专利名称：一种闭孔泡沫铝的半连续生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种泡沫铝的生产エ艺，特别是涉及一种闭孔泡沫铝的半连续生产エ 艺。
背景技术：
泡沫铝是ー类内部存在大量气泡、且气泡分布在连续金属相中形成孔隙结构的复合材料，它将连续相铝的金属特点和分散相气孔的孔隙特性有机地结合在一体，使得其具有了密度轻、能量吸收性能良好、独特的声学与热学性能以及优异电磁屏蔽等特点，也使得其在建筑、轨道交通、机械制造与航空航天等领域有着巨大的应用潜力，目前大規模エ业化生产制备闭孔泡沫铝的方法是熔体发泡法。熔体发泡法具有エ艺简单等优点，其制备闭孔泡沫铝エ艺的大致流程为将铝锭熔化后将铝熔体倾倒到ー个增粘坩埚，在搅拌的情况下往铝熔体中加入金属钙类增粘剂，当熔体降温到合适粘度后，边搅拌边加入发泡剂，随即将含发泡剂熔体倒入发泡模具、并将发泡模具推入发泡炉，发泡完成后冷却即得到泡沫铝。尽管现有エ艺简单，但也存在如下的不足(I)所得产品性能的一致性难以有效保证。这是因为该エ艺存在多次倾倒操作，此过程中的温度、时间等參数一旦控制出现差异就会导致泡沫铝产品的泡体等性能在所难免出现差异。(2)精确操作难度大。如US. pat. 3743353 所述用TiH2作发泡剂制备泡沫铝时的搅拌发泡时间要求控制在I 2min，但加入了增粘剂与发泡剂的熔体粘度较大导致其流动性差，在倾倒过程中容易出现倾倒困难等问题出现，最終导致不同批次产品的性能差异。(3)只能间断操作，如CN1320710A所述方法改进了国外专利，使得泡沫铝操作难度大为减小，但该方法属于间隙操作；难制备出大规格泡沫铝制品。这里主要的原因依然是倾倒不可能用太长时间，而大尺寸泡沫铝制品所需铝液的量较大、倾倒过程需要较长时间，如果倾倒时间过长，势必导致后面需倾倒铝液的流动性差，且有可能出现凝固的现象；(4)控制不当时，发泡体底部会出现一定厚度的实心体， 并且泡沫体中泡体分布不均匀；(5)为了解决间隙式泡沫铝生产成本高的权限，美国专利 US. pat6984356B2与中国专利ZL200610032465. 0分别描述了ー种泡沫铝的连续制备方法与连续发泡装备，尽管这两个专利可实现泡沫铝的低成本连续生产，但难以制备出超大规格的泡沫铝制品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供ー种可生产出性能一致性良好、泡体均匀性良好的闭孔泡沫铝的半连续生产エ艺。为了解决上述技术问题，本发明提供的闭孔泡沫铝的半连续生产エ艺，包括复合模具的组装与预热、中间包与发泡炉的预热、熔体在熔炼炉中的熔制、熔炼炉中熔体经真空抬包往中间包的定量转运、增粘组份在中间包熔体中的加入、中间包中熔体往复合模具的过渡坩埚中的注入、发泡剂在复合模具的过渡坩埚中的搅拌加入、复合模具中的过渡坩埚与充型模具的分离、含熔体充型模具在发泡炉中的保温发泡以及发泡完成后充型模具在全自动冷却系统中的冷却等工序，其各工序如下(I)、复合模具组装时，先将浸泡了高温胶的石棉绳置于充型模具底板上的凹槽中，然后将过渡坩埚吊入、使过渡坩埚的底部嵌入凹槽，随后，用高温胶与石棉粉所调制的膏状物将过渡坩埚与充型模具相接处填充满，即得到复合模具；(2)、复合模具的预热，在隧道预热窑中完成；(3)、熔体在熔炼炉中的熔制，指的是，将纯铝或铸造铝合金中的任何一种加到熔炼炉中进行加热熔化，并保温；(4)、熔炼炉中熔体经真空抬包往中间包的定量转运，指的是，将真空抬包的吸铝管从熔炼炉上部的插孔插入熔炼炉熔体中进行定量吸铝，然后使真空抬包中铝液沿出铝口、从真空抬包的导流孔注入中间包中；(5)、所述增粘组份在中间包熔体中的加入，指的是，使熔体增粘组份通过中间包上所装配搅拌装置上的调节阀加入到中间包熔体中，加入时必须启动搅拌装置进行强烈搅拌;￠)、所述中间包中熔体往复合模具的过渡坩埚中的注入，指的是，打开中间包下部的塞子使含增粘剂的熔体沿溜槽流入复合模具的过渡坩埚中，当过渡坩埚中熔体达到预设高度后，用塞子堵上中间包的流口 ；(7)、所述发泡剂在复合模具的过渡坩埚中的搅拌加入，指的是，过渡坩埚中熔体粘度达到要求后，启动可负压吸入发泡剂的搅拌装置进行熔体的搅拌，同时，使发泡剂通过搅拌装置上的调节阀在负压下进入熔体；(8)、所述复合模具中的过渡坩埚与充型模具的分离，指的是，通过升降装置将过渡坩埚吊离充型模具，使熔体在重力作用下自动流入充型模具中，从而实现了过渡坩埚与充型模具的分离；(9)、所述含熔体充型模具在发泡炉中的保温发泡，指的是，将含熔体充型模具推入发泡炉中保温一段时间；(10)、所述发泡完成后充型模具在全自动冷却系统中的冷却，指的是，使充型模具进入全自动冷却系统，并启动冷却风扇、同时打开雾化蓬淋头，冷却一段时间后即得到泡沫招还锭。所述闭孔泡沫铝的半连续生产工艺，其各工序的还在于(I)、所述复合模具的预热温度较用来制备闭孔泡沫铝的铝或铝合金的熔点低 20 120°C，真空抬包预热温度在850 950°C，中间包的预热温度在850 950°C，发泡炉预热温度为620 680°C ；(2)、所述用来制备泡沫铝的原材料在熔炼炉中的熔化与保温温度，应高于其熔点 120 240。。；(3)、所述熔炼炉中熔体经真空抬包往中间包的定量转运，指的是，根据一个班次拟生产多少个泡沫铝坯锭来确定从熔炼炉需要转入中间包的铝液量；(4)、所述往中间包熔体中加入的增粘组份，指的是将金属钙与陶瓷颗粒中的任何一种，所述增粘组份的加入量为按中间包中铝液重量的I 5% ;所述增粘组份加入熔体时所采用的搅拌速度为1000 2000rpm ；(5)、所述发泡剂搅拌加入复合模具的过渡坩埚中的各工艺参数，指的是，过渡坩埚中熔体粘度达到60 120cp后启动可负压吸入发泡剂的搅拌装置进行熔体的搅拌以及发泡剂的加入，所述发泡剂为氢化钛或氢化锆中的任何ー种，发泡剂加入量为过渡坩埚中熔体质量的I I. 5%，发泡剂加入时的搅拌速度为1000 1500rpm，发泡剂加完后继续在 1500 2500rpm的揽拌强度下揽拌溶体3 7min ；出)、所述含熔体充型模具在发泡炉中的保温发泡，指的是，将含熔体充型模具推入温度为630 680°C的发泡炉中保温3 6min ；(7)、所述发泡完成后充型模具在全自动冷却系统中的冷却时间为20 40min。本发明提供的闭孔泡沫铝的半连续生产エ艺，其エ艺过程包括如下步骤第I步，组装多个复合模具并将其推入隧道预热窑中进行预热，同时对真空抬包、 中间包与发泡炉进行预热；第2步，将铝或铝合金锭装入熔炼炉中进行熔化、并保温；第3步，用真空抬包将熔炼炉中铝液定量转运到中间包，并在中间包中加入铝熔体增粘成分；第4步启动移动活动底板下的移动装置，使预热达到预设温度的复合模具按顺序平移到发泡系统的入口外；然后启动履带，使复合模具循序到达位置A处；第5步打开塞子使含增粘剂的熔体流入复合模具的过渡坩埚中，并放下粘度传感器，当过渡坩埚中熔体达到预设要求后、启动履带使复合模具到达位置B处；第6步放下可负压吸入发泡剂的搅拌装置，并在搅拌的情况下往熔体中加入发泡剂，待发泡剂加入完毕后，继续搅拌预定时间后，用升降装置将过渡坩埚从复合模具中吊出，实现过渡坩埚与充型模具的分离，并完成过渡坩埚中熔体全部流入充型模具中；第7步，打开发泡炉的炉门，启动履带使充型模具进入发泡炉； 第8步，待发泡完毕后，打开发泡炉的炉门，启动履带使充型模具进入全自动冷却系统，并启动冷却风扇，冋时打开雾化逢淋头；第9步，待充型模具冷却完毕后，将其吊开，即顺序得到泡沫铝坯锭，最終完成泡沫铝的半连续生产。本发明的优点与积极效果(I)本发明可以实现泡沫铝的半连续生产，从而可使泡沫铝生产成本降低；(2)因为整个生产过程全部是机械动作，因而本发明所述生产エ艺可有效保证产品性能的一致性。(3)通过设计复合模具中充型模具的尺寸，可保证不同尺寸泡沫铝(尤其是大尺寸泡沫铝)的制备；(4)过渡坩埚与充型模具的这种分离模式，不仅避免了传统方法采用倾倒等操作带来的弊端，使泡沫铝的生产过程简单可控，而且且还可有效降低底部无泡层厚度。(5)通过调整发泡剂的加入量与在发泡炉中的保温时间，以及更换不同品牌的铝熔体成分，还可实现不同泡体大小以及不同系列合金泡沫铝制品的生产。综上所述，本发明是ー种可生产出性能一致性良好、泡体均匀性良好的闭孔泡沫铝的半连续生产ェ艺，该ェ艺还具有操作简单与过程易控的优点。
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图I复合模具及其连续预热系统的横断面示意图。 图2复合模具组合过程示意图。图3本发明全自动生产线所包含熔体熔制与分配系统、熔体发泡系统与全自动冷却系统的不意图。图4闭孔泡沫铝的半连续生产工艺流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不受此限制。参见图I、图2、图3与图4，一种闭孔泡沫铝的半连续生产工艺，包括复合模具的组装与预热、中间包与发泡炉的预热、熔体在熔炼炉中的熔制、熔炼炉中熔体经真空抬包往中间包的定量转运、增粘组份在中间包熔体中的加入、中间包中熔体往复合模具的过渡坩埚中的注入、发泡剂在复合模具的过渡坩埚中的搅拌加入、复合模具中的过渡坩埚与充型模具的分离、含熔体充型模具在发泡炉中的保温发泡以及发泡完成后充型模具在全自动冷却系统中的冷却等工序，其特征如下(I)、复合模具的组装，指的是，先将浸泡了高温胶的石棉绳置于充型模具020底板上的凹槽023中，然后将过渡坩埚010吊入、使过渡坩埚010的底部嵌入凹槽023，随后， 用高温胶与石棉粉所调制的膏状物将过渡坩埚010与充型模具020相接处填充满，即得到复合模具000 ；(2)、复合模具的预热，指的是，将已装配好的多个复合模具000推入隧道预热窑 002中进行预热，然后备用；(3)、熔体在熔炼炉中的熔制，指的是，将纯铝或铸造铝合金中的任何一种加到熔炼炉100中进行加热熔化，并保温；(4)、熔炼炉中熔体经真空抬包往中间包的定量转运，指的是，将真空抬包110的吸铝管111从熔炼炉100上部的插孔104插入熔炼炉100熔体中进行定量吸铝，然后使真空抬包Iio中的铝液沿出铝口 112从真空抬包110的导流孔123注入中间包120中；(5)、增粘组份在中间包熔体中的加入，指的是，使熔体增粘组份通过中间包120 上所装配搅拌装置125上的调节阀125加入到中间包120熔体中，加入时必须启动搅拌装置125进行强烈搅拌；(6)、中间包中熔体往复合模具的过渡坩埚中的注入，指的是，打开中间包120下部的塞子122使含增粘剂的熔体沿溜槽201流入复合模具000的过渡坩埚010中，当过渡坩埚010中熔体达到预设高度后，用塞子122堵上中间包120的流口 121 ；(7)、发泡剂在复合模具的过渡坩埚中的搅拌加入，指的是，过渡坩埚010中熔体粘度达到要求后，启动可负压吸入发泡剂的搅拌装置204进行熔体的搅拌，同时，使发泡剂通过搅拌装置204上的调节阀205在负压下进入熔体；(8)、复合模具中的过渡坩埚与充型模具的分离，指的是，通过升降装置207将过渡坩埚010吊离充型模具020，使熔体在重力作用下自动流入充型模具020中，从而实现了过渡坩埚010与充型模具020的分离；(9)、含熔体充型模具在发泡炉中的保温发泡，指的是，将含熔体的充型模具020推入发泡炉208中保温一段时间；(10)、发泡完成后充型模具在全自动冷却系统中的冷却，指的是，使充型模具020 进入全自动冷却系统，并启动第一冷却风扇301和第二冷却风扇303、同时打开雾化蓬淋头 302，冷却一段时间后即得到泡沫铝坯錠。上述闭孔泡沫铝的半连续生产エ艺的エ艺參数如下(I)、复合模具000的预热温度较用来制备闭孔泡沫铝的铝或铝合金的熔点低 20 120°C，真空抬包110预热温度在850 950°C，中间包120的预热温度在850 950°C， 发泡炉208预热温度为620 680°C ；(2)、用来制备泡沫铝的原材料在熔炼炉100中的熔化与保温温度，高于其熔点 120 240 0C ；(3)、熔炼炉100中熔体经真空抬包110往中间包120的定量转运，指的是，根据一个班次拟生产多少个泡沫铝坯锭来确定从熔炼炉需要转入中间包的铝液量；(4)、往中间包120熔体中加入的增粘组份，指的是将金属钙与陶瓷颗粒中的任何 ー种，增粘组份的加入量为按中间包120中铝液重量的I 5% ;增粘组份加入熔体时所采用的搅拌速度为1000 2000rpm ；(5)、发泡剂搅拌加入复合模具000的过渡坩埚010中的各エ艺參数，指的是，过渡坩埚010中熔体粘度达到60 120CP后启动可负压吸入发泡剂的搅拌装置204进行熔体的搅拌以及发泡剂的加入，发泡剂为氢化钛或氢化锆中的任何ー种，发泡剂加入量为所述的过渡坩埚010中熔体质量的I I. 5%，发泡剂加入时的搅拌速度为1000 1500rpm，发泡剂加完后继续在1500 2500rpm的搅拌强度下搅拌熔体3 7min ；￠)、含熔体充型模具在发泡炉中的保温发泡，指的是，将含熔体的充型模具020 推入温度为620 680°C的发泡炉208中保温3 6min ；(7)、发泡完成后充型模具在全自动冷却系统中的冷却时间为20 40min。本发明提供的闭孔泡沫铝的半连续生产エ艺，エ艺过程包括如下步骤第I歩，组装多个复合模具000、并将其推入隧道预热窑002中进行预热，同时对真空抬包110、中间包120与发泡炉208进行预热；第2步，将铝或铝合金锭装入熔炼炉100中进行熔化、并保温；第3步，用真空抬包110将熔炼炉100中铝液定量转运到中间包120，并在中间包 120中加入铝熔体增粘成分；第4步启动移动活动底板001下的移动装置，使预热达到预设温度的复合模具 000按顺序平移到发泡系统的入口 200外；然后启动履带400，使复合模具000循序到达位置A处；第5步打开塞子122使含增粘剂的熔体流入复合模具000的过渡坩埚010中，并放下粘度传感器202，当过渡坩埚010中熔体达到预设要求后启动履带400使复合模具000 到达位置B处；第6步放下可负压吸入发泡剂的搅拌装置204，并在搅拌的情况下往熔体中加入发泡剂；待发泡剂加入完毕后，继续搅拌预定时间后，用升降装置207将过渡坩埚010从复合模具000中吊出，实现过渡坩埚010与充型模具020的分离，并完成过渡坩埚010中熔体全部流入充型模具020中；
第7步，打开发泡炉208的炉门209，启动履带400使充型模具020进入发泡炉208 中；第8步，待发泡完毕后，打开发泡炉208的炉门210，启动履带400使充型模具020 进入全自动冷却系统，并启动第一冷却风扇301和第二冷却风扇303，同时打开雾化蓬淋头 302 ；第9步，待充型模具020冷却完毕后，将其吊开，即顺序得到泡沫铝坯锭，最终完成泡沫铝的半连续生产。下面结合附图与实施例对本发明的使用进行说明。实施例1，以纯铝为原料来制备闭孔泡沫铝的半连续生产工艺。本实施例用金属钙为增粘剂，氢化钛为发泡剂。本实施例的具体实施包括如下步骤第I步，组装复合模具000多个。首先将浸泡了高温胶的石棉绳置于充型模具020 底板上的凹槽023中，然后将过渡坩埚010吊入、使过渡坩埚010的底部嵌入凹槽023，随后，用高温胶与石棉粉所调制的膏状物将过渡坩埚010与充型模具020相接处填充满，即得到复合模具000 ；第2步，对复合模具000、真空抬包110、中间包120与发泡炉208进行预热，它们的预热温度分别为680°c、900°c、90(rc、65(rc，预热温度允许有±10°C的偏差；第3步，将纯铝锭加入熔炼炉100熔化，熔化温度为850°C，并在该温度下对熔体进行保温，熔化与保温温度允许有±10°c的偏差；第4步，用真空抬包110将熔炼炉100中熔体转入中间包120，中间包温度控制在 850°C 900°C ;并在搅拌的情况下，加入转入中间包120熔体质量1%的金属钙，加入时必须在IOOOrpm的转速下对熔体实施搅拌；第5步，启动移动活动底板001下的移动装置，将预热后复合模具000按顺序平移到发泡系统的入口 200外；然后启动履带400，使复合模具000到达位置A处；第6步打开塞子122使含增粘剂的熔体流入复合模具000的过渡坩埚010中，并放下粘度传感器202，当过渡坩埚010中熔体粘度达到120cp后，启动履带400使复合模具 000到达位置B处；第7步放下可负压吸入发泡剂的搅拌装置204，并在1500rpm的搅拌强度下往熔体中加入发泡剂，发泡剂加入量为过渡坩埚010中熔体质量的I. 0%。待发泡剂加入完毕后，继续在1500 2500rpm的搅拌强度下搅拌熔体3min ;然后，用升降装置207将过渡坩埚010从复合模具000中吊出，实现过渡坩埚010与充型模具020的分离，并完成过渡坩埚 010中熔体全部流入充型模具020中；第8步，打开发泡炉208的炉门209，启动履带400使充型模具020进入发泡炉208 中，并使其在发泡炉208中保温3min ；第9步，打开发泡炉208的炉门210，启动履带400使充型模具020进入全自动冷却系统，并启动第一冷却风扇301和第一冷却风扇303，同时打开雾化蓬淋头302，充型模具 020在全自动冷却系统中的冷却时间为20min ；第10步，待充型模具020冷却完毕后，将其吊开，即顺序得到泡沫铝坯锭，最终完成泡沫铝的半连续生产。
通过本实施例エ艺可以获得泡体均匀，密度在0. 5 0. 6g/cm3的纯铝泡沫。实施例2，以ZL102为原料来制备闭孔泡沫铝的半连续生产エ艺。本实施例用金属钙为增粘剂，氢化钛为发泡剂。本实施例的具体实施与实施例I基本相同，所不同的是下面几个エ艺參数。①、复合模具000、真空抬包110、中间包120与发泡炉208的预热温度分别为 650 0C > 900 V、900で、620°C，预热温度允许有± 10°C的偏差。②、ZL102铝锭在熔炼炉100熔化中熔化温度为780 V，并在该温度下对熔体进行保温，熔化与保温温度允许有±10°c的偏差。③、本实施例的增粘剂钙加入量为3%，发泡剂加入量为I. 5%，发泡剂加入完毕后继续搅拌的时间7min ;充型模具020在发泡炉208的保温时间为6min。通过本实施例エ艺，可实现材质为ZL102的泡沫铝半连续生产，所获材料泡体均匀，密度在0. 3 0. 4g/cm3。实施例3，以粉煤灰为增粘剂来制备闭孔泡沫铝的半连续生产エ艺。本实施例用粉煤灰为增粘剂，氢化锆为发泡剂，纯铝为生产原料。本实施例的具体实施与实施例I基本相同，与实施例I的主要差异如下①、真空抬包110与中间包120的预热温度同为780°C，预热温度允许有±10°C偏差。②、纯铝锭在熔炼炉100熔化中熔化温度为800°C，并在该温度下对熔体进行保温，熔化与保温温度允许有±10°c的偏差。③、本实施例的增粘剂粉煤灰加入量为5% ;本实施例进行到“第6步”时，必须在不断搅拌的情况下才可打开塞子122使含增粘剂的熔体流入复合模具000的过渡坩埚010。 另外，当过渡坩埚010中熔体粘度达到60cp后，即启动履带400使复合模具000到达位置 B处。通过本实施例エ艺，可实现纯铝泡沫铝的半连续生产，所获材料泡体均匀，密度在 0. 6 0. 7g/cm3。实施例4，以粉煤灰为增粘剂，ZL102为原料来制备闭孔泡沫铝的半连续生产エ艺。本实施例用粉煤灰为增粘剂，氢化锆为发泡剂，ZL102为原料。本实施例的具体实施与实施例I基本相同，与实施例I的主要差异如下①、真空抬包110与中间包120的预热温度同为720°C，发泡炉的温度为620°C，预热温度允许有±10°c偏差。②、纯铝锭在熔炼炉100熔化中熔化温度为720°C，并在该温度下对熔体进行保温，熔化与保温温度允许有±10°c的偏差。③、本实施例的增粘剂粉煤灰加入量为5% ;本实施例进行到“第6步”时，必须在不断搅拌的情况下才可打开塞子122使含增粘剂的熔体流入复合模具000的过渡坩埚010。 另外，当过渡坩埚010中熔体粘度达到120cp后，即启动履带400使复合模具000到达位置 B处。④、本实施例的发泡剂加入量为1.5%，发泡剂加入完毕后在1500 2500rpm的搅拌强度下的搅拌时间3min ;充型模具020在发泡炉208的保温时间为6min。
⑤、充型模具020在发泡炉208的保温时间为6min。通过本实施例工艺，可实现ZL102的泡沫铝半连续生产，所获材料泡体均匀，密度在 O. 5 O. 7g/cm3。
权利要求
1.一种闭孔泡沫铝的半连续生产工艺，包括复合模具的组装与预热、中间包与发泡炉的预热、熔体在熔炼炉中的熔制、熔炼炉中熔体经真空抬包往中间包的定量转运、增粘组份在中间包熔体中的加入、中间包中熔体往复合模具的过渡坩埚中的注入、发泡剂在复合模具的过渡坩埚中的搅拌加入、复合模具中的过渡坩埚与充型模具的分离、含熔体充型模具在发泡炉中的保温发泡以及发泡完成后充型模具在全自动冷却系统中的冷却等工序，其特征在于(1)、所述的复合模具的组装，指的是，先将浸泡了高温胶的石棉绳置于充型模具(020) 底板上的凹槽(023)中，然后将过渡坩埚(010)吊入、使所述的过渡坩埚(010)的底部嵌入所述的凹槽(023)，随后，用高温胶与石棉粉所调制的膏状物将所述的过渡坩埚(010)与所述的充型模具(020)相接处填充满，即得到复合模具(000)；(2)、所述的复合模具的预热，指的是，将已装配好的多个复合模具(000)推入隧道预热窑(002)中进行预热，然后备用；(3)、所述的熔体在熔炼炉中的熔制，指的是，将纯铝或铸造铝合金中的任何一种加到熔炼炉(100)中进行加热熔化，并保温；(4)、所述的熔炼炉中熔体经真空抬包往中间包的定量转运，指的是，将所述的真空抬包(110)的吸铝管(111)从熔炼炉(100)上部的插孔(104)插入所述的熔炼炉(100)熔体中进行定量吸铝，然后使所述的真空抬包(110)中的铝液沿出铝口(112)从所述的真空抬包(110)的导流孔(123)注入所述的中间包(120)中；(5)、所述的增粘组份在中间包熔体中的加入，指的是，使熔体增粘组份通过所述的中间包(120)上所装配搅拌装置(125)上的调节阀(125)加入到所述的中间包(120)熔体中， 加入时必须启动搅拌装置(125)进行强烈搅拌；(6)、所述的中间包中熔体往复合模具的过渡坩埚中的注入，指的是，打开所述的中间包(120)下部的塞子(122)使含增粘剂的熔体沿溜槽(201)流入所述的复合模具(000)的所述的过渡坩埚(010)中，当所述的过渡坩埚(010)中熔体达到预设高度后，用塞子(122) 堵上所述的中间包(120)的流口(121)；(7)、所述的发泡剂在复合模具的过渡坩埚中的搅拌加入，指的是，所述的过渡坩埚 (010)中熔体粘度达到要求后，启动可负压吸入发泡剂的搅拌装置(204)进行熔体的搅拌， 同时，使发泡剂通过搅拌装置(204)上的调节阀(205)在负压下进入熔体；(8)、所述的复合模具中的过渡坩埚与充型模具的分离，指的是，通过升降装置(207) 将所述的过渡坩埚(010)吊离所述的充型模具(020)，使熔体在重力作用下自动流入所述的充型模具(020)中，从而实现了所述的过渡坩埚(010)与所述的充型模具(020)的分离；(9)、所述的含熔体充型模具在发泡炉中的保温发泡，指的是，将含熔体的所述的充型模具(020)推入发泡炉(208)中保温一段时间；(10)、所述的发泡完成后充型模具在全自动冷却系统中的冷却，指的是，使所述的充型模具(020)进入全自动冷却系统冷却，冷却一段时间后即得到泡沫铝坯锭。
2.根据权利要求I所述的闭孔泡沫铝的半连续生产工艺，其特征在于(I)、所述的复合模具(000)的预热温度较用来制备闭孔泡沫铝的铝或铝合金的熔点低20 120°C，所述的真空抬包(110)预热温度在850 950°C，所述的中间包(120)的预热温度在850 950°C，发泡炉(208)预热温度为620 680°C ；(2)、所述的用来制备泡沫铝的原材料在所述的熔炼炉(100)中的熔化与保温温度，高于其熔点120 240 0C ；(3)、所述的熔炼炉(100)中熔体经所述的真空抬包(110)往所述的中间包(120)的定量转运，指的是，根据一个班次拟生产多少个泡沫铝坯锭来确定从熔炼炉需要转入中间包的招液量；(4)、所述的往中间包(120)熔体中加入的增粘组份，指的是将金属钙与陶瓷颗粒中的任何一种，所述的增粘组份的加入量为按所述的中间包(120)中铝液重量的I 5% ;所述的增粘组份加入熔体时所采用的搅拌速度为1000 2000rpm ；(5)、所述的发泡剂搅拌加入复合模具(000)的过渡坩埚(010)中的各工艺参数，指的是，所述的过渡坩埚(010)中熔体粘度达到60 120cp后启动可负压吸入发泡剂的搅拌装置(204)进行熔体的搅拌以及发泡剂的加入，所述的发泡剂为氢化钛或氢化锆中的任何一种，发泡剂加入量为所述的过渡坩埚(010)中熔体质量的I I. 5%，发泡剂加入时的搅拌速度为1000 1500rpm，发泡剂加完后继续在1500 2500rpm的搅拌强度下搅拌熔体3 7min ；(6)、所述的含熔体充型模具在发泡炉中的保温发泡，指的是，将含熔体的所述的充型模具(020)推入温度为620 680°C的发泡炉(208)中保温3 6min ；(7)、所述的发泡完成后充型模具在全自动冷却系统中的冷却时间为20 40min。
3.根据权利要求I所述的闭孔泡沫铝的半连续生产工艺，其特征是在于工艺过程包括如下步骤第I步，组装多个所述的复合模具(000)、并将其推入所述的隧道预热窑(002)中进行预热，同时对所述的真空抬包(110)、中间包(120)与发泡炉(208)进行预热；第2步，将铝或铝合金锭装入所述的熔炼炉(100)中进行熔化、并保温；第3步，用所述的真空抬包(110)将所述的熔炼炉(100)中铝液定量转运到所述的中间包(120)，并在所述的中间包(120)中加入铝熔体增粘成分；第4步启动移动活动底板(001)下的移动装置，使预热达到预设温度的复合模具(000)按顺序平移到发泡系统的入口(200)外；然后启动履带(400)，使复合模具(000)循序到达位置A处；第5步打开所述的塞子(122)使含增粘剂的熔体流入所述的复合模具(000)的所述的过渡坩埚(010)中，并放下粘度传感器(202)，当所述的过渡坩埚(010)中熔体达到预设要求后、启动所述的履带(400)使所述的复合模具(000)到达位置B处；第6步放下可负压吸入发泡剂的搅拌装置(204)，并在搅拌的情况下往熔体中加入发泡剂；待发泡剂加入完毕后，继续搅拌预定时间后，用升降装置(207)将所述的过渡坩埚(010)从所述的复合模具(000)中吊出，实现所述的过渡坩埚(010)与所述的充型模具 (020)的分离，并完成所述的过渡坩埚(010)中熔体全部流入所述的充型模具(020)中；第7步，打开所述的发泡炉(208)的炉门(209)，启动所述的履带(400)使所述的充型模具(020)进入所述的发泡炉(208)；第8步，待发泡完毕后，打开所述的发泡炉(208)的炉门(210)，启动所述的履带(400) 使所述的充型模具(020)进入全自动冷却系统，并启动冷却风扇(301、303)，同时打开雾化蓬淋头(302)；第9步，待所述的充型模具(020)冷却完毕后，将其吊开，即顺序得到泡沫铝坯锭。
全文摘要
本发明公开了一种闭孔泡沫铝的半连续生产工艺，包括复合模具的组装与预热、熔体在熔炼炉中的熔制、熔炼炉中熔体经真空抬包往中间包的定量转运、增粘组份在中间包熔体中的加入、中间包中熔体往复合模具的过渡坩埚中的半连续供应、发泡剂在复合模具的过渡坩埚中的搅拌加入、复合模具中的过渡坩埚与充型模具的分离、含熔体充型模具在发泡炉中的保温发泡以及发泡完成后充型模具在全自动冷却系统中的冷却等工序。本发明不仅可实现泡沫铝的半连续生产、并降低了劳动强度，还可制备出超大规格的泡沫铝产品，另外，还可有效保证了泡沫铝产品性能的一致性。
文档编号C22C1/08GK102586644SQ20121009743
公开日2012年7月18日 申请日期2012年4月5日 优先权日2012年4月5日
发明者伍上元, 刘宏专, 周向阳, 文康, 杨娟, 王辉 申请人:中南大学