Mitjans tècnics de mesura i control en foneria

La millora de l'eficiència i la qualitat del control del procés de fosa està relacionada amb la resolució dels problemes de mesura i control de diversos paràmetres tecnològics que afecten el curs dels processos o són els principals indicadors de qualitat. Aquests paràmetres en una foneria inclouen:

• nivell de càrrega de materials carregats en plantes de fosa, així com en tremuges de departaments per a la preparació de mescles i mescles;

• nivell de metall líquid en motlles de fosa;

• massa, consum, densitat, concentració i composició química de diversos materials;

• humitat, temperatura, fluïdesa o formabilitat de les mescles;

• composició química i temperatura de la massa fosa, etc.

El control d'aquests paràmetres és difícil, ja que a més dels requisits habituals de precisió, velocitat, sensibilitat, estabilitat de les característiques imposades a tots els sensors, per als sensors instal·lats a les foneries, es requereixen requisits addicionals de resistència, resistència a materials agressius, altes temperatures. , pols, vibracions, etc.

El control dels paràmetres tecnològics més importants en els processos de fosa no està totalment resolt, i és necessari un desenvolupament posterior de nous mètodes i mitjans de mesura i control, utilitzant els resultats d'estudis estadístics, el càlcul de paràmetres mitjançant indicadors indirectes utilitzant controladors, tecnologies informàtiques modernes, etc.

Sensors de nivell

Sensors de nivell de material de fosa S'utilitzen àmpliament en sistemes de control per preparar i carregar una càrrega en unitats de fusió, preparar una mescla i abocar la massa fosa en motlles.

El principal requisit dels sensors de nivell és una alta fiabilitat operativa, ja que el fals funcionament o fallada comporta una situació d'emergència en el procés tecnològic: desbordament o buidat d'envasos, unitats de fusió, desbordament o subompliment de metalls en el motlle, etc.

En els sistemes de control per a la preparació de la càrrega i càrrega de les unitats de fusió en una foneria, utilitzeu sensors de nivell, cabrestant, palanca, contacte, termostàtics, fotoelèctrics i altres.

Sensor de nivell la càrrega es fa estructuralment en forma de baqueta d'acer que es mou a la cavitat controlada de la torreta. El pistó s'articula amb un balancí, que és accionat per un electroimant i torna a la seva posició original mitjançant una molla.

Quan s'aplica tensió del motor al circuit elèctric, gira una lleva, que tanca periòdicament el contacte situat al circuit del relé intermedi. El relé, quan s'acciona, encén un electroimant que porta la vareta de neteja a la zona controlada de la cúpula.

Si no hi ha càrrega a l'espai controlat, el pistó, a mesura que es mou, tanca un contacte al circuit del relé de senyal, que emet un pols d'ordre per carregar la càrrega a la cúpula.

Sensor de nivell de cabrestant és un bloc giratori amb un cable flexible, en un dels extrems del qual està suspesa una càrrega. El dispositiu està muntat en un revolt buit especial per sobre de la finestra d'ompliment de la cúpula. Per protegir el genoll de l'exposició a altes temperatures, es bufa contínuament amb aire comprimit.

El funcionament del sensor i del sistema de càrrega es bloqueja de manera que la descàrrega del capçal comença quan s'aixeca la càrrega i la baixada de la càrrega només comença després de la descàrrega del següent capçal.

Sensor de nivell de palanca consta d'una palanca muntada al maó de ferro colat de la cúpula i una vareta amb una molla a l'extrem de la qual es munten els contactes d'arrencada. Quan la cúpula està completament carregada, la palanca entra a la cavitat del maó i els contactes s'obren. Quan la càrrega baixa per sota de la palanca, aquesta és apretada per la molla, els contactes es tanquen i donen un senyal de càrrega a l'orella següent.

Els sensors descrits tenen un disseny senzill i es poden produir en qualsevol foneria. No obstant això, la presència de peces mòbils redueix la seva fiabilitat en condicions d'augment de la temperatura, contaminació de gasos i pols. Sensors més fiables basats en l'ús de propietats físiques de materials carregats i gasos residuals, inclouen electrocontacte, termostàtics, fotoelèctrics, radioactius, manòmetres, etc.

Sensor de nivell de càrrega amb contacte elèctric té un disseny i un disseny de circuits senzills, fet que ha portat al seu ampli ús en sistemes de càrrega.

El sensor consta de quatre contactes, aïllats amb embalatge d'amiant, muntats en maons de ferro colat a la part superior de la maçoneria de la cúpula. El nivell de disposició dels contactes coincideix amb el nivell especificat de gestió dels materials de càrrega.

Els extrems exteriors dels contactes estan connectats per parells i s'inclouen al circuit del relé de senyal. Si el nivell de càrrega es troba dins dels límits especificats, els contactes de la càrrega tanquen el circuit de la bobina del relé de senyal. Quan el nivell cau per sota del valor establert, el relé s'apaga i dóna un senyal per carregar el lot.

Ur sensor termostàtic Aries la tarifa es basa en l'ús del termòstat del bany. Quan es carrega o quan el nivell de càrrega baixa durant el procés de fusió per sota d'un valor predeterminat, els gasos de la cúpula no tenen cap impediment, de fet, s'eleven sense entrar al termòstat. Quan la càrrega arriba a un cert nivell de control, la capa de càrrega crea una resistència al pas lliure de gasos calents cap amunt i una mica de gas entra al canal del termòstat, que genera un senyal per aturar la retirada.

Sensor de nivell radioactiu basat en l'absorció de radiació radioactiva de càrrega. Com que la capacitat d'absorció dels materials de càrrega és desenes de vegades superior a la capacitat d'absorció de l'aire, quan la càrrega cau per sota del nivell de control, la intensitat de radiació dels comptadors augmenta i el dispositiu electrònic emet un senyal de control al sistema de càrrega. El cobalt radioactiu s'utilitza com a font de radiació.

Sensors de nivell per a materials a granel i líquids en tremuges

S'utilitzen àmpliament per controlar el nivell de materials d'ompliment i modelat a les tremuges elèctrodes i dispositius de senyalització capacitiva... La base del treball d'aquests dispositius de senyalització és la dependència de la resistència elèctrica (capacitat elèctrica) entre els elèctrodes de les propietats del medi.

Dispositiu de senyalització conductomètric proporciona un control fiable del nivell de materials a granel a les tremuges amb una resistència del circuit de senyal no superior a 25 mOhm. Els dispositius de senyalització de dos elèctrodes amb dos relés de sortida s'utilitzen per al control de dues posicions i la senyalització de nivell.

Als departaments de mescla de les foneries, juntament amb els dispositius de senyalització electrònica, s'utilitzen sensors de nivell radioactius i mecànics.

Entre els sensors mecànics, els sensors de diafragma són els més comuns per la seva senzillesa de disseny i facilitat de manteniment.

El sensor de diafragma consta d'un element elàstic amb un marc de subjecció i microinterruptors. Instal·leu-lo al bloqueig de la paret. Quan el nivell del material controlat és superior al marc de subjecció del dispositiu de senyalització, la pressió del material es transfereix a l'element elàstic (membrana), que, en deformar-se, pressiona la vareta del microinterruptor de tancament ° C circuit de senyal.

Sensors de presència de materials en cintes transportadores

Els sensors de presència de materials en transportadors de sistemes de transport de flux, així com en corretges, davantals, alimentadors vibratoris permeten garantir el control i el funcionament continu dels sistemes de control dels processos de dosificació i mescla.

En els sistemes de mescla del fusor s'utilitzen sensor electromecànic per a la presència d'una càrrega a l'alimentador, que és una pinta metàl·lica muntada per sobre de l'alimentador, les plaques de la qual es fixen en frontisses i es desvien en funció del gruix del material de l'alimentador.

Es coneixen altres dissenys de sensors electromecànics, però el seu ús és limitat a causa de la curta vida útil i la necessitat de seleccionar la mida i el material de la sonda en cada cas concret.

Sensors de contacte elèctric (dispositius de senyalització) difereixen dels electromecànics en una major fiabilitat i intercanviabilitat.

Entre els sensors sense contacte, ocupen un lloc especial sensors capacitius per a la presència de material a la cinta transportadora, caracteritzat per un disseny senzill de l'element sensible i alta fiabilitat.

L'element sensible del sensor capacitiu consta de dues plaques metàl·liques planes aïllades muntades a ras sota la cinta transportadora. Com a circuit de mesura, per regla general, s'utilitza un autogenerador, al circuit de retroalimentació del qual està connectat un element sensible.

Quan apareix material a la cinta transportadora, la capacitat de l'element sensible canvia, cosa que fa que les oscil·lacions de l'oscil·lador es trenquin i activen el relé de senyal.

Sensors de control d'ompliment de motlles

El sistema de control per al procés d'abocament de metall líquid en motlles de foneria Disposa d'un comptador amb un gran valor i farcit de forma.

Sensor electromagnètic és un electroimant amb la seva bobina de relé inclosa al circuit. Col·loqueu-lo a la forma Oh... En omplir el motlle, el metall puja i omple la ranura tancada al llarg del contorn.

Quan el corrent altern flueix a través de la bobina d'un electroimant en un bucle tancat de metall líquid, s'indueix un EMF i apareix un camp magnètic que interactua amb el camp de l'electroimant. Això canvia la resistència inductiva de la bobina i el relé de sortida dóna un senyal per completar el motlle i aturar la colada.

Sensor fotomètric inclou un filtre infraroig instal·lat a sobre de la sortida del formulari, un receptor i un amplificador amb un relé de senyal.

En omplir la forma de metall líquid, colpejar els raigs de llum del filtre de llum i després al receptor. El senyal de sortida del receptor és amplificat per l'amplificador i alimentat a la bobina del relé de senyal, que emet l'ordre adequat al sistema de càrrega. Els sensors són efectius quan s'utilitzen per controlar l'ompliment de motlles de sorra i argila amb un alt contingut de metall.

Sensors d'humitat

Els sensors vagues s'utilitzen en sistemes de control de processos de mescla per obtenir sorres d'emmotllament i nucli amb determinades propietats tecnològiques.

Dades conductomètriques humitat materna realitzat en forma de sonda metàl·lica instal·lada als corredors o a la tremuja. L'ús del sensor juntament amb dispositius de correcció de temperatura permet estabilitzar les propietats de la mescla.

Sensor d'humitat capacitiui És un condensador els elèctrodes del qual són els rodets dels corredors i un anell metàl·lic, aïllat del cos dels corredors, muntat en una ranura inferior al llarg del diàmetre interior de gir dels seus rodets.

Per al control automàtic continu del contingut d'humitat en materials en moviment, són interessants els sensors de flux capacitius, que permeten proporcionar una mesura sense contacte del contingut d'humitat en materials en moviment.

Cal tenir en compte que els mètodes de control elèctric existents (conductomètric, capacitiu, inductiu, etc.) només es poden utilitzar en els casos en què factors com la composició de la mida del gra de la mescla, el contingut de lligant i additius, la uniformitat. de la seva distribució, el grau de compactació i la temperatura es mantenen constants.

Aconseguir la constància d'aquests paràmetres en absència de sistemes per a la preparació i estabilització de les propietats dels materials de partida permet mètodes de control de qualitat de la sorra d'emmotllament durant la seva preparació segons les principals propietats tecnològiques: emmotllament, compactació, fluïdesa, fluïdesa, etc.

Sensors de temperatura

Per controlar la temperatura dels metalls líquids s'utilitzen àmpliament mètodes de contacte i sense contacte. Mesures basades en aplicacions termoparell d'immersió i piròmetres de diferents dissenys.

Termoparells submergiblesdissenyat per a un ús a llarg termini, conté un recobriment protector de thermocoupleNS i accessoris refrigerats per aigua. Els termoelèctrodes solen estar fets de filferro de platí.

El termoparell accionat automàticament ofereix una bona reproductibilitat de les lectures amb un ús repetit i intermitent sense canviar la unió tèrmica i la tapa protectora. En la majoria dels casos, aquests termoparells s'utilitzen per controlar la temperatura del bany d'acer fos en forns elèctrics.

La mesura de la temperatura del líquid fos mitjançant mètodes de contacte (termoparells d'immersió) és difícil a causa de la resistència insuficient de les puntes de protecció, els canvis en les característiques de calibratge del termopar i altres motius. A més, en resum, les mesures periòdiques del cinturó no poden donar una idea correcta de l'estat de temperatura de tota la massa de ferro líquid.

Per això estan molt estesos a la foneria Mètodes de control de temperatura sense contacte, que permet realitzar mesures contínues a llarg termini i utilitzar els seus resultats en sistemes de control.

La introducció industrial de mètodes sense contacte permet excloure la influència en els resultats de mesura de l'escòria i altres pel·lícules a la superfície de ferro colat, així com els paràmetres del medi intermedi (pols, contingut de gas, etc.). S'utilitza per mesurar la temperatura sense contacte piròmetresaquesta visió del corrent o de la superfície metàl·lica depèn de la ubicació del fosor o cullerot.

Sensors de composició química

V foneria els més estesos són els mètodes químics i fisicoquímics per controlar la composició química dels aliatges.

Per tal de reduir la durada de les operacions i anàlisis preparatòries, es desenvolupen mesures organitzatives i tècniques per agilitzar el procés d'anàlisi.

En aquest sentit, les preguntes sobre la mecanització i l'automatització de la preparació de mostres, el seu transport al laboratori, així com la creació de dispositius per a l'enregistrament i la transmissió de dades analítiques als sistemes de gestió adquireixen especial importància.

Juntament amb els mètodes químics i fisicoquímics, en els darrers anys s'utilitzen mètodes físics per a l'anàlisi exprés: termogràfics, espectrals, magnètics, etc.