本發(fā)明屬于鎂合金鑄軋裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鎂合金鑄軋供液系統(tǒng)及其合金液液位控制方法。

背景技術(shù)：

隨著科技水平的進(jìn)步，鎂合金鑄軋技術(shù)在理論和實(shí)踐上均獲得較大的突破，鎂合金鑄軋技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；耐茝V，通過鑄軋生產(chǎn)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(xiàn)有技術(shù)中鎂合金板材鑄軋工業(yè)系統(tǒng)中均是通過流量泵控制合金液面，流量泵的啟動(dòng)與停止時(shí)存在延時(shí)動(dòng)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(shí)現(xiàn)精確控制，造成產(chǎn)品質(zhì)量不高；另一方面，由于鎂元素化學(xué)性質(zhì)活潑，目前在鎂合金冶煉過程中常用的鎂合金保護(hù)氣體為sf6，而sf6氣體是污染氣體，sf6的安全和環(huán)保問題是鎂合金產(chǎn)業(yè)面臨的一個(gè)重要課題，所以，裝置的密封以及保護(hù)氣回收處理非常重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)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(hù)氣回收利用的技術(shù)問題，本發(fā)明運(yùn)用氣壓控制的原理提供了一種鎂合金鑄軋供液系統(tǒng)及其合金液液位控制方法，在提高液面控制的穩(wěn)定性和控制精度的同時(shí)，保護(hù)氣體可進(jìn)行回收重復(fù)利用。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

一種鎂合金鑄軋供液系統(tǒng)，它包括鑄軋機(jī)、鎂合金液保溫系統(tǒng)、鑄軋機(jī)前箱、氣壓系統(tǒng)、plc控制器和用于熔煉鎂合金的鎂合金熔煉系統(tǒng)，其中：

所述鎂合金液保溫系統(tǒng)、鑄軋機(jī)前箱、氣壓系統(tǒng)和用于熔煉鎂合金的鎂合金熔煉系統(tǒng)構(gòu)成密閉系統(tǒng)，鎂合金熔煉系統(tǒng)的出液口通過轉(zhuǎn)液管一與鎂合金液保溫系統(tǒng)的進(jìn)液口連通，鎂合金液保溫系統(tǒng)的出液口通過轉(zhuǎn)液管二與鑄軋機(jī)前箱的進(jìn)液口連通，鑄軋機(jī)前箱的出液口通過鑄嘴與鑄軋機(jī)連通；所述轉(zhuǎn)液管一的兩端分別延伸至鎂合金熔煉系統(tǒng)和鎂合金液保溫系統(tǒng)的底部，轉(zhuǎn)液管一上設(shè)置有流量泵；

所述鎂合金液保溫系統(tǒng)底面的位置高于鎂合金熔煉系統(tǒng)底面的位置，密閉的鎂合金液保溫系統(tǒng)的箱蓋分別設(shè)置有液位計(jì)一、泄壓閥和壓力計(jì)一，鎂合金液保溫系統(tǒng)的箱蓋上還設(shè)置有保護(hù)氣進(jìn)氣口一與保護(hù)氣排氣口一；

所述鑄軋機(jī)前箱底面的位置高于鎂合金液保溫系統(tǒng)底面的位置，所述轉(zhuǎn)液管二貫穿鑄軋機(jī)前箱側(cè)壁的下部與鑄軋機(jī)前箱連通，所述鑄嘴亦貫穿鑄軋機(jī)前箱側(cè)壁的下部與鑄軋機(jī)前箱連通；鑄軋機(jī)前箱的箱蓋分別設(shè)置有液位計(jì)二、壓力計(jì)二、保護(hù)氣體進(jìn)氣口二、保護(hù)氣體排氣口二與纖塞裝置，纖塞裝置中的纖塞設(shè)置于鑄軋機(jī)前箱與鑄嘴的連接口處；

所述氣壓系統(tǒng)包括保護(hù)氣回收裝置、氣源、氣體存儲(chǔ)裝置、氣體加壓裝置和氣體成分及含量檢測(cè)裝置，氣體成分及含量檢測(cè)裝置設(shè)置于氣體存儲(chǔ)裝置上，氣源中填充有保護(hù)氣，氣源與氣體存儲(chǔ)裝置的進(jìn)氣口連通，氣體存儲(chǔ)裝置的出氣口通過管道分別與氣體加壓裝置的進(jìn)氣口和保護(hù)氣體進(jìn)氣口二連通，氣體加壓裝置的出氣口通過保護(hù)氣進(jìn)氣管道一與保護(hù)氣進(jìn)氣口一連通；所述保護(hù)氣排氣口一通過保護(hù)氣排氣管道一與保護(hù)氣回收裝置的進(jìn)氣口連通，保護(hù)氣回收裝置的出氣口與氣體存儲(chǔ)裝置的進(jìn)氣口連通，在保護(hù)氣回收裝置和氣體存儲(chǔ)裝置之間設(shè)置有單向進(jìn)氣閥一；所述保護(hù)氣排氣管道一上還設(shè)置有氣體干燥凈化裝置，保護(hù)氣體排氣口二與氣體干燥凈化裝置連通；

所述液位計(jì)一、壓力計(jì)一與液位計(jì)二、壓力計(jì)二的信號(hào)輸出端分別與plc控制器電氣連接，plc控制器的控制信號(hào)輸出端分別與氣壓系統(tǒng)和流量泵的信號(hào)輸入端電氣連接；所述轉(zhuǎn)液管一上位于流量泵與鎂合金液保溫系統(tǒng)之間設(shè)置有開關(guān)閥一；

所述保護(hù)氣進(jìn)氣管道一上設(shè)置有開關(guān)閥二，所述保護(hù)氣排氣管道一上設(shè)置有開關(guān)閥三；所述保護(hù)氣進(jìn)氣管道二上設(shè)置有單向進(jìn)氣閥二，所述保護(hù)氣排氣管道二上設(shè)置有單向排氣閥；所述轉(zhuǎn)液管二上設(shè)置有開關(guān)閥四。

進(jìn)一步地，所述鎂合金液保溫系統(tǒng)的底面與鑄軋機(jī)前箱的底面分別沿鎂合金液的流動(dòng)方向傾斜向上設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述保護(hù)氣的成分為sf6和n2的混合氣體。

進(jìn)一步地，所述鎂合金液保溫系統(tǒng)的內(nèi)層材質(zhì)為耐熱的不銹鋼，外層材質(zhì)為耐壓的結(jié)構(gòu)鋼。

一種鎂合金鑄軋供液系統(tǒng)的合金液液位控制方法，其特征在于按下述步驟依次進(jìn)行：

a、向鎂合金熔煉系統(tǒng)、鎂合金液保溫系統(tǒng)、鑄軋機(jī)前箱的密閉系統(tǒng)內(nèi)通入保護(hù)氣體；

b、關(guān)閉開關(guān)閥一，向鎂合金熔煉系統(tǒng)中按需要冶煉的合金成分及其重量配比添加原料，經(jīng)充分的冶煉后獲得鎂合金液；

c、打開開關(guān)閥一、開關(guān)閥三，開關(guān)閥二、開關(guān)閥四處于關(guān)閉狀態(tài)，plc控制器控制流量泵啟動(dòng)，使鎂合金液從鎂合金熔煉系統(tǒng)泵送至鎂合金液保溫系統(tǒng)中，同時(shí)鎂合金液保溫系統(tǒng)中的與壓入的鎂合金液等體積的保護(hù)氣通過保護(hù)氣排氣口一經(jīng)氣體干燥凈化裝置回收至保護(hù)氣回收裝置中；壓力計(jì)一與液位計(jì)一分別實(shí)時(shí)將鎂合金液保溫系統(tǒng)內(nèi)的壓力值和液面高度傳輸至plc控制器；當(dāng)鎂合金液保溫系統(tǒng)的液面高度到達(dá)液位計(jì)一預(yù)先設(shè)定的上限值時(shí)，plc控制器控制流量泵停止工作；

d、關(guān)閉開關(guān)閥一、開關(guān)閥三，打開開關(guān)閥二和開關(guān)閥四，纖塞裝置關(guān)閉，在鎂合金液保溫系統(tǒng)中通入經(jīng)氣體加壓裝置加壓的保護(hù)氣體，將鎂合金保溫系統(tǒng)中的鎂合金液通過轉(zhuǎn)液管二壓入鑄軋機(jī)前箱中，同時(shí)鑄軋機(jī)前箱中的與壓入的鎂合金液等體積的保護(hù)氣通過保護(hù)氣排氣口二經(jīng)氣體干燥凈化裝置回收至保護(hù)氣回收裝置中；當(dāng)鑄軋機(jī)前箱中液面高度到達(dá)預(yù)設(shè)的上限值時(shí)，開啟纖塞裝置，繼續(xù)向鎂合金液保溫系統(tǒng)中通入加壓保護(hù)氣體，鑄軋機(jī)前箱中鎂液通過鑄嘴進(jìn)入鑄軋機(jī)，鑄軋機(jī)開始鎂合金鑄軋工序；鑄軋機(jī)工作過程中，壓力計(jì)二與液位計(jì)二分別實(shí)時(shí)將鑄軋機(jī)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(qiáng)和加壓速度，由此使鑄軋機(jī)前箱中鎂合金液液面保持平穩(wěn)；

e、當(dāng)鎂合金液保溫系統(tǒng)中液面高度到達(dá)液位計(jì)一預(yù)設(shè)的下限值后，開關(guān)閥一持續(xù)處于關(guān)閉狀態(tài)，關(guān)閉纖塞裝置，同時(shí)關(guān)閉開關(guān)閥二，打開開關(guān)閥三與開關(guān)閥四，開關(guān)閥三打開以后，鎂合金液保溫系統(tǒng)中的高壓保護(hù)氣體經(jīng)氣體干燥凈化裝置回收至保護(hù)氣回收裝置中，同時(shí)鑄軋機(jī)前箱中鎂液回流至鎂合金液保溫系統(tǒng)中，氣體存儲(chǔ)裝置通過保護(hù)氣進(jìn)氣口二向鑄軋機(jī)前箱中通入保護(hù)氣；通過氣體成分及含量檢測(cè)裝置檢測(cè)氣體存儲(chǔ)裝置中sf6和n2的比例，從氣源中分別補(bǔ)充sf6和n2氣體使其比例達(dá)到保護(hù)氣成分配比的要求后儲(chǔ)存于氣體存儲(chǔ)裝置中，留待下一工作循環(huán)中使用；

f、最后，鑄軋機(jī)作業(yè)完成，重復(fù)步驟b~e，進(jìn)行下一次工作循環(huán)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。

本發(fā)明提供的一種鎂合金鑄軋供液系統(tǒng)及其合金液液位控制方法，其中壓力計(jì)、液位計(jì)與plc控制器相連接，將檢測(cè)結(jié)果反饋給plc控制器，進(jìn)而控制保護(hù)氣體供給系統(tǒng)，通過控制鎂合金液保溫系統(tǒng)內(nèi)氣體壓力使鎂合金液從鎂合金液保溫系統(tǒng)流到鑄軋機(jī)前箱中，進(jìn)而進(jìn)入到鑄軋機(jī)實(shí)現(xiàn)鑄軋。整個(gè)過程運(yùn)用氣壓控制的原理，利用保護(hù)氣體壓力實(shí)時(shí)控制液面高度，提高了液面控制的穩(wěn)定性和控制精度，保護(hù)氣體可進(jìn)行回收重復(fù)利用，具有綠色環(huán)保的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、鑄軋機(jī)；2、鑄嘴；3、鑄軋機(jī)前箱；4、液位二；5、壓力計(jì)二；6、轉(zhuǎn)液管二；7、鎂合金液保溫系統(tǒng)；8、液位計(jì)一；9、泄壓閥；10、壓力計(jì)一；11、鎂合金熔煉系統(tǒng)；12、轉(zhuǎn)液管一；13、開關(guān)閥一；14、氣體干燥凈化裝置；15、開關(guān)閥三；16、保護(hù)氣回收裝置；17、氣源；18、氣體存儲(chǔ)裝置；19、氣體加壓裝置；20、開關(guān)閥二；21、開關(guān)閥四；22、纖塞裝置；23、流量泵，24、氣體成分及含量檢測(cè)裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說明：本實(shí)施例是以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下面的實(shí)施例。

如圖1所示的一種鎂合金鑄軋供液系統(tǒng)，它包括鑄軋機(jī)1、鎂合金液保溫系統(tǒng)7、鑄軋機(jī)前箱3、氣壓系統(tǒng)、plc控制器和用于熔煉鎂合金的鎂合金熔煉系統(tǒng)11，其中：

所述鎂合金液保溫系統(tǒng)7、鑄軋機(jī)前箱3、氣壓系統(tǒng)和用于熔煉鎂合金的鎂合金熔煉系統(tǒng)11構(gòu)成密閉系統(tǒng)，鎂合金熔煉系統(tǒng)11的出液口通過轉(zhuǎn)液管一12與鎂合金液保溫系統(tǒng)7的進(jìn)液口連通，鎂合金液保溫系統(tǒng)7的出液口通過轉(zhuǎn)液管二6與鑄軋機(jī)前箱3的進(jìn)液口連通，鑄軋機(jī)前箱3的出液口通過鑄嘴2與鑄軋機(jī)1連通；所述轉(zhuǎn)液管一12的兩端分別延伸至鎂合金熔煉系統(tǒng)11和鎂合金液保溫系統(tǒng)7的底部，轉(zhuǎn)液管一12上設(shè)置有流量泵23；

所述鎂合金液保溫系統(tǒng)7底面的位置高于鎂合金熔煉系統(tǒng)11底面的位置，密閉的鎂合金液保溫系統(tǒng)7的箱蓋分別設(shè)置有液位計(jì)一8、泄壓閥9和壓力計(jì)一10，當(dāng)鎂合金液保溫系統(tǒng)內(nèi)氣體超過一定壓強(qiáng)時(shí)，泄壓閥9泄壓，防止發(fā)生爆炸；鎂合金液保溫系統(tǒng)7的箱蓋上還設(shè)置有保護(hù)氣進(jìn)氣口一與保護(hù)氣排氣口一；

所述鑄軋機(jī)前箱3底面的位置高于鎂合金液保溫系統(tǒng)7底面的位置，所述轉(zhuǎn)液管二6貫穿鑄軋機(jī)前箱3側(cè)壁的下部與鑄軋機(jī)前箱3連通，所述鑄嘴2亦貫穿鑄軋機(jī)前箱3側(cè)壁的下部與鑄軋機(jī)前箱3連通；鑄軋機(jī)前箱3的箱蓋分別設(shè)置有液位計(jì)二4、壓力計(jì)二5、保護(hù)氣體進(jìn)氣口二、保護(hù)氣體排氣口二與纖塞裝置22，纖塞裝置22中的纖塞設(shè)置于鑄軋機(jī)前箱3與鑄嘴2的連接口處；

所述氣壓系統(tǒng)包括保護(hù)氣回收裝置16、氣源17、氣體存儲(chǔ)裝置18、氣體加壓裝置19和氣體成分及含量檢測(cè)裝置24，氣體成分及含量檢測(cè)裝置24設(shè)置于氣體存儲(chǔ)裝置18上，氣源17中填充有保護(hù)氣，氣源17與氣體存儲(chǔ)裝置18的進(jìn)氣口連通，氣體存儲(chǔ)裝置18的出氣口通過管道分別與氣體加壓裝置19的進(jìn)氣口和保護(hù)氣體進(jìn)氣口二連通，氣體加壓裝置19的出氣口通過保護(hù)氣進(jìn)氣管道一與保護(hù)氣進(jìn)氣口一連通；所述保護(hù)氣排氣口一通過保護(hù)氣排氣管道一與保護(hù)氣回收裝置16的進(jìn)氣口連通，保護(hù)氣回收裝置16的出氣口與氣體存儲(chǔ)裝置18的進(jìn)氣口連通，在保護(hù)氣回收裝置16和氣體存儲(chǔ)裝置18之間設(shè)置有單向進(jìn)氣閥一；所述保護(hù)氣排氣管道一上還設(shè)置有氣體干燥凈化裝置14，保護(hù)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(hù)氣體中的雜質(zhì)，便于保護(hù)氣體的回收利用；

所述液位計(jì)一8、壓力計(jì)一10與液位計(jì)二4、壓力計(jì)二5的信號(hào)輸出端分別與plc控制器電氣連接，plc控制器的控制信號(hào)輸出端分別與氣壓系統(tǒng)和流量泵23的信號(hào)輸入端電氣連接；所述轉(zhuǎn)液管一12上位于流量泵23與鎂合金液保溫系統(tǒng)7之間設(shè)置有開關(guān)閥一13；

所述保護(hù)氣進(jìn)氣管道一上設(shè)置有開關(guān)閥二20，所述保護(hù)氣排氣管道一上設(shè)置有開關(guān)閥三15，所述保護(hù)氣進(jìn)氣管道二上設(shè)置有單向進(jìn)氣閥二，所述保護(hù)氣排氣管道二上設(shè)置有單向排氣閥；所述轉(zhuǎn)液管二6上設(shè)置有開關(guān)閥四21。

進(jìn)一步地，所述鎂合金液保溫系統(tǒng)7的底面與鑄軋機(jī)前箱3的底面分別沿鎂合金液的流動(dòng)方向傾斜向上設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述保護(hù)氣的成分為sf6和n2的混合氣體。

進(jìn)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(tǒng)7不僅需耐熱還需耐高壓，所以鎂合金液保溫系統(tǒng)7的材料需采用新型復(fù)合材料，即所述鎂合金液保溫系統(tǒng)7的內(nèi)層材質(zhì)為耐熱的不銹鋼，外層材質(zhì)為耐壓的結(jié)構(gòu)鋼。

一種鎂合金鑄軋供液系統(tǒng)的合金液液位控制方法，其特征在于按下述步驟依次進(jìn)行：

a、向鎂合金熔煉系統(tǒng)11、鎂合金液保溫系統(tǒng)7、鑄軋機(jī)前箱3的密閉系統(tǒng)內(nèi)通入保護(hù)氣體；

b、關(guān)閉開關(guān)閥一13，向鎂合金熔煉系統(tǒng)11中按需要冶煉的合金成分及其重量配比添加原料，經(jīng)充分的冶煉后獲得鎂合金液；

c、打開開關(guān)閥一13、開關(guān)閥三15，開關(guān)閥二20、開關(guān)閥四21處于關(guān)閉狀態(tài)，plc控制器控制流量泵23啟動(dòng)，使鎂合金液從鎂合金熔煉系統(tǒng)11泵送至鎂合金液保溫系統(tǒng)7中，同時(shí)鎂合金液保溫系統(tǒng)7中的與壓入的鎂合金液等體積的保護(hù)氣通過保護(hù)氣排氣口一經(jīng)氣體干燥凈化裝置14回收至保護(hù)氣回收裝置16中；壓力計(jì)一10與液位計(jì)一8分別實(shí)時(shí)將鎂合金液保溫系統(tǒng)7內(nèi)的壓力值和液面高度傳輸至plc控制器；當(dāng)鎂合金液保溫系統(tǒng)7的液面高度到達(dá)液位計(jì)一8預(yù)先設(shè)定的上限值時(shí)，plc控制器控制流量泵23停止工作；

d、關(guān)閉開關(guān)閥一13、開關(guān)閥三15，打開開關(guān)閥二20和開關(guān)閥四21，纖塞裝置22關(guān)閉，在鎂合金液保溫系統(tǒng)7中通入經(jīng)氣體加壓裝置19加壓的保護(hù)氣體，將鎂合金保溫系統(tǒng)7中的鎂合金液通過轉(zhuǎn)液管二6壓入鑄軋機(jī)前箱3中，同時(shí)鑄軋機(jī)前箱3中的與壓入的鎂合金液等體積的保護(hù)氣通過保護(hù)氣排氣口二經(jīng)氣體干燥凈化裝置14回收至保護(hù)氣回收裝置16中；當(dāng)鑄軋機(jī)前箱3中液面高度到達(dá)預(yù)設(shè)的上限值時(shí)，開啟纖塞裝置22，繼續(xù)向鎂合金液保溫系統(tǒng)7中通入加壓保護(hù)氣體，鑄軋機(jī)前箱3中鎂液通過鑄嘴2進(jìn)入鑄軋機(jī)1，鑄軋機(jī)1開始鎂合金鑄軋工序；鑄軋機(jī)1工作過程中，壓力計(jì)二5與液位計(jì)二4分別實(shí)時(shí)將鑄軋機(jī)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(qiáng)和加壓速度，由此使鑄軋機(jī)前箱3中鎂合金液液面保持平穩(wěn)；

e、當(dāng)鎂合金液保溫系統(tǒng)7中液面高度到達(dá)液位計(jì)一8預(yù)設(shè)的下限值后，開關(guān)閥一13持續(xù)處于關(guān)閉狀態(tài)，關(guān)閉纖塞裝置22，同時(shí)關(guān)閉開關(guān)閥二20，打開開關(guān)閥三15與開關(guān)閥四21，開關(guān)閥三15打開以后，鎂合金液保溫系統(tǒng)7中的高壓保護(hù)氣體經(jīng)氣體干燥凈化裝置14回收至保護(hù)氣回收裝置16中，同時(shí)鑄軋機(jī)前箱3中鎂液回流至鎂合金液保溫系統(tǒng)7中，氣體存儲(chǔ)裝置18通過保護(hù)氣進(jìn)氣口二向鑄軋機(jī)前箱3中通入保護(hù)氣；通過氣體成分及含量檢測(cè)裝置24檢測(cè)氣體存儲(chǔ)裝置18中sf6和n2的比例，從氣源17中分別補(bǔ)充sf6和n2氣體使其比例達(dá)到保護(hù)氣成分配比的要求后儲(chǔ)存于氣體存儲(chǔ)裝置18中，留待下一工作循環(huán)中使用；

f、最后，鑄軋機(jī)1作業(yè)完成，重復(fù)步驟b~e，進(jìn)行下一次工作循環(huán)。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。