[發(fā)明專利]在金屬成型過程中供應(yīng)惰性氣體的控制方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910002709.4
• 申請(qǐng)日: 2009-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN101497116A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 竹內(nèi)康彥;宮川守;上平郁雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日精樹脂工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B22D17/00
• 分類號(hào): B22D17/00;B22D17/20;B22D17/32
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 楊勝軍;蔡洪貴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及給具有加熱器的存儲(chǔ)容器中供應(yīng)惰性氣體的控制方 法，當(dāng)錠鐵或鑄造成條狀的金屬材料被熔化并保持在存儲(chǔ)容器中以及 將熔化材料加入到金屬成型裝置以生產(chǎn)金屬產(chǎn)品時(shí)，使用此控制方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的，為防止保存在熔化容器中金屬的氧化而向熔化容器中供 應(yīng)惰性氣體的技術(shù)是已知的(例如，參見日本公開專利申請(qǐng) 2001-311643，其對(duì)應(yīng)于美國專利號(hào)6,487,905)。供應(yīng)惰性氣體的裝置 也是已知的，其用于減少惰性氣體的消耗，也用于克服過多的節(jié)流閥 或閥門靠近比例流量調(diào)節(jié)器的缺點(diǎn)(例如，參見日本公開專利申請(qǐng) 2002-361386)。在供應(yīng)方法中，惰性氣體槽經(jīng)管道與比例流量調(diào)節(jié)閥 連接，通過比例流量調(diào)節(jié)閥給在缸體前端的儲(chǔ)料器和噴嘴提供惰性氣 體。然后，由溫度傳感器確定的缸體溫度與用逐級(jí)方式提前設(shè)置的溫 度表得到的溫度相比較，從而控制比例流量調(diào)節(jié)閥的打開程度。供應(yīng) 裝置可以對(duì)根據(jù)缸體的溫度供應(yīng)的惰性氣體的量提供自動(dòng)可變的控 制。

供應(yīng)惰性氣體的上述控制方法是基于缸體溫度和從提前設(shè)定的溫 度表得到的溫度之間的比較對(duì)比例流量調(diào)節(jié)閥打開的程度提供控制。 這種控制方法可以提供與缸體溫度相對(duì)應(yīng)的惰性氣體，而節(jié)省惰性氣 體和解決流量調(diào)節(jié)不足的缺點(diǎn)。然而，當(dāng)氣體供應(yīng)作業(yè)是持續(xù)的時(shí)， 基于缸體溫度與溫度表得到的溫度之間的比較而實(shí)現(xiàn)的供應(yīng)控制不能 作為應(yīng)對(duì)消耗引起的氣體供應(yīng)的短缺的對(duì)策。因此，惰性氣體的短缺 使得金屬材料無法在惰性氣體的環(huán)境中熔化和保存。這樣將很難防止 由于熔化的金屬材料氧化而導(dǎo)致出現(xiàn)的大量雜質(zhì)，或很難防止由于材 料氧化而著火。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為解決傳統(tǒng)的惰性氣體供應(yīng)控制方法中所存在的 上述問題。因此本發(fā)明的目標(biāo)是提供用于在金屬成型過程中供應(yīng)惰性 氣體的新穎的控制方法。在此控制方法中，用于已熔金屬材料的存儲(chǔ) 容器的溫度和氣體的流動(dòng)速率被監(jiān)控，以檢測在溫度等于或高于預(yù)設(shè) 溫度時(shí)惰性氣體的缺乏，并控制容器的溫度。這樣將可以防止在存儲(chǔ) 容器內(nèi)出現(xiàn)大量雜質(zhì)，也防止熔化的金屬材料著火。該控制方法也可 以用于減少惰性氣體的消耗并防止可能由于惰性氣體泄露引起的環(huán)境 破壞。

為達(dá)到上述的目標(biāo)，本發(fā)明提供了用于金屬成型裝置的惰性氣體 供應(yīng)的控制方法。所述裝置包括：惰性氣體源；用于已熔金屬的存儲(chǔ) 容器，所述存儲(chǔ)容器具有加熱器；從惰性氣體源到存儲(chǔ)容器的供氣通 道；用于監(jiān)控惰性氣體流動(dòng)速率的流量傳感器；用于打開和關(guān)閉存儲(chǔ) 容器與惰性氣體源之間的供氣通道的電磁閥，其中，流量傳感器和電 磁閥順序地被設(shè)置在供氣通道中；用于檢測存儲(chǔ)容器溫度的溫度檢測 器；和控制器，所述控制器通過接收來自流量傳感器和溫度檢測器各 自的信號(hào)，對(duì)利用流量傳感器監(jiān)控惰性氣體的流動(dòng)速率、利用電磁閥 打開和關(guān)閉供氣通道、以及加熱器的輸出進(jìn)行控制。

在具有本結(jié)構(gòu)的金屬成型裝置中，控制方法包括下列的步驟：輸 出加熱器；在所述輸出加熱器后，在檢測的存儲(chǔ)容器的溫度等于或低 于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，根據(jù)來自控制器的命令信號(hào)關(guān)閉電磁閥以停止給存儲(chǔ) 容器供應(yīng)惰性氣體，并關(guān)閉利用流量傳感器對(duì)氣體流動(dòng)速率的監(jiān)控； 在存儲(chǔ)容器的檢測溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時(shí)，根據(jù)來自控制器的另一命令 信號(hào)，打開電磁閥以開始供應(yīng)預(yù)設(shè)量的惰性氣體，并打開流量傳感器 開始監(jiān)控氣體的流動(dòng)速率；并且根據(jù)來自控制器的另一命令信號(hào)，停 止存儲(chǔ)容器上的加熱器的輸出，所述另一命令信號(hào)確定惰性氣體正在 以由流量傳感器檢測到的等于或低于預(yù)設(shè)量的惰性氣體流動(dòng)速率被異 常供應(yīng)。

此外，在控制方法中，利用計(jì)時(shí)器設(shè)定使利用流量傳感器對(duì)惰性 氣體的流動(dòng)速率的監(jiān)控相對(duì)于電磁閥的開啟延時(shí)。

此外，使用了本控制方法的存儲(chǔ)容器包括在外圍具有加熱器的存 儲(chǔ)槽和位于存儲(chǔ)槽頂部的用于熔化條狀金屬材料的熔化筒，并且，存 儲(chǔ)槽與供氣通道相連接。

在以上的結(jié)構(gòu)中，對(duì)用于已熔金屬材料的存儲(chǔ)容器的溫度的檢測， 和惰性氣體流動(dòng)速率的監(jiān)控，都被用來控制氣體的供應(yīng)。因此，即使 在供應(yīng)過程中，當(dāng)由于氣體消耗發(fā)生供應(yīng)短缺時(shí)，利用傳感器對(duì)流動(dòng) 速率的監(jiān)控可以檢測供應(yīng)短缺并停止來自存儲(chǔ)容器上的加熱器的輸 出。這樣，防止在預(yù)設(shè)溫度或更高溫度時(shí)由于氣體不足引起的金屬材 料的氧化而出現(xiàn)大量雜質(zhì)是可能的。也防止了金屬材料由于氧化而著 火。