专利名称：一种改进的铝合金液保温炉的制作方法
技术领域：
实用新型涉及一种铝、锌等有色金属铸造铸前液态金属的贮存的保温炉。
铝(锌)合金铸造行业普遍使用作为压铸机前装备，用于保温存放融化铝合金液的保温炉，通常采用顶部辐射加热方式，如中国专利95207091所述。然而由于辐射加热方式，及炉内铝液静止，因而铝液上下温差较大，易造成表面铝液容易生成氧化层浮渣，积累后会以瘤的形式成渣重叠在铝液面口壁处，并该氧化层随着浇铸，存液下降下沉于底部，经多次重复补充铝液后，会卷入炉底搅入铝液。浮渣下沉，一是造成炉底结渣；二是搅入铝液形成氧化夹渣，浇注后造成铸件夹杂，组织疏松而成废品。其次，炉壁及炉底结渣，也会导致熔池容积越来越小，熔池使用寿命缩短，因而在使用过程中需经常扒渣，如不扒渣通常只能使用3个月左右，扒渣使用寿命也只有5—8月左右。另外，结渣产生还会造成铝液成份的偏析，导致铝合金成份变化，使铸件中成份比例失调，影响铸件品质，严重造成报废。再就是氧化层浮渣的产生和积累，会在铝液表面形成一层绝热层，影响辐射加热温度下传，更加加大了上下铝液温差，增加加热功率，一是增加电能消耗；二是上部铝液温度加大，氧化物生成更多，形成更加严重的恶性循环。
另外，顶部辐射炉盖内表面相间设置的电热棒直接辐射加热，铝液表面温度场不均匀，电热棒正下方铝液面温度较高，更易造成氧化加剧。
再一缺陷，保温炉进料为直冲式，加料时更易带入较多空气，加剧氧化物浮渣的形成。
上述这些都直接影响铸件质量，缺陷严重的甚至影响铸件安全和工作寿命。
实用新型的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种改进的能有效减少和阻止氧化渣产生的铝合金液保温炉。
实用新型目的实现，主要改进是在保温炉熔池外周增加一通以工频电源的环绕电磁线圈，使存贮铝液在电磁力和感生电流作用下产生搅拌和加热，阻止氧化结渣产生和累积。具体说，实用新型铝合金液保温炉，包括保温炉体和内置非铁质熔池及辐射加热炉盖，其特征在于所说熔池外周面有环绕电磁绕组。当电磁绕组通以工频电后，在电磁感应下熔池内铝合金液中产生一定量的感生电流，感生电流在交变磁场作用下，一方面产生焦耳热，在铝合金液内产生热量，维持铝液的热平衡，促使形成的氧化物熔化；另一方面在外磁场作用下产生涡流场，使铝合金液产生对流流动，一方面均衡了炉内铝合金液各处温度，并使化学成分均匀；另一方面促使铝合金液中初晶硅的树枝状结晶转变为非枝晶组织，取得细化效果，以提高铸件质量。为使铝合金液搅拌作用强烈均匀，可采取增加涡流场数，这样熔池最好设计成呈矩形(长方形或正方形)，这样可以在熔池四周及中心均产生涡流场，加剧铝合金液的搅拌及均匀度。实用新型还可在熔池与电磁线圈间增加一圈导磁金属层，以提高电磁线圈工作功率因素及增加外部发热量。
为防止添加补充铝液时带入较多的空气增加铝液氧化浮渣的形成，实用新型保温炉加料口还可设置有漏斗形进料装置，和/或采取加、出料口与存铝主室分开设置，这样呈漏斗锥形的加料斗，使补充铝液时与空气接触生成的氧化物浮于漏斗喇叭口表面，就不会进入主室卷入铝合金液中。
为均匀铝液表面温度场，炉盖电热棒最好设置于环形马弗罐中，这样电热棒产生的热量辐射于马弗罐底部，再由马弗罐底面均匀辐射至铝液，形成均匀辐射加热，使铝合金液面受热均匀，不会出现局部高温灼热使金属成份偏析及生成氧化物。马弗罐底部较优采用凹面朝下的弧形结构，既增强了马弗罐强度，弧形辐射面又增加了辐射加热面。
为防止磁搅拌在铝液表面产生驼峰，造成液面氧化加剧和使液面氧化物推向炉壁周围形成挂渣，电磁绕组可采取低于铝液设计，其中较好为低于设计盛液高度的35—50％，这样利用上层铝液自身重量抑制驼峰。电磁绕组还可采用二组或以上并联叠加而成，这样可根据铝液下降相继断开上层的电磁线圈，确保在铸造过程中熔池内铝液不会产生驼峰，有效抑制氧化物的形成。
以下结合实用新型的一个实施例进一步说明实用新型原理及结构。
图1为实用新型实施例结构示意图。
图2为
图1A—A结构示意图。
图3为
图1左视结构示意图。
实施例参见附图，保温炉由保温炉体1，内置非铁质熔池2，带电热棒17的密封炉盖3组成。熔池外周面有一钢板层4，钢板层外有电磁绕组5，电磁绕组外侧有抑制磁场外泄的磁轭6。熔池2呈矩形，分隔成出料室9、测温室10(内设测温点11)、进料室12和铝液主室13，其上分别有炉盖14、15、16和3，其中进料室、测温室、出料室直线排列，与铝液主室平行设置，各室间以通道18相连通，进料室内有漏斗形加料装置19。电磁绕组采用铜线绕制，有二组并列上下设置，上层绕组低于设计铝液液面。保温炉体1有多层保温材料组成，自磁轭外依次为石英砂蓄热保温层7，硅酸铝纤维保温层8。铝液主室炉盖3内的电热棒17置于底面呈凹面朝下的弧形马弗罐20内。电热棒辐射加热采用“△”接线升温，“Y”接线保温电气控制。
实用新型除上述实施例外，在不偏离实用新型构思还可以有一些非实质性改变，如熔池采用圆形，或单个不分室矩形，电磁绕组还可采用单组设计，低于设计液面35—50％设置，硅酸铝纤维层中还可加有赛拉纸和赛拉板保温层等等，这些都属实用新型保护范围。
实用新型工频感应辐射加热铝合金液保温炉，由于在熔池外周设置通以工频电流的电磁绕组，铝合金液在电磁搅拌力作用下产生对流，同时在铝液中产生焦耳热，不仅均匀了铝液上下层温度，而且有效阻止了铝液结渣和形成氧化物的熔化，较好解决了炉口壁结渣瘤及炉底结渣，延长了保温炉使用寿命；同时电磁搅拌及内部焦尔热又使铝液晶相细化，使树枝状的枝晶组织转变为细化的非枝晶组织，可得到高品质铝合金液，从而提高了铸件品质，成品合格率可提高5—10％。电磁绕组的低位及分组设置，又防止了驼峰的产生。电磁绕组内的钢板层，使电磁线圈功率因素得到晃著提高，同时还增加了发热量；绕组外的磁轭铁使内部磁场得到增强，使电能消耗减少。熔室的分室设计及进料室漏斗形进料装置，使铝液主室始终处在密封状态，有效减少了铝液与空气接触，使氧化减少。马弗罐辐射加热，使来自炉盖的辐射加热更均匀，避免了因局部高温造成偏析。多层保温组成的保温壳体，尤其是石英砂蓄热保温层，不仅有效阻止了热量外泄，提高了保温效果，而且在停电后已吸收热量的石英砂层可以向熔室散热，可使保温炉在失电后4小时内仍不会发生铝液冻结，延长了铝液保温时间，并可节省电能40一50％。辐射加热采用“△”接线升温，“Y”接线保温的士电气控制，延长了硅碳棒的使用寿命。实用新型保温炉可用于各种高品质铝合金的压力铸造、金属型铸造、熔模铸造、壳型铸造、离心铸造等铝合金件铸造前的保温存液。
实用新型为描述方便，所说线圈、绕组为同义语。
权利要求1.一种铝合金液保温炉，包括保温炉体和内置非铁质熔池及辐射加热炉盖，其特征在于所说熔池外周有环绕电磁绕组。
2.根据权利要求1所述铝合金液保温炉，其特征在于所说熔池呈矩形。
3.根据权利要求2所述铝合金液保温炉，其特征在于所说熔池主室与进出料室分开并列设置。
4.根据权利要求1所述铝合金液保温炉，其特征在于所说电磁绕组低于铝合金设计液面。
5.根据权利要求4所述铝合金液保温炉，其特征在于所说电磁绕组低于设计液面35—50％。
6.根据权利要求1或4所述铝合金液保温炉，其特征在于所说所说电磁绕组有多个并列设置。
7.根据权利要求1所述铝合金液保温炉，其特征在于所说熔池与电磁绕组间有一导磁金属层。
8.根据权利要求1所述铝合金液保温炉，其特征在于所说进料室有漏斗形进料装置。
9.根据权利要求1所述铝合金液保温炉，其特征在于所说辐射电热棒设置在凹面朝下的弧形马弗罐内。
10.根据权利要求1所述铝合金液保温炉，其特征在于所说辐射加热采用“△”接线升温，“Y”接线保温电气控制。
专利摘要实用新型是关于对熔融有色金属存贮保温炉的改进,其主要特征是在熔池外周设置电磁绕组,通以工频电源,使铝液在电磁绕组作用下形成涡流产生焦耳热,不仅使铝液上下层温度均匀,有效阻止了铝液氧化物的生成,而且使铝液晶相变得细化,有利于制品质量的提高。其次,采用分室设计熔室,及漏斗形进料装置,更避了加料时空气进入而生成氧化物。弧形马费罐,使得辐射加热更均匀。
文档编号F27B5/00GK2472173SQ0121818
公开日2002年1月16日 申请日期2001年4月3日 优先权日2001年4月3日
发明者缪和福 申请人:宜兴市朋盛压铸设备有限公司