CN109047720A - 一种低压铸造保温炉及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低压铸造保温炉，包括外炉和内炉，外炉通过通道连通有至少两个内炉，通道靠近外炉的一端设置有堵塞装置，堵塞装置与控制器电连，外炉内设置有加热装置；内炉包括加压室和升液室，加压室的上方设置有加压装置，加压装置与控制器电连，升液室的上方设置有铸造机，加压室和升液室之间通过储液室连通，储液室的内部设置有浸没式加热器，浸没式加热器与控制器电连，加压室内设置有液面控制装置，液面控制装置与控制器电连。本发明还提供了一种上述保温炉的使用方法。本发明采用上述结构的低压铸造保温炉及其使用方法，能够解决低压铸造保温炉压缩空气和升液管消耗量大，补偿压力不准确导致工艺一致性差的问题。

Description

一种低压铸造保温炉及其使用方法

技术领域

本发明属于铝合金低压铸造技术领域，尤其涉及一种无升液管的铝合金低压铸造多室保温炉。

背景技术

低压铸造是利用较低的压力把液态的金属压入模具型腔中，经过冷却而成型。低压铸造机一般由低压保温炉、开合模机构、液压系统、电气控制系统、液面加压系统和模具冷却系统组成，其中最重要的是低压保温炉。保温炉的作用是对炉腔中的铝液进行保温，炉腔中设置有升液管，升液管连接到模具；对炉腔内部的铝液表面加压后，铝液在压力作用下顺着升液管进入到模具中进行充型。目前常用的低压保温炉主要有整体浇注单室炉、浇筑料浇筑型双室炉和坩埚炉，其中坩埚炉和单室炉最大的缺点是无法联系生产，每次加注铝液时都需要停机，容易形成交替废品。双室炉虽然解决了连续生产问题，但是其存在能耗高，压缩空气消耗量大，铝液污染等问题；更重要的是升液管需要频繁的更换、消耗量大，铝液品质不良，并且每次加压的时候由于液面下降不等，易造成补偿压力不准确，工艺一致性差等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种低压铸造保温炉，解决低压铸造保温炉压缩空气和升液管消耗量大，补偿压力不准确导致工艺一致性差的问题；本发明的另一个目的是提供一种上述低压铸造保温炉的使用方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种低压铸造保温炉，包括外炉和内炉，所述外炉通过通道连通有至少两个内炉，所述通道靠近外炉的一端设置有堵塞装置，所述堵塞装置与控制器电连，外炉内设置有加热装置；所述内炉包括加压室和升液室，加压室的上方设置有加压装置，加压装置与控制器电连，升液室的上方设置有铸造机，所述加压室和升液室之间通过储液室连通，所述储液室的内部设置有浸没式加热器，所述浸没式加热器与控制器电连，所述加压室内设置有液面控制装置，所述液面控制装置与控制器电连。

优选的，所述堵塞装置包括阀门和气缸，所述气缸固定在外炉的炉壁上，气缸活塞的一端固定有所述阀门，气缸与控制器电连，阀门在气缸的作用下控制所述通道的开通和关闭。

优选的，所述加压装置包括通气管，所述通气管与外置的气泵连通。

优选的，所述液面控制装置包括设置在加压室上部的电极探针，所述电极探针包括长电极探针和短电极探针，长电极探针及短电极探针均与控制器电连，电极探针保证从外炉进入内炉的熔液体积与铸件消耗量相同。

优选的，所述升液室为上窄下宽的圆台形。

优选的，所述加压室为横截面为0.15-0.2m²的圆筒形结构。

一种上述低压铸造保温炉的使用方法，包括以下步骤：

步骤100，气缸在控制器的作用下带动阀门上升，外炉与内炉之间的连通通道开通，外炉中的高温熔液通过通道流入内炉中，储液室中的浸没式加热器对储液室内的熔液进行加热保温；

步骤200，内炉中加压室中的液面接触到电极探针时，气缸在控制器的作用下带动阀门下降，将外炉与内炉之间的通道关闭；

步骤300，气泵通过通气管向加压室内通入压缩空气，加压室及储液室内的熔液在压缩空气的压力下通过升液室被完全压入铸造机中的模具中进行充型，保压一定时间；

步骤400，通过加压室内的通气管撤销内炉中的压力，完成一次铸造过程。

步骤500，重复步骤100-步骤400。

本发明所述的一种低压铸造保温炉的有益效果是：

(1)在内炉的下部储液室中设置浸没式加热器，浸没式加热器对升液室上方的模具底膜温度影响小，能够显著的降低模具温度，提高生产效率。

(2)在内炉中设置升液室，升液室与储液室和加压室形成连通器结构，不需要设置升液管，减少了升液管的消耗，也避免了升液管漏气造成的废品等问题。

(3)加压室的横截面非常小，减少了铝液表面氧化概率，也减小了压缩空气的消耗量。

(4)通过液面控制装置的控制，每次从外炉中流入内炉中的铝液量相同，并且内炉中的铝液量与铸造机中铸件需要的铝液量相同，这样不存在液面下降需要压力补偿的问题，每次加压工艺完全一致，生产出的铸件质量稳定性好。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明一种低压铸造保温炉及其使用方法实施例的保温炉结构示意图；

图2为本发明一种低压铸造保温炉及其使用方法实施例的使用流程图。

附图标记

1、外炉；2、内炉；3、加压室；4、升液室；5、储液室；6、浸没式加热器；7、通道；8、长电极探针；9、短电极探针；10、通气管；11、气缸；12、阀门。

具体实施方式

实施例

以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。

图1为本发明一种低压铸造保温炉及其使用方法实施例的保温炉结构示意图。如图1所示，一种低压铸造保温炉，包括外炉1和内炉2，外炉1通过通道7连通有至少两个内炉2。在本实施例中一个外炉1连接有两个内炉2，两个内炉2结构相同且对称分布。两个内炉2单独工作，分别连接两个铸造机。外炉1内设置有加热装置，本实施例中加热装置为浸没式加热器6，外炉1的作用为储存和对铝液进行保温。

通道7靠近外炉1的一端设置有堵塞装置。堵塞装置包括阀门12和气缸11，气缸11固定在外炉1的炉壁上，阀门12固定在气缸11的活塞一端。气缸11与控制器连接，气缸11在控制器的作用下活塞伸长或缩短。活塞伸长时，带动阀门12向下运动将连通内炉2与外炉1的通道7关闭，外炉1中的铝液不能流入内炉2中。活塞缩短时，阀门12在活塞的带动下向上运动将通道7打开，外炉1中的铝液可以顺利的流入内炉2中。堵塞装置将内炉2与外炉1进行分离，铝液从外炉1的底部流入密闭的内炉2中，铝液不与空气接触，没有氧化的机会，可获得较佳的铝液品质。

内炉2包括加压室3和升液室4，加压室3和升液室4之间通过储液室5连通，加压室3、升液室4及储液室5之间形成连通器结构。储液室5的内部设置有浸没式加热器6，浸没式加热器6对储液室5内的铝液进行保温。储液室5内及外炉1中的加热装置均采用浸没式加热器6，浸没式加热器6通过保护管直接浸渍在铝液中，铝水表面的空气温度较低，防止了加热产生的高温氧化，极大的抑制了铝水表面氧化物的生成。浸没式加热器6位于储液室5的内部，对升液室4上方的模具底膜温度影响很小，能够显著降低模具温度，提高生产效率。

加压室3的上方设置有加压装置，加压装置包括通气管10，通气管10与外置的气泵连通，气泵与控制器电连。气泵在控制器的作用下向加压室3内注入压缩空气或将加压室3内的压缩空气排出。气泵通过通气管10向加压室3内注入压缩空气，加压室3及储液室5内的铝液在压缩空气的作用下通过升液室4注入铸造机内进行成型。

加压室3内设置有液面控制装置，液面控制装置包括设置在加压室3上部的电极探针，电极探针与控制器电连。电极探针包括长电极探针8和短电极探针9，当外炉1中的铝液流入内炉2中时，加压室3内的铝液液面接触到两个电极探针，电极探针向控制器反馈信号，控制器控制气缸11带动阀门12向下运动将连通外炉1和内炉2的通道7关闭。两个电极探针保证外炉1每次注入内炉2中的铝液量相同，并且内炉2中的铝液量与铸造机中铸件需要消耗的铝液量相同，即加压一次可将内炉2中的铝液完全的压入铸造机中进行成型，这样可以确保每次加压装置对内炉2中的铝液加压工艺的一致性，不存在液面下降压力补偿不准确的问题，杜绝了因补偿参数不准确造成的工艺不一致的各种铸造问题。

升液室4为上窄下宽的圆台形，有利于储液室5内的铝液进入铸造机内。本发明中设置升液室4，无需再设置升液管，不需要定期的更换和保养，减少了成本，并且也避免了因升液管漏气造成的废品等问题。加压室3为横截面为0.15-0.2m²的圆筒形结构，与传统保温炉的横截面为1.5-3的加压室3相比本发明加压室3的横截面非常小，小横截面积的加压室3可以使铝液表面氧化概率大幅度下降，铝液表面氧化极小。并且因较小横截面积的加压室3，消耗的压缩空气量也非常小，每次加压铸造成型消耗的压缩空气量为0.02m³。传统的保温炉每次加压铸造成型消耗的压缩空气量为1m³-2m³，本发明保温炉消耗的压缩空气较常规三室炉损耗降低90％以上。

图2为本发明一种低压铸造保温炉及其使用方法实施例的使用流程图。如图2所示，本实施例中所述保温炉的操作步骤如下：

步骤100，将熔炼好的铝液倒入外炉1中，外炉1中的浸没式加热器6对外炉1内的铝液进行加热保温，并且铝液可在外炉1中进行静置沉淀。气缸11在控制器的作用下带动阀门12上升，外炉1与内炉2之间的连通通道7开通，外炉1中静置好的铝液通过外炉1下部的通道7流入内炉2中。储液室5中的浸没式加热器6对内炉2中的铝液进行加热保温。

步骤200，随着外炉1中铝液进入内炉2中，加压室3中的铝液液面接触到两个电极探针时，电极探针会将信号传递给控制器，控制器控制气缸11运动，气缸11的活塞带动阀门12向下运动，阀门12将连通外炉1与内炉2的连通通道7关闭。完成内炉2中铝液的注入，此时内炉2中铝液量与铸造机中铸件需要消耗的铝液量相同。在阀门12关闭期间，如果外炉1中铝液量较少，可以向外炉1中添加熔炼好的铝液，在铝液的添加过程中不影响铸造机的成型，无需停机操作。

步骤300，气泵在控制器的作用下开始工作，气泵通过通气管10向加压室3内通入压缩空气，加压室3及储液室5内的铝液在压缩空气的作用下通过升液室4被压入铸造机中的模具中进行充型，根据模具内铸件的凝固情况保压一定时间。

步骤400，达到保压时间后，通过通气管10撤销加压室3内的压力，完成一次铸造过程。

步骤500，重复上述步骤100-步骤400，实现铝合金铸件的连续铸造生产。

因此，本发明采用上述结构的一种低压铸造保温炉及其使用方法，能够解决低压铸造保温炉压缩空气和升液管消耗量大，补偿压力不准确导致工艺一致性差的问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种低压铸造保温炉，其特征在于：包括外炉和内炉，所述外炉通过通道连通有至少两个内炉，所述通道靠近外炉的一端设置有堵塞装置，所述堵塞装置与控制器电连，外炉内设置有加热装置；所述内炉包括加压室和升液室，加压室的上方设置有加压装置，加压装置与控制器电连，升液室的上方设置有铸造机，所述加压室和升液室之间通过储液室连通，所述储液室的内部设置有浸没式加热器，所述浸没式加热器与控制器电连，所述加压室内设置有液面控制装置，所述液面控制装置与控制器电连。

2.根据权利要求1所述的一种低压铸造保温炉，其特征在于：所述堵塞装置包括阀门和气缸，所述气缸固定在外炉的炉壁上，气缸活塞的一端固定有所述阀门，气缸与控制器电连，阀门在气缸的作用下控制所述通道的开通和关闭。

3.根据权利要求1所述的一种低压铸造保温炉，其特征在于：所述加压装置包括通气管，所述通气管与外置的气泵连通。

4.根据权利要求1所述的一种低压铸造保温炉，其特征在于：所述液面控制装置包括设置在加压室上部的电极探针，所述电极探针包括长电极探针和短电极探针，长电极探针及短电极探针均与控制器电连，电极探针保证从外炉进入内炉的熔液体积与铸件消耗量相同。

5.根据权利要求1所述的一种低压铸造保温炉，其特征在于：所述升液室为上窄下宽的圆台形。

6.根据权利要求1所述的一种低压铸造保温炉，其特征在于：所述加压室为横截面为0.15-0.2m²的圆筒形结构。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种低压铸造保温炉的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤100，气缸在控制器的作用下带动阀门上升，外炉与内炉之间的连通通道开通，外炉中的高温熔液通过通道流入内炉中，储液室中的浸没式加热器对储液室内的熔液进行加热保温；

步骤200，内炉中加压室中的液面接触到电极探针时，气缸在控制器的作用下带动阀门下降，将外炉与内炉之间的通道关闭；

步骤300，气泵通过通气管向加压室内通入压缩空气，加压室及储液室内的熔液在压缩空气的压力下通过升液室被完全压入铸造机中的模具中进行充型，保压一定时间；

步骤400，通过加压室内的通气管撤销内炉中的压力，完成一次铸造过程。

步骤500，重复步骤100-步骤400。