CN115383103B - 一种铝锭生产线用中间包 - Google Patents

Abstract

本发明涉及中间包技术领域，特别涉及一种铝锭生产线用中间包，包括壳体、活动安装在壳体上的顶盖、设在壳体内通过隔墙分隔出的储液槽和过滤槽，所述壳体由外至内包括金属外层、耐火浇注料层和耐火砖层，所述储液槽和过滤槽内壁均设有石墨内衬，所述储液槽上部一侧设有进流道，所述储液槽底部设有两个第一流道与过滤槽底部连通，所述过滤槽底部设有两个凹槽，所述凹槽内设有蜂窝陶瓷过滤片，所述过滤槽底部一侧设有两个第二流道，所述顶盖表面两个设有向上凸起呈中空的安装座，所述安装座内安装有烘包。通过本发明的中间包能够有效地对铝液进行加热和过滤，并且方便清理附着在中间包内壁的铝液残渣。

Description

一种铝锭生产线用中间包

技术领域

本发明涉及中间包技术领域，特别涉及一种铝锭生产线用中间包。

背景技术

铝锭生产线是作为连续铸锭铝合金坯的生产线，作为生产线使用的中间包是短流程炼铝中用到的一个耐火材料容器，首先接受从熔炼炉浇下来的铝水，然后再由中间包水口分配到各个结晶器中去，从而产生铝锭。

现有的中间包例如：申请号CN201511026955.5公开了一种铝液中间包，铝液中间包为由中间包包身和中间包包底通过螺纹连接结构固定组合成的径向剖分式结构：中间包包身包括上下两端开口的筒形壳体，在筒形壳体的内壁浇筑有耐火材料层，筒形壳体的下端部设有包身环形密封面；中间包包底包括圆形耐火材料填充槽，圆形耐火材料填充槽内填充有耐火材料，圆形耐火材料填充槽的上端部设有与包身环形密封面相对应的包底环形密封面，筒形壳体和圆形耐火材料填充槽之间设有将包身环形密封面和包底环形密封面连接在一起螺纹连接结构。由上可知其壳体采用单层结构，内部附着铝液杂质不容易清理，并且不具备加热功能，而且对铝液没有过滤结构，使得铸锭的品质不高，因此亟需本申请的技术方案来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种铝锭生产线用中间包，能够有效地对铝液进行加热和过滤，并且方便清理附着在中间包内壁的铝液残渣。

本发明是这样实现的，提供一种铝锭生产线用中间包，包括壳体、活动安装在壳体上的顶盖、设在壳体内通过隔墙分隔出的储液槽和过滤槽，所述壳体由外至内包括金属外层、耐火浇注料层和耐火砖层，所述隔墙与耐火砖层一体成型，所述储液槽和过滤槽内壁均设有石墨内衬，所述储液槽上部一侧设有进流道，所述储液槽底部设有两个第一流道与过滤槽底部连通，所述过滤槽底部设有两个呈四棱台形状的凹槽，所述凹槽上部的面积大于凹槽下部的面积，所述凹槽内设有蜂窝陶瓷过滤片，所述过滤槽底部一侧设有两个第二流道，所述第一流道处于蜂窝陶瓷过滤片上方，所述第二流道处于蜂窝陶瓷过滤片下方，所述顶盖表面两个设有向上凸起呈中空的安装座，所述安装座内安装有烘包枪。

在一些实施例中，所述壳体一侧设置有导流槽，所述导流槽内设有呈V形的第三流道和两个与第三流道一端连通的向外延伸的第四流道，所述第三流道另一端与第二流道连通，所述第四流道一端设有结晶器。

在一些实施例中，所述第二流道靠近过滤槽一端的宽度小于第二流道靠近第三流道一端的宽度。

在一些实施例中，所述金属外层为铸铁层、铝合金层和不锈钢层中的一种。

在一些实施例中，所述耐火砖层为刚玉砖层、直接结合镁铬砖层、碳化硅砖层和氮化硅结合碳化硅砖层中的一种。

在一些实施例中，蜂窝陶瓷过滤片的孔隙密度为10-90PPI，孔隙率为80-90％，抗压强度大于1.5Mpa。

在一些实施例中，所述烘包枪顶部设有空气接口和燃气接口，两个所述烘包枪对应设在储液槽和过滤槽上。

在一些实施例中，所述顶盖表面设有呈十字形的加强筋，所述顶盖中部一侧固定有竖直向上的顶板，所述顶板顶部固定有末端呈水平向下弯折的连杆，所述连杆末端活动安装在第一铰接座内，所述第一铰接座底部安装有垫板，所述垫板呈水平安装在壳体侧面，所述垫板下方设有升降液压缸，所述升降液压缸的活塞杆向上穿过垫板与第二铰接座活动连接，所述第二铰接座固定在连杆内侧。

在一些实施例中，所述石墨内衬按质量份数配比由石墨55-60份、耐火粘土20-25份、碳化硅4-8份、硅石2-5份、二氧化硅2-5份、沥青3-6份和硼酸0.6-0.8份组成。

在一些实施例中，所述石墨内衬的制备方法包括以下步骤：

一、将石墨55-60份、耐火粘土20-25份、碳化硅4-8份、硅石2-5份、二氧化硅2-5份在研磨机中研磨成100目粉末，备用；

二、将沥青3-6份和硼酸0.6-0.8份与步骤一所得的粉末混合，并在搅拌机中搅拌均匀；

三、将步骤二所得材料投入到模具中，通过2000吨液压机对模具内的原料进行挤压形成，得到原坯；

四、将步骤三所得原坯在感应炉中进行预热，预热温度为200-350℃，使得原坯的含水率小于2％，然后再升温至1850℃-1950℃，升温速度为8℃/min，在最高温度维持6h，完成烧结后在感应炉内自然冷却即可。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：设置的烘包枪能够对中间包内的铝液进行加热，从而保持铝液处于适合的温度进行浇注；设置的过滤槽底部设有两个呈四棱台形状的凹槽，凹槽上部的面积大于凹槽下部的面积，凹槽内设有蜂窝陶瓷过滤片，过滤槽底部一侧设有两个第二流道，第一流道处于蜂窝陶瓷过滤片上方，第二流道处于蜂窝陶瓷过滤片下方，使得储液槽内的铝液流入过滤槽后经过蜂窝陶瓷过滤片过滤后，铝液才会流出进行浇注，能够有效地对铝液进行过滤，从而保证浇注成型的铝锭品质高；设置的储液槽和过滤槽内壁均设有石墨内衬，由于石墨内衬静摩擦系数较低，使得附着的杂质容易清理，并且石墨内衬耐高温，使用寿命长。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的铝锭生产线用中间包的俯视结构示意图。

图2是图1所示实施例的铝锭生产线用中间包沿A向的剖面结构示意图。

图3是图1所示实施例的铝锭生产线用中间包的顶盖打开内部俯视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。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讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1-3所示，一方面该实施例的一种铝锭生产线用中间包，包括壳体1、活动安装在壳体1上的顶盖2、设在壳体1内通过隔墙3分隔出的储液槽4和过滤槽5，壳体1由外至内包括金属外层6、耐火浇注料层7(由耐火集料、结合剂和外加剂组成的混合料，加液状结合剂调和成可用浇注法施工的泥料)和耐火砖层8，隔墙3与耐火砖层8一体成型，储液槽4和过滤槽5内壁均设有石墨内衬9，储液槽4上部一侧设有进流道10，储液槽4底部设有两个第一流道11与过滤槽5底部连通，过滤槽5底部设有两个呈四棱台形状的凹槽12，凹槽12上部的面积大于凹槽12下部的面积，凹槽12内设有蜂窝陶瓷过滤片13，过滤槽5底部一侧设有两个第二流道14，第一流道11处于蜂窝陶瓷过滤片13上方，第二流道14处于蜂窝陶瓷过滤片13下方，顶盖2表面两个设有向上凸起呈中空的安装座15，安装座15内安装有烘包枪16。

基于上述设置，烘包枪16能够对中间包内的铝液进行加热，从而保持铝液处于适合的温度进行浇注；过滤槽5底部设有两个呈四棱台形状的凹槽1，凹槽12上部的面积大于凹槽12下部的面积，凹槽12内设有蜂窝陶瓷过滤片13，过滤槽5底部一侧设有两个第二流道14，第一流道11处于蜂窝陶瓷过滤片13上方，第二流道14处于蜂窝陶瓷过滤片13下方，使得储液槽4内的铝液流入过滤槽5后经过蜂窝陶瓷过滤片13过滤后，铝液才会流出进行浇注，能够有效地对铝液进行过滤，从而保证浇注成型的铝锭品质高；储液槽4和过滤槽5内壁均设有石墨内衬9，由于石墨内衬9静摩擦系数较低，使得附着的杂质容易清理，并且石墨内衬9耐高温，使用寿命长。

优选地，壳体1一侧设置有导流槽17，导流槽17内设有呈V形的第三流道18和两个与第三流道18一端连通的向外延伸的第四流道19，第三流道18另一端与第二流道14连通，第四流道19一端设有结晶器20。中间包内的铝液顺着第三流道18和第四流道19进入结晶器20内成型铝锭。

具体的，第二流道14靠近过滤槽5一端的宽度小于第二流道14靠近第三流道18一端的宽度。使得铝液从第二流道14的流出的速度降低，有效地避免铝液溅落。

具体的，金属外层6为铸铁层、铝合金层和不锈钢层中的一种。金属外层6保证中间包6外部结构稳定。

具体的，耐火砖层8为刚玉砖层、直接结合镁铬砖层、碳化硅砖层和氮化硅结合碳化硅砖层中的一种。耐火砖层8的作用具有防火保温的效果。

优选地，蜂窝陶瓷过滤片13的孔隙密度为10-90PPI，孔隙率为80-90％，抗压强度大于1.5Mpa。蜂窝陶瓷过滤片13能够有效地过滤铝液中的杂质。

烘包枪16顶部设有空气接口21和燃气接口22，两个烘包枪16对应设在储液槽4和过滤槽5上。烘包枪16能够对储液槽4和过滤槽5内的铝液进行加热，使得铝液维持在合适温度。

根据图1-2所示，顶盖2表面设有呈十字形的加强筋23，顶盖2中部一侧固定有竖直向上的顶板24，顶板24顶部固定有末端呈水平向下弯折的连杆25，连杆25末端活动安装在第一铰接座26内，第一铰接座26底部安装有垫板27，垫板27呈水平安装在壳体1侧面，垫板27下方设有升降液压缸28，升降液压缸28的活塞杆29向上穿过垫板27与第二铰接座30活动连接，第二铰接座30固定在连杆25内侧。在使用时，启动升降液压缸28使得活塞杆29升降，从而能够带动连杆25绕第一铰接座26转动，从而使得顶盖2能够自动打开或关闭，方便对中间包内的铝液进行GBF(气体气泡过滤)过滤除杂，在除杂时打开顶盖2，除杂完成后关闭顶盖2。

另一方面提供石墨内衬的原料以及制备方法来实现表面的静摩擦系数较低。

实施例1

石墨内衬按质量份数配比由石墨55份、耐火粘土20份、碳化硅4份、硅石2份、二氧化硅2份、沥青3份和硼酸0.6份组成。

石墨内衬的制备方法包括以下步骤：

一、将石墨55份、耐火粘土20份、碳化硅4份、硅石2份、二氧化硅2份在研磨机中研磨成100目粉末，备用；

二、将3份和硼酸0.6份与步骤一所得的粉末混合，并在搅拌机中搅拌均匀；

三、将步骤二所得材料投入到模具中，通过2000吨液压机对模具内的原料进行挤压形成，得到原坯；

四、将步骤三所得原坯在感应炉中进行预热，预热温度为200-350℃，使得原坯的含水率小于2％，然后再升温至1850℃-1950℃，升温速度为8℃/min，在最高温度维持6h，完成烧结后在感应炉内自然冷却即可。

实施例2

石墨内衬按质量份数配比由石墨58份、耐火粘土22份、碳化硅6份、硅石3.5份、二氧化硅3份、沥青4.5份和硼酸0.7份组成。

石墨内衬的制备方法包括以下步骤：

一、将石墨58份、耐火粘土22份、碳化硅6份、硅石3.5份、二氧化硅3份在研磨机中研磨成100目粉末，备用；

二、将沥青4.5份和硼酸0.7份与步骤一所得的粉末混合，并在搅拌机中搅拌均匀；

三、将步骤二所得材料投入到模具中，通过2000吨液压机对模具内的原料进行挤压形成，得到原坯；

四、将步骤三所得原坯在感应炉中进行预热，预热温度为200-350℃，使得原坯的含水率小于2％，然后再升温至1850℃-1950℃，升温速度为8℃/min，在最高温度维持6h，完成烧结后在感应炉内自然冷却即可。

实施例3

石墨内衬按质量份数配比由石墨60份、耐火粘土25份、碳化硅8份、硅石5份、二氧化硅5份、沥青6份和硼酸0.8份组成。

石墨内衬的制备方法包括以下步骤：

一、将石墨60份、耐火粘土25份、碳化硅8份、硅石5份、二氧化硅5份在研磨机中研磨成100目粉末，备用；

二、将沥青6份和硼酸0.8份与步骤一所得的粉末混合，并在搅拌机中搅拌均匀；

三、将步骤二所得材料投入到模具中，通过2000吨液压机对模具内的原料进行挤压形成，得到原坯；

四、将步骤三所得原坯在感应炉中进行预热，预热温度为200-350℃，使得原坯的含水率小于2％，然后再升温至1850℃-1950℃，升温速度为8℃/min，在最高温度维持6h，完成烧结后在感应炉内自然冷却即可。

通过测试实施例1-3所得的石墨衬套在600℃状态下的静摩擦系数，其中实施例1为0.35，实施例2为0.32，实施例3为0.34，而现有的刚玉砖在600℃状态下的静摩擦系数为0.85，由此可知本申请石墨衬套静摩擦系数较低，其表面粗糙度较小，使得附着在表面的杂质更加容易清理。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种铝锭生产线用中间包，其特征在于，包括壳体(1)、活动安装在壳体(1)上的顶盖(2)、设在壳体(1)内通过隔墙(3)分隔出的储液槽(4)和过滤槽(5)，所述壳体(1)由外至内包括金属外层(6)、耐火浇注料层(7)和耐火砖层(8)，所述隔墙(3)与耐火砖层(8)一体成型，所述储液槽(4)和过滤槽(5)内壁均设有石墨内衬(9)，所述储液槽(4)上部一侧设有进流道(10)，所述储液槽(4)底部设有两个第一流道(11)与过滤槽(5)底部连通，所述过滤槽(5)底部设有两个呈四棱台形状的凹槽(12)，所述凹槽(12)上部的面积大于凹槽(12)下部的面积，所述凹槽(12)内设有蜂窝陶瓷过滤片(13)，所述过滤槽(5)底部一侧设有两个第二流道(14)，所述第一流道(11)处于蜂窝陶瓷过滤片(13)上方，所述第二流道(14)处于蜂窝陶瓷过滤片(13)下方，所述顶盖(2)表面两侧设有向上凸起呈中空的安装座(15)，所述安装座(15)内安装有烘包枪(16)。

2.根据权利要求1所述的一种铝锭生产线用中间包，其特征在于，所述壳体(1)一侧设置有导流槽(17)，所述导流槽(17)内设有呈V形的第三流道(18)和两个与第三流道(18)一端连通的向外延伸的第四流道(19)，所述第三流道(18)另一端与第二流道(14)连通，所述第四流道(19)一端设有结晶器(20)。

3.根据权利要求2所述的一种铝锭生产线用中间包，其特征在于，所述第二流道(14)靠近过滤槽(5)一端的宽度小于第二流道(14)靠近第三流道(18)一端的宽度。

4.根据权利要求1所述的一种铝锭生产线用中间包，其特征在于，所述金属外层(6)为铸铁层、铝合金层和不锈钢层中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种铝锭生产线用中间包，其特征在于，所述耐火砖层(8)为刚玉砖层、直接结合镁铬砖层、碳化硅砖层和氮化硅结合碳化硅砖层中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种铝锭生产线用中间包，其特征在于，蜂窝陶瓷过滤片(13)的孔隙密度为10-90PPI，孔隙率为80-90％，抗压强度大于1.5Mpa。

7.根据权利要求1所述的一种铝锭生产线用中间包，其特征在于，所述烘包枪(16)顶部设有空气接口(21)和燃气接口(22)，两个所述烘包枪(16)对应设在储液槽(4)和过滤槽(5)上。

8.根据权利要求1所述的一种铝锭生产线用中间包，其特征在于，所述顶盖(2)表面设有呈十字形的加强筋(23)，所述顶盖(2)中部一侧固定有竖直向上的顶板(24)，所述顶板(24)顶部固定有末端呈水平向下弯折的连杆(25)，所述连杆(25)末端活动安装在第一铰接座(26)内，所述第一铰接座(26)底部安装有垫板(27)，所述垫板(27)呈水平安装在壳体(1)侧面，所述垫板(27)下方设有升降液压缸(28)，所述升降液压缸(28)的活塞杆(29)向上穿过垫板(27)与第二铰接座(30)活动连接，所述第二铰接座(30)固定在连杆(25)内侧。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种铝锭生产线用中间包，其特征在于，所述石墨内衬按质量份数配比由石墨55-60份、耐火粘土20-25份、碳化硅4-8份、硅石2-5份、二氧化硅2-5份、沥青3-6份和硼酸0.6-0.8份组成。

10.根据权利要求9所述的一种铝锭生产线用中间包，其特征在于，所述石墨内衬的制备方法包括以下步骤：

一、将石墨55-60份、耐火粘土20-25份、碳化硅4-8份、硅石2-5份、二氧化硅2-5份在研磨机中研磨成100目粉末，备用；

二、将沥青3-6份和硼酸0.6-0.8份与步骤一所得的粉末混合，并在搅拌机中搅拌均匀；

三、将步骤二所得材料投入到模具中，通过2000吨液压机对模具内的原料进行挤压形成，得到原坯；

四、将步骤三所得原坯在感应炉中进行预热，预热温度为200-350℃，使得原坯的含水率小于2％，然后再升温至1850℃-1950℃，升温速度为8℃/min，在最高温度维持6h，完成烧结后在感应炉内自然冷却即可。

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