本发明涉及铝合金制备技术领域，尤其涉及一种改进的圆形熔铝炉及圆形熔铝炉浇注料封沿的砌筑方法。
背景技术：
铝合金是以铝为基础的合金总称，主要合金元素有铜、硅、镁、锌或锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬或锂等。根据铝合金中所含金属元素的不同，铝合金板大概可分为8大类，1系为工业纯铝，2系为铝铜合金铝板，3系为铝锰合金铝板，4系为铝硅合金铝板，5系为铝镁合金铝板，6系为铝镁硅合金铝板，7系为铝锌合金铝板，8系为铝与其他元素。
在铝合金的制备过程中，熔融过程是铝合金制备通常的起始步骤，直接影响了铝合金的性能，该过程中最主要的设备就是熔铝炉，即铝合金熔化炉。
通常的熔铝炉采用圆形底炉及燃烧器配置，炉气循环强烈，炉温均匀，无局部过热过烧现象，一般采用竖炉，炉料在竖炉中充分吸收烟气余热，降低炉顶排烟温度，大大提高热效率，而炉料进入底炉时已预热到接近熔化状态，保证了很高的熔化速率和很低的能耗；会采用空气预热器及炉壳夹层风道：空气预热器很好地吸收烟气余热，预热后的空气进入炉壳夹层风道，进一步预热升温，相对提高环境温度，减少炉壳散热，空气预热后能提高燃烧效率，燃烧强度，火焰温度与速度，强化炉气循环和升温速度；炉门结构密封，开启时间少，炉内散热损失小，无扒渣精炼死角，操作方便；通常是炉顶加料，加料方便，劳动强度低，炉温波动小，炉龄长，加料不占用熔化时间。
总之，熔铝炉是根据铝熔炼工艺而开发的一种新型高效节能炉，能够很好地满足铝熔炼工艺中，合金成份要求严，生产不连续，单炉容量较大等多方面的要求，达到了降低消耗，减小烧损，提高产品质量，降低劳动强度，改善劳动条件和提高生产效率之功效，适用于间歇作业，配合金及回炉料多的熔炼。
在熔铝炉的多个部件中，熔炼炉封沿是位于熔铝炉顶部靠近炉盖的部分。由于炉盖的开合，封沿要经受急冷急热的热震考验。而且，由于时常会受到加料桶的撞击，所以封沿对耐材的机械强度也有较高的要求。通常熔铝炉的封沿都是采用异性耐火砖制备而成，但是由于上述原因，耐火砖封沿易耗损，寿命短，而且维修起来，施工周期长，大大延误了正常的工艺生产。
因此，如何找到一种更合适的熔炼炉封沿，解决上述耐火砖封沿存在的问题，已成为领域内诸多一线研发人员广为关注的问题之一。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种改进的圆形熔铝炉及圆形熔铝炉浇注料封沿的砌筑方法，本发明改进的圆形熔铝炉，采用了浇注料封沿，不仅具有更好的强度和抗热震性，大大延长了封沿的使用寿命，而且施工周期短，减少了相应的生产耗损。
本发明提供了一种改进的圆形熔铝炉，包括圆形熔铝炉炉体、炉盖以及固定在圆形熔铝炉炉体上料口周围的浇注料封沿；
所述浇注料封沿位于圆形熔铝炉炉体与炉盖之间。
优选的，所述浇注料封沿由不锈钢纤维和耐火浇注料组成。
优选的，所述浇注料封沿的直径与所述圆形熔铝炉炉体上料口的直径相匹配；
所述浇注料封沿的高度，与所述圆形熔铝炉炉体上料口与所述炉盖之间的距离相匹配。
优选的，所述浇注料封沿为圆形；
所述浇注料封沿的直径为3.5～10m；
所述浇注料封沿的高度为300～500mm。
本发明提供了一种圆形熔铝炉浇注料封沿的砌筑方法，包括以下步骤：
1)将不锈钢纤维和耐火浇注料混合后，得到混合料；
2)将上述步骤得到的混合料倒入设置在圆形熔铝炉炉体上料口周围的浇筑模具内，凝固后脱模，再烘烤后，得到圆形熔铝炉的浇注料封沿。
优选的，所述不锈钢纤维占所述浇注料封沿的质量比为1％～4％；
所述不锈钢纤维的长度为10～15mm；
所述不锈钢纤维的直径为0.8～1.2mm。
优选的，所述耐火浇注料包括中质浇注料；
所述耐火浇注料中含有40％～60％的Al2O3；
所述耐火浇注料的密度为2.3～2.5g/cm3。
优选的，所述耐火浇注料中还含有BeO、Cr2O3、MgO、CaO、SiO2、ThO2、TiO2、UO2、ZrO2、SiC、WC、B4C、AIN和Si3N4中的一种或多种。
优选的，所述浇筑模具为木质浇筑模具；
所述凝固的时间为15～20h；
所述凝固的温度为常温凝固。
优选的，所述烘烤的时间为5～10天；
所述烘烤的温度为1000～1010℃。
本发明提供了一种改进的圆形熔铝炉，包括圆形熔铝炉炉体、炉盖以及固定在圆形熔铝炉炉体上料口周围的浇注料封沿；所述浇注料封沿位于圆形熔铝炉炉体与炉盖之间。与现有技术相比，本发明针对现有的耐火砖封沿存在易耗损，寿命短，维修起来，施工周期长等等缺陷。本发明在诸多耐高温材料中，创造性的采用了浇注料封沿，不仅具有较强的机械强度和较高的抗热震性，而且维修起来，施工周期短，减少了相应的生产耗损。而且浇注料封沿的砌筑方法简单，适用性广，有利于大规模推广应用和产业化实现。
实验结果表明，经过多批次实际生产实验，本发明提供的改进的熔铝炉，其浇注料封沿的使用寿命相比常规的耐火砖封沿，延长了300％以上，而且施工周期减少了75％。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的改进的圆形熔铝炉结构的示意简图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对发明权利要求的限制。
本发明所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
本发明所有原料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用工业纯或铝合金制备领域常规的纯度要求。
本发明所有原料，其牌号和简称均属于本领域常规牌号和简称，每个牌号和简称在其相关用途的领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据牌号、简称以及相应的用途，能够从市售中购买得到或常规方法制备得到。
本发明所用工艺，其简称均属于本领域常规简称，每个简称的具体步骤和常规参数在其相关领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据简称，能够以常规方法进行实现。
本发明提供了一种改进的圆形熔铝炉，包括圆形熔铝炉炉体、炉盖以及固定在圆形熔铝炉炉体上料口周围的浇注料封沿；所述浇注料封沿位于圆形熔铝炉炉体与炉盖之间。
本发明对所述改进的圆形熔铝炉，除封沿以外的其他结构和参数没有特别限制，以本领域技术人员熟知的圆形熔铝炉的常规结构和参数即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整。
本发明所述浇注料封沿的材质没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规浇注料材质即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为进一步提高封沿的机械强度和抗热震性，所述浇注料封沿创造性的采用了不锈钢纤维和耐火质浇注料组成，或形成。
本发明对所述不锈钢纤维和中质浇注料的比例没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规比例即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为进一步提高封沿的机械强度和抗热震性，所述不锈钢纤维占所述浇注料封沿的质量比优选为1％～4％，更优选为1.5％～3.5％，更优选为2％～3％。
本发明对所述不锈钢纤维的选择没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规不锈钢纤维即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为进一步提高封沿的机械强度和抗热震性，所述不锈钢纤维的长度优选为10～15mm，更优选为11～14mm，更优选为12～13mm。所述不锈钢纤维的直径优选为0.8～1.2mm，更优选为0.9～1.1mm，更优选为0.95～1.05mm。
本发明对所述耐火浇注料的选择没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规耐火浇注料即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为进一步提高封沿的机械强度和抗热震性，所述耐火浇注料优选包括中质浇注料，更优选为中质浇注料，具体可以为成都蜀冶新材料有限公司生产的中质浇注料。
本发明对所述耐火浇注料的具体组成特别限制，以本领域技术人员熟知的常规耐火浇注料的组成即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为进一步提高封沿的机械强度和抗热震性，所述耐火浇注料中优选含有40％～60％的Al2O3，更优选为43％～57％的Al2O3，更优选为45％～55％的Al2O3，更优选为48％～52％的Al2O3。本发明所述耐火浇注料中优选还含有BeO、Cr2O3、MgO、CaO、SiO2、ThO2、TiO2、UO2、ZrO2、SiC、WC、B4C、AIN和Si3N4中的一种或多种，更优选为BeO、Cr2O3、MgO、CaO、SiO2、ThO2、TiO2、UO2、ZrO2、SiC、WC、B4C、AIN和Si3N4中的多种。
本发明对所述耐火浇注料的其他参数组成特别限制，以本领域技术人员熟知的常规耐火浇注料的参数即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为进一步提高封沿的机械强度和抗热震性，所述耐火浇注料的密度优选为2.3～2.5g/cm3，更优选为2.33～2.47g/cm3，更优选为2.35～2.45g/cm3，更优选为2.37～2.43g/cm3。
本发明所述浇注料封沿的具体形状参数没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规圆形熔铝炉封沿的通用形状参数即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为了在应用中，更好的便于熔铝炉密封，所述浇注料封沿的直径优选与所述圆形熔铝炉炉体上料口的直径相匹配或相适应。所述浇注料封沿的高度，与所述圆形熔铝炉炉体上料口与所述炉盖之间的距离相匹配或相适应，以保证熔化铝合金时，能够严密封闭为最优技术方案。
具体的，本发明所述浇注料封沿优选为圆形。所述浇注料封沿的直径优选为3.5～10m，更优选为4.5～9m，更优选为5.5～8m，更优选为6.5～7m。所述浇注料封沿的高度优选为300～500mm，更优选为330～480mm，更优选为350～450mm，更优选为380～430mm。
本发明特别选择了中质浇注料(特定参数的耐火浇注料)，具有更为均衡的机械强度和抗热震性，再创造性的与特定参数的不锈钢纤维，按照特定比例结合使用，大大增强了封沿的强度及抗热震性，增加了封沿的使用寿命和使用性能。而且还能缩短施工周期，同时价格也更便宜，有利于大规模推广应用和产业化实现。
本发明还提供了一种圆形熔铝炉浇注料封沿的砌筑方法，包括以下步骤：
1)将不锈钢纤维和耐火浇注料混合后，得到混合料；
2)将上述步骤得到的混合料倒入设置在圆形熔铝炉炉体上料口周围的浇筑模具内，凝固后脱模，再烘烤后，得到圆形熔铝炉的浇注料封沿。
本发明对上述制备过程中所需原料的选择和比例，以及相应的优选原则，与前述改进的圆形熔铝炉中所对应原料的选择和比例，以及相应的优选原则均可以进行对应，在此不再一一赘述。
本发明首先将不锈钢纤维和耐火浇注料混合后，得到混合料。
本发明对所述不锈钢纤维的选择没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规不锈钢纤维即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为进一步提高封沿的机械强度和抗热震性，所述不锈钢纤维的长度优选为10～15mm，更优选为11～14mm，更优选为12～13mm。所述不锈钢纤维的直径优选为0.8～1.2mm，更优选为0.9～1.1mm，更优选为0.95～1.05mm。
本发明对所述耐火浇注料的选择没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规耐火浇注料即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为进一步提高封沿的机械强度和抗热震性，所述耐火浇注料优选包括中质浇注料，更优选为中质浇注料，具体可以为成都蜀冶新材料有限公司生产的中质浇注料。
本发明对所述耐火浇注料的具体组成特别限制，以本领域技术人员熟知的常规耐火浇注料的组成即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为进一步提高封沿的机械强度和抗热震性，所述耐火浇注料中优选含有40％～60％的Al2O3，更优选为43％～57％的Al2O3，更优选为45％～55％的Al2O3，更优选为48％～52％的Al2O3。本发明所述耐火浇注料中优选还含有BeO、Cr2O3、MgO、CaO、SiO2、ThO2、TiO2、UO2、ZrO2、SiC、WC、B4C、AIN和Si3N4中的一种或多种，更优选为BeO、Cr2O3、MgO、CaO、SiO2、ThO2、TiO2、UO2、ZrO2、SiC、WC、B4C、AIN和Si3N4中的多种。
本发明对所述耐火浇注料的其他参数组成特别限制，以本领域技术人员熟知的常规耐火浇注料的参数即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为进一步提高封沿的机械强度和抗热震性，所述耐火浇注料的密度优选为2.3～2.5g/cm3，更优选为2.33～2.47g/cm3，更优选为2.35～2.45g/cm3，更优选为2.37～2.43g/cm3。
本发明对所述不锈钢纤维和中质浇注料的比例没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规比例即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明为进一步提高封沿的机械强度和抗热震性，所述不锈钢纤维占所述浇注料封沿的质量比优选为1％～4％，更优选为1.5％～3.5％，更优选为2％～3％。
本发明随后将上述步骤得到的混合料倒入设置在圆形熔铝炉炉体上料口周围的浇筑模具内，凝固后脱模，再烘烤后，得到圆形熔铝炉的浇注料封沿。
本发明对所述浇筑模具的选择没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规浇筑模具即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明所述浇筑模具优选为木质模具。
本发明对所述凝固的参数没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规此类材料的凝固参数即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明所述凝固的时间优选为15～20h，更优选为16～19h，更优选为17～18h。所述凝固的温度优选为常温凝固，具体可以为10～40℃，更优选为15～35℃，更优选为20～30℃。
本发明对所述烘烤的参数没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规此类材料的烘烤参数即可，本领域技术人员可以根据实际应用情况、产品要求及质量要求进行选择和调整，本发明所述烘烤的时间优选为5～10天，更优选为6～9天，更优选为7～8天。所述烘烤的温度优选为1000～1100℃，更优选为1020～1080℃，更优选为1040～1060℃。
本发明上述步骤提供了一种改进的圆形熔铝炉和圆形熔铝炉浇注料封沿的砌筑方法。本发明在诸多耐高温材料中，创造性的采用了浇注料封沿，更特别选择了中质浇注料(特定参数的耐火浇注料)，具有更为均衡的机械强度和抗热震性，再创造性的与特定参数的不锈钢纤维，按照特定比例结合使用，大大增强了封沿的强度及抗热震性，增加了封沿的使用寿命和使用性能。而且本发明还提供了特定的砌筑方法，方法简单，具有更短的施工周期，减少了相应的生产耗损，具有很好的可操作性，同时价格也更便宜，适用性广，有利于大规模推广应用和产业化实现。
实验结果表明，经过多批次实际生产实验，本发明提供的改进的熔铝炉，其浇注料封沿的使用寿命相比常规的耐火砖封沿，延长了300％以上，而且施工周期减少了75％。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种改进的圆形熔铝炉和圆形熔铝炉浇注料封沿的砌筑方法进行详细描述，但是应当理解，这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制，本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
实施例1
参见图1，图1为本发明实施例1提供的改进的圆形熔铝炉结构的示意简图。
采用中质浇注料和占比2％的不锈钢纤维充分混合后，得到混合料。其中，中质浇注料为成都蜀冶新材料有限公司生产，Al2O3含量为60％，密度为2.3g/cm3，不锈钢纤维长度为12mm，直径为0.8mm。
将上述步骤得到的混合料浇灌到设置在圆形熔铝炉炉体上料口周围的浇筑木模内，待浇注料凝固后脱模，再逐渐升温至1050℃烘烤7天后，得到圆形熔铝炉的浇注料封沿。浇注料封沿的直径为8.5m，所述浇注料封沿的高度为400m。
经过多批次实际生产实验，本发明提供的改进的熔铝炉，其浇注料封沿的使用寿命相比常规的耐火砖封沿，延长了300％以上，而且施工周期减少了75％。
实施例2
采用中质浇注料和占比1.5％的不锈钢纤维充分混合后，得到混合料。其中，中质浇注料为成都蜀冶新材料有限公司生产，Al2O3含量为60％，密度为2.3g/cm3，不锈钢纤维长度为12mm，直径为0.8mm。
将上述步骤得到的混合料浇灌到设置在圆形熔铝炉炉体上料口周围的浇筑木模内，待浇注料凝固后脱模，再逐渐升温至1050℃烘烤7天后，得到圆形熔铝炉的浇注料封沿。浇注料封沿的直径为8.5m，所述浇注料封沿的高度为400m。
经过多批次实际生产实验，本发明提供的改进的熔铝炉，其浇注料封沿的使用寿命相比常规的耐火砖封沿，延长了300％以上，而且施工周期减少了75％。
实施例3
采用中质浇注料和占比2％的不锈钢纤维充分混合后，得到混合料。其中，中质浇注料为成都蜀冶新材料有限公司生产，Al2O3含量为50％，密度为2.5g/cm3，不锈钢纤维长度为12mm，直径为0.8mm。
将上述步骤得到的混合料浇灌到设置在圆形熔铝炉炉体上料口周围的浇筑木模内，待浇注料凝固后脱模，再逐渐升温至1050℃烘烤7天后，得到圆形熔铝炉的浇注料封沿。浇注料封沿的直径为8.5m，所述浇注料封沿的高度为400m。
经过多批次实际生产实验，本发明提供的改进的熔铝炉，其浇注料封沿的使用寿命相比常规的耐火砖封沿，延长了300％以上，而且施工周期减少了75％。
以上对本发明提供的一种改进的圆形熔铝炉和圆形熔铝炉浇注料封沿的砌筑方法进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。