[发明专利]在金属成型过程中供应惰性气体的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及给具有加热器的存储容器中供应惰性气体的控制方 法，当锭铁或铸造成条状的金属材料被熔化并保持在存储容器中以及 将熔化材料加入到金属成型装置以生产金属产品时，使用此控制方法。

背景技术

传统的，为防止保存在熔化容器中金属的氧化而向熔化容器中供 应惰性气体的技术是已知的(例如，参见日本公开专利申请 2001-311643，其对应于美国专利号6,487,905)。供应惰性气体的装置 也是已知的，其用于减少惰性气体的消耗，也用于克服过多的节流阀 或阀门靠近比例流量调节器的缺点(例如，参见日本公开专利申请 2002-361386)。在供应方法中，惰性气体槽经管道与比例流量调节阀 连接，通过比例流量调节阀给在缸体前端的储料器和喷嘴提供惰性气 体。然后，由温度传感器确定的缸体温度与用逐级方式提前设置的温 度表得到的温度相比较，从而控制比例流量调节阀的打开程度。供应 装置可以对根据缸体的温度供应的惰性气体的量提供自动可变的控 制。

供应惰性气体的上述控制方法是基于缸体温度和从提前设定的温 度表得到的温度之间的比较对比例流量调节阀打开的程度提供控制。 这种控制方法可以提供与缸体温度相对应的惰性气体，而节省惰性气 体和解决流量调节不足的缺点。然而，当气体供应作业是持续的时， 基于缸体温度与温度表得到的温度之间的比较而实现的供应控制不能 作为应对消耗引起的气体供应的短缺的对策。因此，惰性气体的短缺 使得金属材料无法在惰性气体的环境中熔化和保存。这样将很难防止 由于熔化的金属材料氧化而导致出现的大量杂质，或很难防止由于材 料氧化而着火。

发明内容

本发明的目的是为解决传统的惰性气体供应控制方法中所存在的 上述问题。因此本发明的目标是提供用于在金属成型过程中供应惰性 气体的新颖的控制方法。在此控制方法中，用于已熔金属材料的存储 容器的温度和气体的流动速率被监控，以检测在温度等于或高于预设 温度时惰性气体的缺乏，并控制容器的温度。这样将可以防止在存储 容器内出现大量杂质，也防止熔化的金属材料着火。该控制方法也可 以用于减少惰性气体的消耗并防止可能由于惰性气体泄露引起的环境 破坏。

为达到上述的目标，本发明提供了用于金属成型装置的惰性气体 供应的控制方法。所述装置包括：惰性气体源；用于已熔金属的存储 容器，所述存储容器具有加热器；从惰性气体源到存储容器的供气通 道；用于监控惰性气体流动速率的流量传感器；用于打开和关闭存储 容器与惰性气体源之间的供气通道的电磁阀，其中，流量传感器和电 磁阀顺序地被设置在供气通道中；用于检测存储容器温度的温度检测 器；和控制器，所述控制器通过接收来自流量传感器和温度检测器各 自的信号，对利用流量传感器监控惰性气体的流动速率、利用电磁阀 打开和关闭供气通道、以及加热器的输出进行控制。

在具有本结构的金属成型装置中，控制方法包括下列的步骤：输 出加热器；在所述输出加热器后，在检测的存储容器的温度等于或低 于预设温度时，根据来自控制器的命令信号关闭电磁阀以停止给存储 容器供应惰性气体，并关闭利用流量传感器对气体流动速率的监控； 在存储容器的检测温度达到预设温度时，根据来自控制器的另一命令 信号，打开电磁阀以开始供应预设量的惰性气体，并打开流量传感器 开始监控气体的流动速率；并且根据来自控制器的另一命令信号，停 止存储容器上的加热器的输出，所述另一命令信号确定惰性气体正在 以由流量传感器检测到的等于或低于预设量的惰性气体流动速率被异 常供应。

此外，在控制方法中，利用计时器设定使利用流量传感器对惰性 气体的流动速率的监控相对于电磁阀的开启延时。

此外，使用了本控制方法的存储容器包括在外围具有加热器的存 储槽和位于存储槽顶部的用于熔化条状金属材料的熔化筒，并且，存 储槽与供气通道相连接。

在以上的结构中，对用于已熔金属材料的存储容器的温度的检测， 和惰性气体流动速率的监控，都被用来控制气体的供应。因此，即使 在供应过程中，当由于气体消耗发生供应短缺时，利用传感器对流动 速率的监控可以检测供应短缺并停止来自存储容器上的加热器的输 出。这样，防止在预设温度或更高温度时由于气体不足引起的金属材 料的氧化而出现大量杂质是可能的。也防止了金属材料由于氧化而着 火。