CN206677142U - 一种铝棒生产用低能耗热顶铸造系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铝棒生产用低能耗热顶铸造系统,包括上环、下环、高温烟气输送管、第一换热器、第二换热器、第三换热器、供水管和进水管，第一换热器、第二换热器和第三换热器通过分水管并联连接在供水管与进水管之间，分水管上设置有阀门；高温烟气输送管依次通过第一换热器、第二换热器和第三换热器；上环内设置有硅酸铝层，硅酸铝层与上环之间设置有保温层；下环包括筒体，筒体的内壁设置有石墨环，筒体的上端设置有上连接板，筒体的下方设置有下挡板，筒体通过圆台形的布水器与下挡板相连；挡水环板上设置有进水孔，进水孔与进水管相连。本实用新型，充分利用了高温烟气中携带的热量，有利于节约能源，降低铸造成本。

Description

一种铝棒生产用低能耗热顶铸造系统

技术领域

本实用新型涉及铝铸造技术领域，具体涉及一种铝棒生产用低能耗热顶铸造系统。

背景技术

热顶铸造是指结晶器顶部有一段具有良好保温性能的区域的铸造形式。热顶铸造的根本目的在于减缓结晶器上部的一次冷却。热顶铸造不仅有利于改善铸锭表面质量，而且有利于铸锭自下而上的方向性凝固和补充收缩，避免铸件内部出现裂纹等缺陷。

现有热顶铸造系统请参照申请号为201410163374.5的发明专利申请，其提供了一种铝及铝合金热顶铸造用结晶器，包括上环和下环，上环与下环通过螺栓连接，上环与下环的贴合面之间设置有密封圈，上环的内圈上设置有安全凸台，下环的内圈上设置有与安全凸台相适配的安全凹台；下环的外圈上设置有一排水平开设的进水孔，下环内圈的锥形斜面上设置有至少三排出水孔，分别是出水孔、第二出水孔、第三出水孔，进水孔分别与出水孔、第二出水孔、第三出水孔相互贯通。上述热顶铸造系统采用的冷却水一般是常温下的水，铸件浇注完成表面刚凝固时，温度很高，如果直接与常温下的水接触，温度骤降，容易产生裂纹，达不到理想的热顶铸造效果，因此，先利用温度较高的冷却水初步冷却，再逐渐降低冷却水的温度是一种很好的解决方式。目前，一般采用锅炉将制备热水，能耗较高，成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种铝棒生产用低能耗热顶铸造系统，在保证铝棒铸造质量的基础上降低能耗，节约铸造成本。

本实用新型的目的是这样实现的：一种铝棒生产用低能耗热顶铸造系统，包括上环和下环，所述上环和下环通过螺栓连接，

还包括高温烟气输送管、第一换热器、第二换热器、第三换热器、供水管和进水管，所述供水管与水源相连，所述第一换热器、第二换热器和第三换热器通过分水管并联连接在供水管与进水管之间，每根分水管上设置有阀门；所述高温烟气输送管依次通过第一换热器、第二换热器和第三换热器；

所述上环内设置有硅酸铝层，所述硅酸铝层与上环之间设置有保温层；所述下环包括筒体，所述筒体的内壁设置有石墨环，所述筒体的上端设置有上连接板，筒体的下方设置有下挡板，所述筒体通过圆台形的布水器与下挡板相连，所述布水器上设置有多个均匀分布的布水孔；所述上连接板与下挡板之间设置有挡水环板，所述上连接板、下挡板、挡水环板、布水器和筒体围成蓄水腔；所述挡水环板上设置有进水孔，所述进水孔与进水管相连。

进一步地，所述第一换热器、第二换热器和第三换热器均包括箱体，所述箱体设置有进水口、出水口、进气口和出气口，所述进气口与出气口之间设置有波浪形的换热管，所述进水口通过分水管与供水管相连，出水口通过分水管与进水管相连；所述阀门包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设置于进水口与供水管之间的分水管上，第二阀门设置于出水口与进水管之间的分水管上。

进一步地，所述箱体内设置有温度计和液位计。

进一步地，所述换热管为铜管，且换热管的外壁设置有多个导热片。

进一步地，所述保温层为陶瓷保温层。

本实用新型的有益效果是：铝液浇注前需要进行熔炼，在熔炼的过程中，混合炉内产生大量的烟气，这些烟气的温度可高达几百摄氏度，且含有大量的粉尘，目前的处理方式是先将烟气制冷后，再通过除尘布袋除尘，最后排至空气中。这种方式，浪费了大量的热量，且增加了烟气除尘成本。本实用新型将高温烟气输送管与熔炼炉的排烟管相连，熔炼产生的高温烟气依次经过第一换热器、第二换热器和第三换热器，并与第一换热器、第二换热器和第三换热器内的冷却水进行换热，使冷却水升温，且第一换热器中水的温度＞第二换热器中水的温度＞第三换热器中冷却水的温度，冷却时，先将第一换热器中的冷却水通入蓄水腔进行一次冷却，再将第二换热器中的冷却水通入蓄水腔进行二次冷却，再将第三换热器中的冷却水通入蓄水腔进行三次冷却，避免一次冷却水与铸件温差太大而造成铸件表面裂开，有利于提高保证铸件的表面质量。本实用新型，充分利用了高温烟气中携带的热量，有利于节约能源，降低铸造成本。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型第一换热器、第二换热器和第三换热器的结构示意图。

附图标记：1—上环；2—下环；3—硅酸铝层；4—保温层；5—筒体；6—上连接板；7—下挡板；8—挡水环板；9—蓄水腔；10—石墨环；11—布水器；12—进水管；13—高温烟气输送管；14—第一换热器；15—第二换热器；16—第三换热器；17—供水管；18—分水管；19—阀门；20—箱体；21—换热管；22—液位计；23—温度计；24—导热片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型的一种铝棒生产用低能耗热顶铸造系统，包括上环1和下环2，所述上环1和下环2通过螺栓连接，

还包括高温烟气输送管13、第一换热器14、第二换热器15、第三换热器16、供水管17和进水管12，所述供水管17与水源相连，所述第一换热器14、第二换热器15和第三换热器16通过分水管18并联连接在供水管17与进水管12之间，每根分水管18上设置有阀门19；所述高温烟气输送管13依次通过第一换热器14、第二换热器15和第三换热器16；

所述上环1内设置有硅酸铝层3，所述硅酸铝层3与上环1之间设置有保温层4，硅酸铝层3和保温层4起到保温的作用，实现铝棒从下至上逐渐结晶；所述下环2包括筒体5，所述筒体5的内壁设置有石墨环10，所述筒体5的上端设置有上连接板6，筒体5的下方设置有下挡板7，所述筒体5通过圆台形的布水器11与下挡板7相连，所述布水器11上设置有多个均匀分布的布水孔；所述上连接板6与下挡板7之间设置有挡水环板8，所述上连接板6、下挡板7、挡水环板8、布水器11和筒体5围成蓄水腔9；所述挡水环板8上设置有进水孔，所述进水孔与进水管12相连。

高温烟气输送管13与熔炼炉的排烟管道相连，使用时，供水管17内的冷却水进入第一换热器14、第二换热器15和第三换热器16，与高温烟气输送管13内的烟气进行换热，使得烟气温度降低，经过除尘布袋除尘后排空，而第一换热器14、第二换热器15和第三换热器16中的冷却水温度逐渐升高，但第一换热器14中水的温度＞第二换热器15中水的温度＞第三换热器16中冷却水的温度。铝液浇注且表面结晶后，开启第一换热器14与进水管12之间的分水管18上的阀门19，第一换热器14内的冷却水进入蓄水腔9，再通过布水器11上的布水孔均匀地流向铸件表面，对铸件进行一次冷却，铸件温度降低到一定程度后，关闭第一换热器14与进水管12之间的分水管18上的阀门19，开启第二换热器15与进水管12之间的分水管18上的阀门19，第二换热器15内的冷却水进入蓄水腔9，再通过布水器11上的布水孔均匀地流向铸件表面，对铸件进行二次冷却，铸件温度再次降低到一定程度后，关闭第二换热器15与进水管12之间的分水管18上的阀门19，开启第三换热器16与进水管12之间的分水管18上的阀门19，第三换热器16内的冷却水进入蓄水腔9，再通过布水器11上的布水孔均匀地流向铸件表面，对铸件进行三次冷却。本实用新型，充分利用了高温烟气中携带的热量，有利于节约能源，降低铸造成本。

第一换热器14、第二换热器15和第三换热器16可采用现有常规的换热器，作为本实用新型优选的技术方案，所述第一换热器14、第二换热器15和第三换热器16均包括箱体20，所述箱体20设置有进水口、出水口、进气口和出气口，所述进气口与出气口之间设置有波浪形的换热管21，所述进水口通过分水管18与供水管17相连，出水口通过分水管18与进水管12相连；所述阀门19包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设置于进水口与供水管17之间的分水管18上，第二阀门设置于出水口与进水管12之间的分水管18上。

为了便于控制冷却水的温度和体积，所述箱体20内设置有温度计23和液位计22。

所述换热管21为铜管，铜管导热性好，能够提高换热效率，换热管21的外壁设置有多个导热片24。

优选的，所述保温层4为陶瓷保温层。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种铝棒生产用低能耗热顶铸造系统，包括上环（1）和下环（2），所述上环（1）和下环（2）通过螺栓连接，其特征在于：

还包括高温烟气输送管（13）、第一换热器（14）、第二换热器（15）、第三换热器（16）、供水管（17）和进水管（12），所述供水管（17）与水源相连，所述第一换热器（14）、第二换热器（15）和第三换热器（16）通过分水管（18）并联连接在供水管（17）与进水管（12）之间，每根分水管（18）上设置有阀门（19）；所述高温烟气输送管（13）依次通过第一换热器（14）、第二换热器（15）和第三换热器（16）；

所述上环（1）内设置有硅酸铝层（3），所述硅酸铝层（3）与上环（1）之间设置有保温层（4）；所述下环（2）包括筒体（5），所述筒体（5）的内壁设置有石墨环（10），所述筒体（5）的上端设置有上连接板（6），筒体（5）的下方设置有下挡板（7），所述筒体（5）通过圆台形的布水器（11）与下挡板（7）相连，所述布水器（11）上设置有多个均匀分布的布水孔；所述上连接板（6）与下挡板（7）之间设置有挡水环板（8），所述上连接板（6）、下挡板（7）、挡水环板（8）、布水器（11）和筒体（5）围成蓄水腔（9）；所述挡水环板（8）上设置有进水孔，所述进水孔与进水管（12）相连。

2.根据权利要求1所述的一种铝棒生产用低能耗热顶铸造系统，其特征在于：所述第一换热器（14）、第二换热器（15）和第三换热器（16）均包括箱体（20），所述箱体（20）设置有进水口、出水口、进气口和出气口，所述进气口与出气口之间设置有波浪形的换热管（21），所述进水口通过分水管（18）与供水管（17）相连，出水口通过分水管（18）与进水管（12）相连；所述阀门（19）包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设置于进水口与供水管（17）之间的分水管（18）上，第二阀门设置于出水口与进水管（12）之间的分水管（18）上。

3.根据权利要求2所述的一种铝棒生产用低能耗热顶铸造系统，其特征在于：所述箱体（20）内设置有温度计（23）和液位计（22）。

4.根据权利要求2所述的一种铝棒生产用低能耗热顶铸造系统，其特征在于：所述换热管（21）为铜管，且换热管（21）的外壁设置有多个导热片（24）。

5.根据权利要求1所述的一种铝棒生产用低能耗热顶铸造系统，其特征在于：所述保温层（4）为陶瓷保温层。