一种冷芯芯砂混砂前处理系统及其智能化温控方法与流程

本发明涉及冷芯芯砂处理，具体而言，涉及一种冷芯芯砂混砂前处理系统及其智能化温控方法。

背景技术：

1、冷芯芯砂，作为一种专用于冷芯盒工艺的砂材料，经过特定树脂与硬化剂的复合处理，能够在常温环境下实现固化成型。在冷芯盒工艺中，借助三乙胺气体的催化作用，该材料可迅速硬化为具有所需形状和强度的砂芯，因此广泛应用于铸造业复杂且高精度砂芯的制作。然而，在我国北方地区或气温较低的环境下，三乙胺的催化时间通常会延长至正常时间的2至3倍，这不仅降低了制备效率，还增加了不必要的制备成本。

2、目前，为应对低温环境下三乙胺催化时间延长的问题，行业内普遍采取的策略是通过提升芯砂温度来确保催化反应的正常进行。通过这种方法，可有效缩短三乙胺的催化时间，优化固化效果，从而为我国北方地区在低温环境下因三乙胺催化时间延长至正常生产时间2至3倍所带来的问题提供了切实可行的解决方案。同时，该策略还显著减少了因低温导致的砂芯表面不固化所产生的废品缺陷，进而提升了整体生产效率和产品质量。

3、目前，专利号为cn201596748u的技术方案公开了一种热风沸腾砂加热器。该加热器结合了电加热器和高压风机的功能，通过鼓风作用使砂形成流态沸腾状态，进而利用加热后的沸腾风流将热能传递给砂料实现加热。相较于传统的焙烧炉，该加热器在安全性、结构简洁性、操作便捷性、管理方便性以及环保性能等方面均展现出显著优势。然而，需要指出的是，该技术方案并不适用于冷芯混砂前的预处理加温过程。此外，由于砂烘干沸腾器内部缺乏直接的加热装置，导致加热效率相对较低，难以满足混砂机对高效率的需求。虽然电加热方式有效地解决了燃烧污染问题，但同时也带来了整体能耗的增加，进而对生产成本构成了一定压力。

4、因此，急需发明一种冷芯芯砂混砂前处理技术，用于解决冷芯芯砂混砂前的预处理缺乏加温技术的问题，以及现有设备中加热效率低且成本较高的问题。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出了一种冷芯芯砂混砂前处理系统及其智能化温控方法，旨在解决当前技术中冷芯芯砂混砂前的预处理缺乏加温技术的问题，以及现有设备中加热效率慢且成本交高的问题。

2、本发明提出了一种冷芯芯砂混砂前处理系统，包括：

3、称重模块，用于砂仓相连接，其中，所述称重模块配置有指令接收单元，所述称重模块用于根据接收重量指令，并根据所述重量指令获取芯砂；

4、沸腾器，与所述称重模块相连接，所述沸腾器用于存储所述称重模块获取所述芯砂；

5、换热模块和热风模块，分别与所述沸腾器相连接，所述换热模块和热风模块用于调整所述沸腾器内部的所述芯砂温度；

6、第一温度检测模块，设置在所述沸腾器的内部，所述第一温度检测模块用于检测所述芯砂的温度和沸腾器的内部温度；

7、第二温度检测模块，与所述换热模块相连接，所述第二温度检测模块用于检测所述换热模块内部的循环水温度；

8、中控模块，分别与所述称重模块、换热模块、热风模块、第一温度检测模块和第二温度检测模块电连接，其中，所述中控模块配置有预设温度，所述中控模块用于根据所述芯砂温度与预设温度之间，确定所述换热模块和热风模块的输出温度，所述中控模块还用于根据所述沸腾器的内部温度和芯砂重量对所述换热模块和热风模块的输出功率进行优化。

9、进一步的，所述中控模块用于根据所述芯砂温度与预设温度之间，确定所述换热模块和热风模块的输出温度时，包括：

10、所述中控模块用于获取所述芯砂的实时温度和沸腾器内部的实时温度，并根据所述芯砂的实时温度和沸腾器内部的实时温度与预设温度之间的关系，确定是否调整所述芯砂的实时温度：

11、当所述芯砂的实时温度低于所述预设温度，且所述沸腾器内部的实时温度高于所述预设温度时，所述中控模块则确定不调整所述芯砂的实时温度；

12、当所述芯砂的实时温度高于或等于所述预设温度，且所述沸腾器内部的实时温度等于或高于所述预设温度时，所述中控模块则确定不调整所述芯砂的实时温度；

13、当所述芯砂的实时温度和沸腾器内部的实时温度均低于所述预设温度时，所述中控模块则获取所述芯砂的实时温度与所述预设温度之间的温度差值，并根据所述温度差值，确定所述换热模块和热风模块的输出温度。

14、进一步的，所述中控模块则获取所述芯砂的实时温度与所述预设温度之间的温度差值，并根据所述温度差值，确定所述换热模块和热风模块的输出温度时，包括：

15、所述中控模块配置第一预设温差和第二预设温差，且所述第一预设温差大于所述第二预设温差；

16、所述中控模块还用于根据所述温度差值与各预设温差之间的关系，确定所述换热模块和热风模块的输出温度；

17、当所述温度差值高于所述第一预设温差时，所述中控模块则确定所述换热模块和热风模块的输出温度为(m3，n3)；

18、当所述温度差值低于或等于所述第一预设温差，且所述温度差值高于所述第二预设温差时，所述中控模块则确定所述换热模块和热风模块的输出温度为(m2，n2)；

19、当所述温度差值低于或等于所述第二预设温差时，所述中控模块则确定所述换热模块和热风模块的输出温度为(m1，n1)；

20、其中，m1＜m2＜m3＜100％，n1＜n2＜n3＜100％。

21、进一步的，所述中控模块还用于根据所述沸腾器的内部温度和芯砂重量对所述换热模块和热风模块的输出功率进行优化时，包括：

22、所述中控模块还用于获取所述芯砂的实时重量，并根据所述芯砂的实时重量与预设重量之间的关系，确定所述换热模块和热风模块的输出功率的调整系数；

23、其中，所述中控模块配置有第一预设重量和第二预设重量，且所述第一预设重量低于所述第二预设重量；

24、当所述实时重量低于或等于所述第一预设重量时，所述中控模块则确定所述调整系数为l1；

25、当所述实时重量高于所述第一预设重量，且所述实时重量低于或等于所述第二预设重量时，所述中控模块则确定所述调整系数为l2；

26、当所述实时重量高于所述第二预设重量时，所述中控模块则确定所述调整系数为l3；

27、且，l1＜l2＜l3＜1。

28、进一步的，当所述中控模块确定所述换热模块和热风模块的输出功率的调整系数为li时，i＝1,2,3，包括：

29、所述中控模块还用于获取所述沸腾器的内部温度与预设温度之间的实时温度差值，并根据所述实时温度差值与预设的温度差值之间的关系，确定所述换热模块和热风模块的输出功率的调整系数li的修正系数；

30、其中，所述中控模块还配置有第一预设温度差值和第二预设温度差值，且所述第一预设温度差值小于所述第二预设温度差值；

31、当所述实时温度差值低于或等于所述第一预设温度差值时，所述中控模块则确定所述修正系数为k3；

32、当所述实时温度差值高于所述第一预设温度差值，且所述实时温度差值低于或等于所述第二预设温度差值时，所述中控模块则确定所述修正系数为k2；

33、当所述实时温度差值高于所述第二预设温度差值时，所述中控模块则确定所述修正系数为k1；

34、且，k1＜k2＜k3＜0.5。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过称重模块精确获取芯砂重量，确保了芯砂处理的准确性和一致性。通过称重模块配置有指令接收单元，根据预设的重量指令，自动获取所需重量的芯砂，并将其存储在沸腾器内。这个过程减少了人工操作的误差，提高了生产的自动化程度和效率。其次，沸腾器与换热模块和热风模块相连接，通过这两个模块的协同作用，能够高效地调整沸腾器内部芯砂的温度。换热模块主要负责利用循环水进行温度调节，而热风模块则通过提供热风来进一步加热芯砂。这样的设计使得能够快速响应温度变化需求，确保芯砂在适宜的温度范围内进行处理。此外，通过配备的第一温度检测模块和第二温度检测模块，能够实时监测芯砂温度和换热模块内部的循环水温度。第一温度检测模块设置在沸腾器内部，确保芯砂和沸腾器内部温度的精确检测；第二温度检测模块则与换热模块相连接，监测循环水温度，提供数据支持。通过这两个温度检测模块，系统能够实现对温度的精确控制，确保芯砂温度的稳定性。最后，中控模块通过对比芯砂温度和预设温度，确定最佳的温度调节策略，并根据沸腾器内部温度和芯砂重量，优化换热模块和热风模块的输出功率。这一智能化控制过程，不仅缩短了三乙胺催化时间，提高了砂芯的固化效果，还有效避免了因温度控制不当导致的砂芯废品缺陷。

36、另一方面，本技术还提供了一种冷芯芯砂混砂前处理的智能化温控方法，包括：

37、设置换热模块和热风模块，用于调整沸腾器内部的芯砂温度；

38、获取所述芯砂的温度、沸腾器的内部温度以及所述换热模块内部的循环水温度；

39、根据所述芯砂温度与预设温度之间，确定所述换热模块和热风模块的输出温度；

40、根据所述沸腾器的内部温度和芯砂重量对所述换热模块和热风模块的输出功率进行优化。

41、进一步的，根据所述芯砂温度与预设温度之间，确定所述换热模块和热风模块的输出温度时，包括：

42、获取所述芯砂的实时温度和沸腾器内部的实时温度，并根据所述芯砂的实时温度和沸腾器内部的实时温度与预设温度之间的关系，确定是否调整所述芯砂的实时温度：

43、当所述芯砂的实时温度低于所述预设温度，且所述沸腾器内部的实时温度高于所述预设温度时，则确定不调整所述芯砂的实时温度；

44、当所述芯砂的实时温度高于或等于所述预设温度，且所述沸腾器内部的实时温度等于或高于所述预设温度时，则确定不调整所述芯砂的实时温度；

45、当所述芯砂的实时温度和沸腾器内部的实时温度均低于所述预设温度时，则获取所述芯砂的实时温度与所述预设温度之间的温度差值，并根据所述温度差值，确定所述换热模块和热风模块的输出温度。

46、进一步的，获取所述芯砂的实时温度与所述预设温度之间的温度差值，并根据所述温度差值，确定所述换热模块和热风模块的输出温度时，包括：

47、预先设定第一预设温差和第二预设温差，且所述第一预设温差大于所述第二预设温差；

48、根据所述温度差值与各预设温差之间的关系，确定所述换热模块和热风模块的输出温度；

49、当所述温度差值高于所述第一预设温差时，则确定所述换热模块和热风模块的输出温度为(m3，n3)；

50、当所述温度差值低于或等于所述第一预设温差，且所述温度差值高于所述第二预设温差时，则确定所述换热模块和热风模块的输出温度为(m2，n2)；

51、当所述温度差值低于或等于所述第二预设温差时，则确定所述换热模块和热风模块的输出温度为(m1，n1)；

52、其中，m1＜m2＜m3＜100％，n1＜n2＜n3＜100％。

53、进一步的，根据所述沸腾器的内部温度和芯砂重量对所述换热模块和热风模块的输出功率进行优化时，包括：

54、获取所述芯砂的实时重量，并根据所述芯砂的实时重量与预设重量之间的关系，确定所述换热模块和热风模块的输出功率的调整系数；

55、其中，预先设定第一预设重量和第二预设重量，且所述第一预设重量低于所述第二预设重量；

56、当所述实时重量低于或等于所述第一预设重量时，则确定所述调整系数为l1；

57、当所述实时重量高于所述第一预设重量，且所述实时重量低于或等于所述第二预设重量时，则确定所述调整系数为l2；

58、当所述实时重量高于所述第二预设重量时，则确定所述调整系数为l3；

59、且，l1＜l2＜l3＜1。

60、进一步的，当确定所述换热模块和热风模块的输出功率的调整系数为li时，i＝1,2,3，包括：

61、获取所述沸腾器的内部温度与预设温度之间的实时温度差值，并根据所述实时温度差值与预设的温度差值之间的关系，确定所述换热模块和热风模块的输出功率的调整系数l i的修正系数；

62、其中，预先设定第一预设温度差值和第二预设温度差值，且所述第一预设温度差值小于所述第二预设温度差值；

63、当所述实时温度差值低于或等于所述第一预设温度差值时，则确定所述修正系数为k3；

64、当所述实时温度差值高于所述第一预设温度差值，且所述实时温度差值低于或等于所述第二预设温度差值时，则确定所述修正系数为k2；

65、当所述实时温度差值高于所述第二预设温度差值时，则确定所述修正系数为k1；

66、且，k1＜k2＜k3＜0.5。

67、可以理解的是，本发明上述各实施例中一种冷芯芯砂混砂前处理系统及其智能化温控方法，具备相同的有益效果，不再赘述。