CN104625017A - 一种用于低压连续铸造的双室保温炉及操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的是一种用于低压连续铸造的双室保温炉及操作方法。由具有内衬层的加液室和加压室构成双室保温炉体。通过加液室向加压室注入铝液，在加压条件下通过升液管提供铝液供铸造应用。本发明具有加注铝液、加热保温、除气和铝液自动补偿功能一体化的效果。适宜作为铝合金车轮低压连续铸造的保温炉应用。

Description

一种用于低压连续铸造的双室保温炉及操作方法
技术领域
 本发明提出的是金属铸造领域的一种用于低压连续铸造的双室保温炉及操作方法。
背景技术
保温炉是铝车轮铸造工艺过程必备的专用设备，传统不连续的低压铸造工艺使用的为单室保温炉，在车轮铸造过程中，当保温炉内的铝液不足时需要暂停车轮成型铸造环节，对保温炉泄压和加注铝液，然后再继续车轮成型的铸造操作。
上述设备在加注铝液时,需停止向车轮成型模具注入铝液操作并将保温炉泄压，不能满足车轮连续铸造成型工艺的需要，且用电耗能较高、效率低。为了提高铝车轮铸造生产效率和节能降耗，需要将保温炉改造为适用于连续铸造生产方式，即在车轮成型铸造环节不因向保温炉添加铝液而停止车轮铸造操作，而是按照车轮铸造成型的连续作业节拍进行。
发明内容
为了克服现有保温炉存在的缺点,解决这种单室保温炉不适用于铝车轮低压连续铸造工艺的问题，本发明提出了一种用于低压连续铸造的双室保温炉及操作方法。该双室保温炉是将原有单室保温炉改制成为加压室，外加一个与此联通的加液室构成。该双室保温炉通过设置加液室和加压室，加液室和加压室之间设置铝液流通管道，通过向加液室注入铝液，铝液保温和除气，由加液室定时定量注入加压室，保温和加压，然后注入车轮成型模具，实现铝车轮连续铸造成型的工艺过程。解决铝液加热保温、除气、保温炉连续向车轮模具稳定供应铝液的技术问题。
本发明解决技术问题所采用的方案是：
结构：
由具有内衬层的加液室和加压室构成双室保温炉体。在加液室上部设有加液出渣口，并装有加液室热电偶和L形除气杆，在加液室下部装有加液室加热器，在加液室内设有进液管，在进液管上装有流量控制阀，流量控制阀杆与安装在加液室上部的控制电机相连接并传动，进液管通过输液管穿过加液室和加压室的隔壁并设有出液口。
在加压室内装有炉气温度压力一体热电偶、加压室热电偶、上液面液位计和下液面液位计，在加压室上部设有注气口和加压室除渣口，并安装有升液管，在加压室底部装有加压室加热器。
操作方法：
通过加液出渣口向加液室内加注铝液，然后由控制电机通过铝液流量控制阀的旋柄开启铝液流量控制阀，铝液在重力作用下经进液管通过输液管从出液口流入到加压室内，当加压室的铝液液面达到上液面液位计所指示的高度时，控制电机发出指令，控制电机通过流量控制阀杆驱动流量控制阀关闭铝液进液管，停止向加压室内注入铝液。当加压室内铝液液面达到下液面液位计指示高度时，控制电机打开流量控制阀，向加压室供应铝液。
加液室和加压室的加液室加热器和加压室加热器对铝液进行加温，通过热电偶测量并控制铝液温度，在L型除气杆的作用下排除铝液中的气体，通过炉气温度压力一体热电偶测量炉气温度和压力，通过注气管向加压室加压将铝液由升液管注入车轮模具。
当加压室内铝液处于低位时，发出电机控制指令，车轮铸造控制台根据车轮成型数据同时向控制电机传递补液指令，在接收到指令后控制电机通过流量控制阀杆驱动流量控制阀开启进液管，重新向加压室注入铝液，并在铝液液面达到指定高度时，上液面液位计指示控制电机关闭控制阀，停止向加压室注入铝液。
当保温炉工作一定时期需要清炉时，通过加液除渣口和加压室的加压室除渣口清除保温炉内的铝渣。
积极效果，本发明具有加注铝液、加热保温、除气和铝液自动补偿功能一体化的效果。适宜作为铝合金车轮低压连续铸造的保温炉应用。
附图说明
图1为本发明结构示意图
图中，1.加液室，1.1.加液除渣口，1.2.控制电机，1.3. 加液室热电偶，1.4. L形除气杆，1.5.进液管，1.6流量控制阀，1.7.加液室加热器，1.8.输液管，1.9.出液口，2.铝液加压室，2.1. 注气管，2.2.加压室除渣口，2.3.升液管，2.4.加压室热电偶，2.5.上液面液位计，2.6.下液面液位计，2.7.炉气温度压力一体热电偶，2.8.加压室加热器，3.内衬层。
具体实施方式
结构：据图所示：由具有内衬层3的加液室1和加压室2构成保温炉体。
在加液室上部设有加液出渣口1.1，并装有加液室热电偶1.3和L形除气杆1.4，在加液室下部装有加液室加热器1.7，在加液室内设有进液管1.5，在进液管上装有流量控制阀1.6，流量控制阀杆与安装在加液室上部的控制电机1.2相连接并传动，进液管通过输液管1.8穿过加液室和加压室的隔壁并设有出液口1.9。
在加压室内装有炉气温度压力一体热电偶2.7、加压室热电偶2.4、上液面液位计2.5和下液面液位计2.6，在加压室上部设有注气口2.1和加压室除渣口2.2，并安装有升液管2.3，在加压室底部装有加压室加热器2.8。
所述内衬层为高氮复合陶瓷保温层。
操作方法：
通过加液出渣口向加液室内加注铝液，然后由控制电机通过铝液流量控制阀的旋柄开启铝液流量控制阀，铝液在重力作用下经进液管通过输液管从出液口流入到加压室内，当加压室的铝液液面达到上液面液位计所指示的高度时，控制电机发出指令，控制电机通过流量控制阀杆驱动流量控制阀关闭铝液进液管，停止向加压室内注入铝液。当加压室内铝液液面达到下液面液位计指示高度时，控制电机打开流量控制阀向加压室供应铝液。
加液室和加压室的加液室加热器和加压室加热器对铝液进行加温，通过热电偶测量并控制铝液温度，在L型除气杆的作用下排除铝液中的气体，通过炉气温度压力一体热电偶测量炉气温度和压力，通过注气管向加压室加压将铝液由升液管注入车轮模具。
当加压室内铝液处于低位时，发出电机控制指令，车轮铸造控制台根据车轮成型数据同时向控制电机传递补液指令，在接收到指令后控制电机通过流量控制阀杆驱动流量控制阀开启进液管，重新向加压室注入铝液，并在铝液液面达到指定高度时，上液面液位计指示控制电机关闭控制阀，停止向加压室注入铝液。
当保温炉工作一定时期需要清炉时，通过加液除渣口和加压室的加压室除渣口清除保温炉内的铝渣。
特点：
1、铝液补偿时间短。由单室保温炉的3分钟缩短到双室保温炉的30秒。单室保温炉间隔1.5小时需要加注300公斤铝液，完成暂停车轮成型铸造、保温炉泄压、打开炉门、注入铝液和关闭炉门等工艺过程需要耗时3分钟。双室保温炉完成300公斤铝液从加液室注入到加压室只需要30秒，铝液通过浇包可随时注入加液室，密闭的加压室不需泄压，可满足连续铸造要求。
2、生产效率明显提高。通过连续铸造，生产17吋轮型轮毂由原来的80件/小时提高到85件/小时，生产效率提高6.25%。
3、铝液品质显著提高。原工艺铝液在浇包中除氢，铝液倒入保温炉后不再除氢，铝液倒入保温炉的过程中产生的氢气影响铝液质量。通过在加液室安装L型高氮复合陶瓷除气杆，具有在线除气功能，采用氩气、氮气惰性气体于铝液底部连续除气，与原除气转子比较，减少了因石墨除气转子氧化脱落造成的铝液污染，加之加压室处于密闭状态，防止铝液与空气接触氧化，除气效果好，铝液质量稳定，明显提高铝轮毂制品质量，轮毂单位体积重量可由2.60mg／cm3增加到2.68mg／cm3,增加3%。
4、节能降耗效果明显。双室保温炉采用保温效果好的高氮复合陶瓷内衬保温层，不粘铝，减少铝液结渣，在加液室和加压室下部安装浸入加热棒，利用热能由低处向高处传导的特性，进行铝液加热，加之加压室处于相对密闭状态，降低了能耗，节能降耗效果好。
5、加压室密封保压性能好。车轮铸造过程向加压室注入的压缩惰性气体压力由原来的0.3mpb／cm3降到0.15mpb／cm3，显著减少了压缩气体需要。

Claims (2)

1.一种用于低压连续铸造的双室保温炉，其特征是：
由具有内衬层（3）的加液室（1）和加压室（2）构成保温炉体；
在加液室上部设有加液出渣口（1.1），并装有加液室热电偶（1.3）和L形除气杆（1.4），在加液室下部装有加液室加热器（1.7），在加液室内设有进液管（1.5），在进液管上装有流量控制阀（1.6），流量控制阀杆与安装在加液室上部的控制电机（1.2）相连接并传动，进液管通过输液管（1.8）穿过加液室和加压室的隔壁并设有出液口（1.9）；
在加压室内装有炉气温度压力一体热电偶（2.7）、加压室热电偶（2.4）、上液面液位计（2.5）和下液面液位计（2.6），在加压室上部设有注气口（2.1）和加压室除渣口（2.2），并安装有升液管（2.3），在加压室底部装有加压室加热器（2.8）；
所述内衬层为高氮复合陶瓷保温层。
2.一种用于低压连续铸造的双室保温炉的操作方法，其特征是：
通过加液出渣口向加液室内加注铝液，然后由控制电机通过铝液流量控制阀的旋柄开启铝液流量控制阀，铝液在重力作用下经进液管通过输液管从出液口流入到加压室内，当加压室的铝液液面达到上液面液位计所指示的高度时，控制电机发出指令，控制电机通过流量控制阀杆驱动流量控制阀关闭铝液进液管，停止向加压室内注入铝液；
当加压室内铝液液面达到下液面液位计指示高度时，控制电机打开流量控制阀，向加压室供应铝液；
加液室和加压室的加液室加热器和加压室加热器对铝液进行加温，通过热电偶测量并控制铝液温度，在L型除气杆的作用下排除铝液中的气体，通过炉气温度压力一体热电偶测量炉气温度和压力，通过注气管向加压室加压将铝液由升液管注入车轮模具；
当加压室内铝液处于低位时，发出电机控制指令，车轮铸造控制台根据车轮成型数据同时向控制电机传递补液指令，在接收到指令后控制电机通过流量控制阀杆驱动流量控制阀开启进液管，重新向加压室注入铝液，并在铝液液面达到指定高度时，上液面液位计指示控制电机关闭控制阀，停止向加压室注入铝液；
当保温炉工作一定时期需要清炉时，通过加液室的加液除渣口和加压室的加压室除渣口清除保温炉内的铝渣。
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