铸造用节能保温炉的制作方法

本发明涉及金属熔炼加工技术领域，具体而言，涉及一种铸造用节能保温炉。

背景技术：

相关技术中，铝合金铸造用保温炉通常由加液槽、炉体和取液池构成，液料大多数由熔化炉熔化后统一供应，用转运包添加液料，液料从加液槽流入炉体，在炉体加热后，流入取液池，存在以下技术缺陷：

(1)取液池暴露在空气中，且没有加热装置加热，取液池内的液料不被使用时，炉体内的高温液料难以补充进来，会导致取液池内的液料逐渐降温，凝固冻结，降低铸件的质量，影响液料的正常使用，如果要对取液池内的液料重新加热，就要通过人工把取液池内的低温液料搬运到加液槽内，不但劳动强度大，危险性高，还增加了能耗。

(2)通过在炉体内设置的热电偶检测炉体内液料温度，进而控制燃烧机的功率来实现液料加热，一方面，热电偶设置在炉体内，受到火焰、烟气和高温的影响，易损坏，维修更换不方便，另一方面，难以通过这个热电偶来准确控制取液池内的液料温度，通常是适当提高炉体内液料温度来补充加热取液池内的液料温度，增加了加热的能耗。

(3)取液池内液料内的杂质和气体过多，影响铸件的质量。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提供一种铸造用节能保温炉。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种铸造用节能保温炉，包括按照液料流向依次设置的加液槽、与加液槽连通的第一炉体以及与第一炉体连通的取液池，还包括：回流池，与取液池连通，回流池通过溢流通道与第一炉体连通，回流池的池壁高度高于取液池的池壁高度，回流池内设有抽液泵，其中，液料从加液槽流入第一炉体，第一炉体用于对液料进行加热，加热后的液料流入取液池，在抽液泵转动工作时，液料由取液池被吸入回流池，然后经溢流通道流回第一炉体。

在该技术方案中，通过抽液泵抽取与回流池连通的取液池内的液料并使回流池的液面升高后，回流池的液料经溢流通道流回第一炉体重新加热，取液池也因为液面下降，从第一炉体补充新的液料到取液池中，从而形成循环流动、循环加热，一方面，降低了取液池和第一炉体内的液料的温度差，提高了液料的温度稳定性和可控性，减小了因取液池内液料温度降低而导致的大量针孔、欠铸、缩松等铸造缺陷问题，提高了铸件的质量，另一方面，减少了因取液池内液料温度降低而人工搬运至加液槽内重新由第一炉体加热情况的发生，降低了劳动强度和能耗，节约了人力和资源。

通过回流池内的抽液泵转动抽液工作，部分替代生产过程中的液料使用，可以将液料由静止在取液池内被吸入回流池内，通过主动持续的减少取液池内的液料，实现取液池内液料的自我补充和加热，提高实现了液料循环流动回流的可行性。

另外，回流池的液面高度高于第一炉体的液面高度，这样可以在重力的作用下通过溢流通道溢流回第一炉体。

具体地，通过转运包将液料加入加液槽，加液槽上设有对应的液面高度刻度，加液槽的液面高度即第一炉体的液面高度，可以通过读取加液槽的液面高度来判断第一炉体内液料的量，液料从加液槽流入第一炉体，第一炉体对液料进行加热和保温，加热后的液料从第一炉体的底部流入取液池，取液池内的液料在回流池内抽液泵的转动吸引力下，被吸入回流池，在回流池的液面高度高于第一炉体的液面高度时，液料通过溢流通道溢流回第一炉体，取液池内的液料液面下降，第一炉体内的液料液面高于取液池内的液料液面，第一炉体内的液料在重力作用下自动补充到取液池内，对原有取液池内的液料进行补充及热量传递，实现取液池内的液料的再次加热，使得取液池内的液料温度稳定，维持在铸造工艺要求的温度范围内，不但提高了铸件的质量，而且降低了加热和保温的能耗。

在上述任一技术方案中，优选地，取液池内设有温控传感器，以控制第一炉体的加热功率。

在该技术方案中，通过在取液池内设温控传感器，来控制第一炉体的加热功率，使得取液池内的温度控制更加精确，更好的符合铸造工艺要求，而且以取液池内液料的温度作为第一炉体加热的温度控制标准，由于取液池与第一炉体内的液料温度差异小，可以在符合铸造工艺要求的前提下，降低第一炉体内液料的保温和加热的能耗。

当液料为铝液时，取液池内的温度保持在680℃～720℃，当温控传感器检测到取液池内的温度低于680℃时，控制加大第一炉体的加热功率，当温控传感器检测到取液池内的温度高于720℃，控制减小第一炉体的加热功率或关闭第一炉体的加热操作。

另外，在取液池内设温控传感器，相对于现有技术中的在第一炉体内设温控传感器，温控传感器无需承受炉体内火焰和烟气的熏烤，也不受清理炉体壁废渣操作的影响，不易损坏，提高了温控传感器的使用寿命，且维修更换更加方便，温控传感器也可以用温控热电偶来替代。

在上述技术方案中，优选地，还包括：除气池，设在第一炉体与取液池之间，除气池与第一炉体的底部连通，除气池与取液池连通，除气池内设有除气转子，其中，液料从第一炉体流入除气池，在除气转子的中心通入惰性气体并旋转工作时，除气池用于对液料进行除气除渣，除气除渣后的液料流入取液池。

在该技术方案中，通过设在第一炉体与取液池之间的除气池对液料进行除气除渣，可以有效除去液料中的氢和氧化夹渣等杂质，减少铸造缺陷，提高铸件的质量。

通过在除气转子的中心通入惰性气体(如高纯度的氮气)并旋转工作，可以将惰性气体破碎成大量的弥散气泡，并使弥散气泡分散在液料中，气泡在液料中靠气体分压差和表面吸附原理，吸收液料中的氢，吸附氧化夹渣等杂质，并随气泡上升而被带出液料表面，提高了液料的纯净度，进而提高了铸件的质量。

在上述任一技术方案中，优选地，除气转子为石墨转子或氮化硅转子。

在该技术方案中，把石墨转子或氮化硅转子作为除气转子，减小了因除气转子受高温影响变形而导致的除气效果差和增加杂质情况的发生，石墨转子由高纯度高密度石墨制成，耐高温性能好，不易变形，石墨或氮化硅材料的化学性能稳定，不会与液料尤其是活跃金属如铝液发生化学反应，不会污染及破坏液料的化学成分，耐高温性能好，可以提高使用寿命，减少维修更换。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：静置池，设在除气池与取液池之间，静置池与除气池通过第一通道连通，静置池与取液池通过第二通道连通，其中，液料从除气池流入静置池，静置池用于对液料进行静置及除渣，除渣后的液料流入取液池。

在该技术方案中，由于液料本身还有一定量的夹渣物，除气池内的除气转子一直在旋转除气除渣，使得除气池内液料中的夹渣物一直处于悬浮运动状态，在除气池与取液池之间设静置池，使液料在进入取液池前先在静置池内平静下来，使得第一炉体和除气池内的液料的氧化夹渣和浮渣等杂质可以进一步分离，净化液料，减少进入取液池内的杂质，改善铸件的内部质量，提高产品的性能。

具体地，除气后的液料从除气池流入静置池，在静置池的静置作用下，部分杂质上浮，部分杂质下沉，定期打捞上浮的杂质和清理下沉的杂质，可以提高液料的净化度。

在上述任一技术方案中，优选地，第一通道与第二通道错开设置。

在该技术方案中，通过第一通道与第二通道错开设置，延长了液料从除气池到取液池的距离，增加了静置时间，减少了除气池内的液料未经静置直接流入取液池，进一步减少了进入取液池内的杂质，改善了铸件的内部质量，提高了产品的性能。

在上述任一技术方案中，优选地，所述第一通道连通于所述静置池的中下部，第二通道连通于静置池的中上部。

在该技术方案中，由于工艺上的要求，要定期在除气池内投入清渣剂进行氧化夹渣清理，会产生较多的氧化夹渣物与清渣剂物理及化学反应形成的混合物浮渣漂浮在液面上，石墨转子转动时会将一部分浮渣卷入到液面以下，所以通过第一通道连通与除气池的中下部，减少浮渣进入静置池，通过第二通道连通于静置池的中上部，即可阻止浮渣流入取液池，又能最大限度的降低沉在静置池下部的杂质随着液料流入取液池内，进一步减少了进入取液池内的杂质，改善了铸件的内部质量，提高了产品的性能。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：第二炉体，设在第一炉体和加液槽之间，第二炉体的底部与第一炉体通过径流通道连通，第二炉体与加液槽连通，其中，第二炉体的底部位置高于第一炉体的最高液面位置，液料从加液槽流入第二炉体，在惰性气体喷洒精炼剂时，第二炉体用于对液料进行初步除气除渣，初步除气除渣后的液料流入第一炉体。

在该技术方案中，通过在第一炉体和加液槽之间设第二炉体，实现对液料的初步除气除渣，可以进一步降低实际使用的液料内的杂质，并持续向第一炉体内补充液料，保持第一炉体、除气池、取液池等的液面高度，方便一次性从取液池舀取额定量的液料，提高铸造的产品的性能。

具体地，液料从加液槽流入第二炉体，当第二炉体内的液料达到一定的液位时，用惰性气体向第二炉体内喷洒精炼剂，进行初步的除气除渣处理，提高液料的洁净度，然后从第二炉体底部通过径流通道小径流持续流入第一炉体，保持径流通道内的液料不凝结，并持续向第一炉体内补充液料，保持第一炉体内的液料一直处于较充足的状态，还可以将液料中的浮渣等截留在第二炉体内，提高第一炉体内液料的洁净度，进而提高取液池内液料的洁净度，从而提高铸造的产品的性能。

在上述任一技术方案中，优选地，取液池的口径大于回流池的口径，取液池的口径大于静置池的口径。

在该技术方案中，取液池的口径大于回流池的口径，使得抽液泵抽取过来的液料可以很快就充满回流池并溢流回第一炉体，减少在回流池的停留时间，减少热量损失，取液池的口径大于静置池的口径，在达到静置目的同时，可以有效减少液料在静置池的停留时间，减少热量损失。

在上述任一技术方案中，优选地，抽液泵为石墨叶轮泵或氮化硅叶轮泵。

在该技术方案中，抽液泵为石墨叶轮泵或氮化硅叶轮泵，石墨或氮化硅材料的化学性能稳定，不会与液料，尤其是活跃金属(如铝液)，发生化学反应，不会污染及破坏液料的化学成分，耐高温性能好，可以提高使用寿命，减少维修更换。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的铸造用节能保温炉的结构示意图，

其中，图1中附图标记与部件之间的对应关系为：

102第一炉体，104加液槽，106取液池，108回流池，110溢流通道，112除气池，114静置池，116第一通道，118第二通道，120第二炉体，122径流通道。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图1对根据本发明的实施例的铸造用节能保温炉进行具体说明。

如图1所示，根据本发明的实施例的铸造用节能保温炉，包括按照液料流向依次设置的加液槽104、与加液槽104连通的第一炉体102以及与第一炉体102连通的取液池106，还包括：回流池108，与取液池106连通，回流池108通过溢流通道110与第一炉体102连通，回流池108的池壁高度高于取液池106的池壁高度，回流池108内设有抽液泵，其中，液料从加液槽104流入第一炉体102，第一炉体102用于对液料进行加热，加热后的液料流入取液池106，在抽液泵转动工作时，液料由取液池106被吸入回流池108，然后经溢流通道110流回第一炉体102。

在该实施例中，通过抽液泵抽取与回流池108连通的取液池106内的液料并使回流池108的液面升高后，回流池108的液料经溢流通道110流回第一炉体102重新加热，取液池106也因为液面下降，从第一炉体102补充新的液料到取液池106中，从而形成循环流动、循环加热，一方面，降低了取液池106和第一炉体102内的液料的温度差，提高了液料的温度稳定性和可控性，减小了因取液池106内液料温度降低而导致的大量针孔、欠铸、缩松等铸造缺陷问题，提高了铸件的质量，另一方面，减少了因取液池106内液料温度降低而人工搬运至加液槽104内重新由第一炉体102加热情况的发生，降低了劳动强度和能耗，节约了人力和资源。

通过回流池108内的抽液泵转动抽液工作，部分替代生产过程中的液料使用，可以将液料由静止在取液池106内被吸入回流池108内，通过主动持续的减少取液池106内的液料，实现取液池106内液料的自我补充和加热，提高实现了液料循环流动回流的可行性。

另外，回流池108的液面高度高于第一炉体102的液面高度，这样可以在重力的作用下通过溢流通道110溢流回第一炉体102。

具体地，通过转运包将液料加入加液槽104，加液槽104上设有对应的液面高度刻度，第一炉体102，加液槽104的液面高度即第一炉体102的液面高度，可以通过读取加液槽104的液面高度来判断第一炉体102内液料的量，液料从加液槽104流入第一炉体102，第一炉体102对液料进行加热和保温，加热后的液料从第一炉体102的底部流入取液池106，取液池106内的液料在回流池108内抽液泵的转动吸引力下，被吸入回流池108，在回流池108的液面高度高于第一炉体102的液面高度时，液料通过溢流通道110溢流回第一炉体102，取液池106内的液料液面下降，第一炉体102内的液料液面高于取液池106内的液料液面，第一炉体102内的液料在重力作用下自动补充到取液池106内，对原有取液池106内的液料进行补充及热量传递，实现取液池106内的液料的再次加热，使得取液池106内的液料温度稳定，维持在铸造工艺要求的温度范围内，不但提高了铸件的质量，而且降低了加热和保温的能耗。

在上述任一实施例中，优选地，取液池106内设有温控传感器，以控制第一炉体102的加热功率。

在该实施例中，通过在取液池106内设温控传感器，来控制第一炉体102的加热功率，使得取液池106内的温度控制更加精确，更好的符合铸造工艺要求，而且以取液池106内液料的温度作为第一炉体102加热的温度控制标准，由于取液池106与第一炉体102内的液料温度差异小，可以在符合铸造工艺要求的前提下，降低第一炉体102内液料的保温和加热的能耗。

当液料为铝液时，取液池106内的温度保持在680℃～720℃，当温控传感器检测到取液池106内的温度低于680℃时，控制加大第一炉体102的加热功率，当温控传感器检测到取液池106内的温度高于720℃，控制减小第一炉体102的加热功率或关闭第一炉体102的加热操作。

另外，在取液池106内设温控传感器，相对于现有技术中的在第一炉体102内设温控传感器，温控传感器无需承受炉体内火焰和烟气的熏烤，也不受清理炉体壁废渣操作的影响，不易损坏，提高了温控传感器的使用寿命，且维修更换更加方便，温控传感器也可以用温控热电偶来替代。

在上述实施例中，优选地，还包括：除气池112，设在第一炉体102与取液池106之间，除气池112与第一炉体102的底部连通，除气池112与取液池106连通，除气池112内设有除气转子，其中，液料从第一炉体102流入除气池112，在除气转子的中心通入惰性气体并旋转工作时，除气池112用于对液料进行除气除渣，除气除渣后的液料流入取液池106。

在该实施例中，通过设在第一炉体102与取液池106之间的除气池112对液料进行除气除渣，可以有效除去液料中的氢和氧化夹渣等杂质，减少铸造缺陷，提高铸件的质量。

通过在除气转子的中心通入惰性气体(如高纯度的氮气)并旋转工作，可以将惰性气体破碎成大量的弥散气泡，并使弥散气泡分散在液料中，气泡在液料中靠气体分压差和表面吸附原理，吸收液料中的氢，吸附氧化夹渣等杂质，并随气泡上升而被带出液料表面，提高了液料的纯净度，进而提高了铸件的质量。

在上述任一实施例中，优选地，除气转子为石墨转子或氮化硅转子。

在该实施例中，把石墨转子或氮化硅转子作为除气转子，减小了因除气转子受高温影响变形而导致的除气效果差和增加杂质情况的发生，石墨转子由高纯度高密度石墨制成，耐高温性能好，不易变形，石墨或氮化硅材料的化学性能稳定，不会与液料尤其是活跃金属如铝液发生化学反应，不会污染及破坏液料的化学成分，耐高温性能好，可以提高使用寿命，减少维修更换。

在上述任一实施例中，优选地，还包括：静置池114，设在除气池112与取液池106之间，静置池114与除气池112通过第一通道116连通，静置池114与取液池106通过第二通道118连通，其中，液料从除气池112流入静置池114，静置池114用于对液料进行静置及除渣，除渣后的液料流入取液池106。

在该实施例中，由于液料本身还有一定量的夹渣物，除气池112内的除气转子一直在旋转除气除渣，使得除气池112内液料中的夹渣物一直处于悬浮运动状态，在除气池112与取液池106之间设静置池114，使液料在进入取液池106前先在静置池114内平静下来，使得第一炉体102和除气池112内的液料的氧化夹渣和浮渣等杂质可以进一步分离，净化液料，减少进入取液池106内的杂质，改善铸件的内部质量，提高产品的性能。

具体地，除气后的液料从除气池112流入静置池114，在静置池114的静置作用下，部分杂质上浮，部分杂质下沉，定期打捞上浮的杂质和清理下沉的杂质，可以提高液料的净化度。

在上述任一实施例中，优选地，第一通道116与第二通道118错开设置。

在该实施例中，通过第一通道116与第二通道118错开设置，延长了液料从除气池112到取液池106的距离，增加了静置时间，减少了除气池112内的液料未经静置直接流入取液池106，进一步减少了进入取液池106内的杂质，改善了铸件的内部质量，提高了产品的性能。

在上述任一实施例中，优选地，第一通道116连通于静置池114的中下部，第二通道118连通于静置池114的中上部。

在该实施例中，由于工艺上的要求，要定期在除气池112内投入清渣剂进行氧化夹渣清理，会产生较多的氧化夹渣物与清渣剂物理及化学反应形成的混合物浮渣漂浮在液面上，石墨转子转动时会将一部分浮渣卷入到液面以下，所以通过第一通道116连通与除气池112的中下部，减少浮渣进入静置池114，通过第二通道118连通于静置池114的中上部，即可阻止浮渣流入取液池106，又能最大限度的降低沉在静置池114下部的杂质随着液料流入取液池106内，进一步减少了进入取液池106内的杂质，改善了铸件的内部质量，提高了产品的性能。

在上述任一实施例中，优选地，还包括：第二炉体120，设在第一炉体102和加液槽104之间，第二炉体120的底部与第一炉体102通过径流通道122连通，第二炉体120与加液槽104连通，其中，第二炉体120的底部位置高于第一炉体102的最高液面位置，液料从加液槽104流入第二炉体120，在惰性气体喷洒精炼剂时，第二炉体120用于对液料进行初步除气除渣，初步除气除渣后的液料流入第一炉体102。

在该实施例中，通过在第一炉体102和加液槽104之间设第二炉体120，实现对液料的初步除气除渣，可以进一步降低实际使用的液料内的杂质，并持续向第一炉体102内补充液料，保持第一炉体102、除气池112、取液池106等的液面高度，方便一次性从取液池106舀取额定量的液料，提高铸造的产品的性能。

具体地，液料从加液槽104流入第二炉体120，当第二炉体120内的液料达到一定的液位时，用惰性气体向第二炉体120内喷洒精炼剂，进行初步的除气除渣处理，提高液料的洁净度，然后从第二炉体120底部通过径流通道122小径流持续流入第一炉体102，保持径流通道122内的液料不凝结，并持续向第一炉体102内补充液料，保持第一炉体102内的液料一直处于较充足的状态，还可以将液料中的浮渣等截留在第二炉体120内，提高第一炉体102内液料的洁净度，进而提高取液池106内液料的洁净度，从而提高铸造的产品的性能。

在上述任一实施例中，优选地，取液池106的口径大于回流池108的口径，取液池106的口径大于静置池114的口径。

在该实施例中，取液池106的口径大于回流池108的口径，使得抽液泵抽取过来的液料可以很快就充满回流池108并溢流回第一炉体102，减少在回流池108的停留时间，减少热量损失，取液池106的口径大于静置池114的口径，在达到静置目的的同时，可以有效减少液料在静置池114的停留时间，减少热量损失。

在上述任一实施例中，优选地，抽液泵为石墨叶轮泵或氮化硅叶轮泵。

在该实施例中，抽液泵为石墨叶轮泵或氮化硅叶轮泵，石墨或氮化硅材料的化学性能稳定，不会与液料，尤其是活跃金属(如铝液)，发生化学反应，不会污染及破坏液料的化学成分，耐高温性能好，可以提高使用寿命，减少维修更换。

实施例

如图1所示，在加液槽104内加入液料后，液料从加液槽104流入第二炉体120，在第二炉体120内的液料达到一定的液位后，在喷粉机内装入精炼剂并接通惰性气体喷洒精炼剂，对液料进行初步除气除渣净化处理，初步除气除渣净化处理后的液料从第二炉体120底部通过径流通道小径流持续的流入第一炉体102，在第一炉体102加热，加热后的液料从第一炉体102流入除气池112，通过除气池112内的除气转子通入惰性气体，进一步的对液料进行除气除渣，除气除渣后的液料从除气池112通过第一通道116流入静置池114，在静置池114内静置，使得液料内的浮渣等杂质可以进一步分离，静置池114内的液料通过第二通道118流入取液池106，取液池106的液料一部分被取用铸造产品，另一部分则在回流池108内抽液泵转动产生的吸力作用下被吸入回流池108内，回流池108内的液体通过溢流通道110流回第一炉体102内，重新加热，使的第一炉体102、除气池112、静置池114、取液池106和回流池108的液料形成了一个循环流动、循环加热的通道，以使得取液池106内的液料和第一炉体102内的液料的温差不大，降低加热的能耗，提高取液池106内液料温度的稳定性。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明提出了一种铸造用节能保温炉，通过与取液池连通的回流池，使得液料通过溢流通道流回第一炉体，重新加热，降低了取液池和第一炉体内的液料的温度差，提高了液料的温度稳定性和可控性，降低了液料的杂质，进而提高了铸件的质量，降低了能耗。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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