[发明专利]一种金属熔液恒定流量的控制装置与控制方法

权利要求书

1.一种金属熔液恒定流量的控制装置，包括主熔炉、熔料炉、精密调压阀、充气阀、抽气阀、隔离阀和控制装置；

所述主熔炉由主内胆和设置于主内胆外表面的主加热器组成，所述主内胆顶部设置有主熔体压力表，底部设置有出料口；

所述熔料炉由熔料内胆和设置于熔料内胆外表面的熔料加热器组成，所述熔料内胆顶部设置有熔料炉压力表和投料口；

所述主熔炉和所述熔料炉通过进料管连接，所述进料管上设置有进料阀；

所述精密调压阀和所述充气阀通过气体管道串联连接形成充气回路，所述充气回路和抽气阀所在的抽气回路并联后连接在主熔炉顶部，所述充气回路与抽气阀所在的抽气回路并联后再与隔离阀串联连接在所述熔料内胆顶部；

所述控制装置与所述主加热器电连接，所述控制装置与主熔炉压力表电连接；

所述控制装置与所述进料阀电连接、所述控制装置与所述熔料加热器电连接，所述控制装置与所述熔料炉压力表电连接；

所述控制装置与所述隔离阀电连接，所述控制装置与所述充气阀电连接，所述控制装置与所述抽气阀电连接。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述主熔炉的底部还设置有控制出料口出料的出料阀，所述控制装置与所述出料阀电连接。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述抽气回路上还设置有与所述抽气阀串联连接的真空泵，所述真空泵与所述控制装置电连接。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述进料管安装有伴热带，所述伴热带与所述控制装置电连接。

5.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述主熔炉还设置有主熔炉温度探头，所述主熔炉温度探头与所述控制装置电连接。

6.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述熔料炉还设置有熔料炉温度探头，所述熔料炉温度探头与所述控制装置电连接。

7.利用权利要求1所述的控制装置控制金属熔液恒定流量的方法，包括以下步骤：

S1）打开投料口，投入物料投入到熔料内胆内，投料完成，将投料口关闭密封；

S2）关闭出料口，打开抽气阀和隔离阀，主熔炉和熔料炉抽空至设定真空值；

S3）关闭抽气阀，打开充气阀对主熔炉和熔料炉充入保护气体，将主熔炉和熔料炉充气至设定压力值；

S4）关闭充气阀、打开抽气阀，保持主熔炉和熔料炉抽真空状态；

S5）关闭进料阀，启动主熔炉和熔料炉加热；

S6）熔料炉熔料后，关闭隔离阀，使熔料炉内保持真空；关闭抽气阀并打开充气阀对主熔炉充入保护气体，主熔炉压力表的读数为P1，P1等于精密调压阀设定气压值N1；

S7）打开进料阀，熔料炉内的金属熔液流入主熔炉内；主熔炉内的保护气体有一部分会进入熔料炉内，熔料炉内熔料炉压力表读数P2变大；主熔炉金属熔液液位上升到主熔炉进口位置；

主熔炉压力表的压力和液位的关系满足：P1=ρgH2+P2，其中ρ为金属熔液密度，g为重力常数，H2为熔料炉中金属熔液的液位高度；

S8）打开出料口，主熔炉金属熔液流出；主熔炉金属熔液液位下降，熔料炉金属熔液流入主熔炉使主熔炉金属熔液液位保持不变，主熔炉内的保护气体进入熔料炉内，使压力和液位始终满足：P1=ρgH2+P2；出料口压强值P=P1+ρgH1，P1等于N1，H1保持不变，出料口压强值P保持不变，使得主熔炉的金属熔液以恒定流速流出；H1为主熔炉金属熔液液位高度。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述主熔炉的金属熔液流出后还包括：

S9）熔料炉金属熔液逐渐减少，P2逐渐变大；当P2接近等于P1时，可以判断出H2接近为0；

S10）关闭出料口、进料阀、关闭熔料炉加热器，打开投料口，投入物料；

S11）完成加料，对熔料炉（5）和主熔炉（1）进行抽空，并启动熔料炉加热器，再重复S6）。