一种智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置及控制方法与流程

专利2026-07-26  2


本发明涉及芯砂沸腾加热,特别是涉及一种智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置及控制方法。


背景技术:

1、芯砂是铸造生产中用于制造型芯的材料,由铸造砂、型砂粘结剂等组成。在芯砂的应用过程中,需要对芯砂进行加热处理。中国专利cn201596748u提供一种热风沸腾砂加热器,包括机体,在机体上部和下部分别设有进砂口和出砂口,同时在上部侧面和下部侧面分别设有排风口和进风口,在机体的底部设有多孔板,在进风口处对应设有高压鼓风机,在高压鼓风机和进风口之间设有一电加热器。其将电加热器与高压风机结合,砂通过鼓风形成流态沸腾,沸腾风流经过加热,热风带有足够的热能将砂加热。与目前的焙烧炉相比相对安全、结构简单、易操作、易管理、污染少。可用于铸造厂砂处理生产线中,比如碱酚醛树脂砂、酯硬化水玻璃砂、潮模砂(粘土砂)等的再生。

2、但现有技术中仍然存在一些缺点,设备整体不够紧凑,无法用于冷芯混砂前的预处理加温;砂烘干沸腾器内部没有加热装置,造成加热时间缓慢无法满足混砂机效率要求;无法对芯砂进行定量处理,只能依靠人工称量。因此,亟需一种智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置及控制方法,实现称重加热一体化。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置及控制方法,解决现有技术中设备整体不够紧凑,无法用于冷芯混砂前的预处理加温;砂烘干沸腾器内部没有加热装置,造成加热时间缓慢无法满足混砂机效率要求;无法对芯砂进行定量处理,只能依靠人工称量的问题。

2、本发明提供了一种智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置,所述装置包括:

3、芯砂存放仓,用于存放芯砂;

4、芯砂称重定量斗,通过定量斗加砂蝶阀连接于所述芯砂存放仓底部,所述芯砂称重定量斗用于对芯砂进行称量;

5、芯砂沸腾器,通过沸腾器进料蝶阀连接于所述芯砂称重定量斗底部,所述芯砂沸腾器底部设置有沸腾器排料蝶阀;

6、混砂机,设置于所述芯砂沸腾器底部出口处;

7、树脂定量器,通过树脂添加管道与所述混砂机连接,所述树脂定量器用于向所述混砂机中添加树脂;

8、冷热循环一体机,所述冷热循环一体机与所述芯砂沸腾器之间连接有进水管道和回水管道;

9、热交换器,所述热交换器与所述进水管道和出水管道连接。

10、在本技术的一些实施例中,所述芯砂称重定量斗包括称重定量斗本体、支撑柱、称重传感器、支撑块和钢结构;

11、所述称重定量斗本体顶部设置有进砂口,所述进砂口通过软连接件与所述定量斗加砂蝶阀连接,所述称重定量斗本体底部设置有出砂口,所述出砂口通过软连接件与所述沸腾器进料蝶阀连接;

12、所述称重定量斗本体设置于钢结构上,所述支撑柱设置有三个,所述支撑柱设置于所述称重定量斗本体周围,且固定安装于所述钢结构上,所述支撑柱顶部安装有称重传感器,所述称重传感器通过所述支撑块与所述称重定量斗本体连接。

13、在本技术的一些实施例中,所述芯砂沸腾器包括上部隔砂板、下部隔砂板、热循环加热器、热循环水换热盘管和排砂管;

14、所述芯砂沸腾器顶部设置有芯砂进料口,所述芯砂沸腾器顶部设置有高压空气出口,所述芯砂沸腾器底部设置有高压空气进口;

15、所述上部隔砂板设置于所述芯砂沸腾器内部上半部分,所述下部隔砂板设置于所述芯砂沸腾器内部下半部分,所述上部隔砂板与所述下部隔砂板将所述芯砂沸腾器内部空间划分为三个舱室,且从上到下依次上部密封舱室、沸腾舱室和下部密封舱室;

16、所述热循环加热器和所述热循环水换热盘管均安装于所述沸腾舱室内,所述热循环加热器设置于所述沸腾舱室两侧,所述热循环水换热盘管安装于所述热循环加热器之间;

17、所述排砂管设置于所述下部密封舱室内,且所述排砂管安装于所述下部隔砂板底部,所述排砂管的出口与所述沸腾器排料蝶阀连接。

18、在本技术的一些实施例中,所述热循环加热器包括热循环水进水舱和热循环水回水舱;

19、所述热循环水换热盘管一端与所述热循环水进水舱连接,所述热循环水换热盘管另一端与所述热循环水回水舱连接;

20、所述热循环水换热盘管上设置有散热片。

21、在本技术的一些实施例中,所述热循环水进水舱与所述进水管道连接,所述热循环水回水舱与所述回水管道连接。

22、在本技术的一些实施例中,所述装置还包括鼓风机,所述鼓风机与所述热交换器连接,所述热交换器通过热风管道与所述芯砂沸腾器的高压空气进口连接。

23、在本技术的一些实施例中,所述树脂定量器包括第一树脂定量器和第二树脂定量器;

24、所述第一树脂定量器通过第一树脂添加管道与所述混砂机连接,所述第一树脂定量器用于向所述混砂机中定量添加第一树脂;

25、所述第二树脂定量器通过第二树脂添加管道与所述混砂机连接,所述第二树脂定量器用于向所述混砂机中定量添加第二树脂;

26、其中,所述第一树脂为酚醛树脂,所述第二树脂为异氰酸酯。

27、本发明还公开了一种智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置的控制方法,应用于上述的智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置,所述控制方法包括:

28、接收制芯机的第一要砂信号,根据所述第一要砂信号打开定量斗加砂蝶阀,将芯砂存放仓内的芯砂排至芯砂称重定量斗;

29、芯砂称重定量斗确定芯砂是否达到设定重量,若达到设定重量,则关闭所述定量斗加砂蝶阀;

30、接收芯砂沸腾器的第二要砂信号,根据所述第二要砂信号打开沸腾器进料蝶阀,将芯砂排至所述芯砂沸腾器内;

31、根据预设芯砂要求控制所述芯砂沸腾器对芯砂进行加热;

32、接收混砂机的第三要砂信号,根据第三要砂信号打开沸腾器排料蝶阀,将芯砂排至混砂机内;

33、同时根据第三要砂信号,控制树脂定量器将树脂添加至混砂机内。

34、在本技术的一些实施例中,根据预设芯砂要求控制所述芯砂沸腾器对芯砂进行加热,包括:

35、根据所述预设芯砂要求将冷热循环一体机中的循环水加热至预设温度;

36、将加热至预设温度的热循环水通入热循环水换热盘管和热交换器;

37、采集芯砂沸腾器内芯砂的实时芯砂温度,将所述实时芯砂温度与要求芯砂温度进行对比,根据对比结果设定鼓风机与冷热循环一体机中循环泵的运行参数,以实现对芯砂的加热。

38、在本技术的一些实施例中,将所述实时芯砂温度与要求芯砂温度进行对比,根据对比结果设定鼓风机与冷热循环一体机中循环泵的运行参数,包括:

39、将所述实时芯砂温度与所述要求芯砂温度进行对比,则所述实时芯砂温度大于或等于所述要求芯砂温度,则不对芯砂进行加热;

40、若所述实时芯砂温度小于所述要求芯砂温度,则确定所述实时芯砂温度与所述要求芯砂温度之间的温度差值,并确定所述温度差值与所述要求芯砂温度之间的比值,即比值=(要求芯砂温度-实时芯砂温度)/要求芯砂温度×100%;

41、根据所述比值设定所述鼓风机与冷热循环一体机中循环泵的运行转速;

42、若所述比值大于5%,则设定所述鼓风机的运行转速为额定转速的55%,设定所述冷热循环一体机中循环泵的运行转速为额定转速的55%;

43、若所述比值小于或等于5%,且所述比值大于1%,则设定所述鼓风机的运行转速为额定转速的50%,设定所述冷热循环一体机中循环泵的运行转速为额定转速的50%;

44、若所述比值小于1%,则设定所述鼓风机的运行转速为额定转速的10%,设定所述冷热循环一体机中循环泵的运行转速为额定转速的10%。

45、与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明设计芯砂沸腾器,芯砂进入混砂机前先进入芯砂沸腾器,将温度控制在20±3℃,实现一年四季三乙胺催化过程时长的一致性,提高生产效率和产品质量。芯砂沸腾器加热分两部分构成,第一部分接触式加热,装置内安装热循环水换热盘管,为增加热循环水换热盘管导热接触面,安装散热片增加芯砂接触面积;第二部分沸腾加热,利用高温高压气体充入芯砂沸腾器底部,利用高温空气让芯砂沸腾流动。通过以上两种设计使经过芯砂沸腾器的芯砂控制在20±3℃内。设计高温水循环系统:采用冷热循环一体机,将水加热到55度通过管道接入20±3℃第一部分热循环水换热盘管,热风系统的热交换器,为系统整体提供热源。设计热风系统:采用高压鼓风机形成高压空气,进入到热交换机将高压空气升温到50度以上,进入到芯砂沸腾器第二部分沸腾加热芯砂。将温度控制在20±3℃内,实现一年四季三乙胺催化过程时长的一致性,提高生产效率和产品质量。


技术特征:

1.一种智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置,其特征在于,所述装置包括:

2.根据权利要求1所述的智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置,其特征在于,所述芯砂称重定量斗包括称重定量斗本体、支撑柱、称重传感器、支撑块和钢结构;

3.根据权利要求1所述的智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置,其特征在于,所述芯砂沸腾器包括上部隔砂板、下部隔砂板、热循环加热器、热循环水换热盘管和排砂管;

4.根据权利要求3所述的智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置,其特征在于,所述热循环加热器包括热循环水进水舱和热循环水回水舱;

5.根据权利要求4所述的智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置,其特征在于,所述热循环水进水舱与所述进水管道连接,所述热循环水回水舱与所述回水管道连接。

6.根据权利要求3所述的智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置,其特征在于,所述装置还包括鼓风机,所述鼓风机与所述热交换器连接,所述热交换器通过热风管道与所述芯砂沸腾器的高压空气进口连接。

7.根据权利要求1所述的智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置,其特征在于,所述树脂定量器包括第一树脂定量器和第二树脂定量器;

8.一种智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置的控制方法,应用于如权利要求1-7任一项所述的智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置,其特征在于,所述控制方法包括:

9.根据权利要求8所述的智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置的控制方法,其特征在于,根据预设芯砂要求控制所述芯砂沸腾器对芯砂进行加热,包括:

10.根据权利要求9所述的智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置的控制方法,其特征在于,将所述实时芯砂温度与要求芯砂温度进行对比,根据对比结果设定鼓风机与冷热循环一体机中循环泵的运行参数,包括:


技术总结
本发明涉及芯砂沸腾加热技术领域,公开了一种智能称重与加热一体化芯砂沸腾处理装置及控制方法。其装置包括:芯砂存放仓;芯砂称重定量斗,通过定量斗加砂蝶阀连接于芯砂存放仓底部;芯砂沸腾器,通过沸腾器进料蝶阀连接于芯砂称重定量斗底部,芯砂沸腾器底部设置有沸腾器排料蝶阀;混砂机,设置于芯砂沸腾器底部出口处;树脂定量器,通过树脂添加管道与混砂机连接;冷热循环一体机,冷热循环一体机与芯砂沸腾器之间连接有进水管道和回水管道;热交换器,热交换器与进水管道和出水管道连接。实现了芯砂进入混砂机前先进行预加热,并将温度控制在20±3℃,实现一年四季三乙胺催化过程时长的一致性,提高生产效率和产品质量。

技术研发人员:李明,管亮,刘超,孙明虎,郑霖,刘志豪,李菲,程乐意
受保护的技术使用者:潍柴动力股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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