CN109014129A - 一种适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉，包括炉壁。在炉腔内设置有加热装置，其包括均布于所述炉腔顶部的多个SIC电热棒，对铝液进行加热保温。在炉壁上设置有炉盖。在工作过程中，SIC电热棒自身发出的红外线波能较好地被铝液吸收，热转化效率高，且其自身还具有较高的耐腐蚀性，使用寿命较长，且与控制仪表相配合使用时便于进行温度的控制和调节，以使其保持相应工况所需的温度，从而使得该铝液保温炉的整体工作效率得以相应提高。

Description

一种适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉
技术领域
本发明涉及保温炉制造技术领域，特别涉及了一种适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉。
背景技术
在一般的铝合金车毂铸造加工过程中，通常需要对铝液温度进行保温处理，以便后续工艺实施。铝液保温炉是一种较为常见的铝液保温设备，目前现有的铝液保温炉工作过程中，通常是采用坩埚加热的方式对存放于炉体内部的铝液进行加热保温。然而，虽然该种保温形式能够满足基本的使用需要，但由于电阻丝的有效热效率较低，且易氧化熔断，耗电量大，且电阻丝熔断和坩埚破损后更换清理工作耗时较长，并使得铝液保温炉的整体工作效率较低。因而，亟待技术人员解决上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种热效率较高，升温迅速，便于进行修理、维护的适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉。
为了解决上述技术问题，本发明涉及了一种适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉，包括炉壁。在炉腔内设置有加热装置，其包括均布于所述炉腔顶部的多个SIC电热棒，对铝液进行加热保温。在炉壁上设置有炉盖。
采用上述技术方案的铝液保温炉，在工作过程中，SIC电热棒自身发出的红外线波能较好地被铝液吸收，热转化效率高，且其自身还具有较高的耐腐蚀性，使用寿命较长，且与控制仪表相配合使用时便于进行温度的控制和调节，以使其保持相应工况所需的温度，从而使得该铝液保温炉的整体工作效率得以相应提高。
作为本发明的进一步改进，炉壁为双层结构，包括内壁、外壁以及在两者之间形成的空腔。在该空腔内填充满保温棉。
通过采用上述方式设置，可以有效地降低炉腔内的热量散失速度，提高能源转化效率，降低生产成本。
作为本发明的进一步改进，空腔的宽度为3～5mm。
在满足保温要求的前提下，出于成本考虑及施工的便利性，空腔的宽度设置为5～10cm即可。
作为本发明的进一步改进，内壁由不锈钢材质制得，预先进行抛光处理，且在其内表面涂覆有高反射红外线Mgo涂料。
抛光后的不锈钢与高反射红外线Mgo涂料的结合度较好，能有效地防止脱落现象发生，且有利于保证涂料层自身的平整性，提高热反射效率。
作为本发明的进一步改进，外层由碳钢制得，且在其外表面涂覆有耐高温油漆。
通过采用上述方式设置，可以在满足保温要求及能源利用率的前提下，尽可能地降低了制造成本。
作为本发明的进一步改进，炉盖与炉壁的结构形式相一致。在炉盖的内侧面开设有环形凹槽，用来镶嵌耐高温密封条。
通过采用上述方式设置，可以尽可能地减低热量的散失速度，提高能源利用率。
作为本发明的进一步改进，该适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉还设置有恒温控制系统，其包括温度传感器、PLC控制器、以及PID技术控制SCR单元。其中，温度传感器设置于炉腔内；PLC控制器通过设置于加热装置内的控制端接口进行加热功率控制；PID技术控制SCR单元与温度传感器及PLC控制器相连；PLC控制器实时收集温度传感器的监测数据，处理、分析后传送至PID技术控制SCR单元，而后经过与PID技术控制SCR单元预设温度值相比较后得出反馈信号至PLC控制器。
通过采用上述方式设置，可以对炉腔内的铝液温度实时监控并温度进行实时控制，显著优化了工艺，且在此过程中PID技术控制SCR单元自身具有较短的动态响应时间，使得铝液的温度始终维持在设定值之上，且无需进行人工干预，能源得到较大化的利用。
作为本发明的进一步改进，恒温控制系统还包括校正控制单元，其与PID技术控制SCR单元相连，用与PID技术控制SCR单元预设值的调整以及计算数据差值的校正，缩小误差值在20℃以内。PID技术控制SCR单元预设值为680℃。
通过采用上述方式设置，有效地减小了铝液温度的变化范围，实现温度偏差值的自动校正。
作为本发明的进一步改进，恒温控制系统还包括显示器，其与PLC控制器相连，用来实时显示温度传感器的监测数据。
通过采用上述方式设置，在进行炉腔内铝液温度控制过程中能以图形化的方式进行监控，便于出现系统异常状况后能及时地进行人工在线调试及干预，确保铝液保温炉运行的可靠性。
作为本发明的进一步改进，所述温度传感器包括测温主体以及保护壳体；所述测温主体插设于保护壳体的空腔内，该保护壳体由导热材料制成，且在其空腔内填充有导热介质。
通过采用上述方式设置，从而可以有效地保护测温主体免受外力损坏，且还使得温度传感器的监测过程具有较好的实时性和准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明中适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉的结构示意图。
图2是本发明中温度传感器的结构示意图。
图3是本发明中铝液恒温控制系统流程图。
1-炉壁；11-内壁；12-外壁；13-保温棉；2-炉腔；3-SIC电热棒；4-温度传感器；41-测温主体；42-保护壳体；43-导热介质。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明。图1示出了本发明中适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉的结构示意图，其包括炉壁1、炉腔2和炉盖(图中未示出)等。其中，炉盖设置于炉壁1的顶部。在炉腔2内设置有加热装置，对铝液进行加热保温。上述加热装置优选设置于炉腔1顶壁的多个SIC电热棒3，相互间隔距离不宜过大，以20～25cm布置为宜。在工作过程中，SIC电热棒3自身发出的红外线波能较好地被铝液吸收，热转化效率高，且其自身还具有较高的耐腐蚀性，使用寿命较长。另外，为了降低炉腔2内的热量散失速度，提高能源转化效率，炉壁1可以设置为双层结构，包括内壁11、外壁12以及在两者之间形成的空腔。空腔的宽度控制在5～10cm，在其内填充满保温棉13。具体为：内壁11由不锈钢材质制得，预先进行抛光处理，且在其内表面涂覆有高反射红外线Mgo涂料(图中未示出)；外层12由碳钢制得，且在其外表面涂覆有耐高温油漆(图中未示出)。上述设置的作用机理如下：碳钢自身的强度值较高，且价格便宜；抛光后的不锈钢与高反射红外线Mgo涂料的结合度较好，能有效地防止脱落现象发生，且有利于保证涂料层自身的平整性，提高热反射效率。
再者，炉盖的结构形式可以与炉壁1相一致，且在炉盖的内侧面开设有环形凹槽(图中未示出)，用来镶嵌耐高温密封条(图中未示出)，从而可以尽可能地减低热量的散失速度，提高能源利用率。
作为上述铝液保温炉的进一步优化，其还可以设置有恒温控制系统，其由温度传感器、PLC控制器、以及PID技术控制SCR单元等几部分构成。其中，温度传感器设置于炉腔内；PLC控制器通过设置于加热装置内的控制端接口进行加热功率控制；PID技术控制SCR单元与温度传感器及PLC控制器相连；PLC控制器实时收集温度传感器的监测数据，处理、分析后传送至PID技术控制SCR单元，而后经过与PID技术控制SCR单元预设温度值相比较后得出反馈信号至PLC控制器。PID温度控制算法根据温度变化的快慢程度，来整定PID参数，在初始阶段，采用PD控制算法，实现快速升温，中期采用PID控制算法来进行过渡，后期采用PI控制算法，使温度尽快稳定至与温度控制参数一致，以使其保持相应工况所需的温度，从而使得该铝液保温炉的整体工作效率得以相应提高，且控制过程无需进行人工干预。
再者，恒温控制系统内还可以设置有校正控制单元，用以减小铝液温度的变化范围。该校正控制单元与PID技术控制SCR单元相连，用与PID技术控制SCR单元预设值的调整以及计算数据差值的校正，缩小误差值在20℃以内。PID技术控制SCR单元预设值为680℃。
再者，为了便于出现系统异常状况后能及时地进行人工在线调试及干预，还设置有显示器，该显示器与PLC控制器相连，使得炉腔内铝液温度得控制过程中能以图形化的方式进行监控，从而确保铝液保温炉运行的可靠性。
再者，为了确保温度传感器4免受损坏，降低维护频率，可以对其进行如下设置：温度传感器4的测温主体41插设于保护壳体42的空腔内，另外，该保护壳体42由高导热材料制成，且在其空腔内填充有导热介质43。导热介质43的存在还使得温度传感器的监测过程具有较好的实时性和准确性。上述导热介质43优选粉末状Al2o3。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉，包括炉壁；在炉腔内设置有加热装置，通过其对铝液进行加热保温；在所述炉壁上设置有炉盖；其特征在于，所述加热装置包括均布于所述炉腔顶部的多个SIC电热棒。
2.根据权利要求1所述的适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉，其特征在于，所述炉壁为双层结构，包括内壁、外壁以及在两者之间形成的空腔；在所述空腔内填充满保温棉。
3.根据权利要求2所述的适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉，其特征在于，所述空腔的宽度为5～10cm。
4.根据权利要求3所述的适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉，其特征在于，所述内壁由不锈钢材质制得，预先进行抛光处理，且在其内表面涂覆有高反射红外线Mgo涂料。
5.根据权利要求4所述的适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉，其特征在于，所述外壁由碳钢制得，且在其外表面涂覆有耐高温油漆。
6.根据权利要求5所述的适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉，其特征在于，所述炉盖与所述炉壁的结构形式相一致；在所述炉盖的内侧面开设有环形凹槽，用来镶嵌耐高温密封条。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉，其特征在于，还设置有恒温控制系统，其包括温度传感器、PLC控制器、以及PID技术控制SCR单元；其中，所述温度传感器设置于所述炉腔内；所述PLC控制器通过设置于加热装置内的控制端接口进行加热功率控制；所述PID技术控制SCR单元与所述温度传感器及所述PLC控制器相连；所述PLC控制器实时收集所述温度传感器的监测数据，处理、分析后传送至所述PID技术控制SCR单元，而后经过与所述PID技术控制SCR单元预设温度值相比较后得出反馈信号至所述PLC控制器。
8.根据权利要求7所述的适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉，其特征在于，所述恒温控制系统还包括校正控制单元，其与所述PID技术控制SCR单元相连，用与所述PID技术控制SCR单元预设值的调整以及计算数据差值的校正，缩小误差值在20℃以内；所述PID技术控制SCR单元预设值为680℃。
9.根据权利要求7所述的适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉，其特征在于，所述恒温控制系统还包括显示器，其与所述PLC控制器相连，用来实时显示所述温度传感器的监测数据。
10.根据权利要求7所述的适用于铝合金车毂低压铸造的铝液保温炉，其特征在于，所述温度传感器包括测温主体以及保护壳体；所述测温主体插设于保护壳体的空腔内，该保护壳体由导热材料制成，且在其空腔内填充有导热介质。
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