国外湿型砂性能在线检测控制技术现状分析

由于计算机技术的迅速发展,型砂性能在线检测仪除用可编程序控制器(PLC)来实现自动运行外,目前一般都直接与计算机连接,实现数据的自动采集、存储、处理和传输,而且还与砂处理系统的其他控制部分连接,配以SPC(统计过程控制)和专家系统软件,实现整个砂处理系统的智能化控制。

图3-7是德国EIRICH(爱立许)公司用于砂处理系统自动化控制的“自动化理念”组成框图。这不但可以提高铸件品质,也可提高铸造厂的管理水平。可以预料,型砂性能在线检测仪器将得到推广和应用。德国的Eirich公司、Michenfelder Elektrotechnik公司和Sesor Control公司等近年来开发了用于砂处理系统从水分、温度、质量检测到各种型砂性能在线检测、定量加料等的一系列硬件和软件产品,这为实现砂处理系统的智能化集成控制提供了很好的软、硬件条件。

图3-7 德国EIRICH公司“自动化理念”组成框图(www.xing528.com)

型砂在循环过程中,由于各种因素的影响,组分会发生变化,例如膨润土、煤粉会由于铁液的高温而烧损,芯砂会混入砂处理系统,除尘器随时吸除粉尘,新砂的补加等。在各种成分加入量的控制中,膨润土的添加量对型砂性能的变化最为敏感。目前,在大多数铸造厂中,型砂各组分的添加量一般是根据车间型砂实验室的性能测试结果进行调整。由于反映型砂组分的性能检测周期长,操作者不能及时地监视到物料的变化,或者即使得到反馈信息,也只能调节以后的型砂组分,属于“事后”控制。

根据“预防性控制”理论,要做好砂处理系统的型砂组分的加入量控制,首先必须对铸造厂的生产纲领、砂铁比、芯砂混入比、膨润土煤粉烧损等因素进行分析,建立与所浇注的铸件种类有关的物料添加量关系式。一些先进的造型机在更换模板后,计算机软件系统就可以根据铸件的不同及时地调节各种型砂组分的补加量,达到预防性控制的目的。

国外一些先进铸造厂的砂处理系统已经将型砂组分的定量控制、在线性能检测、混砂机和砂冷却装置等各种设备通过计算机连接组成闭环的集成控制系统。