一种预埋式电加热流槽的制作方法

本实用新型涉及熔融铝液处理设备技术领域，具体是一种预埋式电加热流槽。

背景技术：

在铝加工和铝铸造行业，熔铸车间的基本生产工艺是这样的：将原材料投入熔炉中熔化成铝液后排出，流经各种工艺设备进行处理，最后流入铸造设备形成铝合金产品。流槽作为铝液在各种工艺设备间转运的主要通道。

熔铸车间生产过程中，为了降低流槽造成的铝液温降，避免热冲击造成流槽内衬开裂，通常需要对流槽进行加热。目前加热流槽的主要操作方法是通过燃烧天然气或木炭对流槽内衬进行烘烤，这种加热方式效率低、操作繁琐，且不能在流槽中有铝液流通的时候进行。随着铝加工和铝铸造生产工艺复杂化，所使用的流槽总长度越来越长，流槽造成铝液的温降越来越高，已经在某些应用场合直接影响生产的正常进行。

应用于熔铸车间生产线的流槽式除气设备，由于没有加热功能，无法解决其除气过程带来的温降问题，应用范围受到限制。如果将流槽式除气机的除气流槽改进为预埋式电加热流槽，便能解决其温降问题，拓宽其应用范围。

因此，有必要改进现有流槽结构，以解决温降问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种预埋式电加热流槽，通过采用电加热模块对流槽进行加热、保温，补偿流槽造成的温降，延长流槽寿命，拓宽流槽式除气机的应用范围。

本实用新型以如下技术方案解决上述技术问题：

本实用新型一种预埋式电加热流槽，包括流槽体，所述流槽体为预埋式流槽体，流槽体主要由铁壳、数个相连接的内衬、电加热模块、保温层和盖板组成，所述内衬的内腔供铝液流过，内衬的两外侧面均设有电加热模块，电加热模块的外侧设有包裹电加热模块及内衬底面的铁壳，内衬的顶面设有与铁壳相连接的盖板；电加热模块与铁壳之间、内衬底面与铁壳之间、电加热模块的顶部与盖板之间均设有保温层。

所述每个内衬为U形结构，内衬的端面设有U形凹槽，U形凹槽的深度为3—50mm。

所述每个内衬在靠近端面处设有起加强支撑作用的凸台，每个内衬的外侧面设有位于两凸台之间的凹面，凹面在接近内衬底面处设有朝外的斜面，斜面与凹面形成的角度为0～45°，斜面的高度为0～600mm。

所述电加热模块紧贴内衬的外侧面安装，靠近内衬的一面为高温面，另一面为低温面，高温面内镶电加热丝。

所述保温层包括侧保温层、上保温层、下保温层、端面保温层和中保温层，下保温层位于内衬的底面，侧保温层位于电加热模块与铁壳之间，上保温层位于电加热模块与盖板之间，中保温层安装在相接的两个内衬之间，并位于凸台与侧保温板之间，中保温层在靠侧保温板的一侧紧贴压板，压板与数个螺杆的一端螺纹连接，螺杆的另一端伸出外侧与铁壳相连接并通过螺母锁紧固定；端面保温层安装在首尾内衬的凸台、铁壳与侧保温层之间。

所述端面保温层与凸台、铁壳、侧保温层之间的接触面采用密封层进行密封；中保温层与内衬之间的接触面采用密封层进行密封；内衬之间的对接面采用密封层进行密封。

所述电加热模块与侧保温层、端面保温层、压板之间的缝隙采用填充料填充；中保温层与内衬之间的缝隙采用填充料填充，并安装在内衬与密封层之间；下保温层与内衬底面之间的缝隙采用填充料填充；对接的内衬端面的U形凹槽采用填充料填充。

所述保温层的材料为纳米板、硅酸钙板或陶瓷纤维板，厚度为5～200mm。

所述密封层的材料为陶瓷纤维纸或陶瓷纤维棉。

所述填充料的材料为干振料或陶瓷纤维棉。

本实用新型将铁壳作为支撑整段电加热流槽的刚性结构，铝液从内衬的内腔流过，电加热模块安装在内衬的两侧面，内衬、加热模块和铁壳、盖板之间均安装保温层。本实用新型通过采用电加热模块对流槽进行加热、保温，补偿流槽造成的温降，延长流槽寿命，拓宽流槽式除气机的应用范围。

附图说明

图1是本实用新型预埋式电加热流槽的整体结构示意图；

图2是本实用新型采用的内衬结构示意图；

图3是图2中内衬的剖面示意图；

图4是本实用新型采用的加热模块剖面示意图；

图5是本实用新型预埋式电加热流槽的俯视剖面示意图；

图6是图5中Ⅰ部的放大示意图；

图7是图5中Ⅱ部的放大示意图；

图8是本实用新型采用的内衬对接部位的剖面示意图；

图9是本实用新型采用的加热模块安装在内衬与铁壳之间的示意图；

图中：1—铁壳，2—内衬，3—电加热模块，4-1—侧保温层，4-2—下保温层，4-3—上保温层，4-4—中保温层，5—盖板，6—铝液，7—螺钉，8—端面，9—凹槽，10—侧面，11—凸台，12—凹面，13—底面，14—斜面，15—顶面，16—凸台，17—高温面，18—低温面，19—电加热丝，20-1—密封层，20-2—密封层，20-3—密封层，21—压板，22—螺杆，23—螺母，24-1—填充料，24-2—填充料，24-3—填充料，24-4—填充料。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案作如下说明：

如附图所示，本实用新型预埋式电加热流槽采用预埋式流槽体，流槽体主要由铁壳1、数个相连接的内衬2、电加热模块3、保温层和盖板5组成，内衬2的两外侧面均安装有电加热模块3，电加热模块3的外侧设有包裹电加热模块3及内衬底面的铁壳1，内衬2的顶面设有与铁壳1固定连接的盖板5，盖板5通过螺钉7固定在铁壳1顶部，并紧贴内衬2的顶面15、上保温层4-3顶部；电加热模块3与铁壳1之间、内衬底面与铁壳1之间、电加热模块3的顶部与盖板5之间均设有保温层。

本实用新型采用的铁壳1作为支撑整段电加热流槽的刚性结构，铝液6从内衬2的内腔流过。

本实用新型所述保温层包括侧保温层4-1、上保温层4-3、下保温层4-2、端面保温层4-4和中保温层4-5，下保温层4-2位于内衬2的底部下方，侧保温层4-1位于电加热模块3与铁壳1之间，上保温层4-3位于电加热模块3与盖板5之间，中保温层4-5安装在相接的两个内衬之间，并位于凸台11与侧保温板4-1之间，中保温层4-5在靠侧保温板的一侧紧贴压板21，压板21与数个螺杆22的一端螺纹连接，螺杆22的另一端伸出外侧与铁壳1相连接并通过螺母23锁紧固定；端面保温层4-4安装在首尾内衬的凸台11、铁壳1与侧保温层4-1之间。

如图2所示，每个内衬2为U形结构，在内衬2的端面8均设有一U型凹槽9，凹槽9的截面形状可为三角形、距形、半圆形或半椭圆形等，凹槽9的深度为3～50mm，在内衬端面对接后，凹槽9用填充料24-2严实填充，该结构相当于密封圈的作用，可阻止或吸收渗出的铝液，如图7所示。

如图2、图3所示，内衬2的侧面10靠近端面8处均置起加强支撑作用的凸台11，凸台11的形状为矩形、三角形、半圆形或半椭圆形等，凸台11的高度为3～100mm，宽度为3～500mm。每个内衬的外侧面设有位于两凸台11之间的凹面12(其凹口朝外设置)，凹面的深度为5～100mm；凹面12在接近内衬底面处设有朝外的斜面14，斜面14与凹面12形成的角度为0～45°，斜面的高度为0～600mm。

如图2、图3所示，凹面12和斜面14的表面涂成深色，可涂成黑色、绿色、青色、蓝色、灰色、棕色、紫色或红色等，所用涂料具有耐高温、高储能、低热阻等性能，本实用新型通过涂成深色，可增强内衬吸收热辐射的效率。

如图2、图3所示，所有内衬2的顶面15均有一凸台16，凸台16高度为0～100mm，宽度为0～100mm。

如图4、图5、图9所示，本实用新型采用的电加热模块3为现有技术，如电发热板(所述电发热板是在轻便且具有优良耐热性、断热性的陶瓷纤维成形品中植入发热丝的一体化产品)等，将它紧贴内衬2的外侧面10安装，靠近内衬的一面为高温面17，另一面为低温面18，高温面17内镶电加热丝19，实现利用电能对内衬进行加热。

如图5、图6、图7所示，电加热模块3与侧保温层4-1、端面保温层4-4、压板21之间的缝隙用填充料24-1填充，缝隙宽度为0～50mm，端面用高温水泥21补平。

如图6所示，端面保温层4-4紧贴内衬2的凸台11、铁壳1、侧保温层4-1安装，接触面用密封层20-1进行密封。通过该密封结构可以有效防止端面流槽对接处的铝液渗入到流槽内部，保护电加热模块3不被高温铝液损坏。

如图7所示，中保温层4-5紧贴内衬2的凸台11安装，中保温层4-5与内衬之间的接触面采用密封层20-2进行密封，内衬与密封层20-2之间采用填充料24-3填充，内衬之间的对接面采用密封层20-3进行密封，密封层20-3厚度为2～30mm。中保温层4-5的另外一面紧贴一压板21，螺杆22与铁壳1侧面形成螺纹连接，螺杆22顶住压板21，螺母23安装在螺杆22上，预紧面为铁壳1的侧面，螺杆数量为2～10，均匀分布在压板21上。通过该密封结构可以有效防止内衬2对接处的铝液渗入到流槽内部，保护电加热模块3不被高温铝液损坏。

如图8、图9所示，内衬2的底面13与铁壳1之间安装下保温层4-2，下保温层4-2与内衬底面13之间的缝隙用填充料24-4填充，缝隙宽度为0～50mm。

本实用新型所述内衬2的数量大于等于1，长度为300～3000mm。

本实用新型采用的保温层材料具备耐高温、热传导系数低、保温性好的特性，包括但不限制于纳米板、硅酸钙板、陶瓷纤维板，厚度为5～200mm，通过保温层的设置可有效降低流槽向外部环境传递的热量，减小热损失。

本实用新型采用的填充料材料为干振料、陶瓷纤维棉等，通过利用填充料将各部件连接的缝隙填充。缝隙可弥补零件的误差，提高安装效率，降低零件制造成本；而填充料具有支撑零件、密封、保温等功能。

本实用新型采用的密封层材料为陶瓷纤维纸、陶瓷纤维棉等。

本实用新型的工作过程是：当铝液准备通过流槽的内衬2时，电加热模块3通电，提前对流槽内衬2进行预热。当内衬2温度达到要求后，铝液6从内衬2流过，在线探测铝液温度，根据流槽的铝液流出温度对加热模块的发热功率进行控制，使流槽的铝液流出温度达到后续工艺生产要求。

当电加热模块3通电发热时，加热丝温度可达1000℃以上，而铝液的温度通常不超过800℃，所以电加热模块3产生的热量可通过辐射、热传导等方式传递给内衬2，内衬2通过热传导的方式将热量传递给流过的铝液，起到加热、保温铝液的作用。

在没有加热的情况下，每米流槽所造成的温降约3℃，流槽式除气机由于向铝液中喷射了大量的工艺气体，工艺气体排出时会带走大量的热量，每米流槽所造成的温降约10℃。如果铝液温度过低，后续工艺生产过程将受到严重影响。而本实用新型通过采用电加热模块及保温层的结构后，能有效对铝液的温度进行控制，保证后续工艺生产过程不受温降影响。

通过以上描述说明，本实用新型预埋式电加热流槽可通过电加热模块对流槽进行加热、保温，补偿流槽造成的温降，延长流槽寿命，拓宽流槽式除气机的应用范围。