一種浸沒式鋁及其合金液體加熱裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種浸沒式鋁及其合金液體加熱裝置：其包括澆注料爐(3)，澆注料爐具有U型腔，所述U型腔一側(cè)腔體頂端為進(jìn)料口(1)，在該一側(cè)腔體中設(shè)有過濾器(2)；另一側(cè)腔體底端為出料口(12)，頂端設(shè)有液體密封罩(8)，在液體密封罩(8)上方進(jìn)一步設(shè)有加熱裝置密封罩(6)，在液體密封罩(8)和加熱裝置密封罩(6)之間具有氣腔(4)，加熱管(11)能夠穿過液體密封罩(8)伸入所述另一側(cè)腔體中，帶有碳硅棒接線裝置(5)的U型硅碳棒(9)穿過加熱裝置密封罩(6)伸入加熱管(11)內(nèi)。該浸沒式鋁及其合金液體的加熱裝置提高工作效率，降低了生產(chǎn)成本，并且鋁及其合金液體的雜質(zhì)少品質(zhì)優(yōu)異。
【專利說明】一種浸沒式鋁及其合金液體加熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鋁合金鑄造加工配套設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及的是一種浸沒式鋁及其合金液體加熱裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在一般的鋁合金鑄造加工過程中，通常需要對鋁及其合金液體進(jìn)行保溫加熱，以便后續(xù)工藝實(shí)施。
[0003]目前，公知的鋁及其合金液體加熱裝置主要分為兩種，一種是利用柴油燃燒機(jī)，將柴油在液體表面燃燒傳遞熱能加熱；另外一種是將硅碳棒裝在液體上方，利用電能對液體輻射加熱兩種方式。但是這兩種裝置的能源利用率都很低，液體的雜質(zhì)含量偏高，溫度控制精度過低。不僅加熱率低，而且嚴(yán)重影響生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量。
[0004]因此，如何提高鋁液及其合金液體加熱裝置的工作效率并降低加熱過程中鋁及其合金液體的雜質(zhì)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的重要技術(shù)問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種浸沒式鋁及其合金液體的加熱裝置，該加熱裝置工作效率高，能源利用率高，降低了生產(chǎn)成本，并且鋁及其合金液體的雜質(zhì)少品質(zhì)優(yōu)異。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]—種浸沒式鋁及其合金液體加熱裝置，其包括澆注料爐，澆注料爐具有U型腔，所述U型腔一側(cè)腔體頂端為進(jìn)料口，在該一側(cè)腔體中設(shè)有過濾器；另一側(cè)腔體底端為出料口，頂端設(shè)有液體密封罩，在液體密封罩上方進(jìn)一步設(shè)有加熱裝置密封罩，在液體密封罩和加熱裝置密封罩之間具有氣腔，一個(gè)或多個(gè)加熱管能夠穿過液體密封罩伸入所述另一側(cè)腔體中，一個(gè)或多個(gè)帶有碳硅棒接線裝置的U型硅碳棒穿過加熱裝置密封罩伸入加熱管內(nèi)，所述加熱裝置密封罩上設(shè)有熱電偶溫度傳感器插口、氣體注入口、壓差測量控制裝置口。
[0008]優(yōu)選地，所述U型腔一側(cè)腔體的上段的截面為倒梯形(上大下小的梯形)，所述過濾器設(shè)置在倒梯形的中部(例如倒梯形的1/3?2/3的高度位置)。
[0009]優(yōu)選地，耐熱澆注料為石墨、粘土混合物。
[0010]優(yōu)選地，過濾器為疊放的陶瓷過濾板或碳化硅過濾板(例如10-60ppi市售蜂窩狀陶瓷過濾板，進(jìn)一步例如30ppi蜂窩狀過濾板)ο所述的陶瓷過濾板或碳化娃過濾板為2-12塊，優(yōu)選為4-10塊，最優(yōu)選為4-8塊。
[0011]優(yōu)選地，浸沒式加熱器上的U型硅碳棒的數(shù)目為2-8個(gè)。優(yōu)選一個(gè)加熱管對應(yīng)一個(gè)U型硅碳棒。
[0012]優(yōu)選地，加熱管與所述U型腔底端的距離為4-8cm，相鄰加熱管間的距離為15-35cm,優(yōu)選為19-31cm,更優(yōu)選為23-27,最優(yōu)選25cm。對于相鄰加熱管間距離的選擇，距離過近則增加加熱管的數(shù)目導(dǎo)致生產(chǎn)成本升高，距離過遠(yuǎn)則液體的升溫速度較慢，降低工作效率。
[0013]優(yōu)選地，加熱管管壁與所述U型硅碳棒之間的距離為l-3cm，優(yōu)選為2cm。
[0014]優(yōu)選地，過濾器為8塊疊放的陶瓷過濾板，加熱管與所述U型腔底部的距離為6cm，相鄰加熱管間的距離為25cm。所述加熱管管壁與所述U型硅碳棒距離為2cm。加熱管與U型硅碳棒的數(shù)目各為4個(gè)。
[0015]優(yōu)選地，加熱裝置進(jìn)一步設(shè)置用于測定氣腔內(nèi)的氧含量的測氧儀，其根據(jù)氧含量的變化控制補(bǔ)氣開關(guān)動作，保證裝置氧含量在0.5?1.5%內(nèi)。
[0016]上述裝置在工作過程中，通過過濾器、液體密封罩、加熱裝置密封罩形成密閉的加熱空間，通過氣體注入口通入例如氮?dú)?，形成氮?dú)獗Ｗo(hù)層。鋁及其合金液體從進(jìn)料口通過過濾器進(jìn)入U(xiǎn)型腔的腔體內(nèi)，因?yàn)檫^濾器的作用使鋁及其合金液體內(nèi)雜質(zhì)含量降低，硅碳棒接線裝置聯(lián)通電源使U型硅碳棒放熱，U型硅碳棒外部套有加熱管，熱量通過加熱管加熱液體。
[0017]將原溶解的金屬液體通過特殊裝置過濾，在不粘金屬液體的澆注料爐中，讓金屬液體流入加熱腔內(nèi)，加熱腔內(nèi)注入惰性氣體N2保護(hù)。整個(gè)加熱過程都是在一個(gè)密封的加熱腔內(nèi)進(jìn)行，且有惰性氣體保護(hù)，免于表面氧化。金屬液體在一個(gè)密封的加熱腔內(nèi)，加熱腔內(nèi)注入氮?dú)獗Ｗo(hù)，加熱器不與金屬液體直接接觸，對整個(gè)加熱過程中的金屬液體溫度進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)實(shí)際的金屬液體溫度，調(diào)節(jié)U型硅碳棒的加熱功率，有效的提高加熱效率。加熱腔內(nèi)密封，加熱裝置采用自動補(bǔ)氣技術(shù)補(bǔ)充氮?dú)?，加熱器不與金屬液體直接接觸。
[0018]加熱的過程中，壓差測量控制裝置通過壓差測量控制裝置口對整個(gè)加熱過程中的氮?dú)夂亢偷獨(dú)鈮毫M(jìn)行監(jiān)控，自動補(bǔ)充氮?dú)猓ＷC裝置氧含量在0.5?1.5%內(nèi)，氮?dú)鈮毫β愿哂诔B(tài)下空氣壓力，免于鋁及其合金液體表面氧化。從熱電偶溫度傳感器插口探入測溫?zé)犭娕紝φ麄€(gè)加熱過程中的鋁及其合金液體的溫度進(jìn)行監(jiān)控，保證溫度誤差在5°C?10°C之間，并根據(jù)實(shí)際的金屬液體溫度，調(diào)節(jié)U型硅碳棒的加熱功率，有效的提高加熱效率。鋁及其合金液體達(dá)到規(guī)定的溫度例如850°C，從出料口放出，進(jìn)入下一工序。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0020]1、浸入式加熱，熱量直接傳導(dǎo)給鋁及其合金液體，熱量損失小，測溫?zé)犭娕歼M(jìn)行精確的溫度控制，調(diào)節(jié)U型硅碳棒的加熱功率，有效的提高加熱效率，將原來的加熱裝置的加熱率提高了 20%左右。
[0021]2、通過安裝過濾器及加熱過程中的氮?dú)獗Ｗo(hù)手段，使得被加熱的鋁及其合金液體雜質(zhì)含量低，品質(zhì)優(yōu)異。
[0022]3、本實(shí)用新型提供的浸入式鋁液及其合金液體加熱裝置克服了鋁及其合金液體加熱率低，加熱的鋁及其合金液體品質(zhì)低的缺點(diǎn)，工作效率提高，降低生產(chǎn)成本，使得被加熱的鋁及其合金液體雜質(zhì)含量低，品質(zhì)優(yōu)異。不僅能提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且大大降低了生產(chǎn)成本。
[0023]4、采用新型耐腐蝕傳熱材料做成加熱裝置，加熱后浸沒入一溶解的鋁及其合金液體中，加熱源放入加熱管內(nèi)加熱液體。
[0024]5、原溶解的鋁及其合金液體通過特殊設(shè)計(jì)的過濾裝置過濾，過濾后的鋁及其合金液體流入加熱腔內(nèi)加熱。
[0025]6、加熱裝置采用自動補(bǔ)氣技術(shù)補(bǔ)充氮?dú)狻＜訜嵫b置密閉設(shè)計(jì)，有專用的測定氧含量的自動化儀表。測氧儀根據(jù)氧含量的變化控制補(bǔ)氣開關(guān)動作，保證裝置氧含量在0.5?1.5%內(nèi)。
[0026]7、加熱裝置開有直接測量合金液體溫度的插口，可插入進(jìn)口耐腐蝕高溫傳熱保護(hù)套管，套管內(nèi)裝有測溫?zé)犭娕?，可直接測量合金液體溫度，保證溫度誤差在5°C?10°C之間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是浸沒式鋁及其合金液體加熱裝置的剖面結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖2是浸沒式鋁及其合金液體加熱裝置俯視圖。
[0029]I 進(jìn)料口
[0030]2過濾器
[0031]3澆注料爐
[0032]4 氣腔
[0033]5硅碳棒接線裝置
[0034]6加熱裝置密封罩
[0035]7氣體注入口(注氮口)
[0036]8液體密封罩
[0037]9 U型硅碳棒
[0038]10鋁或其合金液體
[0039]11加熱管
[0040]12 出料口
[0041]13熱電偶溫度傳感器插口
[0042]14差壓測量控制裝置口

【具體實(shí)施方式】
[0043]本實(shí)用新型提供一種浸沒式鋁及其合金液體加熱裝置。為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本實(shí)用新型技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型做出進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0044]參考圖1，圖1為本實(shí)用新型所提供的浸沒式鋁及其合金液體加熱裝置的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0045]在【具體實(shí)施方式】中，本實(shí)用新型所提供的浸沒式鋁及其合金液體加熱裝置，其包括澆注料爐3，澆注料爐具有U型腔，所述U型腔一側(cè)腔體頂端為進(jìn)料口 I，在該一側(cè)腔體中設(shè)有過濾器2 ;另一側(cè)腔體底端為出料口 12，頂端設(shè)有液體密封罩8，在液體密封罩8上方進(jìn)一步設(shè)有加熱裝置密封罩6，在液體密封罩8和加熱裝置密封罩6之間具有氣腔4，一個(gè)或多個(gè)加熱管11能夠穿過液體密封罩8伸入所述另一側(cè)腔體中，一個(gè)或多個(gè)帶有碳硅棒接線裝置5的U型硅碳棒9穿過加熱裝置密封罩6伸入加熱管11內(nèi)，所述加熱裝置密封罩6上設(shè)有熱電偶溫度傳感器插口 13、氣體注入口(注氮口)7、壓差測量控制裝置口 14。
[0046]在圖1中將原溶解的鋁及其合金液體從液體進(jìn)料口 I處倒入，經(jīng)由過濾器2處過濾，然后流入加熱腔內(nèi)。在圖1中將硅碳棒9和加熱管11加熱后浸入已溶解的鋁及其合金液體中。在加熱裝置中由氣體注入口 7中注入氮?dú)猓瑢φ麄€(gè)加熱過程中的氮?dú)?含量和氮?dú)鈮毫M(jìn)行監(jiān)控，控制氧含量在0.5?1.5%之間，保證加熱裝置內(nèi)的氮?dú)鈮毫β愿哂诔B(tài)下空氣壓力。在圖2中在熱電偶溫度傳感器插口 13插入熱電偶對整個(gè)加熱過程的溫度進(jìn)行監(jiān)控，保證溫度在±5°C之間。
[0047]圖2是本實(shí)用新型提供的浸沒式鋁及其合金液體加熱裝置俯視圖，其中I為進(jìn)料口，5為碳硅棒接線裝置，11為加熱管，13為熱電偶溫度傳感器插口，14為壓差測量控制裝置口。
[0048]該裝置在工作過程中，通過過濾器2、液體密封罩8與加熱裝置密封罩6形成密閉的加熱空間，通過氣體注入口(注氮口)7向氣腔4通入氮?dú)?，形成氮?dú)獗Ｗo(hù)層。鋁及其合金液體從進(jìn)料口 I通過過濾器2進(jìn)入U(xiǎn)型腔的腔體內(nèi)，因?yàn)檫^濾器2的作用使鋁及其合金液體內(nèi)雜質(zhì)含量降低，圖中10為鋁或其合金液體。硅碳棒接線裝置5聯(lián)通電源使U型硅碳棒9放熱，U型硅碳棒外部9套有加熱管11，熱量通過加熱管傳導(dǎo)給鋁或其合金液體10。
[0049]加熱的過程中，壓差測量控制裝置(圖中未示出)通過壓差測量控制裝置口 14和測氧儀(未示出)對整個(gè)加熱過程中的氮?dú)夂亢偷獨(dú)鈮毫M(jìn)行監(jiān)控，自動補(bǔ)充氮?dú)?，保證裝置內(nèi)氧含量在0.5-1.5%，氮?dú)鈮毫β愿哂诔B(tài)下空氣壓力(例如比常態(tài)下空氣壓力高I %?10%)，免于鋁及其合金液體表面氧化。從熱電偶溫度傳感器插口 13探入測溫?zé)犭娕?圖中未示出)對整個(gè)加熱過程中的鋁或其合金液體10的溫度進(jìn)行監(jiān)控，保證溫度誤差在5°C?10°C之間，并根據(jù)實(shí)際的金屬液體溫度，調(diào)節(jié)U型硅碳棒9的加熱功率，有效的提高加熱效率。鋁或其合金液體達(dá)到規(guī)定的溫度，例如850°C，從出料口 12放出，進(jìn)入下一工序。
[0050]優(yōu)選地，澆注料為石墨、粘土混合物。
[0051]優(yōu)選地，過濾器2為疊放的陶瓷過濾板或碳化硅過濾板。所述的陶瓷過濾板或碳化娃過濾板為2-12塊,優(yōu)選為4-10塊,最優(yōu)選為4-8塊。在一個(gè)實(shí)施例中為5塊。
[0052]優(yōu)選地，所述的浸沒式加熱器上的U型硅碳棒9的數(shù)目為2-8個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中為3個(gè)。
[0053]優(yōu)選地，浸沒式加熱器上的加熱管11與所述U型腔底端的距離為4-8cm，相鄰加熱管間的距離為15-35cm,優(yōu)選為19-31cm,更優(yōu)選為23_27cm,最優(yōu)選25cm。對于相鄰加熱管間距離的選擇，距離過近則增加加熱管的數(shù)目導(dǎo)致生產(chǎn)成本升高，距離過遠(yuǎn)則液體的升溫速度較慢，降低工作效率。
[0054]優(yōu)選地，加熱管11管壁與所述U型硅碳棒9之間的距離為l-3cm。
[0055]本實(shí)用新型提供的浸沒式加熱器，熱量直接傳導(dǎo)給鋁及其合金液體，熱量損失小，測溫?zé)犭娕歼M(jìn)行精確的溫度控制，調(diào)節(jié)U型硅碳棒的加熱功率，有效的提高加熱效率，將原來的加熱裝置的加熱率提高了 20%左右。通過安裝過濾器及加熱過程中的氮?dú)獗Ｗo(hù)手段，使得被加熱的鋁及其合金液體雜質(zhì)含量低，品質(zhì)優(yōu)異。
[0056]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種浸沒式鋁及其合金液體加熱裝置，其特征在于:其包括澆注料爐(3)，澆注料爐具有U型腔，所述U型腔一側(cè)腔體頂端為進(jìn)料口(1)，在該一側(cè)腔體中設(shè)有過濾器(2);另一側(cè)腔體底端為出料口(12)，頂端設(shè)有液體密封罩(8)，在液體密封罩(8)上方進(jìn)一步設(shè)有加熱裝置密封罩(6),在液體密封罩(8)和加熱裝置密封罩(6)之間具有氣腔(4), 一個(gè)或多個(gè)加熱管(11)能夠穿過液體密封罩(8 )伸入所述另一側(cè)腔體中，一個(gè)或多個(gè)帶有碳硅棒接線裝置(5)的U型硅碳棒(9)穿過加熱裝置密封罩(6)伸入加熱管(11)內(nèi)，所述加熱裝置密封罩(6)上設(shè)有熱電偶溫度傳感器插口(13)、氣體注入口(7)、壓差測量控制裝置口(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置，其特征在于，所述U型腔一側(cè)腔體的上段的截面為倒梯形，所述過濾器設(shè)置在倒梯形的中部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加熱裝置，其特征在于，所述過濾器(2)為疊放的陶瓷過濾板或碳化硅過濾板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱裝置，所述的陶瓷過濾板或碳化硅過濾板為4-12塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加熱裝置，其特征在于，所述U型硅碳棒(9)的數(shù)目為2-8 個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加熱裝置，其特征在于，所述加熱管(11)與所述U型腔底部的距離為4-8cm，相鄰加熱管(11)間的距離為15-35cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加熱裝置，其特征在于，所述加熱管(11)管壁與所述U型硅碳棒(9)之間的距離為l-3cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加熱裝置，其特征在于，其進(jìn)一步設(shè)置用于測定氣腔內(nèi)的氧含量的測氧儀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置，其特征在于，所述過濾器(2)為8塊疊放的陶瓷過濾板，所述加熱管(11)與所述U型腔底端的距離為6cm，相鄰加熱管(11)間的距離為25cm，所述加熱管(11)管壁與所述U型硅碳棒(9 )距離為2cm，加熱管(11)與U型硅碳棒(9 )的數(shù)目各為4個(gè)。
【文檔編號】B22D41/01GK203853542SQ201420278642
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】米成群 申請人:米成群