[发明专利]操作金属铸造车间的方法、执行该方法的系统以及包括该系统的金属铸造车间

说明书

本发明提供一种方法(200)，用于操作尤其是湿型砂金属铸造车间(2)的金属铸造车间(2)，以降低金属铸造车间的操作的环境影响。该金属铸造车间(2)包括至少一个金属铸造机(10)，诸如垂直湿型砂制模机(30)、模具输送机(50)、振动落砂机(60)或型砂冷却器(70)中的至少一个。所述至少一个金属铸造机(10)在被用于所述金属铸造车间(2)的操作时产生至少一个环境干扰。该方法(200)包括以下步骤：获得所述至少一个环境干扰的至少一个测量值(210)；基于所述至少一个测量值来获得用于所述至少一个金属铸造机的至少一个指令(220)，所述至少一个指令配置成引起所述至少一个环境干扰减少；以及使用所述至少一个指令(280)来操作所述至少一个金属铸造机(10)。所述至少一个指令优选使用基于所述至少一个测量值的查找表或函数获得。还提供用于执行该方法的系统(100)以及包括该系统的金属铸造车间(2)。

技术领域

本发明涉及操作金属铸造车间(特别是湿型砂金属铸造车间)的方法以及用于执行该方法的系统。本发明还涉及包括该系统的金属铸造车间。

背景技术

用于铸造车间的自动操作的技术是众所周知的。US5125448公开了一种自动铸造设备，在其中在制模机中感测关于每个单独模具的特性的信息，并且用在用于控制熔融金属向该信息所涉及的模具的浇注的下游浇注单元中。该信息公开为与以下因素相关：模具类型、型芯是否已经放置在模具中、模具是否是适当地稳固以及模具是否由于其他原因而不适合浇注。可以使用这种信息来将浇注单元控制成相对于模具适当地定位浇注喷嘴，或控制成不浇注该信息涉及的特定模具。然后，由浇注单元提供关于特定模具是否已经被浇注的信息以及关于该特定模具的重量的信息，并且将这些信息用于控制给水单元，该给水单元用于确保离开拆散模具的提取站的制模型砂中适当水量。

US5125448中所描述的方法既不最小化也不测量由铸造车间操作所引起的环境干扰，而是仅仅关注基于关于每个单独模具的特性的信息确保无故障操作。

此外，WO89/09666公开了一种用于蒸发铸造的方法和装备。将蒸发模型定位在容器中。将制模介质压实在其周围，并且将该容器定位在浇注单元下方。当熔融金属浇注到容器并且蒸发掉该模型时，使用真空泵抽空由该模型产生的气体。该容器内的压力由压力探测器测量，并且用于控制连接到该泵的调整阀和真空缓冲容器。通过控制该压力来控制熔融金属的流速。WO89/09666中所描述的方法既不最小化也不测量由铸造车间操作所引起的环境干扰。

KR20120055925公开了一种局部通风设备以及一种用于变动空气污染物的多罩式局部通风方法。

DE102009031557公开了一种使用热交换器从连续铸造工艺中收集热量的方法。

近年来，由于对与铸造车间操作相互关联的环境干扰以及对当今社会的挑战的越来越重视以及为金属铸造车间的工人提供舒适环境的需要，金属铸造车间已经变得越来越重视这样的环境干扰。

涉及金属铸造车间的操作的一些最相关的环境干扰包括空气污染、CO₂(二氧化碳)排放、热量、噪声、能耗、水耗以及诸如废型砂、废膨润粘土和弃用铸件之类的废品。废型砂和废膨润粘土不能回收，而且必须丢弃。

此外，废品还包括不是最终铸件的部件而是形成在浇道和冒口中的部件，即模具中的蓄积物，它们用于确保熔融金属的适当铸造和凝固，并且确保一旦铸件已经与模具分离，它们就与铸件分离。

另外，用于金属铸造车间操作的原料(其可以被视为环境干扰) 包括金属消耗、新型砂和新膨润粘土消耗、用于形成湿型砂的任何添加剂消耗以及运行机器或提供加热的压缩气体或蒸汽消费。

这些环境干扰中的每种涉及金属铸造车间中的一个或多个单元操作。作为实施例，湿型砂铸造制模(其中使用由型砂制造的模具或模型)广泛采用提供湿型砂、将湿型砂形成湿型砂模具、将熔融金属浇注到湿型砂模具中、允许熔融金属凝固、从铸件中去掉湿型砂模具以及使得湿型砂适应再利用的单元操作。