CN112792327A - 一种分配装置、分配系统及铝水分配方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种分配装置、分配系统及铝水分配方法，涉及铸造技术领域。分配装置限定出内部的分配流槽，分配流槽底部具有至少一个与铸造模具连通的分配口，分配流槽顶部设置有可打开的保温盖板，保温盖板上设置有至少一个用于加热分配流槽的多孔介质红外燃烧器。本申请将分配流槽的加热装置烧嘴枪替换成多孔介质红外燃烧器，多孔介质红外燃烧器安装于分配流槽的顶部的保温盖板上，本申请的分配装置通过多孔介质红外燃烧器释放的1000℃左右的高温烟气和热辐射对分配流槽进行均匀加热，使得分配流槽中的两端和中端的温差在10℃以内。
Description
技术领域
本申请涉及铸造技术领域，具体而言，涉及一种分配装置、分配系统及铝水分配方法。
背景技术
铝水在铝合金熔铸生产线中，铝水从静置炉中流出需要经过分配流槽进行扁锭铸造。在铸造前需要对该分配流槽进行加热到700℃以上。
请参阅图1，现有的分配流槽的加热方式是在分配流槽的入口段设置烧嘴枪，并通过烧嘴枪向分配流槽内喷射火焰从而对分配流槽进行加热，分配流槽上方采用保温盖板进行保温，高温烟气从末端的高温盖板与分配流槽的空隙跑出。采用烧嘴枪喷射火焰1h左右后，关闭烧嘴枪，并将保温盖板打开，取出烧嘴枪，然后再将静止炉中的铝水引入到分配流槽中，铝水经过分配口分配到铸造模具内铸造形成大扁锭。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种分配装置、分配系统及铝水分配方法，其能够改善分配流槽加热不均匀的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供一种分配装置，其限定出内部的分配流槽，分配流槽底部具有至少一个用于与铸造模具连通的分配口，分配流槽顶部设置有可打开的保温盖板，保温盖板上设置有至少一个用于加热分配流槽的多孔介质红外燃烧器。
在上述实现过程中，本申请将分配流槽的加热装置烧嘴枪替换成多孔介质红外燃烧器，多孔介质红外燃烧器安装于分配流槽的顶部的保温盖板上，本申请的分配装置通过多孔介质红外燃烧器释放的1000℃左右的高温烟气和热辐射对分配流槽进行加热，使得分配流槽中的两端和中端的温差不大。
同时，多孔介质红外燃烧器具有较好的燃烧效率，使得多孔介质红外燃烧器燃烧后具有超低排放，其中，氮氧化物排放低于20mg/m3；由于燃烧效率高，燃气和助燃气燃烧充分，在节能方面能够带来20～30％的能效。并且，多孔介质红外燃烧器能够通过调节助燃气和/或燃气的流量大小从而控制分配流槽中的温度，使分配流槽中的温度不超过分配流槽所使用的耐火材料承受的极限温度，延长了分配流槽的使用寿命。
在一种可能的实施方案中，多孔介质红外燃烧器的功率为5～15kW。
在上述实现过程中，为了实现分配流槽的均匀加热，多孔介质红外燃烧器的功率不宜过高和过低，以免出现分配流槽局部高温的现象。
在一种可能的实施方案中，当分配装置包括至少两个多孔介质红外燃烧器时，任意相邻两个多孔介质红外燃烧器的距离为300～400mm。
在上述实现过程中，分配装置包括至少两个多孔介质红外燃烧器，任意相邻两个多孔介质红外燃烧器的距离为300～400mm能够使整个分配流槽得到均匀加热，使分配流槽的两端和中端的温差不超过10℃。
在一种可能的实施方案中，分配流槽具有第一预设方向和第二预设方向，分配流槽在第一预设方向上的长度为300～500mm，至少两个多孔介质红外燃烧器沿第二预设方向间隔布置。
在上述实现过程中，本申请的分配流槽的宽度为300～500mm，多孔介质红外燃烧器沿长度方向间隔布置。
在一种可能的实施方案中，多孔介质红外燃烧器通过螺栓连接于保温盖板。
在上述实现过程中，多孔介质红外燃烧器通过螺栓稳定连接于保温盖板，当打开或移除保温盖板时，多孔介质红外燃烧器跟随保温盖板一起移动。
在一种可能的实施方案中，保温盖板为硅酸铝纤维板。
在上述实现过程中，硅酸铝纤维板具有耐高温和导热率低的特性，以硅酸铝纤维板作为保温盖板，能够使分配流槽在加热过程中热量流失较少。
在一种可能的实施方案中，保温盖板上设置有至少一个用于和翻转机构连接的连接件。
在上述实现过程中，连接件能够和翻转机构稳定连接，从而通过翻转机构将整个保温盖板，包括多孔介质红外燃烧器拉起，使保温盖板和多孔介质红外燃烧器可选地覆盖和脱离分配流槽。
第二方面，本申请实施例提供一种分配系统，其包括静置炉和上述的分配装置，静置炉通过管道连接于分配装置以使流体能够流动至分配流槽。
在上述实现过程中，本申请的分配系统通过多孔介质红外燃烧器释放的1000℃左右的高温烟气和热辐射对分配流槽进行均匀加热，使得分配流槽中的两端和中端的温差不大。并且能够使分配流槽中的温度不超过分配流槽所使用的耐火材料承受的极限温度，延长了分配流槽的使用寿命。
在一种可能的实施方案中，分配系统还包括翻转机构，翻转机构设置于分配装置的一侧，用于控制保温盖板可选地打开或覆盖于分配流槽的顶部。
在上述实现过程中，当采用多孔介质红外燃烧器对分配流槽进行加热时，翻转机构控制保温盖板覆盖于分配流槽的顶部；当完成对分配流槽的加热后，翻转机构控制保温盖板打开并于分配流槽分离。
第三方面，本申请实施例提供一种利用上述的分配装置的铝水分配方法，其包括：使保温盖板覆盖于分配流槽的顶部，向多孔介质红外燃烧器中通入燃气和助燃气，使燃气和助燃气在多孔介质中发生燃烧，以使分配流槽被加热至750～850℃，使保温盖板打开，向分配流槽中引入650～750℃的铝水，铝水通过分配口流动至铸造模具中。
在上述实现过程中，在本申请的铝水分配方法中，分配流槽能够通过多孔介质红外燃烧器释放的1000℃左右的高温烟气和热辐射实现均匀加热，并通过调节多孔介质红外燃烧器中助燃气和/或燃气的流量大小从而控制分配流槽中的温度，使分配流槽中的温度不超过分配流槽所使用的耐火材料承受的极限温度，延长了分配流槽的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为现有的分配装置的结构示意图；
图2为本申请实施例的一种分配装置的结构示意图；
图3为本申请实施例的一种分配装置的剖视图；
图4为本申请实施例的另一种分配装置的结构示意图；
图5为本申请实施例的分配系统的结构示意图。
图标：10-分配系统；100-分配装置；101-分配流槽；102-分配口；103-第一预设方向；104-第二预设方向；110-法兰；120-保温盖板；121-连接件；130-多孔介质红外燃烧器；200-翻转机构。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参阅图1，现有采用烧嘴枪加热分配流槽的方式具有以下缺点：(1)加热温度不均匀；在烧嘴枪处由于没有火焰燃烧，所以该处温度较低，加热后的温度只有20℃左右，温度最高是分配流槽的中间位置，由于火焰温度在此处是最高，达到1600℃以上，所以加热后此处分配流槽温度超过1300℃，分配流槽末端温度适中，只靠高温烟气进行加热，温度在600℃左右；(2)分配流槽寿命短；分配流槽所使用的耐火材料其最高使用温度不能超过1100℃，在分配流槽的中部位置温度超过1300℃，所以每次加热完成后分配流槽都会出现脱皮或者裂纹；(3)燃气耗量较大；(4)排放污染较大：燃烧孔较为狭小，燃烧不充分，有黑烟冒出。燃烧产物内含有大量一氧化碳和氮氧化物。
请参阅图2和图3，本申请实施例提供一种分配装置100，分配装置100包括两个侧壁、端壁和底壁。其中，两个侧壁相对设置，端壁设置于两个侧壁的一端，底壁设置于两个侧壁的底部。两个侧壁、端壁和底壁形成用于分配金属流体的分配流槽101，分配流槽101的底部具有至少一个与铸造模具连通的分配口102，且每个分配口102均与铸造模具的模腔连通。
在如图2和图3所示的实施例中，两个侧壁和端壁均倾斜设置，即两个侧壁和端壁均与垂线保持一定角度，使得金属流体在从静置炉中流动至分配流槽101后，能够沿着倾斜的侧壁和/或端壁流到分配口102，进而进入到铸造模具中铸造形成大扁锭，而不会出现金属流体积累在分配流槽101中底壁的某些位置的情况发生。
当分配流槽101的底部具有至少两个分配口102时，分配口102间隔布置。
分配流槽101具有第一预设方向103和第二预设方向104。分配流槽101的第一预设方向103为宽度方向，第二预设方向104为长度方向。
需要说明的是，本申请的分配流槽101可以是一体成型，也可以是拼接而成。在如图2和图3所示的实施例中，本申请实施例的分配流槽101是由多个部件沿第二预设方向104拼接而成的，分配装置100包括多个法兰110，每个法兰110用于连接相邻的两个部件，以形成稳定的分配流槽101。
在本申请的一些实施例中，分配流槽101在第一预设方向103上的长度为300～500mm。
进一步地，在如图2和图3所示的实施例中，分配流槽101在第一预设方向103上的长度为400mm。在本申请的其他一些实施方式中，分配流槽101在第一预设方向103上的长度还可以为300mm、350mm、450mm或500mm。
当分配流槽101在第一预设方向103上的长度为300～500mm时，至少两个分配口102沿第二预设方向104间隔布置。
在如图2和图3所示的实施例中，分配流槽101具有沿第二预设方向104间隔布置的两个的分配口102。
在如图4所示的实施例中，分配流槽101具有沿第二预设方向104间隔布置的四个分配口102。
在本申请的其他一些实施例中，本申请的分配流槽101还可以具有一个、三个、五个或更多个分配口102。
分配流槽101顶部设置有可打开的保温盖板120，保温盖板120上具有至少一个安装通孔，安装通孔安装有多孔介质红外燃烧器130。
本申请实施例将分配流槽101的加热装置烧嘴枪替换成多孔介质红外燃烧器130，多孔介质红外燃烧器130安装于分配流槽101的顶部的保温盖板120上，本申请的分配装置100通过多孔介质红外燃烧器130释放的1000℃左右的高温烟气和热辐射对分配流槽101进行均匀加热，使得分配流槽101中的两端和中端的温差不大。
同时，多孔介质红外燃烧器130具有较好的燃烧效率，使得多孔介质红外燃烧器130燃烧后具有超低排放，其中，氮氧化物排放低于20mg/m3；由于燃烧效率高，燃气和助燃气燃烧充分，在节能方面能够带来20～30％的能效。并且，多孔介质红外燃烧器130能够通过调节助燃气和/或燃气的流量大小从而控制分配流槽101中的温度，使分配流槽101中的温度不超过分配流槽101所使用的耐火材料承受的极限温度，延长了分配流槽101的使用寿命。
可选地，保温盖板120为硅酸铝纤维板。
硅酸铝纤维板具有耐高温和导热率低的特性，以硅酸铝纤维板作为保温盖板120，能够使分配流槽101在加热过程中热量流失较少。
多孔介质红外燃烧器130的燃烧头对准安装通孔，以使燃气和助燃气在多孔介质红外燃烧器130的多孔材料中燃烧后，排出的高温烟气通过安装通孔进入到分配流槽101内。
为了实现分配流槽101的均匀加热，多孔介质红外燃烧器130的功率不宜过高和过低，以免出现分配流槽101局部高温的现象。
在如图2～4所示的实施例中，多孔介质红外燃烧器130的功率为5～15kW。
需要说明的是，当分配流槽101的空间较大时，需要安装多个多孔介质红外燃烧器130，多个多孔介质红外燃烧器130间隔均匀布置。
在本申请的一些实施例中，任意相邻的两个多孔介质红外燃烧器130的距离为300～400mm。
当分配装置100包括至少两个多孔介质红外燃烧器130时，任意相邻两个多孔介质红外燃烧器130的距离为300～400mm能够使整个分配流槽101得到均匀加热，使分配流槽101的两端和中端的温差不超过10℃。
进一步地，在如图2和图3所示的实施例中，本申请的分配装置100包括沿第二预设方向104间隔布置的三个多孔介质红外燃烧器130，任意相邻的两个多孔介质红外燃烧器130的距离为400mm。
在如图4所示的实施例中，本申请的分配装置100包括沿第二预设方向104间隔布置的四个多孔介质多孔燃烧器，任意相邻的两个多孔介质红外燃烧器130的距离为400mm。
在本申请的其他一些实施例中，本申请的分配装置100还可以包括一个、两个、五个或更多个多孔介质红外燃烧器130，任意相邻的两个多孔介质红外燃烧器130的距离还可以为300mm、320mm、340mm、350mm、370mm或380mm。
由于多孔介质红外燃烧器130是安装于保温盖板120上，且在保温盖板120打开或从分配流槽101上方移除时，多孔介质红外燃烧器130需要和保温盖板120一起打开或移除。即多孔介质红外燃烧器130需要和保温盖板120稳定固定连接。
需要说明的是，本申请实施例并不限定多孔介质红外燃烧器130与保温盖板120的连接方式。在如图2～4所示的实施例中，多孔介质红外燃烧器130通过螺栓连接于保温盖板120。在本申请的其他一些实施例中，多孔介质红外燃烧器130也可以通过其他固定连接方式连接于保温盖板120。
保温盖板120通过翻转机构200实现打开或从分配流槽101上方移除。
可选地，保温盖板120上设置有至少一个用于和翻转机构200连接的连接件121。
连接件121能够和翻转机构200稳定连接，从而通过翻转机构200将整个保温盖板120，包括多孔介质红外燃烧器130拉起，使保温盖板120和多孔介质红外燃烧器130可选地覆盖和脱离分配流槽101。
需要说明的是，本申请并不限定连接件121的结构，连接件121只是一般的连接结构，通常为固定形式，即一般机械连接，只要能实现将保温盖板120与翻转机构200固定即可。
请参阅图5，本申请实施例还包括一种分配系统10，其包括静置炉(图未示)、翻转机构200和上述的分配装置100，静置炉通过管道连接于分配装置100以使金属流体能够流动至分配流槽101，翻转机构200设置于分配装置100的一侧，用于控制保温盖板120可选地打开或覆盖于分配流槽101的顶部。
本申请还提供一种利用上述的分配装置100的铝水分配方法，其包括：使保温盖板120覆盖于分配流槽101的顶部，向多孔介质红外燃烧器130中通入燃气和助燃气，使燃气和助燃气在多孔介质中发生燃烧，以使分配流槽101被加热至750～850℃，使保温盖板120打开，向分配流槽101中引入650～750℃的铝水，铝水通过分配口102流动至铸造模具中。
综上所述，本申请实施例的一种分配装置、分配系统及铝水分配方法，通过将烧嘴枪替换成多孔介质红外燃烧器130，并将多孔介质红外燃烧器130安装于分配流槽101的顶部的保温盖板120上，分配装置100通过多孔介质红外燃烧器130释放的1000℃左右的高温烟气和热辐射对分配流槽101进行均匀加热，使分配流槽101的两端和中端的温差不超过10℃。同时，多孔介质红外燃烧器130具有较好的燃烧效率，使得多孔介质红外燃烧器130燃烧后具有超低排放，其中，氮氧化物排放低于20mg/m3，且无一氧化碳排放；由于燃烧效率高，燃气和助燃气燃烧充分，在节能方面能够带来20～30％的能效。并且，多孔介质红外燃烧器130能够通过调节助燃气和/或燃气的流量大小从而控制分配流槽101中的温度，使分配流槽101中的温度不超过分配流槽101所使用的耐火材料承受的极限温度，延长了分配流槽101的使用寿命。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种分配装置，其特征在于，所述分配装置限定出内部的分配流槽，所述分配流槽底部具有至少一个用于与铸造模具连通的分配口，所述分配流槽顶部设置有可打开的保温盖板，所述保温盖板上设置有至少一个用于加热所述分配流槽的多孔介质红外燃烧器。
2.根据权利要求1所述的分配装置，其特征在于，所述多孔介质红外燃烧器的功率为5～15kW。
3.根据权利要求2所述的分配装置，其特征在于，所述分配装置包括至少两个所述多孔介质红外燃烧器，任意相邻两个所述多孔介质红外燃烧器的距离为300～400mm。
4.根据权利要求3所述的分配装置，其特征在于，所述分配流槽具有第一预设方向和第二预设方向，所述分配流槽在所述第一预设方向上的长度为300～500mm，至少两个所述多孔介质红外燃烧器沿所述第二预设方向间隔布置。
5.根据权利要求1～4任一项所述的分配装置，其特征在于，所述多孔介质红外燃烧器通过螺栓连接于所述保温盖板。
6.根据权利要求1～4任一项所述的分配装置，其特征在于，所述保温盖板为硅酸铝纤维板。
7.根据权利要求1～4任一项所述的分配装置，其特征在于，所述保温盖板上设置有至少一个用于和翻转机构连接的连接件。
8.一种分配系统，其特征在于，所述分配系统包括静置炉和权利要求1～7任一项所述的分配装置，所述静置炉通过管道连接于所述分配装置以使流体能够流动至所述分配流槽。
9.根据权利要求8所述的分配系统，其特征在于，所述分配系统还包括翻转机构，所述翻转机构设置于所述分配装置的一侧，用于控制所述保温盖板可选地打开或覆盖于所述分配流槽的顶部。
10.一种利用权利要求1～7任一项所述的分配装置的铝水分配方法，其特征在于，所述铝水分配方法包括：使所述保温盖板覆盖于所述分配流槽的顶部，向所述多孔介质红外燃烧器中通入燃气和助燃气，使燃气和助燃气在多孔介质中发生燃烧，以使所述分配流槽被加热至750～850℃，使所述保温盖板打开，向所述分配流槽中引入650～750℃的铝水，所述铝水通过所述分配口流动至铸造模具中。
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