一种控制金属液体倾倒流量的方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102350494A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102350494A(43)申请公布日2012.02.15(21)申请号201110318957.7(22)申请日2011.10.19(71)申请人上海信孚环保技术工程有限公司地址201900上海市宝山区宝杨路1231号(72)发明人喻同信(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人叶敏华(51)Int.Cl.B22D39/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种控制金属液体倾倒流量的方法及装置(57)摘要本发明涉及一种控制金属液体倾倒流量的方法及装置，利用行车主钩吊住金属罐，行车副钩钩住金属罐后下部的吊盘，通过控制行车副钩向上提升的运动为变速运动来控制金属液体的流量进而控制二次烟气的发生量及铸件的质量。该装置包括控制器、变频器及操作箱及连接电缆，操作箱设在行车操作室内，控制器中设有控制行车副钩驱动电机转速的程序，该控制器通过变频器直接控制电机转速。与现有技术相比，本发明通过控制行车副钩的上升运动由匀速运动改为变速运动，使金属液体从金属罐倒入冶炼炉或铸造模中的流量均匀且可控，从而减少二次烟气的发生量，同时提高铸件的质量。CN1023549ACCNN110235049402350497A权利要求书1/1页1.一种控制金属液体倾倒流量的方法，利用行车主钩吊住金属罐，行车副钩钩住金属罐后下部的吊盘，其特征在于，该方法通过控制行车副钩向上提升的运动为变速运动来控制金属液体的流量进而控制二次烟气的发生量及铸件的质量。2.根据权利要求1所述的一种控制金属液体倾倒流量的方法，其特征在于，所述的控制行车副钩向上提升的运动为变速运动，其运动过程由以下数学模型描述：当液面与铁水罐侧面相交时，即时间t∈[0，t1]时：当液面与铁水罐的下底面相交时，即时间t∈[t1，t2]时：式中，h为三维坐标原点至液面与z轴交点的距离，R1为金属罐上底半径，R0为金属罐下底面半径，β为金属罐的圆台角，为液面与金属罐的上底面的夹角，t1为金属罐开始倾倒至液面到达下底面的时间，t2为金属罐内液面到达下底面开始至金属液体全部倒完的时间，A为金属液体的流量，t为金属液体的倾倒时间。3.一种控制金属液体倾倒流量的装置，该装置包括控制器、变频器及操作箱，所述的控制器、变频器及操作箱经电缆连接，所述的操作箱设在行车操作室内，其特征在于，所述的控制器中设有依据上述数学模型编制的控制行车副钩电机转速的程序，该控制器通过变频器直接控制行车副钩电机转速。4.根据权利要求3所述的一种控制金属液体倾倒流量的装置，其特征在于，所述的控制器为可固化程序的单片机。5.根据权利要求3所述的一种控制金属液体倾倒流量的装置，其特征在于，所述的控制器通过控制行车副钩电机转速调节行车副钩上升的速度。6.根据权利要求3所述的一种控制金属液体倾倒流量的装置，其特征在于，该装置与行车副钩中现有的控制装置并联连接，并可以切换使用。2CCNN110235049402350497A说明书1/4页一种控制金属液体倾倒流量的方法及装置技术领域[0001]本发明涉及冶炼及铸造和环保领域，尤其是涉及一种控制金属液体倾倒流量的方法及装置。背景技术[0002]冶金及铸造行业中，经常需要将已熔化好的金属液体倾倒至转炉、电炉、氩氧炉等工业冶炼炉中进行再次冶炼或将已冶炼好的金属液体倾倒至铸造模中进行定型铸造。一般金属罐由行车主钩吊住，另由行车副钩钩住金属罐后下部的吊盘，然后向上提升，金属液体即从金属罐中被倾倒入冶炼炉或铸造模中。在此过程中，由于高温金属液体流与周围空气的摩擦和热质交换以及金属液体进炉或进模后对炉或模中空气的挤压，导致大量烟气产生，这些烟气在行业中被称为二次烟气。金属液体倾倒的速度越快即流量越大，烟气的发生量越大。在这些过程中，目前所有的行车副钩的上升运动均为匀速运动，而金属罐外形为圆台形，因此金属液体流出的过程为流量从小至大再至小的过程，产生的烟气量亦由从小至大再至小的过程。另外在铸造的浇铸过程中，由于浇铸速度的不均匀可使铸件质量不稳定。[0003]目前国内外对转炉二次烟气的处理方法有两种：第一、在转炉炉门上方设置排烟罩以排走铁水倒入时产生的二次烟气，排烟罩收集的烟气送入除尘器进行净化处理。这种方法的优点是除尘规模较小，投资和运行费用较低；缺点是仍有大量二次烟气不能进入排烟罩而逸至厂房外，严重污染了环境。第二、在转炉上方的厂房顶上设置排烟罩以捕集二次排烟罩未能收集的烟气，在本行业被称为三次烟气除尘。这种方法的优点是铁水倒入转炉过程中产生的烟气均能被捕集，但大大增加了除尘的基建投资和运行费用。国内外对电弧炉和氩氧炉二次烟气的处理方法是：在电炉上方的厂房顶上设置排烟