[发明专利]基于热分析联用技术的蠕铁铸件铸前液态在线检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种蠕铁生产前的检测系统，特别是一种可以检测抗拉强度、伸长率、蠕化率、碳、硅等参数的基于热分析联用技术的蠕铁铸件铸前液态在线检测系统。

背景技术

热分析法快速测定化学成分、物理特性是60年代发展起来的一项测试技术。与传统的分析法相比，具有快速、准确、简便及价廉等特点。

经查新，国内有一些厂家和研究单位已生产出金属液炉前检测仪，如：天津撒布浪斯探测仪器有限公司开发的NSP-510型炉前铁水成分测定仪，可炉前快速测量铁水的碳当量CE、碳含量C%、硅含量Si%，其特点是：冷却曲线和测量数据CE、C% 、Si%同时显示，可设定两条检测线，以适应不同类型的铁水成分测量。南京崛宇科技有限公司生产的JY金相图像分析系统提供了数十种金相检验标准方便客户做金相检验的需要，软件可自动评定完成金相检验工作，系统可以完成蠕墨铸铁评级、球铁评级等分析项目。

国外也有许多企业在研制并生产金属液炉前快速检测仪，研究的国家有日本、瑞典、美国、德国等。瑞典Novacast公司在球铁的主要工艺品质一文中介绍了PQ—DIT系统，该系统可以估计铁水中的含氧量和氧的活度以及实际碳当量、形核水平以及其他一些冶金参数，根据这些参数和化学成分可以评估熔体以及是否需要添加特殊微量元素来调节原铁水成分。

但是目前同类产品或多或少地还存在着一些问题，主要有：现场抗干扰能力差，测试故障率高；精度、稳定性、重现性差(未考虑三元相图、Ts找不准、Si误差大)；功能少，关键参数不能输出，适应范围有限；目前同类型检测仪没有联网的功能。并且，据目前资料显示，国内外厂家和研究单位已生产出的金属液炉前检测仪只能针对蠕铁的化学成分和个别物理性能参数进行检测，但对于综合的物理性能参数的检测还没有相关的产品报告。

针对目前该类产品存在的缺点和不足，本发明提供了一种蠕铁机械性能参数液态在线检测系统，可有效进行蠕铁机械性能检测，并指导实际生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对目前诸多蠕铁机械性能检测设备存在的不足，本发明提供了一种基于热分析联用技术的蠕铁铸件铸前液态在线检测系统，能快速检测的参数包括C，Si，抗拉强度，伸长率，蠕化率等多项化学和物理性能参数，具有抗干扰能力强、精度高、稳定性强等特点。

本发明采用的技术方案是：一种基于热分析联用技术的蠕铁铸件铸前液态在线检测系统，包括系统主机和传感样杯。

所述的系统主机将PC机、各类传感器、信号处理模块等集成于一体，留有专门和传感样杯连接的数据端口，更有利于在现场使用检测系统。系统主机采用触摸屏控制，设置有专门存储数据的USB借口。

所述的传感样杯采用K型热电耦丝制作，该材料具有在高温下抗氧化性、热稳定性高等特点。传感样杯中装有测定多项化学和物理性能参数的传感器，通过固定座、支柱、固定在底座上，通过数据传输线将所测信息传输给系统主机。

所述的蠕铁机械性能参数液态在线检测系统主要工作原理为，采用热分析联用技术，能快速检测多项化学和物理性能参数，其中，检测结果中的物理性能参数是关键判废指标，如达不到要求，系统会进行一些工艺提示，可以根据工艺提示进行工艺调制，从而直接指导炉前生产。

所述的蠕铁机械性能参数液态在线检测系统在理论分析和现场实验的基础上，提炼蠕铁理化参数与其熔液冷却曲线变化规律之间关系的专家知识，再大量采集和分析实测数据，提炼数学模型。在炉前对蠕铁熔液的冷却曲线进行快速实时检测，通过上述数学模型和专家知识计算（推导）出铸件的理化参数，进而判定是否达到质量要求，如没有达到要求，则给出工艺挽救措施。

所述的蠕铁机械性能参数液态在线检测系统能提供以太网、USB等多种数据传输接口，在蠕铁的多功能检测、功能扩充性、远程网络监控诸方面，具有明显的技术优势。

所述的蠕铁机械性能参数液态在线检测系统可检测的参数包括C含量，Si含量，抗拉强度，伸长率，蠕化率等参数。

所述的蠕铁机械性能参数液态在线检测系统界面有四部分组成，包括检测报告区域、工艺措施区域、冷却曲线区域和检测时间简析区域。检测报告可以显示的参数和项目为：牌号、强度、伸长率、蠕化率、蠕化级别、碳化物、杯内最高温度、初晶温度、最低过冷温度、最高回升温度；工艺措施可以显示的参数和项目为建议补加的各类原料的量，包括：电解钢、废钢、硅铁、增碳剂、蠕化剂；冷却曲线区域显示检测蠕铁的理论冷却曲线和实时冷却曲线。