CN206656600U - 一种铝合金熔体加热保温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铝合金熔体加热保温装置，包括炉体、电加热元件、温控器和温度传感器；炉体的内部为熔体调温炉室；电加热元件固定安装在炉体上；温控器的输出端通过电缆与电加热元件的接口相连接，温控器的信号输入端通过电缆与温度传感器的输出接口相连接；温度传感器安装在炉体上且用于检测熔体调温炉室内的熔体温度；其特征是：炉体的炉衬能够导热，且炉衬内部设置有加热元件安装腔室，加热元件安装腔室内安装有电加热元件，使得炉衬的内侧面能够构成加热面。本实用新型的铝合金熔体加热保温装置具有结构简单，熔池受热和温度分布均匀，易于安装、更换电加热元件，方便熔池熔渣清除作业、安全可靠的优点。

Description

一种铝合金熔体加热保温装置

技术领域

本实用新型属于铝合金熔炼设备领域，具体涉及一种铝合金熔体加热保温装置。

背景技术

铝合金铸造成形前，均需要首先将合金炉料加热熔化成合金熔体，所获熔体经过纯净化后再转移到调温熔池或保温炉内，将温度调节到满足后继铸造工艺要求的温度后，再用人工或浇注机械定量供给铸造成形设备。在工业生产实际中，为了得到配置稳定的产品，需要对浇注的铝合金熔体温度进行严格的调控。为了满足这一要求，工程上均需将纯净度满足要求的铝合金熔体在熔炼设备的加热调温熔室中或独立的加热保温炉中进行浇注前的温度调控。

目前，工业生产中采用的金属熔体电加热调温方法主要有两类：一类是顶部电阻加热调温方法（在国内外加热调温熔室和炉具中广泛采用）；另一类是浸入式底部加热方法（在众多新型熔池中采用）。上述两类方法各自具有以下优缺点：

采用顶部式电加热调温方法时（具体示意图可见附图1），电阻加热元件安装在加热调温熔室和炉具的熔池上方，通过电阻热辐射对熔池进行加热调温。尽管该方法具有电阻加热元件易维护、更换，电阻加热元件不阻碍熔池熔渣清除的优点，但这种方式因热源位于熔池上方，热量只能通过熔体传递到熔池底部，结果会出现熔池顶部和底部存在明显的温度差（即在熔池高度上存在一定的温度梯度），这不仅导致外供熔体温度随熔池液位高度降低而变化，还会因温度差而出现高温元素在熔池低温部位结晶沉降，在改变熔体合金成分的同时，在熔池底部形成底渣，增加了打渣工作量。

而浸入式底部加热调温方法（具体示意图可见附图2），则是针对顶部加热面临的问题新提出的一种熔池加热调温方法。此类加热调温装置可见于实用新型专利CN201620543247.2，CN201520893819.5等。该方法是将电阻加热元件搁置在一个插入熔池底部的保护管内，通过护管从熔池底部对熔体进行加热调温。此方法虽可获得上下均匀的熔池温度、较高的加热效率和能效，但需采用穿透炉衬插入熔池底部的护管为加热元件提供隔离保护。该护管不仅阻碍了熔池底渣的清除作业；且一旦破损，除潜在的熔体泄漏风险外，还需较长时间地停产检修更换，影响生产的连续性和稳定性。

基于此，申请人考虑设计一种结构简单合理，方便熔池熔渣清除作业，安全可靠的铝合金熔池加热保温装置。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：怎样提供一种结构简单合理，方便熔池熔渣清除作业，安全可靠的铝合金熔池加热保温装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种铝合金熔体加热保温装置，包括炉体、电加热元件、温控器和温度传感器；所述炉体的内部具有容腔，所述容腔构成熔体调温炉室；所述电加热元件固定安装在炉体上且用于对所述熔体调温炉室内的熔体加热；

所述温控器的输出端通过电缆与所述电加热元件的接口相连接，所述温控器的信号输入端通过电缆与所述温度传感器的输出接口相连接；所述温度传感器安装在所述炉体上且用于检测所述熔体调温炉室内的熔体温度；

其特征在于：所述炉体的炉衬能够导热，且所述炉衬内部设置有加热元件安装腔室，所述加热元件安装腔室内安装有所述电加热元件，并使得炉衬的内侧面能够构成加热面。

在本技术方案中，炉衬是指炉体的炉壁。

本实用新型的铝合金熔体加热保温装置在使用时：

首先，将熔化后的铝合金金属熔体转进熔体调温炉室中。

随后，通过温控器设定所需的铝合金金属保温温度，启动电加热元件进行加热调温。温度传感器检测铝合金金属熔体的温度，当铝合金金属熔体实际温度高于所设温度时，电加热元件停止加热；而当铝合金金属熔体实际温度低于所设温度时，电加热元件加热工作，从而保证熔体调温炉室内铝合金金属熔体为系统所设温度。可见，本实用新型的铝合金熔体加热保温装置能够精确控制熔体温度。

此外，因为电加热元件未设置在熔体调温炉室，故能够较为方便地对电加热元件进行安装和更换，且不存在炉衬破损致熔体外泄风险。同时，也因为，电加热元件未设置在熔体调温炉室，所以电加热元件不会对熔体调温炉室内构成任何阻挡，从而方便熔池熔渣清除作业。

作为优选，所述熔体调温炉室整体呈漏斗型结构。

采用上述优选方案后，即使得熔体调温炉室的底部能够对熔渣进行汇聚，从而便于快速地清渣，使得熔渣清除作业更高效、便利。

作为优选，所述电加热元件为电阻加热元件。

电阻加热元件的采购方便，成本低，加热均匀，温度控制精度高，能够帮助本实用新型的铝合金熔体加热保温装置获得更为精准的加热保温效果。

作为优选，所述电阻加热元件整体为长条形结构；

所述炉体的外形整体呈上大下小的锥筒型结构；所述炉体的炉衬内部设置有从上向下延伸的条形孔，所述条形孔的上端为供电阻加热元件插入的开口端，且所述条形孔为沿所述炉体的圆周方向间隔设置的多个，每个所述条形孔构成所述加热元件安装腔室，所述加热元件安装腔室内插接安装有所述电阻加热元件。

采用上述优选方案后，在炉体上安装电阻加热元件时，只需将电阻加热元件经条形孔处插入即可完成安装，故能够使得电加热元件的安装和更换更为简便。

与此同时，采用“炉体的外形整体呈上大下小的锥筒型结构”后，能够在不将电阻加热元件插入熔池内底部的情况下，在熔池内获得上下均匀的温度分布，在抑制因熔池底部温度低于上面的温度而出现的高温元素凝析的同时，为熔池底渣清除作业提供便利。

作为优选，所述锥筒型结构为方锥型结构，所述条形孔分布设置于所述方锥型结构的任意两个相对的侧面上。

这样一来，方锥型结构的炉体的结构更为简单（相较于圆锥形而言），制造起来更为方便。

作为优选，所述电阻加热元件外部套接有加热元件用衬套。

采用上述优选方案后，能够通过加热元件用衬套来保护好电阻加热元件，防止电阻加热元件在（从加热元件安装腔室中）安装或取出时的摩擦损坏。

作为优选，所述电阻加热元件的下端低于所述熔体调温炉室的底部位置。

采用上述优选方案后，放置有电阻加热元件的两侧炉体与所述熔体调温炉室的底部呈钝角的设计，能够充分保证熔体调温炉室内的熔体受热均匀，不会在熔池高度上存在明显的温度差别，保证外供铝合金熔体的温度一致和稳定。

作为优选，所述炉衬采用导热系数大于1瓦/米·度的耐火材料制得。

这样一来，即使得炉衬具有更好地热传导性，提升电阻加热元件的发热与导热效率。

作为优选，所述温控器为PCC。

采用PCC（可编程计算机控制器）作为温控器后，即可利用PCC的优点来帮助本实用新型的铝合金熔体加热保温装置获得高可靠性、编程方便优点，便于实现对熔体调温炉室内高精度的温度调控。

与现有技术相比，本实用新型的铝合金熔体加热保温装置有益效果是：

1、能够使得熔池内的熔体受热和温度分布均匀。放置有电阻加热元件的两侧炉体与所述熔体调温炉室底部呈钝角的设计能够充分保证熔体调温炉室内的熔体受热均匀，不会在熔池高度上存在明显的温度差别，保证外供铝合金熔体的温度一致和稳定。

2、方便熔池熔渣清除作业。由于采用本实用新型得到的铝合金熔熔池没有上下温差，不会出现高熔点元素结晶导致的成分变化和熔池底部成渣的问题；

3、易于安装、更换电加热元件，安全可靠。由于电阻加热元件是放置于炉衬内部而并未贯穿炉体插入熔池，既保证了炉体内壁的完成性，有效地规避了铝合金熔体泄露的风险；又能为安装和更换电阻加热元件提供便利。

4、由于电阻加热元件内置，熔池炉壁完整规范，底部面积收缩，使得熔渣清除作业更高效、便利。

附图说明

图1为背景技术中顶部电阻加热调温方法示意图。

图2为背景技术中底部浸入式加热方法示意图。

图3为本实用新型的铝合金熔体加热保温装置的一种实施例的结构示意图。

图4为图3中A-A剖视图。

图1中标记为：1——炉盖，2——电阻加热元件，3——加热调温熔室，4——炉体。

图2中标记为：1——电阻加热元件，2——电阻加热元件护管，3——加热调温熔室，4——炉体。

图3和图4中标记为：1——熔体调温炉室，2——炉体，3——加热元件安装腔室，4——加热元件用衬套，5——电阻加热元件。

具体实施方式

下面结合一种采用了本实用新型的铝合金熔化方法对本实用新型作进一步的详细说明。其中，针对描述采用诸如上、下、左、右等说明性术语，目的在于帮助读者理解，而不旨在进行限制。

实施时，如图3和图4所示：

一种铝合金熔体加热保温装置，包括炉体2、电加热元件、温控器和温度传感器；所述炉体2的内部具有容腔，所述容腔构成熔体调温炉室1；所述电加热元件固定安装在炉体2上且用于对所述熔体调温炉室1内的熔体加热；

所述温控器的输出端通过电缆与所述电加热元件的接口相连接，所述温控器的信号输入端通过电缆与所述温度传感器的输出接口相连接；所述温度传感器安装在所述炉体2上且用于检测所述熔体调温炉室1内的熔体温度；

所述炉体2的炉衬能够导热，且所述炉衬内部设置有加热元件安装腔室3，所述加热元件安装腔室3内安装有所述电加热元件，并使得炉衬的内侧面能够构成加热面。

实施时，所述电加热元件可选用电阻加热元件5或电磁加热元件中的任意一种。

其中，所述熔体调温炉室1整体呈漏斗型结构。

其中，所述电加热元件为电阻加热元件5。

其中，所述电阻加热元件5整体为长条形结构；

所述炉体2的外形整体呈上大下小的锥筒型结构；所述炉体2的炉衬内部设置有从上向下延伸的条形孔，所述条形孔的上端为供电阻加热元件5插入的开口端，且所述条形孔为沿所述炉体2的圆周方向间隔设置的多个，每个所述条形孔构成所述加热元件安装腔室3，所述加热元件安装腔室3内插接安装有所述电阻加热元件5。

其中，所述锥筒型结构为方锥型结构，所述条形孔分布设置于所述方锥型结构的任意两个相对的侧面上。

其中，所述电阻加热元件5外部套接有加热元件用衬套4。

实施时，优选加热元件用衬套4由碳化硅或赛隆（SIALON）中的任意一种材料制得。这样一来，即可使得加热元件用衬套4具有耐高温，强度大，导热性能良好，抗冲击强的优点，从而提到更好的传热与保护电阻加热元件5的作用。

其中，所述电阻加热元件5的下端低于所述熔体调温炉室1的底部位置。

其中，所述炉衬采用导热系数大于1瓦/米·度的耐火材料制得。

实施时，导热系数大于1瓦/米·度的耐火材料可选用：镁砖、铬砖、铬镁砖、碳化硅砖或高铝砖中的任意一种。

其中，所述温控器为PCC。

在具体实施方式中，炉衬是指炉体2的炉壁。

上述铝合金熔体加热保温装置在使用时：

首先，将熔化后的铝合金金属熔体转进熔体调温炉室1中。

随后，通过温控器设定所需的铝合金金属保温温度，启动电加热元件进行加热调温。温度传感器检测铝合金金属熔体的温度，当铝合金金属熔体实际温度高于所设温度时，电加热元件停止加热；而当铝合金金属熔体实际温度低于所设温度时，电加热元件加热工作，从而保证熔体调温炉室1内铝合金金属熔体为系统所设温度。可见，本实用新型的铝合金熔体加热保温装置能够精确控制熔体温度。

此外，因为电加热元件未设置在熔体调温炉室1，故能够较为方便地对电加热元件进行安装和更换，且不存在炉衬破损致熔体外泄风险。同时，也因为，电加热元件未设置在熔体调温炉室1，所以电加热元件不会对熔体调温炉室1内构成任何阻挡，从而方便熔池熔渣清除作业。

与现有技术相比，上述铝合金熔体加热保温装置有益效果是：

1、能够使得熔池内的熔体受热和温度分布均匀。放置有电阻加热元件5的两侧炉体2与所述熔体调温炉室1底部呈钝角的设计能够充分保证熔体调温炉室1内的熔体受热均匀，不会在熔池高度上存在明显的温度差别，保证外供铝合金熔体的温度一致和稳定。

2、方便熔池熔渣清除作业。由于采用本实用新型得到的铝合金熔熔池没有上下温差，不会出现高熔点元素结晶导致的成分变化和熔池底部成渣的问题；

3、易于安装、更换电加热元件，安全可靠。由于电阻加热元件5是放置于炉衬内部而并未贯穿炉体2插入熔池，既保证了炉体2内壁的完成性，有效地规避了铝合金熔体泄露的风险；又能为安装和更换电阻加热元件5提供便利。

4、由于电阻加热元件5内置，熔池炉壁完整规范，底部面积收缩，使得熔渣清除作业更高效、便利。

以上仅是本实用新型优选的实施方式，需指出是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，上述变形和改进的技术方案应同样视为落入本申请要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种铝合金熔体加热保温装置，包括炉体、电加热元件、温控器和温度传感器；所述炉体的内部具有容腔，所述容腔构成熔体调温炉室；所述电加热元件固定安装在炉体上且用于对所述熔体调温炉室内的熔体加热；

所述温控器的输出端通过电缆与所述电加热元件的接口相连接，所述温控器的信号输入端通过电缆与所述温度传感器的输出接口相连接；所述温度传感器安装在所述炉体上且用于检测所述熔体调温炉室内的熔体温度；

其特征在于：所述炉体的炉衬能够导热，且所述炉衬内部设置有加热元件安装腔室，所述加热元件安装腔室内安装有所述电加热元件，并使得炉衬的内侧面能够构成加热面。

2.根据权利要求1所述的铝合金熔体加热保温装置，其特征在于：所述熔体调温炉室整体呈漏斗型结构。

3.根据权利要求1所述的铝合金熔体加热保温装置，其特征在于：所述电加热元件为电阻加热元件。

4.根据权利要求3所述的铝合金熔体加热保温装置，其特征在于：所述电阻加热元件整体为长条形结构；

所述炉体的外形整体呈上大下小的锥筒型结构；所述炉体的炉衬内部设置有从上向下延伸的条形孔，所述条形孔的上端为供电阻加热元件插入的开口端，且所述条形孔为沿所述炉体的圆周方向间隔设置的多个，每个所述条形孔构成所述加热元件安装腔室，所述加热元件安装腔室内插接安装有所述电阻加热元件。

5.根据权利要求4所述的铝合金熔体加热保温装置，其特征在于：所述锥筒型结构为方锥型结构，所述条形孔分布设置于所述方锥型结构的任意两个相对的侧面上。

6.根据权利要求4所述的铝合金熔体加热保温装置，其特征在于：所述电阻加热元件外部套接有加热元件用衬套。

7.根据权利要求4所述的铝合金熔体加热保温装置，其特征在于：所述电阻加热元件的下端低于所述熔体调温炉室的底部位置。

8.根据权利要求1所述的铝合金熔体加热保温装置，其特征在于：所述炉衬采用导热系数大于1瓦/米·度的耐火材料制得。

9.根据权利要求1所述的铝合金熔体加热保温装置，其特征在于：所述温控器为PCC。