CN102773468A

CN102773468A - 一种铝液保温定量浇注炉

Info

Publication number: CN102773468A
Application number: CN2012102900585A
Authority: CN
Inventors: 戚文军; 刘和平; 农登; 刘国平; 蔡畅; 宋东福; 王海艳
Original assignee: Guangzhou Research Institute of Non Ferrous Metals
Current assignee: Guangzhou Research Institute of Non Ferrous Metals
Priority date: 2012-08-15
Filing date: 2012-08-15
Publication date: 2012-11-14

Abstract

一种铝液保温定量浇注炉，包括炉体、炉体顶部设置的铝液加料装置和炉体侧壁上设置的铝液输出装置，且炉体上设置有用于向炉体内加压而使炉体内存放的铝液从铝液输出装置流出的气控装置，炉体上还设置有与该气控装置配合使用的用于检测炉体内压力大小的扫描电极，炉体的旁边放置有与气控装置和扫描电极电连接的用于计算扫描电极检测到的压力值并控制气控装置工作的电控装置。本发明通过气控装置和扫描电极可在炉体内设置恒定正压，并能通过电控装置计算出炉体内压力变化后的体积变化量来实现铝液的高精度定量输送，而炉体采用完全密封结构，能降低炉体热损耗50%。本发明的操作方便、生产效率高、使用安全，浇注的铝合金铸件的质量稳定。

Description

一种铝液保温定量浇注炉

技术领域

本发明涉及一种用于铝合金压铸行业的浇注炉，特别是涉及一种铝液保温定量浇注炉。

背景技术

压铸工艺是轻金属高效成型的重要方法。与其它铸造方法相比，压铸工艺有许多显著的优点：压铸工艺产品生产效率高、铸件成形率高，易于实现机械化与自动化生产，可压铸薄壁、形状结构复杂但轮廓清晰的产品，尺寸精度和表面精度高，加工量少、材料利用率高且组织致密。在绿色化、节能化、轻量化的全球发展趋势下，采用高效成形的铝合金压铸件替代钢铁铸件已成为重要的发展趋势。目前，压铸在汽车、电子、运动器件、机械制造、家用电器等工业部门已成为最广泛应用的工艺之一。

而压铸系统是由压铸机、保温炉和喂料装置组成。目前，压铸机的送料部分通常采用机台前配置一台保温炉，并用机械手汤勺喂料的方式输送铝液，该种喂料方式存在以下问题：1、保温炉敞开导致热量散失、能耗大；2、铝液与空气接触造成溶液表面氧化，氧化夹杂增加；3、勺取给汤定量精度低，工艺废料增多；4、生产效率低，不适合大容量铸件浇注。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种铝液输送方便高效，铝液定量浇注精度高，且生产效率高、使用安全可靠、保温效果好的铝液保温定量浇注炉。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述的铝液保温定量浇注炉，包括炉体、炉体顶部设置的铝液加料装置和炉体侧壁上设置的铝液输出装置，其特点是所述炉体上设置有用于向炉体内加压而使炉体内存放的铝液从铝液输出装置流出的气控装置，且所述炉体上还设置有与该气控装置配合使用的用于检测炉体内压力大小的扫描电极，所述炉体的旁边放置有与气控装置和扫描电极电连接的用于计算扫描电极检测到的压力值并控制气控装置工作的电控装置。

其中，上述气控装置包括送气管及与送气管相连接的辅助控制器，其中所述送气管的出气端从炉体的顶部穿入到炉体内而使气控装置的气路与炉体内连通。

上述铝液加料装置包括设置在炉体顶部的铝液输入口、密封连接在铝液输入口上的进料口盖及安装在铝液输入口内的上端开口大、下端开口小且下端开口靠近炉体内底面的漏斗式加料管。

上述铝液输出装置包括浇注流槽及一端与浇注流槽相连接、另一端伸入炉体内的定量输送管，所述定量输送管由外往内并由上向下倾斜地安装在炉体的侧壁上且其位于炉体内的一端靠近炉体的内底面，上述扫描电极通过连接杆可转动地连接在炉体上并可通过转动该连接杆而将其定位到所述定量输送管的出口内。

为了给炉体内的铝液提供热量，使炉体内的温度始终保持在铝液的液相温度，上述炉体内设置有加热装置，且所述加热装置位于炉体内存放的铝液的最高液面的上方。而且为了使加热装置的控制方便，以及加热效果更好，所述加热装置为碳化硅加热元件，所述碳化硅加热元件电连接热电偶并通过该热电偶自动进行温度控制。

为了方便操作和管理，上述电控装置为图像显示电控装置。

为了使漏斗式加料管的使用寿命长，上述漏斗式加料管采用可耐铝液热浸蚀的陶瓷材料制作而成。

为了使炉体具有良好的保温效果及耐热性能，上述炉体包括上端开口的炉壳和密封连接在炉壳上端开口处的炉盖，所述炉壳和炉盖的内侧面上均设置有保温层，所述各保温层上均设置有耐火炉衬，且所述炉壳的侧壁上设置有可用于观察炉体内部情况的开口，所述开口上密封连接有炉门，上述铝液进料装置设置在所述炉盖上且贯穿所述炉盖上的保温层和耐火炉衬。

为了使本发明的使用方便，上述炉体的底部设置有升降机构。

本发明由于采用在炉体上设置有气控装置及与该气控装置配合使用的扫描电极，通过该气控装置和扫描电极可以在炉体内设置恒定正压，同时能通过电控装置计算出炉体内压力变化后的体积变化量来实现铝液的高精度定量输送，定量精度能够达到±2.0%，而且本发明所述的炉体采用完全密封的结构，能够降低炉体热损耗50%。并且本发明的操作方便、生产效率高、使用安全可靠，而且浇注的铝合金铸件的质量稳定，同时本发明能够广泛地应用于压铸、重力铸造、砂型铸造中，是一种高效、节能、精密的铝液自动化输送设备。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明的剖面结构示意图。

图2为本发明部分结构的剖面结构示意图。

图3为本发明的定量原理曲线图。

具体实施方式

如图1-图3所示，本发明所述的铝液保温定量浇注炉，包括炉体1、炉体1顶部设置的铝液加料装置2和炉体1侧壁上设置的铝液输出装置3，同时在炉体1上设置有用于向炉体1内加压而使炉体1内存放的铝液10从铝液输出装置3流出的气控装置4，且在炉体1上还设置有与该气控装置4配合使用的用于检测炉体1内压力大小的扫描电极5，而在炉体1的旁边放置有与气控装置4和扫描电极5通过导线16电连接的用于计算扫描电极5检测到的压力值并控制气控装置4工作的电控装置6。其中，气控装置4包括送气管41及与送气管41相连接的辅助控制器，其中送气管41的出气端从炉体1的顶部穿入到炉体1内而使气控装置4的气路与炉体1内连通，而辅助控制器内可包括有气控阀、压力变送器和压力开关。而铝液加料装置2包括设置在炉体1顶部的铝液输入口21、密封连接在铝液输入口21上的进料口盖22及安装在铝液输入口21内的上端开口大、下端开口小且下端开口靠近炉体1内底面的漏斗式加料管23，其中进料口盖22的内侧面设置有保温层。为了使漏斗式加料管23的使用寿命长，漏斗式加料管23采用可耐铝液热浸蚀的陶瓷材料制作而成。而铝液输出装置3包括浇注流槽31及一端与浇注流槽31相连接、另一端伸入炉体1内的定量输送管32，其中定量输送管32由外往内并由上向下倾斜地安装在炉体1的侧壁上且其位于炉体1内的一端靠近炉体1的内底面，而扫描电极5通过连接杆8可转动地连接在炉体1上并可通过转动该连接杆8而将其定位到定量输送管32的出口内。为了给炉体1内的铝液10提供热量，使炉体1内的温度始终保持在铝液的液相温度，在炉体1内设置有加热装置，且该加热装置位于炉体1内存放的铝液10的最高液面的上方，而且为了使加热装置的控制方便，以及加热效果更好，该加热装置包括碳化硅加热元件7，并且碳化硅加热元件7电连接热电偶并通过该热电偶自动进行温度控制，如图1和图2所示，碳化硅加热元件7等间距地设置有三根。为了方便操作和管理，电控装置6为图像显示电控装置，通过该图像显示电控装置能够方便地输入控制参数，而且能够方便及时地了解炉体1内压力的变化，从而给操作人员的操作提供了方便。为了使炉体1具有良好的保温效果及耐热性能，炉体1包括上端开口的炉壳11和密封连接在炉壳11上端开口处的炉盖12，在炉壳11和炉盖12的内侧面上均设置有保温层13，而且各保温层13上均设置有耐火炉衬14，同时为了能够方便地了解炉体1内的情况，在炉壳11的侧壁上设置有可用于观察炉体1内部情况的开口111，并且在该开口111上密封连接有炉门15，而且在炉门15的内侧面上设置有保温层，同时在保温层上设置有耐火炉衬，而为了使铝液进料装置2的设置方便，且不另外占用空间，铝液进料装置2设置在炉盖12上且贯穿炉盖12上的保温层13和耐火炉衬14。为了使本发明的使用方便，在炉体1的底部设置有升降机构9，而且该升降机构9可以是手动调节升降机构，也可以是自动调节升降机构。

本发明所述的铝液保温定量浇注炉的工作过程是：将精炼后的铝液通过铝液加料装置2倒入，当铝液达到炉体1的额定容量后发出报警，停止加入铝液；然后，盖上进料口盖22，接通电源，此时三根碳化硅加热元件开始加热，并通过热电偶实现炉体1内的温度自动控制。浇注铝液的定量重量可通过图像显示电控装置的显示界面输入，输入的参数包括：铝液温度、定量重量、铸件编号。

而且，铝液的定量输送是通过以下方法实现的：

如图3所示，在定量给料之前，给炉体1内设定一个预压力，该预压力的加入使炉内1内的铝液10处在恒压状态下（0状态）；在定量给料过程中，除了预压力外，还需通过气控装置4在铝液上施加额外的压力，使铝液在此压力下以斜坡函数关系上升，直到铝液在定量输送管32中上升到与扫描电极5接触为止（1状态）。

通过在扫描电极5接头点测量炉体1内压力作为计算铝液注入高度的临界值。此时“浇注开始”，炉体1内的压力根据设定数值换算出的定量曲线上升，铝液从定量输送管32内流出，PLC（可编程控制器）根据检测的气压与设定的定量数值换算出的压力之间的差值，并用这个数值与时间相乘，求得实际定量铝液的重量，直到实际定量重量等于设定定量重量。在定量循环完成后，压力开关打开使压力迅速下降，然后关闭此开关，重新建立预压力，为下一循环做准备。

本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。

Claims

1.一种铝液保温定量浇注炉，包括炉体（1）、炉体（1）顶部设置的铝液加料装置（2）和炉体（1）侧壁上设置的铝液输出装置（3），其特征在于所述炉体（1）上设置有用于向炉体（1）内加压而使炉体（1）内存放的铝液（10）从铝液输出装置（3）流出的气控装置（4），且所述炉体（1）上还设置有与该气控装置（4）配合使用的用于检测炉体（1）内压力大小的扫描电极（5），所述炉体（1）的旁边放置有与气控装置（4）和扫描电极（5）电连接的用于计算扫描电极（5）检测到的压力值并控制气控装置（4）工作的电控装置（6）。

2.根据权利要求1所述铝液保温定量浇注炉，其特征在于上述炉体（1）内设置有加热装置，且所述加热装置位于炉体（1）内存放的铝液（10）的最高液面的上方。

3.根据权利要求2所述铝液保温定量浇注炉，其特征在于上述加热装置包括碳化硅加热元件（7），所述碳化硅加热元件（7）电连接热电偶并通过该热电偶自动进行温度控制。

4.根据权利要求1所述铝液保温定量浇注炉，其特征在于上述电控装置（6）为图像显示电控装置。

5.根据权利要求1所述铝液保温定量浇注炉，其特征在于上述气控装置（4）包括送气管（41）及与送气管（41）相连接的辅助控制器，其中所述送气管（41）的出气端从炉体（1）的顶部穿入到炉体（1）内而使气控装置（4）的气路与炉体（1）内连通。

6.根据权利要求1所述铝液保温定量浇注炉，其特征在于上述铝液加料装置（2）包括设置在炉体（1）顶部的铝液输入口（21）、密封连接在铝液输入口（21）上的进料口盖（22）及安装在铝液输入口（21）内的上端开口大、下端开口小且下端开口靠近炉体（1）内底面的漏斗式加料管（23）。

7.根据权利要求6所述铝液保温定量浇注炉，其特征在于上述漏斗式加料管（21）采用可耐铝液热浸蚀的陶瓷材料制作而成。

8.根据权利要求1所述铝液保温定量浇注炉，其特征在于上述铝液输出装置（3）包括浇注流槽（31）及一端与浇注流槽（31）相连接、另一端伸入炉体（1）内的定量输送管（32），所述定量输送管（32）由外往内并由上向下倾斜地安装在炉体（1）的侧壁上且其位于炉体（1）内的一端靠近炉体（1）的内底面，上述扫描电极（5）通过连接杆（8）可转动地连接在炉体（1）上并可通过转动该连接杆（8）而将其定位到所述定量输送管（32）的出口内。

9.根据权利要求1所述铝液保温定量浇注炉，其特征在于上述炉体（1）包括上端开口的炉壳（11）和密封连接在炉壳（11）上端开口处的炉盖（12），所述炉壳（11）和炉盖（12）的内侧面上均设置有保温层（13），所述各保温层（13）上均设置有耐火炉衬（14），且所述炉壳（11）的侧壁上设置有可用于观察炉体（1）内部情况的开口（111），所述开口（111）上密封连接有炉门（15），上述铝液进料装置（2）设置在所述炉盖（12）上且贯穿所述炉盖（12）上的保温层（13）和耐火炉衬（14）。

10.根据权利要求1所述铝液保温定量浇注炉，其特征在于上述炉体（1）的底部设置有升降机构（9）。