本發明屬于鎂合金鑄軋裝置技術領域，特別涉及一種鎂合金鑄軋供液系統及其合金液液位控制方法。
背景技術：
隨著科技水平的進步，鎂合金鑄軋技術在理論和實踐上均獲得較大的突破，鎂合金鑄軋技術已經實現規模化的推廣，通過鑄軋生產線直接將冶煉后的鎂合金液鑄軋成形，縮減了工藝過程，降低了能源消耗。但是，一方面，現有技術中鎂合金板材鑄軋工業系統中均是通過流量泵控制合金液面，流量泵的啟動與停止時存在延時動作和流量控制精度低的缺陷，流量泵控制裝置的定量輸送的控制難以掌握，無法實現精確控制，造成產品質量不高；另一方面，由于鎂元素化學性質活潑，目前在鎂合金冶煉過程中常用的鎂合金保護氣體為sf6，而sf6氣體是污染氣體，sf6的安全和環保問題是鎂合金產業面臨的一個重要課題，所以，裝置的密封以及保護氣回收處理非常重要。
技術實現要素：
為了解決現有技術中存在的不足，解決鎂合金鑄軋過程中供液精確控制和保護氣回收利用的技術問題，本發明運用氣壓控制的原理提供了一種鎂合金鑄軋供液系統及其合金液液位控制方法，在提高液面控制的穩定性和控制精度的同時，保護氣體可進行回收重復利用。
本發明通過以下技術方案予以實現。
一種鎂合金鑄軋供液系統，它包括鑄軋機、鎂合金液保溫系統、鑄軋機前箱、氣壓系統、plc控制器和用于熔煉鎂合金的鎂合金熔煉系統，其中：
所述鎂合金液保溫系統、鑄軋機前箱、氣壓系統和用于熔煉鎂合金的鎂合金熔煉系統構成密閉系統，鎂合金熔煉系統的出液口通過轉液管一與鎂合金液保溫系統的進液口連通，鎂合金液保溫系統的出液口通過轉液管二與鑄軋機前箱的進液口連通，鑄軋機前箱的出液口通過鑄嘴與鑄軋機連通；所述轉液管一的兩端分別延伸至鎂合金熔煉系統和鎂合金液保溫系統的底部，轉液管一上設置有流量泵；
所述鎂合金液保溫系統底面的位置高于鎂合金熔煉系統底面的位置，密閉的鎂合金液保溫系統的箱蓋分別設置有液位計一、泄壓閥和壓力計一，鎂合金液保溫系統的箱蓋上還設置有保護氣進氣口一與保護氣排氣口一；
所述鑄軋機前箱底面的位置高于鎂合金液保溫系統底面的位置，所述轉液管二貫穿鑄軋機前箱側壁的下部與鑄軋機前箱連通，所述鑄嘴亦貫穿鑄軋機前箱側壁的下部與鑄軋機前箱連通；鑄軋機前箱的箱蓋分別設置有液位計二、壓力計二、保護氣體進氣口二、保護氣體排氣口二與纖塞裝置，纖塞裝置中的纖塞設置于鑄軋機前箱與鑄嘴的連接口處；
所述氣壓系統包括保護氣回收裝置、氣源、氣體存儲裝置、氣體加壓裝置和氣體成分及含量檢測裝置，氣體成分及含量檢測裝置設置于氣體存儲裝置上，氣源中填充有保護氣，氣源與氣體存儲裝置的進氣口連通，氣體存儲裝置的出氣口通過管道分別與氣體加壓裝置的進氣口和保護氣體進氣口二連通，氣體加壓裝置的出氣口通過保護氣進氣管道一與保護氣進氣口一連通；所述保護氣排氣口一通過保護氣排氣管道一與保護氣回收裝置的進氣口連通，保護氣回收裝置的出氣口與氣體存儲裝置的進氣口連通，在保護氣回收裝置和氣體存儲裝置之間設置有單向進氣閥一；所述保護氣排氣管道一上還設置有氣體干燥凈化裝置，保護氣體排氣口二與氣體干燥凈化裝置連通；
所述液位計一、壓力計一與液位計二、壓力計二的信號輸出端分別與plc控制器電氣連接，plc控制器的控制信號輸出端分別與氣壓系統和流量泵的信號輸入端電氣連接；所述轉液管一上位于流量泵與鎂合金液保溫系統之間設置有開關閥一；
所述保護氣進氣管道一上設置有開關閥二，所述保護氣排氣管道一上設置有開關閥三；所述保護氣進氣管道二上設置有單向進氣閥二，所述保護氣排氣管道二上設置有單向排氣閥；所述轉液管二上設置有開關閥四。
進一步地，所述鎂合金液保溫系統的底面與鑄軋機前箱的底面分別沿鎂合金液的流動方向傾斜向上設置。
進一步地，所述保護氣的成分為sf6和n2的混合氣體。
進一步地，所述鎂合金液保溫系統的內層材質為耐熱的不銹鋼，外層材質為耐壓的結構鋼。
一種鎂合金鑄軋供液系統的合金液液位控制方法，其特征在于按下述步驟依次進行：
a、向鎂合金熔煉系統、鎂合金液保溫系統、鑄軋機前箱的密閉系統內通入保護氣體；
b、關閉開關閥一，向鎂合金熔煉系統中按需要冶煉的合金成分及其重量配比添加原料，經充分的冶煉后獲得鎂合金液；
c、打開開關閥一、開關閥三，開關閥二、開關閥四處于關閉狀態，plc控制器控制流量泵啟動，使鎂合金液從鎂合金熔煉系統泵送至鎂合金液保溫系統中，同時鎂合金液保溫系統中的與壓入的鎂合金液等體積的保護氣通過保護氣排氣口一經氣體干燥凈化裝置回收至保護氣回收裝置中；壓力計一與液位計一分別實時將鎂合金液保溫系統內的壓力值和液面高度傳輸至plc控制器；當鎂合金液保溫系統的液面高度到達液位計一預先設定的上限值時，plc控制器控制流量泵停止工作；
d、關閉開關閥一、開關閥三，打開開關閥二和開關閥四，纖塞裝置關閉，在鎂合金液保溫系統中通入經氣體加壓裝置加壓的保護氣體，將鎂合金保溫系統中的鎂合金液通過轉液管二壓入鑄軋機前箱中，同時鑄軋機前箱中的與壓入的鎂合金液等體積的保護氣通過保護氣排氣口二經氣體干燥凈化裝置回收至保護氣回收裝置中；當鑄軋機前箱中液面高度到達預設的上限值時，開啟纖塞裝置，繼續向鎂合金液保溫系統中通入加壓保護氣體，鑄軋機前箱中鎂液通過鑄嘴進入鑄軋機，鑄軋機開始鎂合金鑄軋工序；鑄軋機工作過程中，壓力計二與液位計二分別實時將鑄軋機前箱的壓力值和液面高度傳輸至plc控制器，plc控制器控制加壓氣體的壓強和加壓速度，由此使鑄軋機前箱中鎂合金液液面保持平穩；
e、當鎂合金液保溫系統中液面高度到達液位計一預設的下限值后，開關閥一持續處于關閉狀態，關閉纖塞裝置，同時關閉開關閥二，打開開關閥三與開關閥四，開關閥三打開以后，鎂合金液保溫系統中的高壓保護氣體經氣體干燥凈化裝置回收至保護氣回收裝置中，同時鑄軋機前箱中鎂液回流至鎂合金液保溫系統中，氣體存儲裝置通過保護氣進氣口二向鑄軋機前箱中通入保護氣；通過氣體成分及含量檢測裝置檢測氣體存儲裝置中sf6和n2的比例，從氣源中分別補充sf6和n2氣體使其比例達到保護氣成分配比的要求后儲存于氣體存儲裝置中，留待下一工作循環中使用；
f、最后，鑄軋機作業完成，重復步驟b~e，進行下一次工作循環。
本發明與現有技術相比具有以下有益效果。
本發明提供的一種鎂合金鑄軋供液系統及其合金液液位控制方法，其中壓力計、液位計與plc控制器相連接，將檢測結果反饋給plc控制器，進而控制保護氣體供給系統，通過控制鎂合金液保溫系統內氣體壓力使鎂合金液從鎂合金液保溫系統流到鑄軋機前箱中，進而進入到鑄軋機實現鑄軋。整個過程運用氣壓控制的原理，利用保護氣體壓力實時控制液面高度，提高了液面控制的穩定性和控制精度，保護氣體可進行回收重復利用，具有綠色環保的特點。
附圖說明
圖1為本發明整體結構示意圖。
圖中，1、鑄軋機；2、鑄嘴；3、鑄軋機前箱；4、液位二；5、壓力計二；6、轉液管二；7、鎂合金液保溫系統；8、液位計一；9、泄壓閥；10、壓力計一；11、鎂合金熔煉系統；12、轉液管一；13、開關閥一；14、氣體干燥凈化裝置；15、開關閥三；16、保護氣回收裝置；17、氣源；18、氣體存儲裝置；19、氣體加壓裝置；20、開關閥二；21、開關閥四；22、纖塞裝置；23、流量泵，24、氣體成分及含量檢測裝置。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明做詳細說明：本實施例是以本發明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下面的實施例。
如圖1所示的一種鎂合金鑄軋供液系統，它包括鑄軋機1、鎂合金液保溫系統7、鑄軋機前箱3、氣壓系統、plc控制器和用于熔煉鎂合金的鎂合金熔煉系統11，其中：
所述鎂合金液保溫系統7、鑄軋機前箱3、氣壓系統和用于熔煉鎂合金的鎂合金熔煉系統11構成密閉系統，鎂合金熔煉系統11的出液口通過轉液管一12與鎂合金液保溫系統7的進液口連通，鎂合金液保溫系統7的出液口通過轉液管二6與鑄軋機前箱3的進液口連通，鑄軋機前箱3的出液口通過鑄嘴2與鑄軋機1連通；所述轉液管一12的兩端分別延伸至鎂合金熔煉系統11和鎂合金液保溫系統7的底部，轉液管一12上設置有流量泵23；
所述鎂合金液保溫系統7底面的位置高于鎂合金熔煉系統11底面的位置，密閉的鎂合金液保溫系統7的箱蓋分別設置有液位計一8、泄壓閥9和壓力計一10，當鎂合金液保溫系統內氣體超過一定壓強時，泄壓閥9泄壓，防止發生爆炸；鎂合金液保溫系統7的箱蓋上還設置有保護氣進氣口一與保護氣排氣口一；
所述鑄軋機前箱3底面的位置高于鎂合金液保溫系統7底面的位置，所述轉液管二6貫穿鑄軋機前箱3側壁的下部與鑄軋機前箱3連通，所述鑄嘴2亦貫穿鑄軋機前箱3側壁的下部與鑄軋機前箱3連通；鑄軋機前箱3的箱蓋分別設置有液位計二4、壓力計二5、保護氣體進氣口二、保護氣體排氣口二與纖塞裝置22，纖塞裝置22中的纖塞設置于鑄軋機前箱3與鑄嘴2的連接口處；
所述氣壓系統包括保護氣回收裝置16、氣源17、氣體存儲裝置18、氣體加壓裝置19和氣體成分及含量檢測裝置24，氣體成分及含量檢測裝置24設置于氣體存儲裝置18上，氣源17中填充有保護氣，氣源17與氣體存儲裝置18的進氣口連通，氣體存儲裝置18的出氣口通過管道分別與氣體加壓裝置19的進氣口和保護氣體進氣口二連通，氣體加壓裝置19的出氣口通過保護氣進氣管道一與保護氣進氣口一連通；所述保護氣排氣口一通過保護氣排氣管道一與保護氣回收裝置16的進氣口連通，保護氣回收裝置16的出氣口與氣體存儲裝置18的進氣口連通，在保護氣回收裝置16和氣體存儲裝置18之間設置有單向進氣閥一；所述保護氣排氣管道一上還設置有氣體干燥凈化裝置14，保護氣體排氣口二與氣體干燥凈化裝置14連通，所述氣體干燥凈化裝置14用于除去回收的保護氣體中的雜質，便于保護氣體的回收利用；
所述液位計一8、壓力計一10與液位計二4、壓力計二5的信號輸出端分別與plc控制器電氣連接，plc控制器的控制信號輸出端分別與氣壓系統和流量泵23的信號輸入端電氣連接；所述轉液管一12上位于流量泵23與鎂合金液保溫系統7之間設置有開關閥一13；
所述保護氣進氣管道一上設置有開關閥二20，所述保護氣排氣管道一上設置有開關閥三15，所述保護氣進氣管道二上設置有單向進氣閥二，所述保護氣排氣管道二上設置有單向排氣閥；所述轉液管二6上設置有開關閥四21。
進一步地，所述鎂合金液保溫系統7的底面與鑄軋機前箱3的底面分別沿鎂合金液的流動方向傾斜向上設置。
進一步地，所述保護氣的成分為sf6和n2的混合氣體。
進一步地，由于控制液面過程中需要高壓氣體，鎂合金液保溫系統7不僅需耐熱還需耐高壓，所以鎂合金液保溫系統7的材料需采用新型復合材料，即所述鎂合金液保溫系統7的內層材質為耐熱的不銹鋼，外層材質為耐壓的結構鋼。
一種鎂合金鑄軋供液系統的合金液液位控制方法，其特征在于按下述步驟依次進行：
a、向鎂合金熔煉系統11、鎂合金液保溫系統7、鑄軋機前箱3的密閉系統內通入保護氣體；
b、關閉開關閥一13，向鎂合金熔煉系統11中按需要冶煉的合金成分及其重量配比添加原料，經充分的冶煉后獲得鎂合金液；
c、打開開關閥一13、開關閥三15，開關閥二20、開關閥四21處于關閉狀態，plc控制器控制流量泵23啟動，使鎂合金液從鎂合金熔煉系統11泵送至鎂合金液保溫系統7中，同時鎂合金液保溫系統7中的與壓入的鎂合金液等體積的保護氣通過保護氣排氣口一經氣體干燥凈化裝置14回收至保護氣回收裝置16中；壓力計一10與液位計一8分別實時將鎂合金液保溫系統7內的壓力值和液面高度傳輸至plc控制器；當鎂合金液保溫系統7的液面高度到達液位計一8預先設定的上限值時，plc控制器控制流量泵23停止工作；
d、關閉開關閥一13、開關閥三15，打開開關閥二20和開關閥四21，纖塞裝置22關閉，在鎂合金液保溫系統7中通入經氣體加壓裝置19加壓的保護氣體，將鎂合金保溫系統7中的鎂合金液通過轉液管二6壓入鑄軋機前箱3中，同時鑄軋機前箱3中的與壓入的鎂合金液等體積的保護氣通過保護氣排氣口二經氣體干燥凈化裝置14回收至保護氣回收裝置16中；當鑄軋機前箱3中液面高度到達預設的上限值時，開啟纖塞裝置22，繼續向鎂合金液保溫系統7中通入加壓保護氣體，鑄軋機前箱3中鎂液通過鑄嘴2進入鑄軋機1，鑄軋機1開始鎂合金鑄軋工序；鑄軋機1工作過程中，壓力計二5與液位計二4分別實時將鑄軋機前箱3的壓力值和液面高度傳輸至plc控制器，plc控制器控制加壓氣體的壓強和加壓速度，由此使鑄軋機前箱3中鎂合金液液面保持平穩；
e、當鎂合金液保溫系統7中液面高度到達液位計一8預設的下限值后，開關閥一13持續處于關閉狀態，關閉纖塞裝置22，同時關閉開關閥二20，打開開關閥三15與開關閥四21，開關閥三15打開以后，鎂合金液保溫系統7中的高壓保護氣體經氣體干燥凈化裝置14回收至保護氣回收裝置16中，同時鑄軋機前箱3中鎂液回流至鎂合金液保溫系統7中，氣體存儲裝置18通過保護氣進氣口二向鑄軋機前箱3中通入保護氣；通過氣體成分及含量檢測裝置24檢測氣體存儲裝置18中sf6和n2的比例，從氣源17中分別補充sf6和n2氣體使其比例達到保護氣成分配比的要求后儲存于氣體存儲裝置18中，留待下一工作循環中使用；
f、最后，鑄軋機1作業完成，重復步驟b~e，進行下一次工作循環。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。