Technische Mittel zur Messung und Steuerung in der Gießerei

Die Verbesserung der Effizienz und Qualität der Gießprozesssteuerung hängt mit der Lösung der Probleme der Messung und Steuerung verschiedener technologischer Parameter zusammen, die den Prozessablauf beeinflussen oder die wichtigsten Qualitätsindikatoren sind. Zu diesen Parametern in einer Gießerei gehören:

• Füllgrad der geladenen Materialien in Schmelzanlagen sowie in Trichtern von Abteilungen zur Herstellung von Gemischen und Mischungen;

• Füllstand flüssigen Metalls in Gussformen;

• Masse, Verbrauch, Dichte, Konzentration und chemische Zusammensetzung verschiedener Materialien;

• Feuchtigkeit, Temperatur, Fließfähigkeit oder Formbarkeit von Mischungen;

• chemische Zusammensetzung und Temperatur von Schmelzen usw.

Die Kontrolle dieser Parameter ist schwierig, da für in Gießereien installierte Sensoren zusätzlich zu den üblichen Anforderungen an Genauigkeit, Geschwindigkeit, Empfindlichkeit und Stabilität der Eigenschaften, die an alle Sensoren gestellt werden, zusätzliche Anforderungen an Festigkeit, Beständigkeit gegen aggressive Materialien und hohe Temperaturen gestellt werden , Staub, Vibrationen usw.

Die Kontrolle der wichtigsten technologischen Parameter in Gussprozessen ist noch nicht vollständig geklärt, und die Weiterentwicklung neuer Methoden und Mittel zur Messung und Kontrolle ist erforderlich, wobei die Ergebnisse statistischer Studien und die Berechnung von Parametern anhand indirekter Indikatoren verwendet werden Controller, moderne Computertechnologien usw.

Füllstandssensoren

Füllstandssensoren für Gießereimaterial Sie werden häufig in Steuerungssystemen zum Vorbereiten und Einfüllen einer Charge in Schmelzeinheiten, zum Vorbereiten einer Mischung und zum Gießen von Schmelzen in Formen eingesetzt.

Die Hauptanforderung an Füllstandsensoren ist eine hohe Betriebssicherheit, da Fehlbedienungen oder Ausfälle zu einer Notfallsituation im technologischen Prozess führen: Überlauf oder Entleerung von Behältern, Schmelzeinheiten, Überlauf oder Unterfüllung von Metallen in der Form usw.

In Steuerungssystemen zur Vorbereitung der Beschickung und Beschickung von Schmelzeinheiten in einer Gießerei werden Ladestock-, Winden-, Hebel-, Kontakt-, Thermostat-, fotoelektrische und andere Füllstandsensoren verwendet.

Füllstandssensor Die Ladung besteht strukturell aus einem stählernen Ladestock, der sich im kontrollierten Hohlraum des Turms bewegt. Der Kolben ist mit einer Wippe verbunden, die von einem Elektromagneten angetrieben wird und durch eine Feder in ihre Ausgangsposition zurückkehrt.

Wenn Spannung vom Motor an den Stromkreis angelegt wird, dreht sich eine Nocke, die periodisch den Kontakt im Zwischenrelaiskreis schließt. Wenn das Relais betätigt wird, schaltet es einen Elektromagneten ein, der den Reinigungsstab in den kontrollierten Bereich der Kuppel bringt.

Befindet sich im kontrollierten Raum keine Ladung, schließt der Kolben bei seiner Bewegung einen Kontakt im Signalrelaiskreis, der einen Befehlsimpuls zum Laden der Ladung im Dom ausgibt.

Winden-Niveausensor ist ein rotierender Block mit einem flexiblen Kabel, an dessen einem Ende eine Last hängt. Das Gerät wird in einem speziellen Hohlbogen oberhalb des Einfüllfensters der Kuppel montiert. Um das Knie vor hohen Temperaturen zu schützen, wird es kontinuierlich mit Druckluft angeblasen.

Der Betrieb des Sensors und des Ladesystems wird so blockiert, dass das Entladen des Kopfes mit dem Anheben der Last beginnt und das Absenken der Last erst nach dem Entladen des nächsten Kopfes beginnt.

Hebel-Niveausensor besteht aus einem Hebel, der im Gussstein der Kuppel montiert ist, und einer Stange mit einer Feder, an deren Ende die Startkontakte montiert sind. Wenn die Kuppel vollständig belastet ist, dringt der Hebel in den Hohlraum des Ziegels ein und die Kontakte öffnen sich. Wenn die Ladung unter den Hebel sinkt, wird dieser durch die Feder zusammengedrückt, die Kontakte schließen sich und geben ein Ladesignal an das nächste Ohr.

Die beschriebenen Sensoren sind einfach aufgebaut und können in jeder Gießerei hergestellt werden. Das Vorhandensein beweglicher Teile verringert jedoch ihre Zuverlässigkeit bei erhöhter Temperatur, Gasverschmutzung und Staubentwicklung. Zuverlässigere Sensoren, die auf der Nutzung der physikalischen Eigenschaften geladener Materialien und Abgase basieren, umfassen Elektrokontakt-, Thermostat-, fotoelektrische, radioaktive Sensoren, Messgeräte usw.

Ladestandsensor mit elektrischem Kontakt Es verfügt über ein einfaches Design und Schaltungsdesign, was zu seiner breiten Verwendung in Ladesystemen geführt hat.

Der Sensor besteht aus vier mit Asbestdichtung isolierten Kontakten, die in Gusseisensteinen oben im Kuppelmauerwerk montiert sind. Der Grad der Anordnung der Kontakte stimmt mit dem spezifizierten Grad der Bewirtschaftung der Ladematerialien überein.

Die äußeren Enden der Kontakte sind paarweise verbunden und in den Signalrelaiskreis einbezogen. Wenn der Ladezustand innerhalb der angegebenen Grenzen liegt, schließen die Kontakte über dem Ladezustand den Stromkreis der Signalrelaisspule. Wenn der Füllstand unter den eingestellten Wert fällt, schaltet das Relais ab und gibt ein Signal zum Laden der Charge.

Ihr thermostatischer Sensor Widder Die Gebühr richtet sich nach der Nutzung des Badezimmerthermostats. Beim Laden oder wenn der Ladestand während des Schmelzvorgangs unter einen vorgegebenen Wert sinkt, können die Domgase ungehindert aufsteigen, ohne in den Thermostaten zu gelangen. Wenn die Ladung ein bestimmtes Kontrollniveau erreicht, erzeugt die Ladungsschicht einen Widerstand gegen den freien Durchgang heißer Gase nach oben und etwas Gas gelangt in den Thermostatkanal, der ein Signal zum Stoppen der Entnahme erzeugt.

Radioaktiver Füllstandsensor basierend auf der Absorption geladener radioaktiver Strahlung. Da die Aufnahmefähigkeit von Ladungsmaterialien um ein Vielfaches höher ist als die Aufnahmefähigkeit von Luft, steigt die Strahlungsintensität der Zähler an, wenn die Ladung unter das Kontrollniveau fällt, und das elektronische Gerät gibt ein Steuersignal an das Ladesystem aus. Als Strahlungsquelle wird radioaktives Kobalt verwendet.

Füllstandssensoren für Schüttgüter und flüssige Materialien in Trichtern

Sie werden häufig zur Kontrolle des Füll- und Formstofffüllstands in Trichtern eingesetzt Elektroden- und kapazitive Signalgeräte... Grundlage der Arbeit solcher Signalgeräte ist die Abhängigkeit des elektrischen Widerstands (elektrische Kapazität) zwischen den Elektroden von den Eigenschaften des Mediums.

Konduktometrisches Signalgerät Bietet eine zuverlässige Kontrolle des Füllstands von Schüttgütern in Trichtern mit einem Widerstand des Signalstromkreises von nicht mehr als 25 mOhm. Zwei-Elektroden-Meldegeräte mit zwei Ausgangsrelais werden zur Zweipunktregelung und Füllstandsmeldung eingesetzt.

In den Mischabteilungen von Gießereien kommen neben elektronischen Signalgeräten auch elektronische Signalgeräte zum Einsatz radioaktive sowie mechanische Füllstandsensoren.

Unter den mechanischen Sensoren sind Membransensoren aufgrund ihrer einfachen Konstruktion und Wartungsfreundlichkeit am häufigsten.

Der Membransensor besteht aus einem elastischen Element mit Klemmrahmen und Mikroschaltern. Installieren Sie es im Wand-Botlock. Wenn der Füllstand des kontrollierten Materials höher ist als der Klemmrahmen des Signalgeräts, wird der Druck des Materials auf das elastische Element (Membran) übertragen, das bei Verformung auf die Stange des schließenden Mikroschalters ° C drücktSignalkreis.

Sensoren für die Anwesenheit von Materialien auf Förderbändern

Sensoren für das Vorhandensein von Materialien auf Förderern von Fließtransportsystemen sowie auf Bändern, Schürzen und Vibrationsförderern ermöglichen die Kontrolle und den kontinuierlichen Betrieb der Systeme zur Steuerung der Dosier- und Mischprozesse.

In Schmelzer-Mischsystemen verwenden sie Elektromechanischer Sensor für das Vorhandensein einer Ladung am ZubringerDabei handelt es sich um einen über dem Feeder montierten Metallkamm, dessen Platten in Scharnieren befestigt sind und je nach Dicke des Materials auf dem Feeder ausweichen.

Es sind auch andere Bauformen elektromechanischer Sensoren bekannt, deren Einsatz jedoch aufgrund der kurzen Lebensdauer und der Notwendigkeit, Größe und Material der Sonde im Einzelfall auszuwählen, eingeschränkt ist.

Elektrische Kontaktsensoren (Signalgeber) unterscheiden sich von elektromechanischen durch erhöhte Zuverlässigkeit und Austauschbarkeit.

Unter den berührungslosen Sensoren nehmen sie eine Sonderstellung ein kapazitive Sensoren für die Anwesenheit von Material auf dem Förderband, gekennzeichnet durch einen einfachen Aufbau des empfindlichen Elements und hohe Zuverlässigkeit.

Das empfindliche Element des kapazitiven Sensors besteht aus zwei flachen, isolierten Metallplatten, die bündig unter dem Förderband montiert sind. Als Messkreis wird in der Regel ein Autogenerator verwendet, in dessen Rückkopplungskreis ein empfindliches Element geschaltet ist.

Wenn Material auf dem Förderband erscheint, ändert sich die Kapazität des empfindlichen Elements, was dazu führt, dass die Schwingungen des Oszillators unterbrochen werden und das Signalrelais aktiviert wird.

Sensoren zur Formfüllungskontrolle

Das Kontrollsystem für den Prozess des Gießens von flüssigem Metall in Gießereiformen verfügt über einen Zähler mit großem Wert und Formfüllung.

Elektromagnetischer Sensor ist ein Elektromagnet, dessen Relaisspule in den Stromkreis eingebunden ist. Legen Sie es auf die Form. Oh... Beim Füllen der Form steigt das Metall auf und füllt die entlang der Kontur geschlossene Rille.

Wenn Wechselstrom durch die Spule eines Elektromagneten in einem geschlossenen Kreislauf aus flüssigem Metall fließt, wird eine EMF induziert und es entsteht ein Magnetfeld, das mit dem Feld des Elektromagneten interagiert. Dadurch ändert sich der induktive Widerstand der Spule und das Ausgangsrelais gibt ein Signal, um die Gussform fertigzustellen und den Guss zu stoppen.

Photometrischer Sensor Enthält einen über dem Ausgang des Formulars installierten Infrarotfilter, einen Empfänger und einen Verstärker mit Signalrelais.

Beim Einfüllen der Form aus flüssigem Metall treffen die Lichtstrahlen auf den Lichtfilter und dann auf den Empfänger. Das Ausgangssignal des Empfängers wird vom Verstärker verstärkt und der Spule des Signalrelais zugeführt, das den entsprechenden Befehl an das Ladesystem gibt. Die Sensoren sind wirksam, wenn sie zur Steuerung der Füllung von Sand-Ton-Formen mit hohem Metallgehalt eingesetzt werden.

Feuchtigkeitssensoren

In Mischprozessleitsystemen werden Vagesensoren eingesetzt, um Form- und Kernsande mit bestimmten technologischen Eigenschaften zu erhalten.

Konduktometrische Daten der mütterlichen Luftfeuchtigkeit Hergestellt in Form einer Metallsonde, die in den Läufern oder im Trichter installiert ist. Die Verwendung des Sensors zusammen mit Temperaturkorrekturgeräten ermöglicht die Stabilisierung der Gemischeigenschaften.

Kapazitiver FeuchtigkeitssensorUnd ist ein Kondensator, dessen Elektroden aus den Rollen der Läufer und einem vom Körper der Läufer isolierten Metallring bestehen, der in einer Nut am Boden der Läufer entlang des Innendurchmessers der Rotation ihrer Rollen montiert ist.

Für die kontinuierliche automatische Kontrolle des Feuchtigkeitsgehalts in bewegten Materialien sind kapazitive Durchflusssensoren von Interesse, die eine berührungslose Messung des Feuchtigkeitsgehalts in bewegten Materialien ermöglichen.

Es ist zu beachten, dass die vorhandenen elektrischen Steuerungsmethoden (konduktometrisch, kapazitiv, induktiv usw.) nur in Fällen verwendet werden können, in denen Faktoren wie die Zusammensetzung der Korngröße der Mischung, der Gehalt an Bindemittel und Zusatzstoffen sowie die Gleichmäßigkeit berücksichtigt werden ihrer Verteilung, Verdichtungsgrad und Temperatur bleiben konstant.

Das Erreichen der Konstanz dieser Parameter ohne Systeme zur Aufbereitung und Stabilisierung der Eigenschaften der Ausgangsstoffe ermöglicht Methoden zur Qualitätskontrolle des Formsandes während seiner Aufbereitung entsprechend den wichtigsten technologischen Eigenschaften: Formgebung, Verdichtung, Fließfähigkeit, Fließfähigkeit, usw.

Temperatursensoren

Zur Steuerung der Temperatur flüssiger Metalle werden häufig kontaktbehaftete und berührungslose Verfahren eingesetzt. Anwendungsbezogene Messungen Tauchthermoelement Und Pyrometer in verschiedenen Ausführungen.

Tauchfähige ThermoelementeEntwickelt für den Langzeitgebrauch, enthalten eine Thermoelement-Schutzbeschichtung und wassergekühlte Anschlüsse. Thermoelektroden bestehen üblicherweise aus Platindraht.

Das automatisch angetriebene Thermoelement sorgt für eine gute Reproduzierbarkeit der Messwerte bei wiederholter, intermittierender Verwendung, ohne dass die Thermoverbindung und die Schutzkappe ausgetauscht werden müssen. In den meisten Fällen werden diese Thermoelemente zur Temperaturregelung des geschmolzenen Stahlbades in Elektroöfen verwendet.

Die Messung der Temperatur flüssiger Schmelzen durch Kontaktmethoden (Tauchthermoelemente) ist aufgrund unzureichenden Widerstands der Schutzspitzen, Änderungen in den Kalibriereigenschaften des Thermoelements und anderen Gründen schwierig. Außerdem können periodische Messungen des Gürtels keine korrekte Vorstellung vom Temperaturzustand der gesamten flüssigen Eisenmasse geben.

Deshalb sind sie in der Gießerei weit verbreitet berührungslose Temperaturkontrollmethoden, was es ermöglicht, langfristige kontinuierliche Messungen durchzuführen und deren Ergebnisse in Steuerungssystemen zu nutzen.

Durch die industrielle Einführung berührungsloser Methoden können Sie den Einfluss von Schlacke und anderen Filmen auf der Oberfläche von Gusseisen sowie der Parameter des Zwischenmediums (Staubigkeit, Gasgehalt usw.) auf die Messergebnisse ausschließen. Verwendung zur berührungslosen Temperaturmessung PyrometerDiese Ansicht des Stroms oder der Metalloberfläche hängt vom Standort des Schmelzofens oder der Pfanne ab.

Sensoren für die chemische Zusammensetzung

V Gießerei Am weitesten verbreitet sind chemische und physikalisch-chemische Methoden zur Kontrolle der chemischen Zusammensetzung von Legierungen.

Um die Dauer vorbereitender Arbeiten und Analysen zu verkürzen, werden organisatorische und technische Maßnahmen zur Beschleunigung des Analyseprozesses entwickelt.

Vor diesem Hintergrund gewinnen insbesondere Fragen zur Mechanisierung und Automatisierung der Probenvorbereitung, deren Transport ins Labor sowie der Schaffung von Geräten zur Erfassung und Übermittlung analytischer Daten an Managementsysteme an Bedeutung.

Neben chemischen und physikalisch-chemischen Methoden werden in den letzten Jahren auch physikalische Methoden zur Schnellanalyse eingesetzt: thermografische, spektrale, magnetische usw.