連鑄機段的液位自動控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種連鑄機段的液位自動控制系統(tǒng)，包括保溫爐、流槽、澆包、以及設(shè)有輪槽的鑄輪，澆包下端設(shè)有一位于輪槽上方的澆嘴，還包括控制器、用于采集輪槽內(nèi)銅液液位的圖像采集器、以及用于顯示輪槽內(nèi)銅液液位的顯示屏，顯示屏上還顯示有液位下位比對線和液位上位比對線；澆包中設(shè)有一和澆嘴同軸設(shè)置、且可移動的塞桿，該塞桿由一電機驅(qū)動；塞桿端部設(shè)有一位于澆嘴中、且與澆嘴形狀相適配的塞頭，塞頭和澆嘴之間設(shè)有容銅液通過的間隙，且塞頭和澆嘴均為一錐形體；圖像采集器、顯示屏和電機均與控制器連接。該液位自動控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)銅液液位高低的自動控制，使鑄輪輪槽中的銅液液位始終在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)波動，保證輪槽內(nèi)銅液液位的穩(wěn)定性。
【專利說明】連鑄機段的液位自動控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種銅桿生產(chǎn)設(shè)備，特別是涉及一種用于連鑄連軋生產(chǎn)線中的連鑄機段的液位自動控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在電線電纜電工生產(chǎn)領(lǐng)域中，有銅連鑄連軋生產(chǎn)線，其主要用于生產(chǎn)符合要求的銅桿。生產(chǎn)工序一般為:將廢銅或電解銅塊輸送到爐子中熔化成高溫銅液；高溫銅液從爐子中流經(jīng)流槽，進入澆包；高溫銅液再通過澆包的澆嘴流到連鑄機鑄輪的輪槽內(nèi)；鑄輪在旋轉(zhuǎn)過程中有水對鑄輪輪槽及輪槽內(nèi)的銅液進行冷卻，故輪槽內(nèi)的銅液由液態(tài)鑄造成鑄錠；鑄錠再經(jīng)過后續(xù)的其他工序制成符合要求的銅桿。在上述產(chǎn)生過程中，澆包和鑄輪輪槽中的銅液液位的高低及穩(wěn)定性直接影響到鑄錠的質(zhì)量和生產(chǎn)效率；另外，鑄輪輪槽中液位的不穩(wěn)定會導(dǎo)致銅液冷卻不均勻，影響鑄錠的質(zhì)量，最終影響銅桿的質(zhì)量。所以，連鑄機中銅液液位的穩(wěn)定性在連鑄連軋生產(chǎn)線中至關(guān)重要，因此熔體銅液液面的控制就顯得非常重要。
[0003]目前，國內(nèi)雖然有多家工廠開發(fā)了銅連鑄連軋生產(chǎn)線，但生產(chǎn)線的澆鑄水平、尤其是連鑄機段的澆包和鑄輪輪槽的液位控制技術(shù)卻一直相對滯后，其主要是依靠有經(jīng)驗的操作工人站在連鑄機旁，進行人工控制銅液液位。但是，在生產(chǎn)過程中，銅液的澆鑄溫度在1120°C左右，極高溫的工作環(huán)境對操作工人來說存在很大的安全隱患。
實用新型內(nèi)容
[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種連鑄機段的液位自動控制系統(tǒng)，其無需人工控制，以消除安全隱患。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種連鑄機段的液位自動控制系統(tǒng)，包括保溫爐、澆包、以及設(shè)有輪槽的鑄輪，所述保溫爐的出口通過一流槽和澆包連通，所述澆包下端設(shè)有一位于輪槽上方的澆嘴，還包括控制器、用于采集輪槽內(nèi)銅液液位的圖像采集器、以及用于顯示輪槽內(nèi)銅液液位的顯示屏，所述顯示屏上還顯示有液位下位比對線和液位上位比對線；所述燒包中設(shè)有一和燒嘴同軸設(shè)置、且可移動的塞桿，該塞桿由一電機驅(qū)動；所述塞桿端部設(shè)有一位于澆嘴中、且與澆嘴形狀相適配的塞頭，所述塞頭和澆嘴之間設(shè)有容銅液通過的間隙，且塞頭和澆嘴均為一錐形體；所述圖像采集器、顯示屏和電機均與控制器連接。
[0006]進一步地，所述澆包底部還設(shè)有一用于測量澆包內(nèi)銅液重量的壓力傳感器，該壓力傳感器和控制器相連接。
[0007]優(yōu)選地，所述圖像采集器為一高精度攝像頭。
[0008]進一步地，所述電機為一伺服電機。
[0009]優(yōu)選地，所述控制器為一 PLC控制器。
[0010]如上所述，本實用新型涉及的連鑄機段的液位自動控制系統(tǒng)，具有以下有益效果:
[0011 ] 該液位自動控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)銅液液位高低的自動控制，使鑄輪輪槽中的銅液液位始終在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)波動，從而保證輪槽內(nèi)銅液液位的穩(wěn)定性，最終保證鑄錠和銅桿的質(zhì)量。另外，通過在顯示屏上比對銅液液位，將銅液液位信息直觀地顯示給操作工人看，當(dāng)斷電后，則操作工人可根據(jù)顯示屏所顯示的信息去手動控制塞桿的移動，從而保證輪槽中銅液液位的穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為圖1中澆包的剖視圖。
[0014]圖3為圖1中顯示屏的工作狀態(tài)圖。
[0015]元件標(biāo)號說明
[0016]I 保溫爐
[0017]2 澆包
[0018]21 澆嘴
[0019]22 圓錐體
[0020]3 鑄輪
[0021]4 流槽
[0022]5 圖像采集器
[0023]6顯示屏
[0024]61 液位下位比對線
[0025]62 液位上位比對線
[0026]63 液位上限比對線
[0027]64 液位下限比對線
[0028]7 塞桿
[0029]71 塞頭
[0030]8間隙
[0031]9壓力傳感器
[0032]10 柱形
【具體實施方式】
[0033]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。
[0034]須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應(yīng)仍落在本實用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0035]本實用新型提供一種連鑄機段的液位自動控制系統(tǒng)，用于控制連鑄機段鑄輪輪槽中的銅液液位。如圖1所示，該液位自動控制系統(tǒng)包括保溫爐1、澆包2、以及設(shè)有輪槽的鑄輪3，所述保溫爐I的出口通過一流槽4和澆包2連通，所述澆包2下端設(shè)有一位于輪槽上方的澆嘴21，還包括控制器、用于采集輪槽內(nèi)銅液液位的圖像采集器5、以及用于顯示輪槽內(nèi)銅液液位的顯示屏6，所述顯示屏6上還顯示有液位下位比對線61和液位上位比對線62，如圖3所示；所述澆包2中設(shè)有一和澆嘴21同軸設(shè)置、且可移動的塞桿7，該塞桿7由一電機驅(qū)動；所述塞桿7端部設(shè)有一位于澆嘴21中、且與澆嘴21形狀相適配的塞頭71，如圖2所示，所述塞頭71和澆嘴21之間設(shè)有容銅液通過的間隙8，且塞頭71和澆嘴21均為一錐形體，故當(dāng)塞頭71沿澆嘴21軸向移動時，塞頭71和澆嘴21之間的間隙8會變大或變小，由此該改變澆包2至輪槽的銅液流量；所述圖像采集器5、顯示屏6和電機均與控制器連接。
[0036]優(yōu)選地，所述圖像采集器5為一高精度攝像頭，當(dāng)然也可以選用其他圖像采集設(shè)備。所述控制器為一 PLC控制器，且所述電機為一伺服電機，以提高傳動精度，進而確?？刂频臏?zhǔn)確性。
[0037]上述液位自動控制系統(tǒng)的控制方法包括以下步驟:
[0038]A、保溫爐I中的銅液通過流槽4進入澆包2中，并通過由澆包2的澆嘴21和塞桿7的塞頭71所形成的間隙8流入鑄輪3的輪槽中，在鑄輪3旋轉(zhuǎn)過程中，輪槽內(nèi)的銅液經(jīng)水冷卻后變成鑄錠；
[0039]B、所述圖像采集器5采集輪槽中的銅液液位，并將所采集的銅液液位數(shù)據(jù)傳輸給控制器；
[0040]C、控制器將接收到的銅液液位數(shù)據(jù)顯示在所述顯示屏6上；
[0041]D、當(dāng)銅液液位高于液位上位比對線62時，控制器控制電機轉(zhuǎn)動，則塞桿7沿澆嘴21軸向下移，使塞頭71和澆嘴21之間的間隙8變小，減小澆包2到輪槽的銅液流量，降低輪槽中的銅液液位；當(dāng)銅液液位低于液位下位比對線61時，控制器控制電機反向轉(zhuǎn)動，則塞桿7沿澆嘴21軸向上移，使塞頭71和澆嘴21之間的間隙8變大，增大澆包2到輪槽的銅液流量，升高輪槽中的銅液液位。
[0042]本實用新型中，鑄輪3輪槽中的銅液液位上下波動，所述高精度攝像頭安裝在澆嘴21澆鑄口的上方，用于實時采集輪槽內(nèi)銅液液位的高度，并將銅液液位數(shù)據(jù)信號傳輸給控制器，控制器再將該數(shù)據(jù)信號實時顯示在顯示屏6上。當(dāng)銅液液位在液位上位比對線62和液位下位比對線61之間波動時，表示輪槽內(nèi)的銅液液位很穩(wěn)定,無需對銅液流量進行調(diào)整。但當(dāng)銅液液位高于液位上位比對線62或低于液位下位比對線61時，則控制器控制電機轉(zhuǎn)動，從而帶動塞桿7、塞頭71沿澆嘴21軸向移動，以調(diào)整塞頭71和澆嘴21之間的間隙8，從而調(diào)整澆包2至輪槽的銅液流量，使輪槽內(nèi)的銅液液位始終在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，以保證輪槽內(nèi)銅液液位的穩(wěn)定性，最終保證鑄錠和銅桿的質(zhì)量。且本實用新型實現(xiàn)了全自動的控制，消除了現(xiàn)有技術(shù)中因操作工人站在連鑄機段旁進行人工控制銅液液位所帶來的安全隱患。另外，本實施例中，顯示屏6能夠?qū)崟r顯示輪槽內(nèi)的銅液液位，故當(dāng)斷電后，操作人員能夠及時觀察到銅液液位信息，此時可進行手工控制塞桿7的移動，來調(diào)整銅液的流量。
[0043]優(yōu)選地，所述顯示屏6上表示銅液液位的區(qū)域為一柱形10，當(dāng)銅液液位在液位上位比對線62和液位下位比對線61之間波動時，所述柱形10為綠色；當(dāng)銅液液位高于液位上位比對線62或低于液位下位比對線61時，所述柱形10為紅色，從而給操作人員顯示一個非常直觀的界面，通過柱形10區(qū)域顏色的判斷就可知道輪槽內(nèi)銅液液位是否穩(wěn)定。
[0044]進一步地，還包括一和控制器相連接的報警器，所述顯示屏6上設(shè)有位于液位上位比對線62上方的液位上限比對線63、以及位于液位下位比對線61下方的液位下限比對線64，當(dāng)銅液液位高于液位上限比對線63或低于液位下限比對線64時，控制器觸發(fā)報警器，保證生產(chǎn)線的生產(chǎn)安全。另外，根據(jù)具體生產(chǎn)線不同的實際情況來確定輪槽中銅液液位的上限值(即最高液位的極限值)、上位值(即最高液位的允許值)、下位值(即最低液位的允許值)以及下限值(即最低液位的極限值)，即顯示屏6上所顯示的液位上限比對線63、液位上位比對線62、液位下位比對線61和液位下限比對線64四根線的位置可調(diào)。
[0045]另外，如圖1所示，所述澆嘴21向澆鑄方向傾斜設(shè)置，澆嘴21內(nèi)的銅液順澆嘴21傾斜方向流入輪槽中后，可以緩沖1000°c左右的高溫銅液對輪槽的沖力，保證安全生產(chǎn)。
[0046]進一步地，為了控制澆包2內(nèi)銅液的多少，如圖1所示，在澆包2底部還設(shè)有一和控制器相連接的壓力傳感器9，用于測量澆包2和澆包2內(nèi)銅液的重量，并將重量數(shù)據(jù)傳輸給控制器；當(dāng)澆包2內(nèi)銅液重量達到預(yù)設(shè)的上限時，則控制器控制保溫爐I傾斜，使保溫爐I的出口的傾斜角度變小，減少保溫爐I到澆包2的銅液流量，降低澆包2內(nèi)銅液重量；當(dāng)澆包2內(nèi)銅液重量達到預(yù)設(shè)的下限時，則控制器控制保溫爐I傾斜，使保溫爐I的出口的傾斜角度變大，增大保溫爐I到澆包2的銅液流量，增加澆包2內(nèi)銅液重量，從而確保澆包2內(nèi)的銅液量始終在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)。
[0047]優(yōu)選地，為了保證壓力傳感器9測量銅液量的準(zhǔn)確性，將澆包2下端設(shè)計成圓錐，如圖1所示，再將壓力傳感器9設(shè)在澆包2下端圓錐體22的端部，這樣澆包2內(nèi)銅液的重量都集中在該圓錐體22的下端，也就是壓力傳感器9處，從而有效提高澆包2內(nèi)銅液量測量的準(zhǔn)確度。
[0048]綜上所述，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0049]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種連鑄機段的液位自動控制系統(tǒng)，包括保溫爐(I)、澆包(2)、以及設(shè)有輪槽的鑄輪(3 )，所述保溫爐(I)的出口通過一流槽(4 )和澆包(2 )連通，所述澆包(2 )下端設(shè)有一位于輪槽上方的澆嘴(21)，其特征在于:還包括控制器、用于采集輪槽內(nèi)銅液液位的圖像采集器(5)、以及用于顯示輪槽內(nèi)銅液液位的顯示屏(6)，所述顯示屏(6)上還顯示有液位下位比對線(61)和液位上位比對線(62);所述澆包(2)中設(shè)有一和澆嘴(21)同軸設(shè)置、且可移動的塞桿(7)，該塞桿(7)由一電機驅(qū)動；所述塞桿(7)端部設(shè)有一位于澆嘴(21)中、且與澆嘴(21)形狀相適配的塞頭(71)，所述塞頭(71)和澆嘴(21)之間設(shè)有容銅液通過的間隙(8)，且塞頭(71)和澆嘴(21)均為一錐形體；所述圖像采集器(5)、顯示屏(6)和電機均與控制器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位自動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述澆包(2)底部還設(shè)有一用于測量澆包(2)內(nèi)銅液重量的壓力傳感器(9)，該壓力傳感器(9)和控制器相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位自動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述圖像采集器(5)為一高精度攝像頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位自動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電機為一伺服電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位自動控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器為一PLC控制器。
【文檔編號】G05D9/12GK203689169SQ201420025016
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】胡彥紅, 明劍, 吳顯明, 姚松, 陸恩萬 申請人:上海電纜研究所