CN106041004A - 一种铝合金生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铝合金生产设备，属于铸造设备领域，包括连接保温炉和制备炉的机械手，所述制备炉的主体内设有磁力搅拌器，所述磁力搅拌器包括变频电源和感应器，所述感应器设在所述主体的内部且与所述容器体同轴设置，所述感应器的高度略小于所述容器体的高度且上下居中设置，所述感应器与所述变频电源电连接，所述变频电源固定在所述主体的外侧。本发明利用磁力搅拌器，将由底部的旋转搅拌转化为由下向上的搅拌搅拌更加均匀，提高了搅拌效果，提升了铸造的质量。

Description

一种铝合金生产设备

技术领域

本发明属于合金制备设备领域，尤其是涉及一种铝合金生产设备。

背景技术

在普通铸造过程中，初晶以枝晶方式长大，当固相率达到0.2左右时，枝晶就形成连续网络骨架，失去宏观流动性,如果在液态金属从液相到固相冷却过程中进行强烈搅拌，则使普通铸造成形时易于形成的树枝晶网络骨架被打碎而保留分散的颗粒状组织形态，悬浮于剩余液相中,这种颗粒状非枝晶的显微组织，在固相率达0.5-0.6时仍具有一定的流变性，从而可利用常规的成形工艺如压铸、挤压，模锻等实现金属的成形,这种铸造方法为半固态铸造，半固态浆液具备较好的均质化特性，降低了铸件的偏析程度和缩孔缩松等缺陷产生的几率，可以有效消除偏析、裂纹等缺陷，并显著改善铸件地机械性能。

在半固态铸造过程中，需要进行强烈搅拌，电磁搅拌是目前应用最为广泛且有效的一种手段，电磁搅拌是利用旋转电磁场在金属液中产生感应电流，金属液在洛伦磁力的作用下产生运动，从而达到对金属液搅拌的目的，提高了搅拌效果，减少了搅拌时的气体卷入，使得半固态压铸件可以通过后续热处理来强化合金性能，目前常见的电磁搅拌装置多设置在制备炉的下方，保证足够力量搅拌力度的前提下，需要提供足够强大的磁场，装置占用空间较大。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种可提升搅拌效率和搅拌质量的一种铝合金生产设备。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种铝合金生产设备，包括保温炉、机械手和制备炉，所述机械手设在所述保温炉和所述制备路中间且可转运所述保温炉内的溶液到所述制备炉内，所述机械手固定在移动平台上，所述移动平台可沿所述保温炉和所述制备炉的连线往复运动；

所述制备炉包括主体，所述主体中部设有开口向上的容器体，所述容器体的上端设有与之匹配的端盖，所述主体内设有磁力搅拌器，所述磁力搅拌器与所述容器体同轴设置。

进一步的，所述磁力搅拌器包括变频电源和感应器，所述感应器设在所述主体的内部且与所述容器体同轴设置，所述感应器的高度略小于所述容器体的高度且上下居中设置，所述感应器与所述变频电源电连接，所述变频电源固定在所述主体的外侧。

进一步的，所述磁力搅拌器还包括限流器和限压器，所述限流器和所述限压器与所述磁力搅拌器的控制电路连接形成保护电路。

进一步的，所述保温炉的数量为两个，两个所述保温炉对称设置在所述机械手的两侧，所述移动平台沿两个所述保温炉的中心线往复运动。

进一步的，所述保温炉和所述制备炉均为电阻式坩埚炉。

进一步的，所述保温炉和所述制备炉的炉体均采用全纤维炉衬结构。

进一步的，所述保温炉和所述制备炉上均设有漏料检测报警装置。

进一步的，所述制备炉侧上方设有机械旋进装置，所述机械旋进装置与所述制备炉的内侧连通且可完成棒材的输送。

进一步的，所述制备炉的两侧对称设有吊环。

进一步的，所述制备炉上方设有固定架，所述固定架为横向设置的L形状且一端固定在所述制备炉上，另一端悬挂在所述高端中心的正上方，所述固定架通过铰接的连接杆与所述端盖连接，所述连接杆上设有联动的扳手，所述扳手与所述固定架铰接。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：1、本发明设磁力搅拌器与容器体同轴设置，可实现容器体内部溶液的上下垂直流动，相对原本的底部设置结构，搅拌力度更大，搅拌的区域更大，搅拌更加均匀和高效，提升了熔体的质量，有利提升后续的铸造效率；2、设置两个保温炉，并通过机械手实现保温炉和制备炉之间的合金液体转换，满足连续铸造的需求，而且在制备炉的上方设置机械旋进装置，可根据容器体内的温度实时加入常温棒材，调节合金液体的温度，保证铸造的稳定性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一种铝合金生产设备的结构示意图；

图2是本发明制备炉的正视图；

图3是本发明制备炉的侧视图。

附图标记说明：

1-主体；2-变频电源；3-感应器；4-端盖；41-固定架；42-连接杆；43-扳手；6-容器体；7-限流器；8-限压器；9-吊环；10-制备炉；20-机械手；21-移动平台；30-保温炉；50-机械旋进装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

如图1所示，本发明为一种铝合金生产设备，包括保温炉30、机械手20和制备炉10，机械手20设在保温炉30和制备路中间且可转运保温炉30内的溶液到制备炉10内，机械手20固定在移动平台21上，移动平台21可沿保温炉30和制备炉10的连线往复运动，制备炉10包括主体1，主体1中部设有开口向上的容器体6，容器体6的上端设有与之匹配的端盖4，主体1内设有磁力搅拌器，磁力搅拌器与容器体6同轴设置。

优选地，磁力搅拌器包括变频电源2和感应器3，感应器3设在主体1的内部且与容器体6同轴设置，感应器3的高度略小于容器体6的高度且上下居中设置，感应器3与变频电源2电连接，变频电源2固定在主体1的外侧，采用变频器完成控制搅拌旋转速度，通过改变变频电源2的电压、频率和相位，即可改变搅拌力的大小和方向，参数可由操作者自行设置，操作方便灵活。

优选地，磁力搅拌器还包括限流器7和限压器8，限流器7和限压器8与磁力搅拌器的控制电路连接形成保护电路，可对控制系统和感应器3等重要部件采取可靠的保护措施，提升装置的安全性。

优选地，保温炉30的数量为两个，两个保温炉30对称设置在机械手20的两侧，移动平台21沿两个保温炉30的中心线往复运动，设置两个保温炉30，可保证对制备炉10原料的供应，保证铸造的连续性，提升工作效率。

优选地，保温炉30和制备炉10均为电阻式坩埚炉，炉门开启灵活，可设定额定温度；更优选地，保温炉30和制备炉10的炉体均采用全纤维炉衬结构，蓄热小，升温快，保温性能好，节省能源30％以上；更优选地，保温炉30和制备炉10上均设有漏料检测报警装置，提升装置的安全性。

优选地，制备炉10侧上方设有机械旋进装置50，机械旋进装置50与制备炉10的内侧连通且可完成棒材的输送，将与容器体6内同材质的常温棒材旋转渗入制备炉10的容器体6内，可起到调节合金温度的作用，机械旋进装置50与控制系统连接并由其控制，机械旋进装置50的程序动作受容器体6内温度的控制，根据温度的变化可自从完成取棒、旋转、伸入、退出、停转和松件等都动作。

优选地，制备炉10的两侧对称设有吊环9，方便转运和挪动；更优选地，制备炉10上方设有固定架41，固定架41为横向设置的L形状且一端固定在制备炉10上，另一端悬挂在高端中心的正上方，固定架41通过铰接的连接杆42与端盖4连接，连接杆42上设有联动的扳手43，扳手43与固定架41铰接，整个装置方便端盖4的打开和关闭，提升操作的便利性和安全性,机械手20可伸到端盖4与容器体6的中间，方便溶液的转运。

在实际的使用过程中，变频电源把50/60HZ的工频交流电变成感应器3适合的电源，磁力搅拌器靠永磁力磁场对金属液体进行非接触搅拌，磁力搅拌器相当于一个气隙很大的直流电机，感应器3相当于电机的定子，容器体6内的铝溶液相当于电机的转子，磁场和铝溶液相互作用产生感应电势和感生电流，感生电流又和磁场作用产生电磁力，从而推动铝溶液做定向的运动，起到搅拌的作用，此结构的铝溶液在内部是上下翻滚运动，相对常见底部设置的磁力装置搅拌更加均匀，搅拌效果更好，而且不破坏容器体6内部表面的氧化膜，可减少烧损，减少容器体6吸气，获得高质量熔体，可通过设置变频电源2的电压、频率和相位即可改变搅拌力的大小和方向，参数设置灵活，操作方便，提升了铸造的质量和效率。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种铝合金生产设备，其特征在于：包括保温炉(30)、机械手(20)和制备炉(10)，所述机械手(20)设在所述保温炉(30)和所述制备路中间且可转运所述保温炉(30)内的溶液到所述制备炉(10)内，所述机械手(20)固定在移动平台(21)上，所述移动平台(21)可沿所述保温炉(30)和所述制备炉(10)的连线往复运动；

所述制备炉(10)包括主体(1)，所述主体(1)中部设有开口向上的容器体(6)，所述容器体(6)的上端设有与之匹配的端盖(4)，所述主体(1)内设有磁力搅拌器，所述磁力搅拌器与所述容器体(6)同轴设置。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金生产设备，其特征在于：所述磁力搅拌器包括变频电源(2)和感应器(3)，所述感应器(3)设在所述主体(1)的内部且与所述容器体(6)同轴设置，所述感应器(3)的高度略小于所述容器体(6)的高度且上下居中设置，所述感应器(3)与所述变频电源(2)电连接，所述变频电源(2)固定在所述主体(1)的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种铝合金生产设备，其特征在于：所述磁力搅拌器还包括限流器(7)和限压器(8)，所述限流器(7)和所述限压器(8)与所述磁力搅拌器的控制电路连接形成保护电路。

4.根据权利要求1所述的一种铝合金生产设备，其特征在于：所述保温炉(30)的数量为两个，两个所述保温炉(30)对称设置在所述机械手(20)的两侧，所述移动平台(21)沿两个所述保温炉(30)的中心线往复运动。

5.根据权利要求1所述的一种铝合金生产设备，其特征在于：所述保温炉(30)和所述制备炉(10)均为电阻式坩埚炉。

6.根据权利要求1所述的一种铝合金生产设备，其特征在于：所述保温炉(30)和所述制备炉(10)的炉体均采用全纤维炉衬结构。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一种铝合金生产设备，其特征在于：所述保温炉(30)和所述制备炉(10)上均设有漏料检测报警装置。

8.根据权利要求1～6任一项所述的一种铝合金生产设备，其特征在于：所述制备炉(10)侧上方设有机械旋进装置(50)，所述机械旋进装置(50)与所述制备炉(10)的内侧连通且可完成棒材的输送。

9.根据权利要求1～6任一项所述的一种铝合金生产设备，其特征在于：所述制备炉(10)的两侧对称设有吊环(9)。

10.根据权利要求1～6任一项所述的一种铝合金生产设备，其特征在于：所述制备炉(10)上方设有固定架(41)，所述固定架(41)为横向设置的L形状且一端固定在所述制备炉(10)上，另一端悬挂在所述高端中心的正上方，所述固定架(41)通过铰接的连接杆(42)与所述端盖(4)连接，所述连接杆(42)上设有联动的扳手(43)，所述扳手(43)与所述固定架(41)铰接。