一种集成化的金属熔液浇注系统及浇注方法与流程

本发明涉及钢铁工业，具体为一种集成化的金属熔液浇注系统及浇注方法。

背景技术：

1、浇注成型是钢铁工业技术领域中的一种常用的成型方式，其是根据产品材质，将所需金属原料熔融成金属液，并将金属液倾倒至模具(砂箱)内，冷却后既能够制得所需产品。

2、申请人就金属熔液的浇注转运工艺，之前就申请过相关专利，例如申请号为cn202111109593.1的一种铁水自动转运系统以及申请号为cn202111071192.1的一种高效的铁水自动转运系统，上述的两种浇注转运系统，均是从铁水转运的工作效率出发，根据不同需求通过多辆转运车的配合完成铁水的转运工作；而在申请号为cn202111108220.2的一种双工位同步浇注系统及浇注方法以及申请号为cn202111109592.7的一种多工位协同浇注系统及浇注方法专利文件中，申请人则是在提高铁水的转运效率的基础上，通过通过增加浇注工位以及中间转运车的方式，在保证转运效率的同时，提高浇注效率，进而完成生产效率的提高。

3、但是上述的几种浇注转运系统，均是从转运效率与浇注效率出发，通过多个中间转运车的不同配合实现铁水的转运浇注，这种的结构仅适用于一些大型工厂或大型零部件的加工生产中，在一些小型作坊或小型零部件的浇注生产工作中，这种布置方式显然难以实现，而且转运过程也是过于冗余，由此看来，上述的这种仅从转运效率和/或浇注效率出发来设置的铁水转运系统，并不适用于小面积、小产能、小产品的浇注生产工作中。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供了一种集成化的金属熔液浇注系统及浇注方法，申请人根据小面积、小产能、小产品的生产特点，在保证转运效率的同时，对系统的整体布局、转运流程以及中间处理流程，包括中间处理流程中所应用的机械装置的结构均进行了重新设计，以使其做到了集成化转运，进而使其能够适用于小型作坊或小型零部件的浇注生产工作中。

2、本发明技术方案如下：

3、一种集成化的金属熔液浇注系统，包括熔融模块、转运模块、中间模块、浇注模块和造型线，其中所述熔融模块用于金属的熔化工作，所述转运模块能够将金属熔液转运至中间模块，经处理后的金属熔液能够由中间模块转运至浇注模块，且由浇注模块完成造型线上金属模具的浇注工作。

4、为了使本发明的浇注系统能够适用于小型作坊或小型零部件的浇注生产工作中，所述转运模块包括转运轨道，所述熔融模块、中间模块、浇注模块和造型线均位于转运轨道同侧，这种的设置方式，能够使转运轨道贴近边界设置，无需占用过多的中间转运时间，保证了转运效率。

5、进一步的，所述熔融模块包括电炉，所述转运轨道上设有炉前转运车，所述炉前转运车上载有转运包，所述炉前转运车设置为能够载动转运包移动至电炉处承接金属熔液。

6、进一步的，所述中间模块包括位于转运轨道一侧的中转单元，所述中转单元设置为能够与炉前转运车对接完成转运包的交接工作，所述中转单元两侧分别设有孕育剂添加单元和扒渣单元，其分别用于金属熔液中孕育剂的添加工作以及金属熔液中废渣的扒出工作。

7、为了进一步保证浇注系统的集成化，作为本发明的核心技术构思，本发明中所述孕育剂添加单元包括主架以及加料控制器，所述主架上由上至下依次设置有总料斗、分料斗以及加料漏斗，所述总料斗用于孕育剂的存储工作，其下方设有螺旋给料机构，且能够通过螺旋给料机构将孕育剂添加至分料斗内，所述分料斗通过称重机构与主架连接，所述分料斗下方的出料口处转动设有翻动门，所述翻动门与分料斗之间设有能够驱动翻动门翻动的加料驱动机构，所述螺旋给料机构、称重机构以及加料驱动机构均与加料控制器通讯连接，所述加料控制器设置为能够根据称重机构的反馈信息(即预先设置的加料质量)控制螺旋给料机构以及加料驱动机构的工作状态，通过所述加料驱动机构能够控制翻动门开启，此时，分料斗内固定质量的孕育剂能够通过加料漏斗添加至金属熔液内，将孕育剂设计为双料斗的方式，使得在铁水的转运过程中，能够通过螺旋给料机构预先将固定重量的孕育剂添加至分料斗内，当需要添加孕育剂时，仅需将翻动门打开，分料斗既能够快速地将承重好的孕育剂通过加料漏斗添加至金属熔液内，不存在等待时间，而孕育剂添加机构多层加料的设置方式本身即不占用较大空间，在保证浇注效率的同时，满足了浇注系统的集成化要求，做到了孕育剂添加工作的自动化。

8、进一步的，所述浇注模块包括位于中间模块远离转运轨道一侧，且与转运轨道平行的浇注轨道，其上设有浇注机，所述浇注机上载有浇注包，所述中转单元上设有提升倾倒机构，所述造型线位于浇注轨道一侧，其包括砂箱，若干砂箱沿浇注轨道长度方向设置，所述浇注机设置为能够载动浇注包移动至中转单元位置承接金属熔液，并将金属熔液浇注至砂箱，最终完成浇注工作，就浇注系统整体来说，仅设置一个炉前转运车和中间单元既能够完成金属熔液的中间转运工作，不占用过大的布设空间，简化了中间转运流程，在保证转运效率的同时，使浇注系统更加的集成化，进而使其能够应用于小型作坊或小型零部件的浇注生产工作中。

9、如上所述的一种集成化的金属熔液浇注系统，作为一种优选的实施方式，所述出料口开口方向向外，所述翻动门上侧与出料口上侧转动连接且翻动方向向外，防止加料速度过快产生孕育剂飞溅，保证加料斗的孕育剂均能够通过翻动门的阻挡作用，并通过加料漏斗转却的添加至金属熔液内。

10、作为进一步优选的，所述加料驱动机构为直线驱动装置，所述加料控制器设置为能够控制直线驱动装置的伸长/或缩短量，通过控制直线驱动装置的伸长/或缩短量，来控制翻动门的开启角度，进而控制加料速度，使得孕育剂的添加能够更加均匀。

11、如上所述的一种集成化的金属熔液浇注系统，所述螺旋给料机构包括螺旋输送器和转动驱动装置，所述加料控制器设置为能够控制转动驱动装置的转速，通过控制转动驱动装置的转速，来控制螺旋输送器的给料速度，使得分料斗内孕育剂的预存工作更加快速准确。

12、进一步的，所述总料斗的容量大于分料斗的容量，使得总料斗加料完成后，较长时间内无需再次进行加料，使得孕育剂添加单元能够长时间的自主运行，增加了孕育剂添加单元实用性。

13、如上所述的一种集成化的金属熔液浇注系统，所述炉前转运车、中转单元以及浇注机分别包括炉前辊道、中转辊道和机上辊道，所述炉前辊道、中转辊道和机上辊道分别由若干个并列设置的转动辊组成，通过驱动转动辊转动，能够载动浇注包或转运包在辊道上移动，增加了转运过程的稳定性，所述炉前辊道、中转辊道和机上辊道的运输方向均与转运轨道布置方向垂直，使得浇注包或转运包在不同辊道之间的转运工作能够更加稳定便捷。

14、进一步的，所述炉前转运车上的炉前辊道能够升降，使其能够对角不同高度的辊道，增加了浇注系统的适用性。

15、如上所述的一种集成化的金属熔液浇注系统，所述浇注轨道远离造型线一侧设有浇注包储存辊道，其运输方向与浇注轨道布置方向垂直，所述转运轨道一侧设有转运包储存辊道，其运输方向与转运轨道布置方向垂直，所述浇注包储存辊道和转运包储存辊道分别用于浇注包和转运包的暂存或维修工作，使得转运包或浇注包的维护或更换工作更加简单快捷。

16、进一步的，所述转运包储存辊道位于转运轨道靠近熔融模块一侧，使得转运包储存辊道的设置不会影响浇注系统整体的设置。

17、为了使本领域技术人员能够更加清晰的理解本技术方案，本发明还提供了一种集成化的金属熔液浇注系统及浇注方法，其包括如下步骤：

18、(1)、初始状态下，转运包和浇注包分别位于转运包储存辊道和浇注包储存辊道上方；

19、(2)、系统接收生产指令后，炉前转运车和浇注机分别与转运包储存辊道和浇注包储存辊道对接，在机上辊道与浇注包储存辊道的作用下，以及炉前辊道与转运包储存辊道的作用下，完成转运包和浇注包的交接工作；

20、(3)、电炉发出可倾倒金属熔液信号，炉前转运车载动转运包沿炉前轨道移动至电炉处承接金属熔液；

21、(4)、炉前转运车载动盛有金属熔液的转运包移动至中转单元位置，并在中转辊道与炉前辊道的作用下，完成与中转单元之间的转运包的交接工作，此时的转运包内盛有金属熔液；

22、(5)、步骤(2)，和/或，(3)，和/或，(4)进行时，加料控制器控制螺旋给料机构工作将总料斗内的孕育剂添加至分料斗，分料斗内孕育剂重量达到设定值时，加料控制器控制螺旋给料机构停止工作；

23、(6)、步骤(3)，和/或，(4)进行时，浇注机载动浇注包移动至中转单元的位置；

24、(7)、中转单元通过提升倾倒机构将转运包内的金属熔液倾倒至浇注包，同时，加料控制器控制加料驱动机构动作以开启翻动门，孕育剂通过加料漏斗添加至正在进行金属熔液倾倒工作的转运包内，孕育剂添加完成后，加料控制器控制加料驱动机构动作关闭翻动门，需要说明的是，孕育剂添加工作的进行必须与金属熔液的倾倒工作同时进行，且孕育剂添加工作的结束时间必须在金属熔液倾倒完成前，或与金属熔液的倾倒工作一同完成；

25、(8)、金属熔液倾倒完成后，中转单元与炉前转运车对接完成空转运包的交接工作，炉前转运车继续等待电炉发出可倾倒金属熔液的信号；

26、(9)、步骤(8)进行时或完成后，浇注机载动盛有金属熔液的浇注包移动至扒渣单元进行人工扒渣，扒渣完成后进行浇注工作，并在浇注完成后，浇注机携带空浇注包移动至中转单元等待下一轮的金属熔液承接工作；

27、(10)、重复步骤(3)-(9)，完成连续的浇注工作；

28、(11)、系统接收停止生产指令，并在浇注包和转运包内的金属熔液倾倒完成后，炉前转运车和浇注机分别与转运包储存辊道和浇注包储存辊道对接，完成转运包和浇注包的交接工作。

29、本发明的有益效果在于：

30、(1)、本发明为一种集成化的金属熔液浇注系统及浇注方法，熔融模块、中间模块、浇注模块和造型线均位于转运轨道同侧的设置方式，能够使转运轨道贴近边界(可以是厂区或棚区边界)设置，无需占用过多的中间转运时间或中间转运空间，降低了空间需求，保证了转运效率；

31、(2)、加料控制器配合双层料斗的设置，使得在铁水的转运过程中，能够通过螺旋给料机构预先将固定重量的孕育剂添加至分料斗内，当需要添加孕育剂时，仅需将翻动门打开，分料斗既能够快速地将承重好的孕育剂通过加料漏斗添加至金属熔液内，不存在等待时间，而孕育剂添加机构多层加料的设置方式本身即不占用较大空间，在保证浇注效率的同时，满足了浇注系统的集成化要求，做到了孕育剂添加工作的自动化；

32、(3)、就浇注系统整体以及本发明提供的浇注方法来说，仅设置一个炉前转运车和中间单元既能够完成金属熔液的中间转运工作，不占用过大的布设空间，简化了中间转运流程，在保证转运效率的同时，使浇注系统更加的集成化，进而使其能够应用于小型作坊或小型零部件的浇注生产工作中。