CN106694864B - 一种容纳金属熔体的容器及增加炉壁背压的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种容纳金属熔体的容器及增加炉壁背压的方法，包括炉壁和炉腔，所述炉腔用以容纳金属熔体，其特征在于，所述的炉壁内设有可容纳气体的空隙，所述的容器还设有可以向所述空隙内充气的装置，在进行低压铸造时，在往保温容器炉膛内充气使熔体升液充型凝固期间，同时将气体压入容器炉壁中的空隙中，以增加炉壁的背压，对炉膛内排气卸压时，同时对炉壁排气卸压，显著降低了耐火浇注料工作层的厚度。

Description

一种容纳金属熔体的容器及增加炉壁背压的方法
技术领域
本发明属铸造设备技术领域，尤其是涉及一种容纳金属熔体的容器及增加炉壁背压的方法。
背景技术
在铸造领域，涉及到金属熔体的熔炼、保温、转移或浇注时，都需要用到金属熔体的保温容器，根据具体应用场合的不同，包括浇包、中间包、保温炉，熔炼炉等，上述容器的基本结构均包括：设于最外层的炉体钢制外壳，设于中间的保温层，以及采用耐火材料制成的，与金属液直接接触的工作层或称炉衬。以低压铸造保温炉为例，如公告号为CN205496547U的实用新型专利公开了一种低压铸造保温炉，炉体内衬为由内向外依次设置的陶瓷纤维纸炉体粘结层、硅钙板低温保温层、保温砖砌筑高温保温层和耐火浇注料工作层组成，这类的保温炉存在的一个问题是，充型过程的升液压力，以及充型结束后的保压压力通常为采用气体对保温炉内的金属液加压，压力以保温炉内金属液-升液管内金属液-型腔内金属液的方式传递。这样，保温炉炉壁需要承担的压力包括该气体压力与金属液自身静压力之和。因而在该铸造过程中，为了保证安全，必须使炉壁具有足够的强度，从而导致炉壁的保温或耐火材料厚度较大，增加了成本。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种金属熔体的保温容器，通过对炉壁增压的方式，可以显著降低炉壁的厚度，节约成本。
本发明完整的技术方案包括：
一种容纳金属熔体的容器，包括炉壁和炉腔，所述炉腔用以容纳金属熔体，其特征在于，所述的炉壁包括最外层的钢制炉壳1，钢制炉壳1向内顺次填有陶瓷纤维纸2、纳米毡3、硅钙板4、高温保温层5和耐火浇注料工作层6，其中钢制炉壳1为炉壁提供必要的结构支撑，耐火浇注料工作层6与铝液直接接触；
所述的炉壁内设有可容纳气体的空隙，
所述的容器还设有可以向所述空隙内充气的装置。
优选的，所述的空隙内容纳的气体用以增加炉壁的背压，并减少炉腔内压力对炉壁的影响。
优选的，所述容器包括金属制炉体外壳，保温层和工作层，所述空隙设于保温层内。
优选的，所述容器包括金属制炉体外壳，保温层和工作层，所述空隙设于保温层和外壳之间。
优选的，所述容器包括金属制炉体外壳，保温层和工作层，所述空隙设于保温层和工作层之间。
优选的，所述炉壁内设有带有孔的管道，所述管道用以输送气体，并通过管道上的孔将气体排到炉壁的空隙内，用于炉膛加压时增加炉壁的背压。
优选的，所述的容器为低压、差压或调压铸造的保温炉。
所述的容器的使用方法，所述保温容器用于低压铸造、差压铸造或调压铸造，在往保温容器炉膛内充气使熔体升液充型凝固期间，同时将气体压入容器炉壁中的空隙中，以增加炉壁的背压，以减少炉腔内压力对炉壁的影响，铸造过程结束后，对炉膛内排气卸压时，同时对炉壁排气卸压。
将气体压入容器炉壁中的空隙中时，炉壁内的气体压力值范围为0-0.6MPa。
本发明相对于现有技术的优点为：本发明通过创造性地在炉壁内设置可容纳气体的空隙，并通过在使用期间将气体加入炉壁内，使炉壁可以在较小的厚度下承受炉膛内气体压力与金属液自身静压力，降低了成本。
附图说明
图1为本发明的保温容器结构示意图。
图2为图1炉壁处的局部放大图。
图中：1-炉壳，2-陶瓷纤维纸，3-纳米毡，4-硅钙板，5-高温保温层，6-耐火浇注料工作层，7-导气管。
具体实施方式
下面以低压铸造所用保温炉为例，结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1、图2所示，该保温炉包括炉体和炉膛，炉膛内盛有铝液，炉体包括最外层的钢制炉壳1，炉壳1向内顺次填有陶瓷纤维纸2、纳米毡3、硅钙板4、高温保温层5和耐火浇注料工作层6，其中炉壳1为炉体提供必要的结构支撑，陶瓷纤维纸2位于炉壳1内，防止铝液外渗，硅钙板4提供保温性能，耐火浇注料工作层6与铝液直接接触。
改造之前炉壁各层的层厚为：陶瓷纤维纸：3mm，纳米毡：2*5mm，硅钙板：50mm，高温保温层：70mm，耐火浇注料工作层：102mm。
改造之后，在硅钙板4内设有带有孔的导气管7，该导气管7具有进气口，并连接压力气体源，在进行低压铸造时，在往保温炉的炉膛内充气使熔体升液充型凝固期间，同时将气体压入带有孔的导气管7中，以增加炉壁的背压，炉膛内和带有孔的导气管7的气压值同样为0.6MPa，相当于从两侧分别对耐火浇注料工作层6加压，使炉壁内和炉膛内气压达到平衡，以减少炉膛内压力对耐火浇注料工作层6的影响，铸造过程结束后，对炉膛内排气卸压时，同时对带有孔的导气管7排气卸压。采用上述方法，将耐火浇注料工作层6的厚度从102mm降低到80mm，且保温炉运行良好，显著降低了成本。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种容纳金属熔体的容器，所述的容器为低压、差压或调压铸造的保温炉，该保温炉包括炉壁和炉膛，炉膛内盛有铝液；其特征在于，所述的炉壁包括最外层的钢制炉壳(1)，钢制炉壳(1)向内顺次填有陶瓷纤维纸(2)、纳米毡(3)、硅钙板(4)、高温保温层(5)和耐火浇注料工作层(6)，其中钢制炉壳(1)为炉壁提供必要的结构支撑，耐火浇注料工作层(6)与铝液直接接触；
所述的炉壁内设有可容纳气体的空隙；所述空隙内容纳的气体用以在炉膛加压时增加炉壁的背压，并减少炉腔内压力对炉壁的影响；
所述容纳金属熔体的容器还设有向所述空隙内充气的装置。
2.根据权利要求1所述容纳金属熔体的容器，其特征在于，在硅钙板(4)内设有带有孔的导气管(7)，该导气管(7)具有进气口，并连接向所述空隙内充气的装置。
3.根据权利要求1所述容纳金属熔体的容器，其特征在于，所述空隙设于高温保温层(5)内。
4.根据权利要求1所述容纳金属熔体的容器，其特征在于，所述空隙设于高温保温层(5)和钢制炉壳(1)之间。
5.根据权利要求1所述容纳金属熔体的容器，其特征在于，所述空隙设于高温保温层(5)和耐火浇注料工作层(6)之间。
6.采用权利要求1、3、4或5任一项所述容纳金属熔体的容器的使用方法，其特征在于，所述容纳金属熔体的容器用于低压铸造、差压铸造或调压铸造，在往容纳金属熔体的容器的炉膛内充气使熔体升液充型凝固期间，同时将气体压入炉壁的空隙中，以增加炉壁的背压，以减少炉膛内压力对炉壁的影响，铸造过程结束后，对炉膛内排气卸压时，同时对炉壁排气卸压。
7.根据权利要求6所述容纳金属熔体的容器的使用方法，其特征在于，将气体压入容器炉壁中的空隙中时，炉壁内的气体压力值范围为0-0.6MPa。
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