CN103667765B - 一种泡沫铝合金的连续生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种泡沫铝合金的连续生产设备，包括熔炼保温炉、铝液增稠炉、连续发泡炉、轧辊装置和冷却系统，其中：铝液增稠炉包括中频炉炉体一、活动炉盖和搅拌装置，中频炉炉体一承接溜槽流出的铝液，其底部一侧设置输送阀组连接并输送增稠后的铝液至连续发泡炉，输送阀组包括陶瓷输送管和高温调节阀及执行机构；所述的连续发泡炉包括中频炉炉体二、炉盖和搅拌装置，中频炉炉体二底部设置有通气砖，通气砖处设置有供气装置；中频炉炉体二上部一侧设泡沫铝合金流出口连接至少二组活动炉咀，炉内的铝液泡沫通过活动炉咀输送至轧辊装置轧制成型。本发明采用连续发泡铸造的方式进行泡沫铝的生产，并能制备多种尺寸和多种截面规格的泡沫铝型材。

Description

一种泡沫铝合金的连续生产设备

技术领域

本发明涉及金属冶炼设备，特别指一种泡沫铝合金的连续生产设备。

背景技术

泡沫金属是上世纪80年代后期迅速发展起来是一种具有优异物理特性和良好机械性能的新型多孔工程材料，泡沫铝合金的多孔结构，具备了吸声、隔音、隔热、阻燃、减震、吸收冲击能、电磁屏蔽等特性，在国防和国民经济建设等诸多领域有着极广的应用前景，已成为当今世界材料科学高技术领域的重要研究内容之一。

在泡沫铝合金的制备方面，目前成熟的生产工艺有熔体发泡法和渗流法，主要用模具铸造生产，属于半连续周期性生产；泡沫铝合金型材的大小则取决于模具型腔尺寸。为了实现连续生产泡沫铝合金，也出现了一些生产设备，虽然实现了泡沫铝合金的连续生产，但存在诸多缺陷。比如采用的电磁搅拌方法搅拌力偏小，且无法获取更多的气孔，不能生产出孔隙率不同的泡沫铝合金；比如通过导流孔将高温铝液导入到发泡室实现泡沫铝合金的连续生产，但通过导流孔导入的高温铝液不能实现定量输入，通气管的设计如“L”型通气管等制造困难，且经常浸入在高温铝液中，容易被铝侵蚀堵塞后失效。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种生产效率高、产品合格率高、劳动强度低的泡沫铝合金的连续生产设备。

本发明包括设置在基础上的熔炼保温炉、铝液增稠炉及连续发泡炉，其中连续发泡炉上连接有轧制泡沫铝合金型材的轧辊装置，和冷却轧制成型的泡沫铝合金型材的冷却系统，其中：

铝液增稠炉包括中频炉炉体一、活动炉盖和搅拌装置，中频炉炉体一承接经熔炼保温炉的溜槽流出的铝液，中频炉炉体一底部一侧设置输送阀组连接并输送增稠后的铝液至连续发泡炉；所述输送阀组包括连接在铝液增稠炉与连续发泡炉之间的陶瓷输送管，和设置在陶瓷输送管上控制铝液流量的高温调节阀及执行机构；

所述的连续发泡炉包括螺栓连接的中频炉炉体二、炉盖和搅拌装置，中频炉炉体二底部设置有通气砖，通气砖处设置有将干燥氮气输送至炉内的供气装置；中频炉炉体二上部一侧为泡沫铝合金流出口，泡沫铝合金流出口连接至少二组活动炉咀，炉内的铝液泡沫通过活动炉咀输送至轧辊装置轧制成型。

本发明的优点及有益效果：

本发明采用连续发泡铸造的方式进行泡沫铝的生产，并能制备多种尺寸和多种截面规格的泡沫铝型材，同时降低了劳动强度，提高了产品合格率和生产效率。本发明实现了两种或两种规格以上孔隙率的泡沫铝合金的连续制备，能连续制备两种或两种规格以上的泡沫铝合金型材。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括设置在基础上的熔炼保温炉100、铝液增稠炉200及连续发泡炉400，其中连续发泡炉400上连接有轧制泡沫铝合金型材的轧辊装置600，和冷却轧制成型的泡沫铝合金型材的冷却系统700，其中：

铝液增稠炉200包括中频炉炉体一201、活动炉盖202和搅拌装置，中频炉炉体一201承接经熔炼保温炉100的溜槽103流出的铝液，中频炉炉体一201底部一侧设置输送阀组300连接并输送增稠后的铝液至连续发泡炉400；所述输送阀组300包括连接在铝液增稠炉200与连续发泡炉400之间的陶瓷输送管301，和设置在陶瓷输送管301上控制铝液流量的高温调节阀302及执行机构312；

所述的连续发泡炉400包括螺栓连接的中频炉炉体二403、炉盖401和搅拌装置，中频炉炉体二403底部设置有通气砖433，通气砖433处设置有将干燥氮气输送至炉内的供气装置434；中频炉炉体二403上部一侧为泡沫铝合金流出口413，泡沫铝合金流出口413连接至少二组活动炉咀500，炉内的铝液泡沫通过活动炉咀500输送至轧辊装置600轧制成型。

本发明的所述的熔炼保温炉100的底部设置有称量铝液的称重装置101，熔炼保温炉100的底部一侧设置有放水口102，放水口102连接溜槽103，溜槽103的外端口位于铝液增稠炉200上方，用于将熔炼保温炉100内铝液输送至中频炉炉体一201内。所述的铝液增稠炉200上方设置有搅拌装置一204，搅拌装置一204连接伸入中频炉炉体一201内的石墨转子一205，并驱动石墨转子一205旋转搅拌中频炉炉体一201内铝液；铝液增稠炉200的活动炉盖202上设置有观察或添加增稠剂、发泡剂的观察窗203，铝液增稠炉200的中频炉炉体一201底部一侧设置有铝液流出口211连接陶瓷输送管301。所述的连续发泡炉400的炉膛内设置有加热元件411，连续发泡炉400的上方设置有搅拌装置二402，搅拌装置二402连接并驱动伸入连续发泡炉400炉膛内的石墨转子二412旋转搅拌发泡铝液；连续发泡炉400的中频炉炉体二403底部一侧设置铝液导入口431连接陶瓷输送管301，另一侧设置扒渣口432。所述的活动炉咀500设置至少二组，包括连接泡沫铝合金流出口413的泡沫铝合金流入口502，和连接轧辊装置600的泡沫铝合金输出口503，且活动炉咀500内还设置有保温元件501。所述的轧辊装置600连接在活动炉咀500上，包括水平轧辊601、竖直轧辊602和传送带603。所述的搅拌装置一204或搅拌装置二402均为变频控制的无级调节搅拌装置，其中搅拌装置一204设为低速搅拌，搅拌装置二402设为高速搅拌。

本发明的结构原理：

本发明由熔炼保温炉100、铝液增稠炉200、输送阀组300、连续发泡炉400、活动炉咀500、轧辊装置600、冷却系统700组成，其中：熔炼保温炉100底部设有称重装置101，精炼后的高温铝液从侧面的放水口102流出，经溜槽103注入铝液增稠炉200。铝液增稠炉200下部是中频炉炉体一201，在中频炉炉体一201底部侧面开设有铝液流出口211，铝液增稠炉200上部设有活动炉盖202，在活动炉盖202上设有观察窗203、搅拌装置一204，搅拌装置一204带动石墨转子一205对高温铝液进行搅拌增稠；所述的搅拌装置一204采用变频控制，搅拌速度能无级调节。输送阀组300一端连接铝液增稠炉200，另一端连接连续发泡炉400，输送阀组300由陶瓷输送管301和高温调节阀302组成；所述的高温调节阀302设有执行机构312，对铝液的流通量进行定量控制。连续发泡炉400上部设有炉盖401和搅拌装置二402，炉盖内安装有加热元件411，搅拌装置二402带动石墨转子二412高速旋转，在炉盖401的一侧设有泡沫铝合金流出口413；所述的连续发泡炉400下部是中频炉炉体二403，在中频炉炉体二403底部侧面开设有铝液导入口431和扒渣口432，在底部设有通气砖433，通气砖433通过管道与供气装置434相连；所述的搅拌装置二402采用变频控制，搅拌速度能无级调节，所述的炉盖401和中频炉炉体二403采用螺栓连接。活动炉咀500内安装有保温元件501，活动炉咀500一侧为泡沫铝合金流入口502，另一侧为泡沫铝合金输出口503；所述的活动炉咀500为两件以上，泡沫铝合金流入口502与连续发泡炉400相连。轧辊装置600由水平轧辊601和竖直轧辊602组成，轧制成型的泡沫铝合金型材由传送带603输送。冷却系统700对轧制成型的泡沫铝合金型材进行冷却。

本发明的工作原理：

精炼后的高温铝液经溜槽103注入铝液增稠炉200，在铝液增稠炉200中增稠后输送到连续发泡炉400进行发泡，发泡后的铝合金泡沫通过活动炉咀500流出，由轧辊装置600定型、冷却系统700冷却后得到泡沫铝合金型材。

本发明的工作过程：

第一步，将精炼后的铝液转运到熔炼保温炉100内进行保温。

第二步，打开活动炉盖202，将铝液从熔炼保温炉100流出，定量注入铝液增稠炉200中频炉炉体一201中。

第三步，合上活动炉盖202，开启搅拌装置一204，对铝液进行低速搅拌，并从观察窗203处加入增稠剂和发泡剂。

第四步，打开高温调节阀302，通过执行机构312控制增稠后的铝液注入连续发泡炉400下部中频炉炉体二403的流量。

第五步，开启搅拌装置二402，对铝液进行高速搅拌，从底部透气砖433处向中频炉炉体二403内通入洁净干燥的氮气。

第六步，发泡后的泡沫铝合金从活动炉咀500流出，经轧辊装置600轧制定型冷却后切割成块状。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (5)

1.一种泡沫铝合金的连续生产设备，包括设置在基础上的熔炼保温炉（100）、铝液增稠炉（200）及连续发泡炉（400），其中连续发泡炉（400）上连接有轧制泡沫铝合金型材的轧辊装置（600），和冷却轧制成型的泡沫铝合金型材的冷却系统（700），其特征在于：

铝液增稠炉（200）包括中频炉炉体一（201）、活动炉盖（202）和搅拌装置，中频炉炉体一（201）承接经熔炼保温炉（100）的溜槽（103）流出的铝液，中频炉炉体一（201）底部一侧设置输送阀组（300）连接并输送增稠后的铝液至连续发泡炉（400）；所述输送阀组（300）包括连接在铝液增稠炉（200）与连续发泡炉（400）之间的陶瓷输送管（301），和设置在陶瓷输送管（301）上控制铝液流量的高温调节阀（302）及执行机构（312）；

所述的连续发泡炉（400）包括螺栓连接的中频炉炉体二（403）、炉盖（401）和搅拌装置，中频炉炉体二（403）底部设置有通气砖（433），通气砖（433）处设置有将干燥氮气输送至炉内的供气装置（434）；中频炉炉体二（403）上部一侧为泡沫铝合金流出口（413），泡沫铝合金流出口（413）连接至少二组活动炉咀（500），炉内的铝液泡沫通过活动炉咀（500）输送至轧辊装置（600）轧制成型；

所述的熔炼保温炉（100）的底部设置有称量铝液的称重装置（101），熔炼保温炉（100）的底部一侧设置有放水口（102），放水口（102）连接溜槽（103），溜槽（103）的外端口位于铝液增稠炉（200）上方，用于将熔炼保温炉（100）内铝液输送至中频炉炉体一（201）内；

所述的活动炉咀（500）设置至少二组，包括连接泡沫铝合金流出口（413）的泡沫铝合金流入口（502），和连接轧辊装置（600）的泡沫铝合金输出口（503），且活动炉咀（500）内还设置有保温元件（501）。

2.根据权利要求1所述的泡沫铝合金的连续生产设备，其特征在于所述的铝液增稠炉（200）上方设置有搅拌装置一（204），搅拌装置一（204）连接伸入中频炉炉体一（201）内的石墨转子一（205），并驱动石墨转子一（205）旋转搅拌中频炉炉体一（201）内铝液；铝液增稠炉（200）的活动炉盖（202）上设置有观察或添加增稠剂、发泡剂的观察窗（203），铝液增稠炉（200）的中频炉炉体一（201）底部一侧设置有铝液流出口（211）连接陶瓷输送管（301）。

3.根据权利要求1所述的泡沫铝合金的连续生产设备，其特征在于所述的连续发泡炉（400）的炉膛内设置有加热元件（411），连续发泡炉（400）的上方设置有搅拌装置二（402），搅拌装置二（402）连接并驱动伸入连续发泡炉（400）炉膛内的石墨转子二（412）旋转搅拌发泡铝液；连续发泡炉（400）的中频炉炉体二（403）底部一侧设置铝液导入口（431）连接陶瓷输送管（301），另一侧设置扒渣口（432）。

4.根据权利要求1所述的泡沫铝合金的连续生产设备，其特征在于所述的轧辊装置（600）连接在活动炉咀（500）上，包括水平轧辊（601）、竖直轧辊（602）和传送带（603）。

5.根据权利要求2或3所述的泡沫铝合金的连续生产设备，其特征在于所述的搅拌装置一（204）或搅拌装置二（402）均为变频控制的无级调节搅拌装置，其中搅拌装置一（204）设为低速搅拌，搅拌装置二（402）设为高速搅拌。