[发明专利]铸铁硬度在线预测系统

说明书

本发明铸铁硬度在线预测系统，涉及铸铁材料硬度的在线预测，是一种热分析仪测量结果结合光谱仪测量结果对铸铁硬度进行在线预测的系统，包括热分析部分和光谱仪部分，其中热分析部分主要包括铁水质量热分析仪、热分析样杯和补偿导线，所述铁水质量热分析仪主要由主机、无线电接收装置和预测硬度软件构成，光谱仪部分主要包括光谱仪、PC机、发送测量结果软件和无线电发送装置，无线电发送装置与无线电接收装置之间通过无线传输进行铁水成分数据传递，所预测铸铁硬度值与铁水浇注的铸铁试块实测硬度值比较，相关系数达0.98以上，高于现有技术预测铸铁硬度值的相关系数的精度，在节能、减排和提高资源利用率方面有明显的经济和社会效益。

技术领域

本发明的技术方案涉及铸铁材料硬度的在线预测，具体地说是铸铁硬度在线预测系统。

背景技术

铸铁产品的材质是以强度和硬度等机械性能符合要求为交货条件。硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标，是金属材料表面在接触应力作用下抵抗塑性变形的一种能力。而传统的铸铁材质硬度实验要等浇注试块开箱冷却、抛丸清砂、磨掉表面的氧化 层后方可进行测量。待到发布硬度实验报告时，铸铁产品早已铸就。因此在浇注前预测 出铸铁材质的硬度，将铁水质量调整到铸铁产品符合交货条件的状态，即可保证生产的 铸铁产品材质全部合格，以提高资源利用率，还节省了从在制品中分检材质废品的工作。 因此在铸铁生产中采用材质在线预测方法是生产中迫切需要的提高产品质量的手段。

现有在线预测铸铁材质硬度的方法是采用铁水质量热分析仪测量出的凝固铁水的相 变特征参数来预测铸铁硬度，所预测的铸铁材质硬度值与铁水浇注的铸铁试块在试验机 上实测的硬度值进行比较，相关系数仅能达到0.6。虽然有些版本的热分析仪在预测中 使用了输入合金含量的方法，但预测的铸铁材质的硬度值与铁水浇注的铸铁试块在试验 机上实测的硬度值比较，相关系数也没能达到0.8。由于影响铸铁材质硬度的因素包括：化学成份、冷却速度和核心量三大要素，因此现有技术单独使用热分析凝固铁水的相变 特征参数的方法进行铸铁硬度在线预测，存在着预测结果的相关系数的精确度不高的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供铸铁硬度在线预测系统，将系统中的光谱 仪检测出的铁水化学成分数据通过无线电传输装置传输给系统中的铁水质量热分析仪， 该铁水质量热分析仪在收到铁水化学成分数据之后，结合自身测量出的凝固铁水的相变 特征值参数，即时预测出上述铁水的浇注铸铁试块的硬度值，其预测结果的相关系数的 精度高于现有技术的预测结果的相关系数。该系统所预测铸铁硬度值与铁水的浇注铸铁 试块在试验机上实测的硬度值比较，相关系数达0.98以上。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：铸铁硬度在线预测系统，是一种 热分析仪测量结果结合光谱仪测量结果对铸铁硬度进行在线预测的系统，包括热分析部 分和光谱仪部分，其中热分析部分主要包括铁水质量热分析仪、热分析样杯和补偿导线， 所述铁水质量热分析仪主要由主机、无线电接收装置和预测硬度软件构成，光谱仪部分 主要包括光谱仪、PC机、发送测量结果软件和无线电发送装置；发送测量结果软件安 装在光谱仪部分的PC机中，该PC机通过com口和数据线与安置在光谱仪上面的无线电 发送装置连接，安置在铁水质量热分析仪内的无线电接收装置，用数据线与铁水质量热 分析仪的主机相连接，铁水质量热分析仪的预测硬度软件安装在铁水质量热分析仪的主 机内，热分析样杯通过补偿导线与铁水质量热分析仪连接，无线电发送装置与无线电接 收装置之间通过无线传输进行铁水成分数据的传递。

上述铸铁硬度在线预测系统，所述光谱仪部分的发送测量结果软件的作业流程是： 开始检测→每隔1分钟检测光谱仪成分数据库有无更新→无，返回开始检测；有→自动复制光谱仪成分数据库最新一行数据到发送测量结果软件的数据表至完成发送数据的 置入→将发送软件数据表中的数据经光谱仪PC机com口发送给无线电发送装置→无线 电发送装置将数据进行无线电发送→检测是否有无线电接收装置发送的返回信号→ 无，返回无线电发送装置将数据进行无线电发送；有→清除缓存→返回开始检测。