本實用新型涉及球墨鑄鐵管生產技術領域，尤其是一種水泥內襯自動蒸汽養生裝置。

背景技術：

球墨鑄鐵管生產企業在球墨鑄鐵管生產過程中，為了防止鐵銹及其他有害物質對水質的污染以及增加鑄鐵管的耐腐蝕性，球墨鑄鐵管內襯水泥的工序必不可少，內襯水泥作業是在球墨鑄鐵管內表面涂上一層較薄的水泥砂漿，當水泥涂襯作業完成后，為保證涂襯后管子的水泥襯層能迅速干涸和干燥，需要將涂襯好的管子迅速吊入養生爐中，對該類管進行內襯養生處理，各生產廠在其生產線上均建有多個養生爐以用于生產周轉用。

當養生池中吊入的內襯管聚集到一定數量后，立即蓋上養生爐爐蓋，便可進行內襯養生處理。傳統球墨鑄鐵管水泥內襯養生工藝采用蒸汽養生，蒸汽的開停、大小、時間完全由人工手動調節閥門開度來控制，這種人工控制的方式存在以下問題：1，養生時間長短控制不精確，影響產量和質量；2，養生蒸汽閥門開度控制不好，造成養生爐內溫度偏差大導致廢品增加；3，蒸汽壓力不穩，養生爐內溫度波動導致廢品增加；4，養生工藝曲線控制不嚴；5，養生爐爐蓋采用固定式，需要天車吊運。

技術實現要素：

本實用新型需要解決的技術問題是提供一種球墨鑄鐵管水泥內襯自動蒸汽養生裝置，精確控制蒸汽養生的參數，提高了球墨鑄鐵管水泥內襯蒸汽養生的養生質量，實現球墨鑄鐵管水泥內襯蒸汽養生的全自動操作，減輕了職工的勞動強度。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：

一種球墨鑄鐵管水泥內襯自動蒸汽養生裝置，包括帶有自動啟閉的爐蓋的養生爐、控制柜和包含人機界面的操作箱，向養生爐內輸送蒸汽的蒸汽管路上沿著蒸汽的輸送方向上依次設置有壓力傳感器和電動控制閥，所述養生爐內設置有溫度傳感器和濕度傳感器，所述控制柜包括模擬量輸出模塊、模擬量輸入模塊、CPU模塊和電源模塊；

所述溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器的信號輸出端接入模擬量輸入模塊后經過數據總線與CPU模塊的輸入端連接，CPU模塊的輸出端串接模擬量輸出模塊后與電動執行器連接，電動執行器與電動控制閥的控制端相連，所述操作箱的人機界面也與CPU模塊連接。

本實用新型技術方案的進一步改進在于：所述養生爐上端設置有水平的滑道，所述爐蓋兩端設置有與滑道滑動配合的滑輪，爐蓋上安裝有驅動滑輪沿著滑道滑動的驅動減速機和驅動電機。

本實用新型技術方案的進一步改進在于：所述滑道上設置有行程開關。

本實用新型技術方案的進一步改進在于：所述控制柜內還設置有數字量輸出模塊，所述驅動電機電路上設置有接觸器，所述數字量輸出模塊的輸入端與CPU模塊的輸出端連接，數字量輸出模塊的輸出端與接觸器連接。

本實用新型技術方案的進一步改進在于：還包括一報警器，所述報警器通過連線與控制柜連接。

本實用新型技術方案的進一步改進在于：所述溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、電動控制閥的輸入輸出方式采用4～20MA，0～20MA，0～10V，-10～0V任一種。

本實用新型技術方案的進一步改進在于：所述蒸汽管路在養生爐內設置多個蒸汽出口，各蒸汽出口均布在養生爐的底面上。

由于采用了上述技術方案，本實用新型取得的技術進步是：

本實用新型包括養生爐、控制柜和包含人機界面的操作箱，養生爐內設置有溫度傳感器、濕度傳感器，在通往養生爐的蒸汽管路上沿著蒸汽的輸送方向依次設置有壓力傳感器和電動控制閥門，控制柜包括模擬量輸出模塊、模擬量輸入模塊、數字量輸入模塊、數字量輸出模塊、CPU模塊和電源模塊。溫度傳感器、濕度傳感器和壓力傳感器能隨時檢測蒸汽溫度、爐內濕度和蒸汽壓力，控制柜根據人機界面設置的參數和傳感器反饋的數據及時的調整電控控制閥開度的大小，精確控制蒸汽養生的過程參數，提高了球墨鑄鐵管水泥內襯蒸汽養生的養生質量。同時控制柜和人機界面的設置實現球墨鑄鐵管水泥內襯蒸汽養生的全自動操作，減輕了職工的勞動強度。

養生爐上端設置有水平的滑道，爐蓋兩端各設置兩個滑輪，滑輪與滑道配合設置，爐蓋上的滑輪通過驅動電機驅動實現爐蓋在滑道上滑動，使得養生爐實現機械啟閉，減輕了職工的勞動強度。控制柜的CPU模塊的輸出端串接數字量輸出模塊后還連接一個接觸器，接觸器安裝在驅動電機電路中用于控制驅動電機的動作，使得養生爐爐蓋的啟閉時間根據設定和感應自動控制。

本實用新型還包括報警器，報警器與控制柜內的CPU模塊連接，在養生完成并且達到降溫溫度后，報警器給出報警信號，提示操作工養生完成，操作人員可進行下一步操作。同時若外部原因導致的超出整個裝置本身的調整能力后，CPU模塊控制報警器給出相應報警信號，通知人工干預。

滑道上設置行程開關，保證爐蓋在自動啟閉時能夠移動到位。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖；

圖2是本實用新型養生爐的內部結構示意圖；

圖3是本實用新型控制柜內部模塊與外部構件的連接結構示意圖；

其中，1、養生爐，2、控制柜，3、操作箱，4、爐蓋，5、蒸汽管路，6、電動控制閥，7，壓力傳感器，8、溫度傳感器，9、濕度傳感器，10、模擬量輸出模塊，11、模擬量輸入模塊，12、CPU模塊，13、電源模塊，14、電動執行器，15、滑道，16、滑輪，17、驅動電機，18、行程開關，19、接觸器，20、報警器，21、蒸汽出口，22、驅動減速機，23、數字量輸入模塊，24、數字量輸出模塊。

具體實施方式

下面結合實施例對本實用新型做進一步詳細說明：

如圖1、2和3所示，一種球墨鑄鐵管水泥內襯自動蒸汽養生裝置，包括養生爐1、控制柜2和包含人機界面的操作箱3，向養生爐1內輸送蒸汽的蒸汽管路5上沿著蒸汽的輸送方向上依次設置有壓力傳感器7和電動控制閥6，通往養生爐1內的蒸汽管路5設計多個蒸汽出口21，各個蒸汽出口21在均布養生爐1內底面上，使得蒸汽出氣均勻，保證了養生爐1內各處的溫度、濕度盡可能的同步升高或者降低，確保各個球墨鑄鐵管水泥內襯養生質量的一致。壓力傳感器7可以感應到來自蒸汽源頭處的蒸汽壓力，根據蒸汽源頭處的蒸汽壓力來調節電控控制閥6的開度以達到控制爐內壓力的作用。養生爐1內設置有溫度傳感器8和濕度傳感器9，溫度傳感器8和濕度傳感器9盡可能離各個蒸汽管路5在養生爐1內的蒸汽出口21遠一些，即溫度傳感器8和濕度傳感器9設置在養生爐1的側壁靠上的位置，確保測得的溫度和濕度不受蒸汽出口21的干擾，測量更加準確?？刂乒?包括模擬量輸出模塊10、模擬量輸入模塊11、數字量輸入模塊23、數字量輸出模塊24、CPU模塊12和電源模塊13，電源模塊13為系統供電。溫度傳感器8、濕度傳感器9和壓力傳感器7的信號輸出端接入模擬量輸入模塊11后與CPU模塊12的輸入端通過數據總線相連接，CPU模塊12將模擬量輸入模塊11轉換后的數據在CPU模塊12中進行分析，CPU模塊12的輸出端串接模擬量輸出模塊后10與電動執行器14機械連接，CPU模塊將分析結果通過模擬量輸出模塊10轉換后控制電動執行器14作出相應的動作，電動執行器14與電動控制閥6的控制端機械相連控制電動控制閥6的開度，操作箱3的人機界面也與CPU模塊12連接。溫度傳感器8、濕度傳感器9、壓力傳感器7、電動控制閥6的輸入輸出方式采用4-20MA,0-20MA,0-10V，0-+/-10V任一種，優選4-20MA。溫度傳感器8、濕度傳感器9和壓力傳感器7能隨時檢測蒸汽溫度、爐內濕度和蒸汽壓力，控制柜2根據人機界面設置的參數和傳感器反饋的數據及時的調整電控控制閥6開度的大小，精確控制蒸汽養生的過程，提高了球墨鑄鐵管水泥內襯蒸汽養生的養生質量。同時在操作箱3上設置有一鍵啟動按鈕，一鍵啟動通過數字量輸入模塊23與CPU模塊12連接，實現一鍵啟動功能，控制柜2和人機界面的設置實現球墨鑄鐵管水泥內襯蒸汽養生的全自動操作，減輕了職工的勞動強度。

養生爐1上端設置有水平的滑道15，爐蓋4兩端各安裝兩個滑輪16，滑輪16與滑道15配合，滑輪16的中心軸通過驅動減速機22與驅動電機17連接?？刂乒?的CPU模塊12的輸出端串接數字量輸出模塊24后還連接一個接觸器19，接觸器19安裝在驅動電機17電路中用于控制驅動電機17的動作。爐蓋4上的滑輪16通過驅動電機17驅動實現爐蓋4在滑道15上滑動，使得養生爐1實現自動啟閉，減輕了職工的勞動強度?；?5上還安裝有行程開關18，保證爐蓋4在自動啟閉時能夠移動到位。

本實用新型還包括一報警器20，報警器20與控制柜2內的CPU模塊12連接，在養生完成并且達到降溫溫度后，報警器20給出報警信號，提示操作工養生完成，操作人員可進行下一步操作。同時控制柜2內預留工業以太網接口，便于實現現場數據與上位機的連接通訊。

利用本實用新型的自動蒸汽養生裝置的一種蒸汽養生方法，具體步驟如下：

a，球墨鑄鐵管內表面涂水泥內襯。

b，將涂襯合格后的球墨鑄鐵管放入養生爐1，用爐蓋4將養生爐封閉，此處可直接通過人機界面控制爐蓋4自動實現封閉。

c，球墨鑄鐵管在養生爐1內進行自然養生，自然養生的時間由人機界面設定，時間一般為0-420分鐘，電動控制閥6維持關閉狀態。

d，自然養生完成后進入低溫升溫階段，升溫時間由人機界面確定，電動控制閥6開啟，電動控制閥6開啟的開度較小。

e，低溫升溫階段完成以后進入低溫保溫階段，保溫時間由人機界面確定；

在低溫保溫階段的蒸汽壓力≥2.5 bar，蒸汽溫度20℃～40℃，爐內濕度為≥75%，總時間≤240分鐘，此階段中通過溫度傳感器8、濕度傳感器9和壓力傳感器7時時的檢測溫度、濕度和壓力，將數值與人機界面設置的值做對比，CPU模塊12進行智能運算后及時調整電動控制閥6的開度。

f，低溫保溫階段完成后進入高溫升溫階段，升溫時間由人機界面確定，電動控制閥6的開度逐步勻速加大。

g，高溫升溫階段完成后進入高溫保溫階段，高溫保溫時間由人機界面確定，電動控制閥6的開度逐步減??；

高溫保溫階段的蒸汽壓力≥2.5 bar，蒸汽溫度40℃～70℃，爐內濕度為≥75%，總時間≤240分鐘，此階段中通過溫度傳感器8、濕度傳感器9和壓力傳感器7時時的檢測溫度、濕度和壓力，將數值與人機界面設置的值做對比后CPU模塊12通過智能運算及時調整電動控制閥6的開度；若蒸汽壓力降低，CPU模塊將增大電動控制閥6開度，增加幅度和壓力降低程度成比例，其他影響因素系統也有相應的調整，若外部原因超出整個系統的調整能力，系統將給出相應報警信號，通知人工干預。

f，高溫保溫階段結束后進入降溫階段，根據降溫曲線逐步勻速減小電動控制閥6的開度直至關閉，在達到降溫溫度后，爐蓋4自動開啟，球墨鑄鐵管水泥內襯蒸汽養生完成，報警器20給出報警信號，提示養生完成，養生好的球墨鑄管出爐。

低溫保溫階段和高溫保溫階段的保溫溫度設定根據季節調整，冬季保溫溫度低于夏季保溫溫度，即外界溫度在-10℃～5℃時的低溫保溫階段的保溫溫度低于外界溫度在30℃～40℃的低溫保溫階段的保溫溫度，一般情況下低于10℃為最佳，在保證水泥內襯質量的同時避免能源的浪費。