7上的升降电机9运动，以带动移动挡板沿挡板升降槽10向下移动，关闭辅料流出口，直至1＃～4＃辅料箱7出料完毕；转至第五步；

第五步、加料：控制系统控制带动电机17启动，以驱动皮带转动轴14转动，使1＃～4＃合金辅料通过加料皮带运输至铁水包，再通过加料皮带转动将1＃～4＃合金辅料按预设加料顺序加入到铁水包中，加辅料完成，然后关闭带动电机17，使皮带转动轴14停止转动；转至第六步；

第六步、复位：控制系统启动移动电机，使得拖动链板5带动第二移动执行件3的移动轮16沿轨道6向后移动，返回初始位置。

上述操作可循环进行，能够合理分配合金成分，使其达到可控范围，降低了材料耗费，减少小车用量。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。