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Title:
MOLTEN ALUMINUM HOLDING FURNACE PROVIDED WITH PURIFICATION SYSTEM AND MOLTEN ALUMINUM TEMPERATURE DETECTION METHOD THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/204986
Kind Code:
A1
Abstract:
A molten aluminum holding furnace provided with a purification system and a molten aluminum temperature detection method, the holding furnace comprising: a furnace body (1), provided thereon with a storage space (2) for storing molten aluminum and a feeding port (3) in communication with the storage space (2); a thermal cover (4), used for covering the storage space (2) and the feeding port (3); and a degassing device (5), used for removing gas from within the molten aluminum stored in the storage space (2). The storage space (2) comprises: a purification chamber (21), which is in communication with the feeding port (3), the degassing device (5) being arranged at the bottom of the purification chamber (21); and a molten aluminum acquisition chamber (22), which is in communication with the purification chamber (21), so that a user may take out molten aluminum. The present molten aluminum holding furnace may prolong the service life of the degassing device while effectively removing gas from the molten aluminum and may reduce energy consumption.

Inventors:
ZHUANG JINGWEI (CN)
ZHANG RUIMIN (CN)
LI QIANG (CN)
GE DAOKAI (CN)
LONG JIANG (CN)
JIANG MINGZHI (CN)
ZHANG JUN (CN)
ZHENG XIAOBIN (CN)
QING YI (CN)
Application Number:
PCT/CN2018/084277
Publication Date:
October 31, 2019
Filing Date:
April 24, 2018
Export Citation:
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Assignee:
ANHUI ALTECH CO LTD (CN)
International Classes:
F27B14/08; C22B9/05; C22B21/06; F27B14/14; F27B14/20
Foreign References:
CN1409079A2003-04-09
CN107354322A2017-11-17
CN102747237A2012-10-24
CN206188868U2017-05-24
JPH10118763A1998-05-12
CN2330662Y1999-07-28
CN101781712A2010-07-21
CN101981210A2011-02-23
CN103411422A2013-11-27
JPH06346162A1994-12-20
US20140271219A12014-09-18
Attorney, Agent or Firm:
SHENZHEN HUIBANG INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY FIRM (CN)
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Claims:
权利要求书

[权利要求 1] 一种带有净化系统的铝液保温炉, 其特征在于, 所述保温炉包括: 炉体, 所述炉体上设有存放铝液的存放空间, 以及与所述存放空间连 通的进料口;

保温盖, 所述保温盖用于封盖所述存放空间与所述进料口; 除气装置, 所述除气装置用于除去存放在所述存放空间内铝液内的气 体;

其中, 所述存放空间包括:

净化室, 所述净化室与所述进料口相接通, 所述除气装置设于所述净 化室底部;

取液室, 所述取液室与所述净化室相接通, 以便用户取出铝液。

[权利要求 2] 如权利要求 1所述的带有净化系统的铝液保温炉, 其特征在于, 所述 除气装置包括: 除气转子, 以及驱动所述除气转子转动的驱动装置; 其中所述除气转子包括:

除气转轴, 所述除气转轴在轴向设有通气孔, 所述除气转轴的第一端 位于所述净化室内, 所述除气转轴的第二端位于所述炉体外, 其中, 所述第二端与所述驱动装置相接;

除气转盘, 所述除气转盘设于所述除气转轴的第一端。

[权利要求 3] 如权利要求 1所述的带有净化系统的铝液保温炉, 其特征在于, 所述 保温炉还包括:

过滤装置, 所述过滤装置用于过滤铝液中的残渣; 其中, 所述净化室与所述进液口之间和 /或所述净化室与所述取液室 之间设置有能够安装所述过滤装置的安装位。

[权利要求 4] 如权利要求 3所述的带有净化系统的铝液保温炉, 其特征在于, 所述 过滤装置包括 N个过滤板;

所述安装位包括 M个均可单独安装所述过滤板的安装槽, M个所述安 装槽沿铝液的流动方向依次设置, 其中 M2N21。

[权利要求 5] 如权利要求 1所述的带有净化系统的铝液保温炉, 其特征在于, 所述 保温炉还包括:

辐射加热器, 所述辐射加热器设置在所述保温盖内壁;

排气孔, 所述排气孔设置在所述保温盖上;

所述排气孔处设有单向导通装置, 以避免外界空气进入。

[权利要求 6] 如权利要求 5所述的带有净化系统的铝液保温炉, 其特征在于, 所述 保温炉还设有可检测炉体内铝液温度的温度检测器, 以及与所述温度 检测器电性连接, 并能控制辐射加热器启停的控制器。

[权利要求 7] 如权利要求 1所述的带有净化系统的铝液保温炉, 其特征在于, 所述 保温盖包括:

第一封盖, 所述第一封盖用于封盖所述进液口; 第二封盖, 所述第二封盖用于封盖所述净化室; 第三封盖, 所述第三封盖用于封盖所述取液室; 其中, 所述第一封盖、 所述第二封盖以及所述第三封盖均可单独打开

[权利要求 8] 如权利要求 1所述的带有净化系统的铝液保温炉, 其特征在于, 所述 保温盖设有:

第一窗口, 所述第一窗口与所述进液口相对设置; 第二窗口, 所述第二窗口与所述取液室相对设置; 其中, 所述第一窗口以及所述第二窗口均可单独打开。

[权利要求 9] 一种应用于权利要求 1-8任意一项所述的带有净化系统的铝液保温炉 铝液温度的检测方法, 其特征在于, 包括以下步骤:

当温度检测器检测到的温度低于设定的数值时, 向控制器发送电信号 , 进而控制辐射加热器启动;

当温度检测器检测到的温度高于设定的数值时, 向控制器发送电信号 , 进而控制辐射加热器停止工作。

[权利要求 10] 如权利要求 9所述铝液保温炉铝液温度的检测方法, 其特征在于, 所 述温度检测器设置在壁保温盖上, 并能够伸入净化室内的铝液中, 所 述控制器采用 PLC或单片机。

Description:
发明名称:带有净化系统的铝液保温炉及其铝 液温度的捡测方法 技术领域

[0001] 本发明涉及压铸设备技术领域, 特别涉及一种铝液保温炉及其铝液温度的检测 方法。

背景技术

[0002] 压力铸造, 简称压铸, 旨在高压作用下, 是液态或半液态金属以较高的速度填 充镇压铸型腔, 并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法, 压铸工艺中, 铝液 的质量直接影响压铸产品的质量, 使用净化不合格的铝液会使压铸品出现气孔 等不良现象, 影响压铸件外观甚至性能。

[0003] 对于上述问题, 专利号为 CN201320671177.5的实用新型专利给出了一种铝液 炼除气除渣装置, 具体为: “铝液精炼除气除渣装置, 包括上端开口的保温炉 1和 支架 2, 所述保温炉 1具有一个盖体 3 , 盖体 3通过连接杆与升降板 4连接, 升降板 4通过液压伸缩杆 5与支架 2连接, 盖体 3的下端连接有搅拌轴 6 , 盖体 3的上端设 置有驱动电机 7 , 搅拌轴 6的上端垂直穿过盖体 3并与驱动电机 7连接, 搅拌轴 6的 下端置于保温炉 1内, 所述搅拌轴 6的下端还连接有石墨转子 8 , 石墨转子 8的表 面具有多个气孔, 搅拌轴 6为中空轴, 搅拌轴 6内设置有通气管道, 通气管道一 端伸出搅拌轴 6与氮气发生器连接, 通气管道的另一端与石墨转子 8的气孔连通

[0004] 然而, 上述方案在实际使用过程中, 由于铝液的高温影响, 搅拌轴在铝液与空 气交界处极易发生氧化腐蚀, 降低了搅拌轴的寿命, 即降低了整个除气装置的 使用寿命, 同时由于搅拌轴需要伸入铝液底部, 故整个除气装置的长度、 重量 过大, 不仅影响盖体的打开, 给用户的使用带来不便。

发明概述

技术问题

[0005] 本发明的目的是提供一种有效去除铝液中的气 体的同时提高除气装置的使用寿 命, 并降低能耗的带有净化系统的铝液保温炉。 本发明的另一目的是提供一种 操作者可以根据实际需要设置相应的温度值作 为临界值来控制辐射加热器的启 / 停, 使辐射加热器的工作更加合理方便的铝液保温 炉的铝液温度检测方法。 问题的解决方案

技术解决方案

[0006] 本发明的技术解决方案是所述带有净化系统的 铝液保温炉, 其特殊之处在于, 所述保温炉包括:

[0007] 炉体, 所述炉体上设有存放铝液的存放空间, 以及与所述存放空间连通的进料

[0008] 保温盖, 所述保温盖用于封盖所述存放空间与所述进料 口;

[0009] 除气装置, 所述除气装置用于除去存放在所述存放空间内 铝液内的气体;

[0010] 其中, 所述存放空间包括:

[0011] 净化室, 所述净化室与所述进料口相接通, 所述除气装置设于所述净化室底部

[0012] 取液室, 所述取液室与所述净化室相接通, 以便用户取出铝液。

[0013] 作为优选: 所述除气装置包括: 除气转子, 以及驱动所述除气转子转动的驱动 装置;

[0014] 其中所述除气转子包括:

[0015] 除气转轴, 所述除气转轴在轴向设有通气孔, 所述除气转轴的第一端位于所述 净化室内, 所述除气转轴的第二端位于所述炉体外, 其中, 所述第二端与所述 驱动装置相接;

[0016] 除气转盘, 所述除气转盘设于所述除气转轴的第一端。

[0017] 作为优选: 所述保温炉还包括: 过滤装置, 所述过滤装置用于过滤铝液中的残 渣;

[0018] 其中, 所述净化室与所述进液口之间和 /或所述净化室与所述取液室之间设置 有能够安装所述过滤装置的安装位。

[0019] 作为优选: 所述过滤装置包括 N个过滤板;

[0020] 所述安装位包括 M个均可单独安装所述过滤板的安装槽, M个所述安装槽沿铝 液的流动方向依次设置, 其中 M2N21。 [0021] 作为优选: 所述保温炉还包括: 辐射加热器, 所述辐射加热器设置在所述保温 盖内壁。

[0022] 作为优选: 所述存放空间侧壁和底部均设有保温内衬层。

[0023] 作为优选: 所述保温盖上设有排气孔; 所述排气孔处设有单向导通装置, 以避 免外界空气进入。

[0024] 作为优选: 所述保温盖包括:

[0025] 第一封盖, 所述第一封盖用于封盖所述进液口;

[0026] 第二封盖, 所述第二封盖用于封盖所述净化室;

[0027] 第三封盖, 所述第三封盖用于封盖所述取液室;

[0028] 其中, 所述第一封盖、 所述第二封盖以及所述第三封盖均可单独打开 。

[0029] 作为优选: 所述保温盖设有:

[0030] 第一窗口, 所述第一窗口与所述进液口相对设置;

[0031] 第二窗口, 所述第二窗口与所述取液室相对设置;

[0032] 其中, 所述第一窗口以及所述第二窗口均可打开。

[0033] 作为优选: 所述保温炉还设有可检测炉体内铝液温度的温 度检测器, 以及与所 述温度检测器电性连接, 并能控制辐射加热器启停的控制器。

[0034] 本发明的另一技术解决方案是铝液保温炉铝液 温度的检测方法, 其特殊之处在 于, 包括以下步骤:

[0035] 当温度检测器检测到的温度低于设定的数值时 , 向控制器发送电信号, 进而控 制辐射加热器启动;

[0036] 当温度检测器检测到的温度高于设定的数值时 , 向控制器发送电信号, 进而控 制辐射加热器停止工作。

发明的有益效果

有益效果

[0037] 本发明提供的保温炉, 除气装置设置在净化室底部, 操作者打开保温盖更加方 便简单, 此外, 这样设置可避免除气装置在工作时与空气接触 , 从而避免除气 装置被腐蚀损坏, 提高了除气装置的使用寿命。 同时由于除气装置设置在净化 室底部, 降低了除气装置的尺寸, 使得除气转子安装后具有更高的同轴度, 不 会发生晃动, 不易折断, 安全性能高。

[0038] 本发明的保温盖用于封盖存放空间与进料口, 这样不仅可以减少铝液热量散失 , 还能避免铝液与空气接触, 防止了铝液受到空气污染,使铝液的质量得到 保证 , 提高铸件的质量。

[0039] 本发明存放空间的净化室与进料口通过潜流槽 连通, 可避免铝液进入净化室时 与空气接触。

[0040] 由于本发明的除气装置设置在净化室底部, 除气装置只需较短的长度即可满足 浸入铝液除气的要求, 使除气装置的安装更加稳固, 提高了设备的使用寿命和 安全性能。

[0041] 本发明的除气转子可以设置的较小、 较短, 其体积、 重量也得到极大地优化降 低, 降低了对驱动装置功率的要求, 不仅降低了生产成本, 还能实现了节能减 排的效果。 同时由于除气转子可采用较短的长度, 安装后可提高除气转子与安 装孔位的同轴度, 有效减小了除气装置在工作过程中的晃动, 不易折断。

[0042] 本发明在不同的安装槽内安装不同孔数 /孔径的过滤板时, 便可使铝液在流动 过程中得到多次净化, 进一步提高了铝液的质量。

[0043] 本发明提供的铝液温度检测方法, 可以实现对铝液的智能加热, 不仅能够保证 铝液温度一直处于适宜的范围, 还减少了操作者的劳动量。

对附图的简要说明

附图说明

[0044] 图 1是本发明提供的保温炉的整体结构示意图;

[0045] 图 2是本发明提供的一种炉体的结构示意图;

[0046] 图 3是本发明提供的另一种炉体的结构示意图;

[0047] 图 4是本发明提供的第三种炉体的结构示意图;

[0048] 图 5是本发明提供的保温炉的剖面示意图;

[0049] 图 6是本发明提供的除气装置与炉体配合处的局 示意图。

[0050] 主要组件符号说明:

[] [表 1]

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0051] 本发明下面将结合附图作进一步详述:

[0052] 请参阅图 1、 图 2所示, 在本发明提供的实施例中, 该铝液保温炉包括: 炉体 1 , 其中炉体上设有存放铝液的存放空间 2, 以及与存放空间 2连通的进料口 3 ; 保 温盖 4, 保温盖 4用于封盖存放空间 2与进料口 3 , 这样不仅可以减少铝液热量散 失, 还能避免铝液与空气接触, 防止了铝液受到空气污染,使铝液的质量得到 证, 提高铸件的质量。 同时通过保温盖 4对存放空间 2与进料口 3的封盖还可以防 止杂物掉落至铝液中。 除气装置 5 , 除气装置 5用于除去存放在存放空间 2内铝液 内的气体, 以提高铝液的质量, 进而提高铸件的质量。 其中, 在本实施例中, 存放空间包括: 净化室 21和取液室 22, 净化室 21与进料口 3相接通, 具体的在本 实施例中, 二者通过一设置在炉体表面下的潜流槽 6连通, 这样可以避免铝液进 入净化室 21时与空气接触。 取液室 22与净化室 21相接通, 操作者可以从取液室 取出铝液进行铸造。

[0053] 请参阅图 3至图 5所示, 是本发明提供的三种炉体的设置方式的示意图 , 其中图 3是一种 L型结构的炉体, 图 4是一种侧进侧出的炉体结构, 图 5是一种直进直出 的炉体结构, 当然炉体的也可以根据实际情况采用其他形式 的设计, 本发明在 此不做具体限制。

[0054] 另外, 在本实施例中, 除气装置 5设于净化室 21底部。 这样不仅方便对保温盖 4 进行开闭操作, 而且在除气过程中可以避免除气装置 5与外界空间接触, 从而避 免除气装置 5被氧化腐蚀。 同时, 由于除气装置 5是设置在净化室 21底部, 除气 装置 5只需较短的长度即可满足浸入铝液除气的要 , 使除气装置的安装更加稳 固, 提高设备的使用寿命和安全性能。

[0055] 请参阅图 6所示, 在本发明提供的实施例中, 除气装置 5包括: 除气转子 51, 以 及驱动除气转子 51转动的驱动装置 52。 在本实施例中, 由于除气装置 5设置在净 化室底部, 除气转子 51可以设置的较小、 较短, 其体积、 重量也得到极大地优 化降低, 降低了对驱动装置 52功率的要求, 不仅降低了生产成本, 还能实现了 节能减排的效果。 同时由于除气转子 51可以采用较短的长度, 安装后可以提高 除气转子与安装孔位的同轴度, 有效减小除气装置在工作过程中的晃动, 不易 折断。 另外在本实施例中, 驱动装置包括有驱动电机以及其他实现驱动电 机与 除气转子相接的连接件, 比如联轴器等。

[0056] 另外, 除气转子 51包括: 除气转轴 511, 除气转轴 511的第一端位于净化室 21内 , 除气转轴 511的第二端位于炉体 1外, 其中, 所述第二端与驱动装置 52相接。 此外, 除气转轴 511在轴向设有通气孔 (未示出) , 通气孔可以是一轴向贯穿除 气转轴的通孔, 也可以其他能够实现向净化室通气的结构。 在本实施例中, 除 气转轴 511与炉体 1配合处还设有相应的密封件 7。

[0057] 除气转子 51还包括: 除气转盘 512, 除气转盘 512设于除气转轴 511的第一端, 能够被驱动装置 52带动旋转。 在本实施例中除气原理为:旋转的转子将吹入 熔 液中的氮气 (或氩气等惰性气体) 破碎成大量的弥散气泡, 并使其分散在铝液 中。 气泡在铝液中靠气体分压差和表面吸附原理, 吸收铝液中的氢气等, 并随 气泡上升而被带出铝液。 由于气泡细小弥散, 与旋转铝液均匀混合, 并随之转 动呈螺旋形缓慢上浮, 与铝液接触时间长, 不会形成连续直线上升产生的气流 , 从而去除铝液中的有害氢等气体, 显著提高了净化效果。

[0058] 此外, 随着除气转子 51对净化室 21内的铝液进行搅动, 使净化室 21底部沉积的 残渣悬浮, 这些悬浮的残渣会被除上浮的气体带动上浮至 铝液的上流面, 方便 操作者打捞。 其中, 上浮的气体是指铝液中混合的气体被通过除气 装置打入的 惰性气体带出时形成的混合气体。

[0059] 请参阅图 1所示, 在本发明提供的实施例中, 保温炉还包括: 过滤装置 8 , 过滤 装 8置用于过滤铝液中的残渣; 其中, 过滤装置 8可以设置在净化室 21与进液口 3 之间, 也可以设置在净化室 21与取液室 22之间, 当然, 过滤装置 8可以同时设置 在上述两个区域, 与之相对的, 在本实施例中, 净化室 21与进液口 3之间和 /或净 化室 21与取液室 22之间设置有能够安装过滤装置 8的安装位。

[0060] 在本发明提供的实施例中, 过滤装置 8包括 N个过滤板; 安装位包括 M个均可单 独安装过滤板的安装槽, M个安装槽沿铝液的流动方向依次设置, 其中 M2N21 。 这样当在不同的安装槽内安装不同孔数 /孔径的过滤板时, 便可使铝液在流动 过程中得到多次净化, 进一步提高了铝液的质量。 可以理解的, 在本发明的其 他实施例中, 过滤装置也可以是其他方式的设置, 比如采用滤网等, 本发明在 此不做过多说明。

[0061] 请参阅图 2所示, 为了保证铝液的温度合适, 在本发明提供的实施例中, 保温 炉还包括: 辐射加热器 9 , 辐射加热器 9设置在保温盖 4内壁。 其中, 辐射加热器 9可以是通过硅碳棒、 电热丝等进行加热。

[0062] 进一步的, 为了使辐射加热器 9的工作更加合理方便, 在本发明提供的实施例 中, 保温炉还设有可检测炉体内铝液温度的温度检 测器, 以及与该温度检测器 电性连接, 并能控制辐射加热器 9启停的控制器。 操作者可以根据实际需要设置 相应的温度值作为临界值来控制辐射加热器 9的启 /停: 当温度检测器检测到的温 度低于某一数值时, 向控制器发送电信号, 进而控制辐射加热器 9启动; 当温度 检测器检测到的温度高于某一数值时, 向控制器发送电信号, 进而控制辐射加 热器 9停止工作。 其中, 温度检测器可以设置在保温盖上, 控制器可以采用 PLC( Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)、 单片机等。 更进一步的, 在 本实施例中, 保温炉还设有与控制器电性连接的触控显示屏 , 使操作者可以自 行设置辐射加热器 9启 /停的临界温度值。 这样操作者在设置相应的临界温度值后 , 便无需分出过多的心思去关注操心铝液温度是 否合适, 降低了操作者的劳动 强度。

[0063] 请参阅图 2所示, 为了提高保温炉的保温效果, 在本发明提供的实施例中, 存 放空间侧壁和底部均设有保温层 10。 其中, 保温层 10可以采用纤维板、 纤维棉 、 纳米板等保温材料, 或者采用保温填充料, 比如采用耐火浇注料。 在本实施 例中, 炉体包括有内衬容器 11, 以及支撑安装内衬容器 11的架体 12, 其中, 净 化室、 取液室等是内衬容器 11的容纳腔的一部分, 内衬容器 11由耐火浇注料预 制成型, 保温层设置在容器的外侧壁和底部。 可以理解的, 保温盖等相应的位 置上也可以设置保温层, 本发明在此不做过多说明。

[0064] 请参阅图 1所示, 在本发明提供的实施例中, 保温盖 4上设有排气孔 13 ; 排气孔 处设有单向导通装置, 使排气孔由内而外单向导通, 以避免外界空气进入。 其 中单向导通装置可以是单向排气阀, 单向排气阀可以设置在排气孔 13的端部或 者中间部位。 单向导同装置还可以是一翻转盖, 翻转盖通过铰链设置在排气孔 1 3的外端, 翻转盖与排气孔 13外端的侧壁形状适配, 使得正常情况下翻转盖在重 力作用下能够封闭排气孔 13 , 当保温盖内部的气压增大到一定值时, 气体会顶 开翻转盖排出。

[0065] 请参阅图 2所示, 在本发明提供的实施例中, 保温盖 4的一侧铰接于炉体 1, 使 保温盖 4可以翻转打开。 另外由于保温盖 4的重量较大, 在本实施例中, 保温炉 还设有保温盖驱动装置以开闭保温盖 4, 其中, 保温盖驱动装置可以采用电动或 液压驱动装置等。

[0066] 在实际使用过程, 操作者打开保温盖 4后, 在进料口 3、 净化室 21或者取液室 22 三处进行相关操作的频数不同, 而且相差很大, 如果每一次需要在三者中的某 一处进行操作时, 都使三处打开与空气接触, 不仅容易对铝液造成污染, 还不 利于保温。 其中, 操作者在三处的相关操作主要包括, 在进液口 3处向炉体内加 装铝液的操作, 从净化室 21处打捞残渣的操作以及在取液室 22处取出铝液的操 作等。

[0067] 因此, 在本发明提供的一种实施例中, 将保温盖 4分成若干子盖, 以便在进料 口 3、 净化室 21以及取液室 22三处可以单独打开, 减小铝液与空气的接触, 具体 的, 保温盖包括: 第一封盖, 所述第一封盖用于封盖进液口 3 ; 第二封盖, 第二 封盖用于封盖净化室 21 ; 第三封盖, 第三封盖用于封盖取液室 22。

[0068] 在本发明提供的另一种实施例中, 为了使保温盖 4可以在进料口 3以及取液室 22 两处单独打开进行操作, 在保温盖 4上设置了两个可以单独打开的窗口 (由于净 化室所对应的保温盖的区域上可能会安装有温 度检测器、 辐射加热器等元器件 , 为了避免对这些元器件造成干扰, 所以在本实施例中不在此区域开设窗口) , 具体为: 第一窗口, 第一窗口与进液口 3相对设置; 第二窗口, 第二窗口与取 液室 22相对设置。 另外, 在本实施例的一种具体实施方式中, 每一个窗口包括 : 设置在保温盖 4上的镂空部, 以及铰接于保温盖, 并开封闭该镂空部的翻转门 。 当然, 在其他实施方式中, 窗口的设置也可以是其他方式, 本发明在此不做 过多说明。

工业实用性

[0069] 以上所述仅为本发明的较佳实施例, 凡依本发明权利要求范围所做的均等变化 与修饰, 皆应属本发明权利要求的涵盖范围。