專利名稱：雙線立式喂線方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于鐵水進行球化和孕育處理、可輸入金屬實芯線或包芯線的喂線方法及其裝置。
背景技術：
目前，公知的包芯線是由鋼帶和包裹在鋼帶中的粉料構成的，因此，喂線機的作用就是將包芯線以一定的速度喂入鐵水處理包，包芯線在鐵水處理包底進行反應。傳統的喂線系統包括由多組分兩層垂直放置的以滾動軸承和底座相連的非動力棍構成的“井”字型進線口、一組調直機構和一個喂線機。喂線機一般包括喂線機箱體，在箱體上設有一個喂線通道，喂線通道包括設在箱體一側的進線口、設在箱體另一側與進線口相對的包芯線出口導管以及設在喂線箱體中的包芯線驅動機構，包芯線驅動機構采用多組對向夾持的雙喂線輪來驅動包芯線，其動力為多臺電機利用皮帶和鏈輪傳動，控制方法是將事先計算好的包芯線長度輸入電控系統，實現喂線過程。實現雙線喂線時，須將相同兩臺喂線機平列放置。這樣需要人工先估計喂線長度，而且設備體積龐大，結構繁雜，動力消耗高，當實現雙通道喂相同線或喂兩種成分不同芯線時，工藝上對喂入的包芯線在鐵水的插入點有一定的要求時，由于兩喂線通道距離遠，特別是當鐵水或鋼水的水平截面積不是足夠大時，包芯線還要經過一段彎道后再進入鐵水或鋼水中，這樣金屬實芯線或包芯線經過調直、輸送、再彎曲后進入鐵水中，這樣就不能保持包芯線垂直進入鐵水包底，從而也就不能保證很好的處理效果。
發明內容
本發明的目的就是提供數據輸入簡單，單機雙線，體積小，自動化程度高的雙線立式喂線方法及其裝置。
本發明的目的是由以下方式實現的本發明的雙線立式喂線機的特征是由包芯線導向裝置、雙線立式喂線機和計算輸入控制單元組成。
實現上述的裝置主要為包芯線導向裝置和喂線機以及計算輸入控制單元。導向裝置是由一對凹形輪組成、在凹形輪的側面有一對防止夾線的擋塊，共同組成金屬實芯線或包芯線的入口。喂線機包括驅動電機、主動箱、壓緊裝置、制動塊、喂線傳感器、主動驅動輪、被動驅動輪、進線口導管、出線口導管。在喂線機上設有兩個喂線通道。每個喂線通道可以單獨控制包芯線的運行。計算輸入控制單元是由一個可編程序控制器、觸摸屏、編碼器或傳感器和變頻器構成。其特征是包芯線導向裝置是由一對凹形輪和一對擋塊組成。一臺喂線機有兩個喂線通道，主動驅動輪或被動驅動輪的側面帶有護板。每一組包芯線在需要時單獨前進或后退。計算輸入控制單元是將觸摸屏輸入的數據與編碼器或傳感器的數據經過計算、加工處理后控制設備的運轉。在喂線過程中喂線通道通有壓縮空氣，每次處理后加入短時的壓縮空氣進行清理。
在喂線時，包芯線需從內抽式包芯線卷中抽出，通過包芯線導向裝置中進入喂線機，由于內抽式包芯線線卷在抽線過程中，開始包芯線是卷曲的，在使其變為直線的過程中，存在著較大的矯頑力，因此，包芯線在進入喂線機驅動機構之前，一般須對包芯線進行預拉直，這主要有喂線機的拉力和導向裝置的導向作用來完成的，在包芯線進入喂線機后，喂線機的驅動機構除有對包芯線有牽引作用外，還對包芯線具有一定的矯直作用，使包芯線在進入鐵水中保持直線狀態。
本發明的優點是在球墨鑄鐵的球化、孕育過程中，輸入鐵水化學成分、包芯線的成分、輸線速度，喂線機自動的加入適當的金屬實芯線或包芯線。
圖1是包芯線雙線立式喂線機的結構示意圖；其中1為包芯線、2為包芯線導向裝置、3為進線口導管、4為主動驅動輪、5為被動驅動輪、6為芯線脫開裝置，7為芯線制動單元，8為出線口導管，9為清理口。
圖2是包芯線喂絲機的結構示意圖的俯視圖；21為編碼器或傳感器，22為包芯線壓緊裝置，23為護板，24為主動箱，25為電機。
圖3是包芯線導向裝置結構示意圖；31為擋塊，32為凹形輪，33為側板，34為安裝板。
圖4是雙線立式喂線方法及其裝置的計算輸入控制單元示意圖；41為控制面板，42為觸摸屏，43為可編程序控制器，44為變頻器，45為執行元件。
圖5是雙線立式喂線方法及其裝置處理過程示意圖；51為計算輸入控制單元，52為鐵水處理包，53為處理站平臺，54為雙線立式喂線機，55為包芯線導向裝置，56為包芯線卷。
具體實施例方式
實現上述裝置主要為包芯線導向裝置和雙線立式喂線機以及計算輸入控制單元。參照附圖，雙線立式喂線裝置包括兩個喂絲通道，包芯線從內抽式包芯線卷中抽出后，先通過9-15個包芯線導向裝置后再進入雙線立式喂線機的進線口導管，經兩組主動驅動輪、被動驅動輪后到達出線口導管，進入設備的導管中。
包芯線導向裝置(圖3)主要是由兩個可以轉動的凹形輪(32)、擋塊(31)、側板(33)、安裝板(34)組成。在凹形輪(32)內安裝有軸承，很容易轉動。擋塊(31)是為了防止包芯線夾在兩個凹形輪邊沿的縫隙中。側板(33)作用是支撐凹形輪的軸。安裝板(34)用于將包芯線導向裝置結構安裝在適當的支架上。
包芯線導向裝置安裝在內抽式包芯線線卷和雙線立式喂線機之間，分為兩個通道，每個通道對應一個內抽式包芯線卷和雙線立式喂線機上的一個通道，包芯線就從包芯線導向裝置的兩個凹形輪之間穿過。每個通道上安裝多組包芯線導向裝置，用以引導包芯線從內抽式包芯線線卷到雙線立式喂線機的一個通道，具體數量由內抽式包芯線卷到雙線立式喂線機之間的距離和包芯線的直徑決定，一般直徑為13mm的包芯線每個通道至少需要9個包芯線導向裝置。
雙線立式喂線機結構(圖1，圖2)主要是由進線口導管(3)、主動驅動輪(4)、被動驅動輪(5)、芯線脫開裝置(6)，芯線制動單元(7)，出線口導管(8)，清理口(9)，編碼器或傳感器(21)，包芯線壓緊裝置(22)，護板(23)，主動箱(24)，電機(25)組成。
雙線立式喂線機一般安裝在鐵水包的正上方，最后一個包芯線導向裝置的下方(圖5)。電機的動力經過主動箱(24)的減速和動力分配后，帶動兩側共四個主動驅動輪(4)，當包芯線壓緊裝置帶動被動驅動輪(5)壓向主動驅動輪(4)，這時包芯線被夾在主動驅動輪(4)和被動驅動輪(5)之間，主動驅動輪(4)旋轉帶動包芯線前進。由于有兩組主動驅動輪和被動驅動輪同時帶動包芯線的前進，對包芯線進行校直。之后進入出線口導管(8)。在被動驅動輪的兩側裝有護板(23)，它是為了防止包芯線從驅動論中跑偏而設。在兩組驅動論的中間設有芯線制動單元(7)和包芯線壓緊裝置(22)，當需要包芯線運行時，芯線制動單元(7)和包芯線壓緊裝置(22)是脫開的，這樣不影響包芯線的運行。當不需要包芯線運行時，芯線脫開裝置(6)帶動被動驅動輪(5)與主動驅動輪(4)脫開，包芯線離開主動驅動輪1-3毫米，芯線制動單元(7)和包芯線壓緊裝置(22)壓緊，這樣此通道包芯線的停止運行。在被動驅動輪(5)的旁邊裝有編碼器或傳感器(21)，包芯線在運行時編碼器或傳感器將包芯線的長度傳給控制系統。在出線口導管上開有一個清理口(9)，從這里通入壓縮空氣，在喂線的過程中保持0.03-0.1Mpa的正壓強，防止球化或孕育處理的煙氣進入雙線立式喂線機，在球化或孕育處理后加入瞬時的0.2-0.5Mpa壓縮空氣，清理管道，保持包芯線通道的暢通，為下一次喂絲做準備。
雙線立式喂線方法及其裝置的計算輸入控制單元(圖4)主要是由控制面板(41)、觸摸屏(42)，可編程序控制器(43)，變頻器(44)，執行元件(45)組成。
計算輸入控制單元是根據控制面板(41)的指令，將觸摸屏(42)輸入或儲存的數據、編碼器或傳感器(21)輸入的信號進行計算、邏輯處理后控制變頻器(44)和執行元件(45)，之后再將輸入和執行情況的有關數據和信號再反饋到觸摸屏(42)和控制面板(41)用于數據和信號的顯示。計算輸入控制單元還將執行完后的數據進行儲存和調用。
計算輸入控制單元中觸摸屏(42)具備直接輸入鐵水處理前的化學成分(硫的含量、硅的含量)、鐵水處理后要求的化學成分(硫的含量、硅的含量、鎂的殘留量)、包芯線的成分(鎂芯線的每米鎂的重量、硅的重量，孕育芯線的每米硅的重量，鎂的吸收率，孕育芯線的每米硅的重量，硅的吸收率)以及鐵水的重量、溫度、輸線速度的功能，還具備顯示計算結果，運行狀態，輸入速度，運行速度，運行時間，操作人員編號的功能。運行完后自動儲存，以備查閱和再次執行。
圖5是使用雙線立式喂線方法及其裝置實施球化和孕育處理的一個實例將球化鎂包芯線和孕育硅包芯線的數據以及鐵水的化學成分及速度輸入到計算輸入控制單元(51)，球化鎂包芯線和孕育硅包芯線從內抽式包芯線卷抽出(56)，進入包芯線導向裝置(55)，經過初步拉伸和導向后進入雙線立式喂線機(54)，包芯線經過雙線立式喂線機的牽引、校直后進入鐵水處理包(52)，鐵水達到要求的球化和孕育處理過程后，喂線機停止。件53為安裝雙線立式喂線機的處理站平臺。
不同的包芯線用不同的參數和處理速度。
下面以應用實例進行對比說明示例一、鐵水處理前的化學成分及相關數據硫的含量0.035％，硅的含量(1.6％)，鐵水的重量(1000Kg/包)、溫度(1500℃)。
包芯線1的有關數據(鎂芯線)鎂芯線每米鎂的重量53.5g/m、每米硅的重量80g/m，輸線速度36m/min，后退速度20m/min，后退長度0.8m，清理時間5s，鎂的吸收率39％。
包芯線2的有關數據(孕育線)每米硅的重量150g/m，硅的吸收率90％，輸線速度70m/min。
鐵水處理后的化學成分及相關數據硫的含量0.007％，鎂的殘留量0.05％，硅的含量(2.1％)。
鎂芯線長度計算的依據鎂芯線長度＝((0.76(處理前硫含量-處理前硫含量)+鎂的殘留量)×鐵水重量)×(1+(鐵水溫度-1400)/3000)/(鎂的吸收率×鎂芯線每米鎂的重量)雙線立式喂線方法及其裝置的執行結果鎂芯線的輸線長度35.4m，輸線速度36m/min，后退長度0.8m。孕育芯線的輸線長度16.8m，輸線速度70m/min，后退速度20m/min，后退長度0.8m，清理5s，運行時間喂線通道加0.05Mpa的壓縮空氣。
鐵水處理時間球化59s，孕育15s，共計處理時間74s。
操作過程在出鐵水前先將包芯線1的有關數據(鎂芯線)和包芯線2的有關數據(孕育線)以及鐵水處理后的化學成分及相關數據輸入觸摸屏(42)，出鐵水時，就將鐵水處理前的化學成分及相關數據輸入觸摸屏，等鐵水包到位后就開動雙線立式喂線機，這時觸摸屏會自動顯示輸入的數據，需加入包芯線長度，退線長度。目前喂絲機運行的狀態，包芯線的加入的當前長度、時間，輸入速度，需要的總長度，總時間，操作人員的編號。
示例二、鐵水處理前的化學成分及相關數據硫的含量0.035％，硅的含量(1.6％)，鐵水的重量(800Kg/包)、溫度(1500℃)。
包芯線1的化學成分(鎂芯線)鎂芯線的每米鎂的重量53.5g/m、每米硅的重量80g/m，輸線速度34m/min，后退速度20m/min，后退長度0.8m，清理時間5s，鎂的吸收率38％。
包芯線2的化學成分(孕育線)每米硅的重量150g/m，硅的吸收率90％，輸線速度70m/min。
鐵水處理后的化學成分及相關數據硫的含量0.007％，鎂的殘留量0.05％，硅的含量(2.1％)。
雙線立式喂線方法及其裝置的執行結果鎂芯線的輸線長度29m，輸線速度34m/min，后退長度0.8m。孕育芯線的輸線長度13m，輸線速度65m/min，后退速度20m/min，后退長度0.8m，清理5s，運行時間喂線通道加0.05Mpa的壓縮空氣。
操作過程從觸摸屏中調出前一包的數據，修改輸線速度34m/min，鎂的吸收率38％，鐵水的重量(800Kg/包)，其他數據和前一包相同，無需再輸入。等鐵水包到位后就開動雙線立式喂線機，這時觸摸屏會自動顯示輸入的數據，需加入包芯線長度，退線長度。目前喂絲機運行的狀態，包芯線的加入的當前長度、時間，輸入速度，需要的總長度，總時間，操作人員的編號。
鐵水處理時間球化51s，孕育12s，共計處理時間63s。
如果儲存中有相似的數據，調出后修改不同的地方執行就可以。
示例三、鐵水處理前的化學成分及相關數據硫的含量0.035％，硅的含量(1.6％)，鐵水的重量(1500Kg/包)、溫度(1500℃)。
包芯線1的化學成分(鎂芯線)鎂芯線的每米鎂的重量53.5g/m、每米硅的重量80g/m，輸線速度38m/min，后退速度20m/min，后退長度0.8m，清理時間5s，鎂的吸收率39％。
包芯線2的化學成分(孕育線)每米硅的重量150g/m，硅的吸收率90％，輸線速度70m/min。
鐵水處理后的化學成分及相關數據硫的含量0.007％，鎂的殘留量0.05％，硅的含量(2.09％)。
雙線立式喂線方法及其裝置的執行結果鎂芯線的輸線長度52.9m，輸線速度38m/min，后退長度0.8m。孕育芯線的輸線長度25.2m，輸線速度70m/min，后退速度20m/min，后退長度0.8m，運行時間喂線通道加0.05Mpa的壓縮空氣。
鐵水處理時間球化84s，孕育22s，共計處理時間106s。
示例四、鐵水處理前的化學成分及相關數據硫的含量0.035％，硅的含量(1.6％)，鐵水的重量(5000Kg/包)，溫度(1500℃)。
包芯線1的化學成分(鎂芯線)鎂芯線的每米鎂的重量53.5g/m，每米硅的重量80g/m，輸線速度40m/min，后退速度20m/min，后退長度0.8m，清理時間5s，鎂的吸收率40％。
包芯線2的化學成分(孕育線)每米硅的重量150g/m，硅的吸收率90％，輸線速度70m/min。
鐵水處理后的化學成分及相關數據硫的含量0.007％，鎂的殘留量0.05％，硅的含量(2.0％)。
雙線立式喂線方法及其裝置的執行結果鎂芯線的輸線長度172m，輸線速度40m/min，后退長度0.8m。孕育芯線的輸線長度49.5m，輸線速度70m/min，后退速度20m/min，后退長度0.8m，清理5s，運行時間喂線通道加0.05Mpa的壓縮空氣。
鐵水處理時間球化258s，孕育43s，共計處理時間301s。
實際應用時，由于前一包鐵水與當前鐵水包中的鐵水的化學成分有很多相同之處，包芯線1的化學成分(鎂芯線)，包芯線2的化學成分(孕育線)也相對固定，所以每次輸入的數據很少，這就縮短了數據的輸入時間，使操作簡單，容易。
權利要求
1.一種新型自動雙線立式喂線方法及其裝置，其特征是由包芯線導向裝置、雙線立式喂線機和計算輸入控制單元組成。
2.實現權利要求1所述的雙線立式喂線方法及其裝置主要為雙線立式喂線機，它包括主動箱，在兩個喂線通道的上方分別設有進線口導管，下方分別設有出線口導管，以及設在進、出線口導管之間的包芯線驅動機構，其特征是在主動箱體上設有兩個喂線通道，每個喂線通道有兩個主動驅動輪，兩個被動驅動輪，兩個壓緊裝置和制動單元，每個喂線通道可以單獨控制包芯線的運行，在喂線的過程中喂線通道的壓力保持在0.03-0.1Mpa，處理后瞬間加入0.2-0.5Mpa壓縮空氣，清理喂線通道。
3.根據權利1所述的裝置，計算輸入控制單元的特征是由觸摸屏輸入鐵水和芯線的成分，可編程序控制器計算出所需芯線長度，編碼器或傳感器測量實際加入長度，當實際加入長度等于所需芯線長度時，喂線自動停止。
4.根據權利1所述的裝置，其特征是包芯線導向裝置由兩個轉動的凹形輪和擋塊組成。
5.根據權利2所述的裝置，其特征是主動箱體兩側各設有一個喂線通道。
6.根據權利2所述的裝置，其特征是主動驅動輪或被動驅動輪的側面帶有護板。
7.根據權利2所述的裝置，其特征是在喂線通道通有壓縮空氣。
8.根據權利3所述的裝置，其特征是計算輸入控制單元由觸摸屏、可編程序控制器、編碼器或傳感器組成。
全文摘要
本發明涉及一種用于鐵水進行球化和孕育處理、可輸入金屬實芯線或包芯線的喂線方法及其裝置。其主要特征是由包芯線導向裝置、雙線立式喂線機和計算輸入控制單元組成。導向裝置是由一對凹形輪和擋塊組成。喂線機包含兩個喂線通道。每個喂線通道的包括兩組帶有齒形的主動驅動輪和被動驅動輪組成。每根包芯線可以單獨控制。在喂線通道通有壓縮空氣。計算輸入控制單元是將輸入的鐵水及芯線數據進行加工、控制設備運轉。其優點是數據輸入簡單，單機雙線，體積小，自動化程度高。
文檔編號C22C33/00GK1858265SQ20061004401
公開日2006年11月8日 申請日期2006年5月1日 優先權日2006年5月1日
發明者張清臣 申請人:張清臣