CN106041025A - 一种惰性气体保护浸入式加热双功能低压铸造炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供的是一种惰性气体保护浸入式加热双功能低压铸造炉。熔铝池内衬由高氮复合陶瓷砖、轻质隔热层、隔热材料和保温隔热复合材料所构成；插入式加热器和浸入式加热器采用氮化硅陶瓷管内装电阻丝构成的加热元件；其中插入式加热器从炉盖上端插入到熔铝池内，而浸入式加热器从炉壳外部直接浸入在熔铝池内，实现双重加热；进气口连接压缩预热惰性气体发生装置，出气口连接气体回收装置；升液管和插入式加热器浸入铝液中，熔铝池底部装有浸入式加热器两根，升液管下端高于底部浸入式加热器。本发明升温速率均匀，热效率高，能耗低，热震性好，节约成本。适宜作为铝合金铸造炉使用。

Description

一种惰性气体保护浸入式加热双功能低压铸造炉

技术领域

本发明属于低压铸造技术领域，特别涉及一种惰性气体保护浸入式加热双功能低压铸造炉。

背景技术

通用的低压铸造保温炉一般是硅碳棒辐射式加热，热量通过辐射、空气传导方式，对炉内铝液进行加热。该保温炉在应用过程中存在以下问题：1.影响生产的连续性，添加铝液时，必须断掉加热电源，停止生产；2.加热硅碳棒为辐射式加热，加热效率低，铝液表面氧化物增多，增加夹渣废品的产生；3. 硅碳棒加热使用寿命短，一般1~2个月为更换期，造成人工成本和工作效率降低。4. 一般低压铸造保温炉的熔铝池内衬材料是由传统的浇注料制得，该材料易在高温时产生聚合物，随生产时间的延长，熔铝池的空间变小，熔体洁净度降低，造成加料频次增多，和熔液洁净度减低；5.原加压方式为压缩空气，炉内循环充入、排放压缩空气，必会带走大量的热量，增加了电能的消耗；6.压缩气体为空气，使得铝液中氢、氧量提高，铸件易产生针孔，导致不合格产品增多。

发明内容

针对现有技术存在的缺点，本发明提供了一种惰性气体保护浸入式加热双功能低压铸造炉。该铸造炉通过插入式加热和浸入式加热装置的设置，解决铸造炉升温加热的技术问题。

本产品将硅碳棒改进为浸入式加热，该加热方式可浸入铝液内部直接加热，实现了连续性生产模式。同时浸入式加热器由氮化硅陶瓷管、法兰电阻丝制成，氮化硅陶瓷管是一种新型的结构陶瓷材料，历经超高温非氧化物工艺制备，表面光滑、内部结构致密；高温条件下具有优异的电绝缘性和良好的导热性能，热导率为10.9W/（mk）~18.4W/（mk），升温速率均匀，提高了热效率，降低了能耗；具有优良的抗热震性能，即使在骤冷骤热情况下不开裂；化学性质稳定，能够抗熔融金属的侵蚀，不与铝溶液反应，不粘铝合金液，避免铝液中杂质的引入；浸入式加热器使用寿命长，延长更换期，节约成本。

本发明解决技术问题说采用的方案是：

在炉壳上部通过炉盖密封安装有炉盖，炉门位于炉壳右侧上部，升液管从炉盖上部插入到熔铝池中，而插入式加热器也从炉盖上部插入到熔铝池内，在熔铝池的外侧与炉壳之间设有熔铝池内衬；

在炉壳内熔铝池内通过YF胶泥密封装有两根浸入式加热器，在两根浸入式加热器之间装有PID温度控制部件；

炉壳后部上沿设有进气口、出气口，压力传感器接口，热电偶接口；

在炉门前侧设有炉门补给；

所述熔铝池内衬由高氮复合陶瓷砖、轻质隔热层、隔热材料和保温隔热复合材料所构成；

插入式加热器和浸入式加热器采用氮化硅陶瓷管内装电阻丝构成的加热元件；其中插入式加热器从炉盖上端插入到熔铝池内，而浸入式加热器从炉壳外部直接浸入在熔铝池内，实现双重加热。

进气口连接压缩预热惰性气体发生装置，出气口连接气体回收装置；

升液管和插入式加热器浸入铝液中，熔铝池底部装有浸入式加热器两根，升液管下端高于底部浸入式加热器。

积极效果，本发明升温速率均匀，提高了热效率，降低了能耗；具有优良的抗热震性能，即使在骤冷骤热情况下不开裂；化学性质稳定，能够抗熔融金属的侵蚀，不与铝溶液反应，不粘铝合金液，避免铝液中杂质的引入；浸入式加热器使用寿命长，延长更换期，节约成本。适宜作为铝合金铸造炉使用。

附图说明

图1为本发明主视结构图

图2为本发明后视结构图

图3为本发明侧视结构图

图4为本发明俯视结构图

图中，1.炉壳，2.炉盖，3.炉盖密封，4.炉门，5.升液管，6.浸入式加热器，7.熔铝池内衬，8.浸入式加热器，9.YF胶泥密封，10.熔铝池，11.炉门补给，12.进气口，13.压力传感器接口，14.热电偶接口，15.出气口，16.PID温度控制部件。

具体实施方式

如图所示，在炉壳1上部通过炉盖密封3安装有炉盖2，炉门4位于炉壳右侧上部，升液管5从炉盖上部插入到熔铝池10中，而插入式加热器6也从炉盖上部插入到熔铝池内，在熔铝池的外侧与炉壳之间设有熔铝池内衬7；

在炉壳内熔铝池内通过YF胶泥密封9装有两根浸入式加热器8，在两根浸入式加热器之间装有PID温度控制部件16；

炉壳后部上沿设有进气口12、出气口15，压力传感器接口13，热电偶接口14；

在炉门前侧设有炉门补给11；

所述熔铝池内衬由高氮复合陶瓷砖、轻质隔热层、隔热材料和保温隔热复合材料所构成；

插入式加热器和浸入式加热器采用氮化硅陶瓷管内装电阻丝构成的加热元件；其中插入式加热器从炉盖上端插入到熔铝池内，而浸入式加热器从炉壳外部直接浸入在熔铝池内，实现双重加热。

进气口连接压缩预热惰性气体发生装置，出气口连接气体回收装置；

升液管和插入式加热器浸入铝液中，熔铝池底部装有浸入式加热器两根，升液管下端高于底部浸入式加热器。

具体工作过程：

预热熔铝池，炉盖上方设有锁紧密封装置，及一根插入式加热器，保持熔铝池内温度。炉门侧边设有炉门补给，由浇包导入铝水；升液管位于炉盖上，升液管底端浸入铝液中。所述熔铝池后端上沿设有进气口，通过进气口对熔铝池充压预热惰性气体，增压系统加压充型，铸件模具充型完成后，保压一定时间，通过出气口反馈至压力传感器，增压系统自动关闭，由气体回收装置收集多余惰性气体，循环再利用。

技术特点：

针对现有技术存在的问题，采用惰性气体保护浸入式加热双功能低压铸造炉，本产品将熔铝池内衬浇注料改进为由高氮复合陶瓷砖、轻质隔热层、特殊隔热材料和保温隔热复合材料所构成，从而实现了不同铝液反应，不黏粘铝液，无残留，成功避免铝液中残渣杂质的引入，节省了原料，同时保温隔热效果好，可提高能源利用率，节约能源消耗。

本产品将压缩空气改进为压缩预热惰性气体，减少了氢、氧化物等杂质的引入，熔体含氢量可低至0.51ml/(100g Al)，既能达到除气效果又避免环境污染；由于导入的是预热气体，气体的进入、排出可减少热量的流失，同时有了惰性气体保护，可有效避免铝液同空气的接触，减少了氧化物的生成，铝水的流动性较通用的低压铸造法提高了近一倍。对于薄壁、形状复杂、高强度铝合金的低压铸造，该方法均有效适用。铸件致密性得到提高，比起传统的低压铸造，利用惰性气体低压铸造的铸件，延伸率增至2-3倍，疲劳强度可达到原来的10倍。该方法保证了很好的流动性并避免氧化物夹渣和气孔等缺陷，因而适用于精密铸造，是一种有效的环保型铸造新工艺。

本发明的主要目的在于浸入式加热双功能低压铸造炉，低压铸造装置铸造前自动地密封、抽真空以惰性气体充压。通过预热系统先预热惰性气体，使得导入气体同炉内温度相同或高于炉内温度，从而减少炉内温度降低。通过PID装置的控制，自动调节最佳速度给气、加压，将惰性气体导入熔炼铝液中，有效减少铝液中的氢、氧化物或其他杂物的产生，在熔铝池上方设有出气口，可将惰性气体回收，回收装置采用多级过滤，分离出油、有机成分，确保惰性气体回收，从而实现零排放。

Claims (1)

1.一种惰性气体保护浸入式加热双功能低压铸造炉，在炉壳（1）上部通过炉盖密封（3）安装有炉盖（2），炉门（4）位于炉壳右侧上部；升液管（5）从炉盖上部插入到熔铝池（10）中，而插入式加热器（6）也从炉盖上部插入到熔铝池内，在熔铝池的外侧与炉壳之间设有熔铝池内衬（7），在炉壳内熔铝池内通过YF胶泥密封（9）装有两根浸入式加热器（8），在两根浸入式加热器之间装有PID温度控制部件（16）；炉壳后部上沿设有进气口（12）、出气口（15），压力传感器接口（13），热电偶接口（14）；在炉门前侧设有炉门补给（11）；

其特征是：

所述熔铝池内衬依次由高氮复合陶瓷砖、轻质隔热层、隔热材料和保温隔热复合材料所构成；

插入式加热器和浸入式加热器采用氮化硅陶瓷管内装电阻丝构成的加热元件；其中插入式加热器从炉盖上端插入到熔铝池内，而浸入式加热器从炉壳外部直接浸入在熔铝池内，实现双重加热；

进气口连接压缩预热惰性气体发生装置，出气口连接气体回收装置；

升液管和插入式加热器浸入铝液中，熔铝池底部装有浸入式加热器两根，升液管下端高于底部浸入式加热器。