【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于鑄造，具體涉及一種vrh-co2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置。
技術(shù)介紹
1、co2水玻璃砂硬化工藝的關(guān)鍵在于co2氣體對(duì)水玻璃粘結(jié)劑的硬化行為。多年來(lái)的實(shí)踐表明，co2水玻璃砂強(qiáng)度低，存放性差，易過(guò)吹，主要是由于co2氣體沒(méi)有得到有效地控制。所以出現(xiàn)了真空置換硬化法(vacuum?replacing?hardening，簡(jiǎn)稱(chēng)vrh)、脈沖吹氣法，微波硬化，吹熱空氣法。vrh-co2法造型具有鑄型緊實(shí)度高、鑄型表面質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)，用該法制作的鑄型生產(chǎn)鑄鋼件，其表面質(zhì)量高、力學(xué)性能好。
2、采用vrh硬化方法，可以有效地控制co2吹氣硬化工藝。但在實(shí)際生產(chǎn)中，存在生產(chǎn)不穩(wěn)定，工藝控制難度大；鑄型起模困難。
3、因此，有必要制備試驗(yàn)?zāi)M裝置，研究工藝參數(shù)對(duì)造型強(qiáng)度的影響規(guī)律。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種vrh-co2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置，解決vrh實(shí)驗(yàn)中co2浪費(fèi)的問(wèn)題，減少水玻璃使用量，提高co2與水玻璃反應(yīng)速率，保證砂型硬化的均勻性。
2、為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本專(zhuān)利技術(shù)是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、本專(zhuān)利技術(shù)提供一種vrh-co2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置，包括：
4、第一部分，第一部分包含co2氣源和第一減壓器，所述第一減壓器能夠?qū)o2氣源中的co2進(jìn)行初步減壓；
5、第二部分，第二部分包含手動(dòng)進(jìn)氣閥、第二減壓器、1mpa壓力傳感器、節(jié)流閥、co2進(jìn)氣電
6、第三部分，第三部分包含vrh真空工作室、上蓋、0-100℃溫度變送器、0-100kpa壓力傳感器、0-100％co2氣體傳感器、第三減壓器、手動(dòng)放空閥、放空電磁閥和真空泵，所述vrh真空工作室、第三減壓器、手動(dòng)放空閥、放空電磁閥和真空泵依次連接，所述0-100％co2氣體傳感器安裝在vrh真空工作室外桶壁，所述0-100℃溫度變送器和0-100kpa壓力傳感器安裝在上蓋，實(shí)驗(yàn)時(shí)可隨時(shí)觀測(cè)儀表數(shù)據(jù)；
7、第四部分，第四部分包含放空電磁閥、co2回收電磁閥、流量計(jì)、1mpa壓力傳感器、co2回收緩沖罐和co2進(jìn)氣電磁閥，所述放空電磁閥安裝在co2回收電磁閥上方，所述co2回收電磁閥、流量計(jì)、1mpa壓力傳感器、co2回收緩沖罐和co2進(jìn)氣電磁閥依次連接。
8、進(jìn)一步地，上述vrh-co2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置中，所述mcgs設(shè)備分別與0-100℃溫度變送器、0-100kpa壓力傳感器、0-100％co2氣體傳感器信號(hào)相連。
9、進(jìn)一步地，上述vrh-co2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置中，所述上蓋在實(shí)驗(yàn)時(shí)放置在vrh真空工作室上方，當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過(guò)取下上蓋來(lái)取出砂型。
10、進(jìn)一步地，上述vrh-co2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置中，所述mcgs設(shè)備分別與co2回收電磁閥、流量計(jì)、1mpa壓力傳感器、co2進(jìn)氣電磁閥信號(hào)相連。
11、進(jìn)一步地，上述vrh-co2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置中，第一部分的第一減壓器與第二部分的手動(dòng)進(jìn)氣閥連接；第二部分的手動(dòng)進(jìn)氣閥與第三部分的vrh真空工作室連接，實(shí)驗(yàn)時(shí)可將回收后的co2通入到第三部分的vrh真空工作室進(jìn)行回收再利用；第三部分的真空泵與第四部分的co2回收電磁閥連接；第四部分的co2進(jìn)氣電磁閥與第二部分的co2流量計(jì)連接。
12、進(jìn)一步地，上述vrh-co2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置中，所述mcgs設(shè)備能夠通過(guò)第二減壓器、1mpa壓力傳感器、co2流量計(jì)對(duì)通入的co2進(jìn)行設(shè)置。
13、進(jìn)一步地，上述vrh-co2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置中，所述mcgs設(shè)備能夠通過(guò)0-100℃溫度變送器、0-100kpa壓力傳感器、0-100％co2氣體傳感器對(duì)vrh真空工作室內(nèi)co2與水玻璃的反應(yīng)進(jìn)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
14、進(jìn)一步地，上述vrh-co2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置中，所述mcgs設(shè)備能夠通過(guò)流量計(jì)、1mpa壓力傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)co2濃度，判斷其是否需要回收，需要回收則控制co2回收電磁閥打開(kāi)，不需要?jiǎng)t打開(kāi)放空電磁閥；當(dāng)所述co2回收緩沖罐滿后，將控制co2進(jìn)氣電磁閥打開(kāi)，使回收的co2重復(fù)利用。
15、本專(zhuān)利技術(shù)還提供一種水玻璃砂型的co2吹氣硬化及co2回收工藝，基于上述的vrh-co2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)，包括如下步驟：
16、s1、將水玻璃和原砂放入攪拌機(jī)中進(jìn)行充分混合；混合好后將砂裝至模具中按壓緊實(shí)，處理完成后得到砂型試樣，將砂型試樣隨模具一起置于vrh真空工作室中，將上蓋放置在真空箱上；
17、s2、在mcgs設(shè)備屏幕上設(shè)置好一定的vrh真空工作室內(nèi)壓強(qiáng)，co2壓強(qiáng)、濃度值、溫度、通氣時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間和規(guī)定的回收co2壓強(qiáng)值和濃度值，點(diǎn)擊開(kāi)始；
18、s3、真空泵先抽取真空箱內(nèi)空氣達(dá)到設(shè)定的壓強(qiáng)，co2氣罐及減壓閥組通入的co2先經(jīng)減壓器降低了壓強(qiáng)，又經(jīng)流量計(jì)降低了流量，最后經(jīng)過(guò)加熱器改變了溫度，輸送至vrh真空工作室內(nèi)；到達(dá)通入時(shí)間后，關(guān)閉co2通氣閥，co2與水玻璃砂型靜置反應(yīng)，到達(dá)反應(yīng)時(shí)間后，真空泵抽取vrh真空工作室內(nèi)co2；
19、s4、反應(yīng)過(guò)后的co2會(huì)經(jīng)過(guò)流量計(jì)和1mpa壓力傳感器，如此時(shí)co2濃度達(dá)到回收標(biāo)準(zhǔn)，mcgs設(shè)備將控制co2回收電磁閥開(kāi)啟，co2將進(jìn)入co2回收緩沖罐，如未達(dá)到規(guī)定濃度，mcgs設(shè)備將控制放空電磁閥開(kāi)啟，co2將進(jìn)入空氣中，此時(shí)可打開(kāi)手動(dòng)放空閥破壞真空狀態(tài)，待mcgs設(shè)備屏幕上vrh真空工作室內(nèi)壓強(qiáng)變回0，打開(kāi)上蓋，取出模具，得到水玻璃砂型。
20、進(jìn)一步地，步驟s1中，水玻璃溶液模數(shù)為2～5，水玻璃溶液加入量為原砂質(zhì)量的2.5～5％，水玻璃和原砂混合時(shí)間為1～2min；
21、步驟s2中，mcgs設(shè)備設(shè)置抽真空范圍為-80～0kpa，通氣時(shí)間設(shè)置為10s～2min，硬化反應(yīng)時(shí)間設(shè)置為10s～2min，加熱溫度設(shè)置為20～80℃。
22、本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果是：
23、1、本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種智能的vrh-co2法智能硬化水玻璃砂裝置系統(tǒng)，通過(guò)mcgs控制減壓器、氣體加熱器和流量計(jì)對(duì)通入的co2進(jìn)行控制，使其在通入真空室之前能達(dá)到最合適的值，同時(shí)mcgs與真空室的0-100％?co2氣體傳感器、0-100℃溫度變送器和0-100kpa壓力傳感器，可實(shí)時(shí)監(jiān)控co2與水玻璃的反應(yīng)進(jìn)程，整個(gè)實(shí)驗(yàn)的流程都可在mcgs設(shè)備屏幕上實(shí)時(shí)觀測(cè)，也能對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)值進(jìn)行保存，方便記錄和保存。防止co2過(guò)吹，砂型質(zhì)量受影響。減少水玻璃加入量，讓舊砂更容易再次利用。
24、2、本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種智能的vrh-co2法智能硬化水玻璃砂本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種VRH-CO2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VRH-CO2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述MCGS設(shè)備(2-8)分別與0-100℃溫度變送器(3-3)、0-100Kpa壓力傳感器(3-4)、0-100％CO2氣體傳感器(3-5)信號(hào)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VRH-CO2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述上蓋(3-2)在實(shí)驗(yàn)時(shí)放置在VRH真空工作室(3-1)上方，當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過(guò)取下上蓋(3-2)來(lái)取出砂型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VRH-CO2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述MCGS設(shè)備(2-8)分別與CO2回收電磁閥(4-2)、流量計(jì)(4-3)、1Mpa壓力傳感器(4-4)、CO2進(jìn)氣電磁閥(4-6)信號(hào)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VRH-CO2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置，其特征在于，第一部分的第一減壓器(1-2)與第二部分的手動(dòng)進(jìn)氣閥(2-1)連接；第二部分的手動(dòng)進(jìn)氣閥(2-1)與第三部分的VRH真空工作室(3-1)連接，實(shí)驗(yàn)時(shí)可
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VRH-CO2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述MCGS設(shè)備(2-8)能夠通過(guò)第二減壓器(2-2)、1Mpa壓力傳感器(2-3)、CO2流量計(jì)(2-6)對(duì)通入的CO2進(jìn)行設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VRH-CO2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述MCGS設(shè)備(2-8)能夠通過(guò)0-100℃溫度變送器(3-3)、0-100Kpa壓力傳感器(3-4)、0-100％CO2氣體傳感器(3-5)對(duì)VRH真空工作室內(nèi)CO2與水玻璃的反應(yīng)進(jìn)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的VRH-CO2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述MCGS設(shè)備(2-8)能夠通過(guò)流量計(jì)(4-3)、1Mpa壓力傳感器(4-4)來(lái)監(jiān)測(cè)CO2濃度，判斷其是否需要回收，需要回收則控制CO2回收電磁閥(4-2)打開(kāi)，不需要?jiǎng)t打開(kāi)放空電磁閥(4-1)；當(dāng)所述CO2回收緩沖罐(4-5)滿后，將控制CO2進(jìn)氣電磁閥(4-6)打開(kāi)，使回收的CO2重復(fù)利用。
9.一種水玻璃砂型的CO2吹氣硬化及CO2回收工藝，基于權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的VRH-CO2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)，其特征在于，包括如下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水玻璃砂型的CO2吹氣硬化及CO2回收工藝，其特征在于，步驟S1中，水玻璃溶液模數(shù)為2～5，水玻璃溶液加入量為原砂質(zhì)量的2.5～5％，水玻璃和原砂混合時(shí)間為1～2min；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種vrh-co2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的vrh-co2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述mcgs設(shè)備(2-8)分別與0-100℃溫度變送器(3-3)、0-100kpa壓力傳感器(3-4)、0-100％co2氣體傳感器(3-5)信號(hào)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的vrh-co2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述上蓋(3-2)在實(shí)驗(yàn)時(shí)放置在vrh真空工作室(3-1)上方，當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過(guò)取下上蓋(3-2)來(lái)取出砂型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的vrh-co2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述mcgs設(shè)備(2-8)分別與co2回收電磁閥(4-2)、流量計(jì)(4-3)、1mpa壓力傳感器(4-4)、co2進(jìn)氣電磁閥(4-6)信號(hào)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的vrh-co2法智能硬化水玻璃砂試驗(yàn)裝置，其特征在于，第一部分的第一減壓器(1-2)與第二部分的手動(dòng)進(jìn)氣閥(2-1)連接；第二部分的手動(dòng)進(jìn)氣閥(2-1)與第三部分的vrh真空工作室(3-1)連接，實(shí)驗(yàn)時(shí)可將回收后的co2通入到第三部分的vrh真空工作室(3-1)進(jìn)行回收再利用；第三部分的真空泵(3-9)與第四部分的co2回收電磁閥(4-2)連接；第四部分的co2進(jìn)氣電磁閥(4-6)與第二部分的co2流量計(jì)(2-6)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李燦華，張琳琳，王瑞營(yíng)，陳繼平，黃毅春，于彥奇，都剛，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：安徽工業(yè)大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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