一种负压排蜡系统及控制方法与流程

本申请涉及排蜡工艺技术领域，尤其涉及一种负压排蜡系统及控制方法。

背景技术：

排蜡工艺也叫脱蜡工艺，是指在高温烧结产品的制备过程中，对生坯中的蜡质成分进行排除，以减少蜡质成分对烧结过程产生影响，进而提高烧结产品质量。在烧结板材或管材等对产品致密度具有较高要求的产品时，充分的排蜡工序可以提高产品的成型质量，避免板材或管材出现孔隙、裂痕以及变形等缺陷。

烧结材料生产中应用的排蜡工艺一般为，将产品生坯置于排蜡窑中进行缓慢加热，并在蜡质成分变为液态(50～70℃)或气态(100～300℃)的温度时保温一定的时间，从而使蜡质成分在生坯中排除。为了防止在烧结产品中出现气泡，排蜡过程中需要在较高的温度下保温一定时间，因此，脱蜡过程会产生大量包含蜡质等有机物的废气，这些废气不仅对生产环境造成污染，还会随着气体扩散入生产设备中，影响设备的正常运转。

为了降低废气对生产工艺的影响，现有技术中，一般采用正压脱蜡工艺，即在排蜡窑中通入高纯氩气，通过氩气的气压作用将排蜡产生的废气排出，由于气体之间很容易相互混合，因此采用这种方法进行脱蜡时，废气排出的并不充分，很容易残留大量含有蜡质成分的废气，影响到烧结产品的质量。并且，通入氩气提高了烧结产品的制造成本，还需要对氩气的通入情况进行监测，降低生产效率。

技术实现要素：

本申请提供了一种负压排蜡系统及控制方法，以解决传统排蜡工艺产生废气，进而降低烧结产品质量的问题。

本申请一种负压排蜡系统，包括排蜡窑以及与所述排蜡窑的内部相连通的水浴装置，所述水浴装置包括至少两个结构相同的水浴罐体、水循环模块、气体处理模块以及控制模块，其中：

所述水浴罐体用于去除气体中蜡质成分，所述水浴罐体上设有进气口、出气口、进水口以及出水口，所述进气口连接所述排蜡窑；所述出气口通过所述气体处理模块连接下一级水浴罐体的进气口；所述进水口的位置高于所述出水口，所述进水口与所述出水口均连接所述水循环模块；所述水浴罐体内部还设有连通所述进气口的排蜡管，所述排蜡管从所述水浴罐体的顶部延伸至水浴液面以下，所述排蜡管在水浴液面以下位置设有多个出气孔；

所述水循环模块包括水箱，以及连接所述水箱与所述进水口和所述出水口的循环管道，所述循环管道上设有用于驱动水循环的水流控制泵；所述气体处理模块包括抽空机和气体双向阀，所述气体双向阀的入口端连接所述出气口，所述气体双向阀的出口端分别连接所述抽空机和下一级水浴罐体的出气口；

所述控制模块包括控制器，以及与所述控制器连接的温度传感器和气体检测仪，所述温度传感器设置在所述水浴罐体中，用于检测所述水浴罐体中液体的温度；所述气体检测仪设置在所述出气口与所述气体双向阀之间连接的管道上，用于检测所述出气口排出气体中蜡质成分的浓度；

所述控制器连接所述气体双向阀和所述水流控制泵，所述控制器进一步配置为：

接收所述温度传感器检测的温度信号，并根据所述温度信号控制所述水流控制泵的工作状态；以及，接收所述气体检测仪检测的浓度信号，并根据所述浓度信号控制所述气体双向阀的连通状态。

可选的，所述水箱内设有加热器和制冷器，用于对所述水循环模块内的水进行加热或制冷。

可选的，所述水箱包括冷水箱和热水箱，所述制冷器设置在所述冷水箱内，所述加热器设置在所述热水箱内，所述热水箱与所述冷水箱上均设有用于调节出水量的流量阀，所述流量阀连通所述进水口，使所述热水箱和所述冷水箱排出的水在经过各自的流量阀后，汇流进入所述进水口；所述流量阀还与所述控制器连接。

可选的，所述水箱还包括循环箱，所述循环箱上设有循环入水口和循环排水口，所述循环入水口连接所述水浴罐体的所述出水口，所述循环排水口通过液体双向阀分别与所述热水箱和所述冷水箱连接。

可选的，所述循环箱内还设有第二温度传感器，所述第二温度传感器连接所述控制器；所述液体双向阀连接所述控制器。

可选的，所述排蜡管在液面以下部分的管口处直径逐渐增大，所述排蜡管的管口端面上设有不均匀筛孔结构的排蜡网。

可选的，所述排蜡网在中心处的网眼孔径小于边缘处的网眼孔径。

本申请还提供一种负压排蜡控制方法，用上述排蜡系统，包括：

获取气体检测仪检测的蜡质成分浓度信号，生成浓度信息；

判断所述浓度信息是否超过预设浓度值；

如果所述浓度信息未超过所述预设浓度值，生成排气信号，并将所述排气信号发送至气体双向阀；

所述气体双向阀根据所述排气信号，接通水浴罐体的出气口与抽空机；

如果所述浓度信息超出所述预设浓度值，生成二次脱蜡信号，并将所述二次脱蜡信号发送至所述气体双向阀；

所述气体双向阀根据所述二次脱蜡信号，接通所述水浴罐体的出气口与下一级水浴罐体的进气口。

可选的，所述方法还包括：

获取温度传感器检测的温度信号，生成水浴温度信息；

判断所述水浴温度信息是否在预设工艺水温范围内；

如果所述水浴温度信息不在预设工艺水温范围内，生成水循环信号，并将所述水循环信号发送至水流控制泵；

所述水流控制泵接收到所述水循环信号后，开始运行，驱动所述水循环模块中的水流动。

可选的，所述方法还包括：

获取第二温度传感器检测的温度信号，生成循环水温信息；

对比所述循环水温信息与预设温度阈值；

如果所述循环水温信息大于所述预设温度阈值，生成热水控制信号，并将所述热水控制信号发送至液体双向阀；

所述液体双向阀在接收到所述热水控制信号后，接通循环箱与热水箱；

如果所述循环水温信息小于所述预设温度阈值，生成冷水控制信号，并将所述冷水控制信号发送至液体双向阀；

所述液体双向阀在接收到所述冷水控制信号后，接通循环箱与冷水箱。

由以上技术方案可知，本申请提供一种负压排蜡系统及控制方法，所述排蜡系统包括排蜡窑和水浴装置，在实际生产中，通过排蜡窑将烧结产品中的生坯内蜡质进行分离，并将分离过程中产生的废气通过水浴装置进一步分离其中的蜡质成分。在水浴装置中，可通过气体处理模块多级分离废气中的蜡质成分，并且通过水循环模块控制分离气体时的水浴温度，从而降低废气中蜡质成分的含量，避免废气对生产环境及生产设备产生影响，提高烧结产品的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种负压排蜡系统的结构示意图；

图2为本申请中水浴罐体的结构示意图；

图3为本申请中水循环模块的结构示意图；

图4为一种负压排蜡控制方法的流程示意图；

图5为本申请水温控制方法的流程示意图；

图6为本申请水箱分流控制的流程示意图。

具体实施方式

这里将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。

参见图1，为一种负压排蜡系统的结构示意图。本申请一种负压排蜡系统，包括排蜡窑1以及与所述排蜡窑1的内部相连通的水浴装置2，所述水浴装置2包括至少两个结构相同的水浴罐体3、水循环模块4、气体处理模块5以及控制模块6，其中：

所述水浴罐体3用于去除气体中蜡质成分，所述水浴罐体3上设有进气口31、出气口32、进水口33以及出水口34，所述进气口31连接所述排蜡窑1；所述出气口32通过所述气体处理模块5连接下一级水浴罐体7的进气口；所述进水口33的位置高于所述出水口34，所述进水口33与所述出水口34均连接所述水循环模块4；所述水浴罐体3内部还设有连通所述进气口31的排蜡管35，所述排蜡管35从所述水浴罐体3的顶部延伸至水浴液面以下，所述排蜡管35在水浴液面以下位置设有多个出气孔。

所述水循环模块4包括水箱41，以及连接所述水箱41与所述进水口33和所述出水口34的循环管道42，所述循环管道42上设有用于驱动水循环的水流控制泵43；所述气体处理模块5包括抽空机51和气体双向阀52，所述气体双向阀52的入口端连接所述出气口32，所述气体双向阀52的出口端分别连接所述抽空机51和下一级水浴罐体7的出气口。

所述控制模块6包括控制器61，以及与所述控制器61连接的温度传感器62和气体检测仪63，所述温度传感器62设置在所述水浴罐体3中，用于检测所述水浴罐体3中液体的温度；所述气体检测仪63设置在所述出气口32与所述气体双向阀52之间连接的管道上，用于检测所述出气口32排出气体中蜡质成分的浓度。

所述控制器61连接所述气体双向阀52和所述水流控制泵43，所述控制器61进一步配置为：

接收所述温度传感器62检测的温度信号，并根据所述温度信号控制所述水流控制泵43的工作状态；以及，接收所述气体检测仪63检测的浓度信号，并根据所述浓度信号控制所述气体双向阀52的连通状态。

由以上技术方案可知，本申请提供的负压排蜡系统，在实际生产中，通过排蜡窑1将烧结产品生坯内的蜡质成分进行分离，并将分离过程中产生的废气通过水浴装置2进一步分离其中的蜡质成分。具体为，排蜡窑1中产生的废气被吸入水浴装置2的水浴罐体3内，通过水循环模块4在水浴罐体3中注入适量的脱蜡水，使含有蜡质成分的废气在水中迅速凝固成液态或直接凝华成固态，并在水浴作用下与气体分离。分离后的气体通过出气口32排出，进入气体处理模块5；气体处理模块5中的气体检测仪63对排出的气体成分进行检测，如果排出的气体中蜡质成分没有超过预设的浓度值，则通过气体双向阀52将抽空机51所在的管路开通，排出气体；如果排出的气体中，蜡质成分含量高于预设值，则打开下一级水浴罐体7的进气口，使气体再次进行水浴脱蜡，如此反复，直到排出的气体中蜡质成分浓度低于预设值。

此外，在排蜡过程中，根据生坯中含有的蜡质成分的不同，需要不同的水浴温度，并且由于废气的温度较高，当水浴罐体3中长时间进行排蜡工艺时，会使水浴温度过高，影响蜡质成分的冷凝，因此在本申请提供的技术方案中，水浴装置2还包括水循环模块4，通过水循环模块4，可以在水浴罐体3中的液体温度较高时，循环注入温度较低的水，保证排蜡的效率。因此，水浴装置2可通过气体处理模块5多级分离废气中的蜡质成分，并且通过水循环模块4控制分离气体时的水浴温度，从而控制废气蜡质含量，避免废气对生产环境及生产设备产生影响。

在一种方案中，所述水箱41内设有加热器411和制冷器412，用于对所述水循环模块4内的水进行加热或制冷。对于水浴罐体3中液体的温度，不宜过高，因为过高的温度会降低废气中蜡质成分的冷凝速度，使排出的气体中仍然含有较高浓度的蜡质成分；但液体的温度也不宜过低，因为过低的温度会使蜡质在排蜡管35的管口位置迅速凝结成固体，很容易堵塞管口。因此，在本实施例中，通过在水箱41内设置加热器411和制冷器412，对水温进行调节，使水温维持在合理的温度范围内。

进一步的，所述水箱41包括冷水箱413和热水箱414，所述制冷器412设置在所述冷水箱413内，所述加热器411设置在所述热水箱414内，所述热水箱414与所述冷水箱413上均设有用于调节出水量的流量阀415，所述流量阀415连通所述进水口33，使所述热水箱414和所述冷水箱413排出的水在经过各自的流量阀415后，汇流进入所述进水口33；所述流量阀415还与所述控制器61连接。本实施例中，热水箱414和冷水箱413相互独立设置，且箱体上均设置有流量阀415，通过分别控制热水箱414和冷水箱413的流量，汇流配制出不同温度的循环水，以迅速实现水温的控制，提高排蜡效果。

进一步的，所述水箱41还包括循环箱416，所述循环箱416上设有循环入水口417和循环排水口418，所述循环入水口417连接所述水浴罐体3的所述出水口34，所述循环排水口418通过液体双向阀419分别与所述热水箱414和所述冷水箱413连接。本实施例中，通过设置循环箱416实现对水箱41中的循环水分开处理，即，如果从水浴罐体3中流入循环箱416的水温较高，则直接将温度较高的水注入热水箱414；如果流入循环箱416的水温度较低，则直接将温度较低的水注入冷水箱413，以减少对循环水进行加热或制冷时浪费能源。

进一步的，所述循环箱416内还设有第二温度传感器64，所述第二温度传感器64连接所述控制器61；所述液体双向阀419连接所述控制器61。本实施例中，第二传感器64用于检测循环箱416内的水温，并将检测到的水温数据传输给控制器61，控制器61再根据水温数据，控制开通冷水箱413或热水箱414对应的管路。

在一种技术方案中，所述排蜡管35在液面以下部分的管口处直径逐渐增大，所述排蜡管35的管口端面上设有不均匀筛孔结构的排蜡网36。即，本实施例中，排蜡管35在浸入液体部分逐渐敞口，这样的结构可以在气体进入液体后的接触空间加大，便于气体中的蜡质成分冷凝，提高排蜡效率。设置排蜡网36可以避免在水中形成大气泡，影响气体中的蜡质成分的冷凝。

进一步的，所述排蜡网36在中心处的网眼孔径小于边缘处的网眼孔径。这样的结构可以在热量交换较快速的边缘区域，形成相对大的气泡，提高气体中蜡质成分的冷凝效率，而在热量交换较慢的中心区域，形成相对较小的气泡，使气体中的蜡质成分能够充分冷凝。

基于上述负压排蜡系统，本申请还提供一种负压排蜡控制方法，包括：

s101：获取气体检测仪63检测的蜡质成分浓度信号，生成浓度信息；

s102：判断所述浓度信息是否超过预设浓度值；

s103：如果所述浓度信息未超过所述预设浓度值，生成排气信号，并将所述排气信号发送至气体双向阀52；

s104：所述气体双向阀52根据所述排气信号，接通水浴罐体3的出气口32与抽空机；

s105：如果所述浓度信息超出所述预设浓度值，生成二次脱蜡信号，并将所述二次脱蜡信号发送至所述气体双向阀52；

s106：所述气体双向阀52根据所述二次脱蜡信号，接通所述水浴罐体3的出气口32与下一级水浴罐体3的进气口31。

通过上述方法，可以实时对处理后的废气中蜡质成分的含量进行检测，并对蜡质成分含量较高的废气重复进行水浴处理，进一步将废气中蜡质成分分离，减少烧结材料加工过程中对设备和环境的污染。

在一种方案中，所述方法还包括：

s201：获取温度传感器62检测的温度信号，生成水浴温度信息；

s202：判断所述水浴温度信息是否在预设工艺水温范围内；

s203：如果所述水浴温度信息不在预设工艺水温范围内，生成水循环信号，并将所述水循环信号发送至水流控制泵43；

s204：所述水流控制泵43接收到所述水循环信号后，开始运行，驱动所述水循环模块中的水流动。

上述方法可以保证水浴罐体3中的液体温度一直维持在预设的工艺水温范围内，提高气体中蜡质成分的分离速度。对于不同的烧结产品，排出其中所包含的蜡质成分时，仅需在控制器61中设置对应的预设工艺水温范围，即可实现维持多种不同水浴温度。

可选的，所述方法还包括：

s301：获取第二温度传感器64检测的温度信号，生成循环水温信息；

s302：对比所述循环水温信息与预设温度阈值；

s303：如果所述循环水温信息大于所述预设温度阈值，生成热水控制信号，并将所述热水控制信号发送至液体双向阀419；

s304：所述液体双向阀419在接收到所述热水控制信号后，接通循环箱416与热水箱414；

s305：如果所述循环水温信息小于所述预设温度阈值，生成冷水控制信号，并将所述冷水控制信号发送至液体双向阀419；

s306：所述液体双向阀419在接收到所述冷水控制信号后，接通循环箱416与冷水箱413。

上述方法可以在水箱41中对循环水的水温进行调整，即通过第二温度传感器64检测循环箱416中的水温，控制器61根据检测的水温控制液体双向阀419的工作状态，以实现对水箱41中的循环水进行分别处理。当从水浴罐体3中流入循环箱416的水温较高时，直接将温度较高的水注入热水箱414；如果流入循环箱416的水温度较低，则直接将温度较低的水注入冷水箱413，以减少对循环水进行加热或制冷时的能源浪费。

本申请提供一种负压排蜡系统及控制方法，其中所述排蜡系统包括排蜡窑1和水浴装置2，在实际生产中，通过排蜡窑1将烧结产品中的生坯内蜡质进行分离，并将分离过程中产生的废气通过水浴装置2进一步分离其中的蜡质成分。在水浴装置2中，可通过气体处理模块5多级分离废气中的蜡质成分，并且通过水循环模块3控制分离气体时的水浴温度，从而控制废气蜡质含量，避免废气对生产环境及生产设备产生影响，提高烧结产品的质量。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。