CN203853542U - 一种浸没式铝及其合金液体加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浸没式铝及其合金液体加热装置：其包括浇注料炉(3)，浇注料炉具有U型腔，所述U型腔一侧腔体顶端为进料口(1)，在该一侧腔体中设有过滤器(2)；另一侧腔体底端为出料口(12)，顶端设有液体密封罩(8)，在液体密封罩(8)上方进一步设有加热装置密封罩(6)，在液体密封罩(8)和加热装置密封罩(6)之间具有气腔(4)，加热管(11)能够穿过液体密封罩(8)伸入所述另一侧腔体中，带有碳硅棒接线装置(5)的U型硅碳棒(9)穿过加热装置密封罩(6)伸入加热管(11)内。该浸没式铝及其合金液体的加热装置提高工作效率，降低了生产成本，并且铝及其合金液体的杂质少品质优异。

Description

一种浸没式铝及其合金液体加热装置

技术领域

本实用新型涉及铝合金铸造加工配套设备技术领域，尤其涉及的是一种浸没式铝及其合金液体加热装置。

背景技术

在一般的铝合金铸造加工过程中，通常需要对铝及其合金液体进行保温加热，以便后续工艺实施。

目前，公知的铝及其合金液体加热装置主要分为两种，一种是利用柴油燃烧机，将柴油在液体表面燃烧传递热能加热；另外一种是将硅碳棒装在液体上方，利用电能对液体辐射加热两种方式。但是这两种装置的能源利用率都很低，液体的杂质含量偏高，温度控制精度过低。不仅加热率低，而且严重影响生产产品质量。

因此，如何提高铝液及其合金液体加热装置的工作效率并降低加热过程中铝及其合金液体的杂质，是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种浸没式铝及其合金液体的加热装置，该加热装置工作效率高，能源利用率高，降低了生产成本，并且铝及其合金液体的杂质少品质优异。

本实用新型的技术方案如下：

一种浸没式铝及其合金液体加热装置，其包括浇注料炉，浇注料炉具有U型腔，所述U型腔一侧腔体顶端为进料口，在该一侧腔体中设有过滤器；另一侧腔体底端为出料口，顶端设有液体密封罩，在液体密封罩上方进一步设有加热装置密封罩，在液体密封罩和加热装置密封罩之间具有气腔，一个或多个加热管能够穿过液体密封罩伸入所述另一侧腔体中，一个或多个带有碳硅棒接线装置的U型硅碳棒穿过加热装置密封罩伸入加热管内，所述加热装置密封罩上设有热电偶温度传感器插口、气体注入口、压差测量控制装置口。

优选地，所述U型腔一侧腔体的上段的截面为倒梯形(上大下小的梯形)，所述过滤器设置在倒梯形的中部(例如倒梯形的1/3～2/3的高度位置)。

优选地，耐热浇注料为石墨、粘土混合物。

优选地，过滤器为叠放的陶瓷过滤板或碳化硅过滤板(例如10-60ppi市售蜂窝状陶瓷过滤板，进一步例如30ppi蜂窝状过滤板)。所述的陶瓷过滤板或碳化硅过滤板为2-12块，优选为4-10块，最优选为4-8块。

优选地，浸没式加热器上的U型硅碳棒的数目为2-8个。优选一个加热管对应一个U型硅碳棒。

优选地，加热管与所述U型腔底端的距离为4-8cm，相邻加热管间的距离为15-35cm，优选为19-31cm,更优选为23-27，最优选25cm。对于相邻加热管间距离的选择，距离过近则增加加热管的数目导致生产成本升高，距离过远则液体的升温速度较慢，降低工作效率。

优选地，加热管管壁与所述U型硅碳棒之间的距离为1-3cm，优选为2cm。

优选地，过滤器为8块叠放的陶瓷过滤板，加热管与所述U型腔底部的距离为6cm，相邻加热管间的距离为25cm。所述加热管管壁与所述U型硅碳棒距离为2cm。加热管与U型硅碳棒的数目各为4个。

优选地，加热装置进一步设置用于测定气腔内的氧含量的测氧仪，其根据氧含量的变化控制补气开关动作，保证装置氧含量在0.5～1.5％内。

上述装置在工作过程中，通过过滤器、液体密封罩、加热装置密封罩形成密闭的加热空间，通过气体注入口通入例如氮气，形成氮气保护层。铝及其合金液体从进料口通过过滤器进入U型腔的腔体内，因为过滤器的作用使铝及其合金液体内杂质含量降低，硅碳棒接线装置联通电源使U型硅碳棒放热，U型硅碳棒外部套有加热管，热量通过加热管加热液体。

将原溶解的金属液体通过特殊装置过滤，在不粘金属液体的浇注料炉中，让金属液体流入加热腔内，加热腔内注入惰性气体N2保护。整个加热过程都是在一个密封的加热腔内进行，且有惰性气体保护，免于表面氧化。金属液体在一个密封的加热腔内，加热腔内注入氮气保护，加热器不与金属液体直接接触，对整个加热过程中的金属液体温度进行监控，根据实际的金属液体温度，调节U型硅碳棒的加热功率，有效的提高加热效率。加热腔内密封，加热装置采用自动补气技术补充氮气，加热器不与金属液体直接接触。

加热的过程中，压差测量控制装置通过压差测量控制装置口对整个加热过程中的氮气含量和氮气压力进行监控，自动补充氮气，保证装置氧含量在0.5～1.5％内，氮气压力略高于常态下空气压力，免于铝及其合金液体表面氧化。从热电偶温度传感器插口探入测温热电偶对整个加热过程中的铝及其合金液体的温度进行监控，保证温度误差在5℃～10℃之间，并根据实际的金属液体温度，调节U型硅碳棒的加热功率，有效的提高加热效率。铝及其合金液体达到规定的温度例如850℃，从出料口放出，进入下一工序。

本实用新型的有益效果是：

1、浸入式加热，热量直接传导给铝及其合金液体，热量损失小，测温热电偶进行精确的温度控制，调节U型硅碳棒的加热功率，有效的提高加热效率，将原来的加热装置的加热率提高了20％左右。

2、通过安装过滤器及加热过程中的氮气保护手段，使得被加热的铝及其合金液体杂质含量低，品质优异。

3、本实用新型提供的浸入式铝液及其合金液体加热装置克服了铝及其合金液体加热率低，加热的铝及其合金液体品质低的缺点，工作效率提高，降低生产成本，使得被加热的铝及其合金液体杂质含量低，品质优异。不仅能提高产品质量，而且大大降低了生产成本。

4、采用新型耐腐蚀传热材料做成加热装置，加热后浸没入一溶解的铝及其合金液体中，加热源放入加热管内加热液体。

5、原溶解的铝及其合金液体通过特殊设计的过滤装置过滤，过滤后的铝及其合金液体流入加热腔内加热。

6、加热装置采用自动补气技术补充氮气。加热装置密闭设计，有专用的测定氧含量的自动化仪表。测氧仪根据氧含量的变化控制补气开关动作，保证装置氧含量在0.5～1.5％内。

7、加热装置开有直接测量合金液体温度的插口，可***进口耐腐蚀高温传热保护套管，套管内装有测温热电偶，可直接测量合金液体温度，保证温度误差在5℃～10℃之间。

附图说明

图1是浸没式铝及其合金液体加热装置的剖面结构图；

图2是浸没式铝及其合金液体加热装置俯视图。

1 进料口

2 过滤器

3 浇注料炉

4 气腔

5 硅碳棒接线装置

6 加热装置密封罩

7 气体注入口(注氮口)

8 液体密封罩

9 U型硅碳棒

10 铝或其合金液体

11 加热管

12 出料口

13 热电偶温度传感器插口

14 差压测量控制装置口

具体实施方式

本实用新型提供一种浸没式铝及其合金液体加热装置。为使本领域技术人员更好的理解本实用新型技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做出进一步的详细说明。

参考图1，图1为本实用新型所提供的浸没式铝及其合金液体加热装置的剖面结构图。

在具体实施方式中，本实用新型所提供的浸没式铝及其合金液体加热装置，其包括浇注料炉3，浇注料炉具有U型腔，所述U型腔一侧腔体顶端为进料口1，在该一侧腔体中设有过滤器2；另一侧腔体底端为出料口12，顶端设有液体密封罩8，在液体密封罩8上方进一步设有加热装置密封罩6，在液体密封罩8和加热装置密封罩6之间具有气腔4，一个或多个加热管11能够穿过液体密封罩8伸入所述另一侧腔体中，一个或多个带有碳硅棒接线装置5的U型硅碳棒9穿过加热装置密封罩6伸入加热管11内，所述加热装置密封罩6上设有热电偶温度传感器插口13、气体注入口(注氮口)7、压差测量控制装置口14。

在图1中将原溶解的铝及其合金液体从液体进料口1处倒入，经由过滤器2处过滤，然后流入加热腔内。在图1中将硅碳棒9和加热管11加热后浸入已溶解的铝及其合金液体中。在加热装置中由气体注入口7中注入氮气，对整个加热过程中的氮气4含量和氮气压力进行监控，控制氧含量在0.5～1.5％之间，保证加热装置内的氮气压力略高于常态下空气压力。在图2中在热电偶温度传感器插口13***热电偶对整个加热过程的温度进行监控，保证温度在±5℃之间。

图2是本实用新型提供的浸没式铝及其合金液体加热装置俯视图，其中1为进料口，5为碳硅棒接线装置，11为加热管，13为热电偶温度传感器插口，14为压差测量控制装置口。

该装置在工作过程中，通过过滤器2、液体密封罩8与加热装置密封罩6形成密闭的加热空间，通过气体注入口(注氮口)7向气腔4通入氮气，形成氮气保护层。铝及其合金液体从进料口1通过过滤器2进入U型腔的腔体内，因为过滤器2的作用使铝及其合金液体内杂质含量降低，图中10为铝或其合金液体。硅碳棒接线装置5联通电源使U型硅碳棒9放热，U型硅碳棒外部9套有加热管11，热量通过加热管传导给铝或其合金液体10。

加热的过程中，压差测量控制装置(图中未示出)通过压差测量控制装置口14和测氧仪(未示出)对整个加热过程中的氮气含量和氮气压力进行监控，自动补充氮气，保证装置内氧含量在0.5-1.5％，氮气压力略高于常态下空气压力(例如比常态下空气压力高1％～10％)，免于铝及其合金液体表面氧化。从热电偶温度传感器插口13探入测温热电偶(图中未示出)对整个加热过程中的铝或其合金液体10的温度进行监控，保证温度误差在5℃～10℃之间，并根据实际的金属液体温度，调节U型硅碳棒9的加热功率，有效的提高加热效率。铝或其合金液体达到规定的温度，例如850℃，从出料口12放出，进入下一工序。

优选地，浇注料为石墨、粘土混合物。

优选地，过滤器2为叠放的陶瓷过滤板或碳化硅过滤板。所述的陶瓷过滤板或碳化硅过滤板为2-12块，优选为4-10块，最优选为4-8块。在一个实施例中为5块。

优选地，所述的浸没式加热器上的U型硅碳棒9的数目为2-8个。在一个实施例中为3个。

优选地，浸没式加热器上的加热管11与所述U型腔底端的距离为4-8cm，相邻加热管间的距离为15-35cm，优选为19-31cm,更优选为23-27cm，最优选25cm。对于相邻加热管间距离的选择，距离过近则增加加热管的数目导致生产成本升高，距离过远则液体的升温速度较慢，降低工作效率。

优选地，加热管11管壁与所述U型硅碳棒9之间的距离为1-3cm。

本实用新型提供的浸没式加热器，热量直接传导给铝及其合金液体，热量损失小，测温热电偶进行精确的温度控制，调节U型硅碳棒的加热功率，有效的提高加热效率，将原来的加热装置的加热率提高了20％左右。通过安装过滤器及加热过程中的氮气保护手段，使得被加热的铝及其合金液体杂质含量低，品质优异。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种浸没式铝及其合金液体加热装置，其特征在于：其包括浇注料炉（3），浇注料炉具有U型腔，所述U型腔一侧腔体顶端为进料口（1），在该一侧腔体中设有过滤器（2）；另一侧腔体底端为出料口（12），顶端设有液体密封罩（8），在液体密封罩（8）上方进一步设有加热装置密封罩（6），在液体密封罩（8）和加热装置密封罩（6）之间具有气腔（4），一个或多个加热管（11）能够穿过液体密封罩（8）伸入所述另一侧腔体中，一个或多个带有碳硅棒接线装置（5）的U型硅碳棒（9）穿过加热装置密封罩（6）伸入加热管（11）内，所述加热装置密封罩（6）上设有热电偶温度传感器插口（13）、气体注入口（7）、压差测量控制装置口（14）。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述U型腔一侧腔体的上段的截面为倒梯形，所述过滤器设置在倒梯形的中部。

3.根据权利要求1或2所述的加热装置，其特征在于，所述过滤器（2）为叠放的陶瓷过滤板或碳化硅过滤板。

4.根据权利要求3所述的加热装置，所述的陶瓷过滤板或碳化硅过滤板为4-12块。

5.根据权利要求1或2所述的加热装置，其特征在于，所述U型硅碳棒（9）的数目为2-8个。

6.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，所述加热管（11）与所述U型腔底部的距离为4-8cm，相邻加热管（11）间的距离为15-35cm。

7.根据权利要求1或2所述的加热装置，其特征在于，所述加热管（11）管壁与所述U型硅碳棒（9）之间的距离为1-3cm。

8.根据权利要求1或2所述的加热装置，其特征在于，其进一步设置用于测定气腔内的氧含量的测氧仪。

9.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述过滤器（2）为8块叠放的陶瓷过滤板，所述加热管（11）与所述U型腔底端的距离为6cm，相邻加热管（11）间的距离为25cm，所述加热管（11）管壁与所述U型硅碳棒（9）距离为2cm，加热管（11）与U型硅碳棒（9）的数目各为4个。