5G节能优化结晶炉的制作方法

文档序号:25031076发布日期:2021-05-11 17:00阅读:117来源:国知局
5G节能优化结晶炉的制作方法
本发明涉及5g节能与优化压铸微观组织结构,尤其优化铸造轮毂微观组织结构。
背景技术
:有一申请号:2019102354107,名为“高温减震保温块”专利申请,还有申请号:201910396404.x”名为“两维旋盖浇包”专利申请,都提及一种“软质保温浇筑料”的保温耐火材料,所述名为“软质保温浇筑料”的保温耐火材料,是在专利号:201510564465.4炉门柔性密封环装置中所述“弹性块”材料选材配料的基础上,优选少水或无水浇筑工艺加工成型的一种材料,一种具有一定可塑性与回弹力的软质保温耐火材料。该材料在一种两维旋盖浇包的工业实验取得十分理想的保温效果,两维旋盖浇包采用了保温“软质保温浇筑料”做保温耐火材料后,铝液降温速率由普通浇包的≥1.6℃/每分钟,降为约0.2℃/每分钟。按照这组数据,浇包每次使用前的火焰烘烤提温的工艺过程完全可以免除,可节约大量的烘烤煤气能源,实际验证不但铝水温度不低还有些过高,需要采取一些降温措施。从2015年“弹性块”材料在兴隆公司初次试用,到2019年在戴卡一号线工业化使用“软质保温浇筑料”的,研发与工业应用经历了前后四五年的时间,终于2019年在中信戴卡公司工业化实验有了实验结果。取得了“软质保温浇筑料”在压铸炉推广使用可行性的依据数据,实验数据表明不仅仅适用浇包或也十分适用保温压铸炉、转运罐、静置炉、熔炼炉等。“软质保温浇筑料”是专门针对冶金系统能源浪费现状的设计改进而研发的一种保温耐火材料。本发的目的是把现有研究成功的,适合冶金、冶炼、铸造、电解铝、稀土提纯等业内节能的保温材料推广开来。为了提高行业内的认知便于推广,首先在铸造业,尤其是压铸领域确切的解决一些现实问题,证明保温能够获得意想不到的有效益效果,以大规模工业化生产轮毂的压铸为突破的起点,用在该领域获得的实际效果,证明该效果在所有冶金、铸造电解铝等业内推广所应有的前景。现有压铸炉所存在的缺点是:a.新炉烘烤20多天才能上线时间太长,b.浇筑炉开裂100%,寿命3-5年太短,c.压铸炉也称保温炉,但所谓的保温炉并不保温,需要配备36千瓦时的电加热器,耗电巨大完全是靠加热维持恒温,d.浇筑成型的压铸炉衬材料粘铝粘渣,清理铝渣粘结的炉堂十分辛苦,这个问题不解决压铸进入不了5g物联网时代,e.浇筑成型的压铸炉配备大功率加热器,温度恒定在700±5℃的范围还有些困难,f.铝水液面以上的空间温度高,大于850℃铝液氧化损耗大铝液650℃是氧化快慢的临界温度。所述五个问技术题需要结合“软质保温浇筑料”的应用有效解决。解决上述五个问技术题的同时,为了技术效益的最大化,还有一个在先申请没有解决好的问题,就是如何优化铸造轮毂铝合金结晶微观构造,有效的提高轮毂的总体机械强度。在先申请虽然提出相关技术方案,也进行了一些相关的理论研究,但并没研究透,还基本是在已知现有电脉冲优化金属铸造微观组织结构理论指导进行的,本次再申请是在研究透彻相关理论的前提下,修改了原技术方案不符合相关理论的技术方案。有关电脉冲能够帮助金属结晶细化,在美国提出后许多大学都有论文涉及,论点与结论也较多,其多数的相关实验,据说都能证明金属结晶时有帮助晶粒细化的作用,也有的说实验效果有时有,有时没有,多数的立论与观点以及结论都相对的有些复杂,不容易直接指导现有传统产业的技术改进实践。本发明关注研究现有传统铸造产业的技术改进实践,但多年没有技术突破,近来发现没有简单易懂的实用理论指导是盲人瞎马,开始关注摸索简单易懂的,适合没有专业理论从业者的,易理解的理论学说。先弄明白一点浅显道理,同时也进行一些工业化小型实验研究,验证简单易懂的实用理论的价值所在。不专业的研究专业的微观世界深奥理论,或不能严谨也不能够十分科学,但简单实用,能够指导现有传统技术升级改善产业的投入产出效益就好。本发明摸索研究简单易懂实用的电脉冲优化金属结晶细化原理是:在微观四维时空中描述结晶的表象和电脉冲优化金属结晶结构的细化原理,既电脉冲优化结晶的微观四维时空说,在液态金属结晶微观四维时间空间,金属液相固相界面是两维度平面空间,在两维度金属液相固相界面的平面空间一侧是固相另一侧是液相,这是第三维度的三维空间,液相电阻大于固相,固相温度低于液相,液相在液固相界面一定距离内的温度成梯度降低到接近固相温度。电脉冲释放到液相金属中的电子在释放的那一刻既运动在离开液相金属的路经上,运动的方向始终指向最近液固相界面的一个点,这个点以远的液态金属温度,由远到点成梯度降低到接近或低于固相温度,既所谓过冷态液相,电子沿电阻逐渐变小的路径到点消盾到固态金属中。过冷态液相有充分的机会以路过电子为晶核首先形成准结晶态,准结晶态的表象为强度几乎为零,其尺度大小与晶核尺度相关,电子比原子分子小许多倍,以电子为晶核的准结晶态尺度可以相当或接近分子、原子的尺度大小,相当或接近接近分子、原子大小的准结晶态,被电子动能引领随动漂移至液固相界面,释放结晶热凝为结晶体,电子也完成使命消盾在电阻小固相里。准结晶态随动电子漂移和热量的传导时间、空间,既所述四维时空第四维度。所以上述电理论原理称:“电脉冲优化结晶的微观四维时空说”电脉冲优化结晶的总体概念通俗描述:每一个电脉冲击穿两电极之间的金属液体,瞬间在金属液体里喷发有电子雾云,电子雾云中的电子是动态的总是扩散态的离开,电脉冲击穿两电极之间的金属液体瞬间电压降到0位,扩散态离开的电子暂短滞留,暂短滞留电子成自由态扩散,扩散的离开方向趋于朝向电阻低一些的地方,这一特点正符合垂直穿过结晶过程的液固两相界面,在液固两相界面的液相侧成为临时晶核,电子晶核足够的小为结晶足够小提供了可能,而且电子晶核也容易实现足够的多,满足微小结晶或单晶需求天文数字多的晶核;结晶越快越所需瞬间电子数量越多,优化结晶出微晶或单晶所需电子的能量是在极短的时限极高的功率,极高功率与铝液的温度成反比例关系。符合该规律的电脉冲优化处理有效果,不符合该规律率电脉冲优化处理或没应该有的实际效果,尤其试图极快速冷却结晶出微晶或单晶铸体更是如此,电脉冲优化结晶的微观四维时空说,揭示电子是如何优化金属铸造体微观组织结构的。附图15所示的是在q235方形钢坯使用,电脉冲优化结晶的低倍纹理形态垂直液固相界面示意线的照片,照片是大于方坯断面四分之一的一部分,照片画有逐渐凝固,由外向内生长结晶过程中的7圈液固相界面线,7圈液固相界面分别代表逐渐凝固过程中的7个阶段的结晶排列走向,界面线和结晶生长纹路均垂直相交,说明结晶由准晶粒到成熟结晶的排列规则是垂直于液固相界面的,证实电子有能力引导准晶粒跟随电子的行进路径排列,和“电脉冲优化结晶的微观四维时空说”电子总是向电阻小的方向运动相吻合。附图15所示的是,q235钢坯电脉冲结晶低倍照片画有液固相界面线的示意图;附图16所示的是,q235钢坯电脉冲结晶低倍照片未画有液固相界面线;附图17所示的是,没有电脉冲的q235方形钢坯的结晶形态纹理低倍照片。选用q235钢坯的电脉冲结晶低倍照片做样本,是因为金属由液体结晶到固态的性质和规律相同,钢铁的结晶比较粗大,经硫印结晶纹理十分清晰便于研究观察分析。综上所述,压铸成型出单晶或微晶铸造体的技术方向,第一是足够多的电子云雾临时充当晶核,第二个是冷却速度足够的快,在分子、原子尺度的晶粒来不及生长已固化成为微晶或单晶态固体,保留了准晶粒时的微小“身姿”,铸造出优秀的机械性能。足够多的电子以高的频率,高的电压,大功率电脉冲能够实现,已不是太大的技术难题。最难实现的是冷却速度足够快,以足够低温的金属液体和模具强冷实现极快的冷却凝固,且须是金属液体足够低温的精准。现有的压铸技术普遍铸造的金属温度偏高,温度波动也较大,有时正负5度也难做到。压铸成型出单晶或微晶铸造体的温度需要低温并精准到小于正负1℃,目前需要在金属液体足“够冷”、温度控制足够精准的技术方向,能够做到确实可行。技术实现要素:针对五个技术问题结合“软质保温浇筑料”的应用来解决,以及电脉冲铸造铝合金轮毂微观晶型优化,已达到强化轮毂的机械性能。本发明提供一种应用“软质保温浇筑料”保温的保温炉,在保温材料保温的基础上进一步的提高铸造轮毂表面与内在质量,通过进行电脉冲优化铸造轮毂金属微观组织结构,大幅度的提高铸造轮毂的机械性能,或更高端的铸造出单晶或微晶压铸的铸造体。一种5g节能优化结晶炉,具有本体,包括:pc机,激光测距仪e,温度传感器f,浇包存铝量的图像识别装置,该装置由摄像头(52)和运算程序或模块cx-4组成,软质保温浇筑料,气流通道,空心球保温层,内胆壁,盔甲砖,炉壳,其特征是:所述炉壳壁内侧设置俯视形状弧弯曲线的内胆壁,内胆壁是半圆弧板(10)与两侧圆弧板(17)相切连接成型,两侧圆弧板(17)相切半圆弧板(10)成型的曲线内胆壁连接炉口板,炉口板上设置有炉口(11),与内胆壁俯视形状相似曲线的炉壳板(31)上部设置有一段椎体部(4),椎体部(4)上面螺栓密封连接有炉盖板(1),炉盖板(1)至炉口板之间的炉顶板部,设置有激光测距仪e,测距仪e按设定的间隔时间照射铝液面,测量液面高度变化的距离,距离越大液面为越低,越低液面的铝液存量越少,距离变化量的数值和温度传感器f每次同时测量与传输两组数值的的指令,由浇包叉车司机的手机5g-n3发出,发出数值启动指令的手机5g-n3同时也指令浇包温度传感器(51)的手机5g-n4,传输浇包温度传感器(51)温度的数值和浇包铝液存量数值,pc机(47)的手机5g-n0收到的两组保温炉温度以及铝液存量数值,加之浇包铝液存量数值和温度数值存入cx-2存储器,传输的两组数值由cx-3识别运算程序或模块运算出的兑铝量数值转至手机5g-n0发微信到浇包叉车司机的手机5g-n3,5g-n3机主浇包叉车司机依据微信实施兑铝作业,或由兑铝叉车自动驾驶的人工智能处理器或机器人自主运算数据操作;炉盖板和设置有激光测距仪e的炉顶部下面设置有封闭式隔热板,封闭式隔热板下面浇筑炉顶层的软质保温浇筑料,而且是封闭式隔热板下面浇筑的炉顶软质保温浇筑料成型出能够分离的锥形分离面,在炉顶层软质保温浇筑料的下方,浇筑内胆壁内侧软质保温浇筑料,内侧浇筑软质保温浇筑料的内胆壁外侧也同样浇筑有软质保温浇筑料,内胆壁内侧软质保温浇筑料的内侧设置空心球保温层,空心球保温层锚挂半弧盔甲砖和侧弧盔甲砖的锚挂凸起部,半弧盔甲砖和侧弧盔甲砖的下方设置有转角盔甲砖,转角盔甲砖衔接底盔甲砖,底盔甲砖和转角盔甲砖下方设置空心球保温层,空心球保温层下方浇筑底层软质保温浇筑料,底层软质保温浇筑料的下面铺设双曲面垫底层;软质保温浇筑料与空心球保温层之间的界面处设置有导线,导线的一段连接电源接头,连接电源接头的导线有一段连接电极对,电极对成对设置,成对设置的电极对至少设置有四对,至少设置有四对的电极对其中三对或对应三项电源星形接线或角形接线,由可调压的变压器供电,电压0-51v,电流小于100a;或由0-100a可调控电流或电压的可控硅整流装置供给直流电输出,输出电压0-51伏,三对电极对并联或串联,实现电极对之间的铝液电阻产生热量平衡调控保温炉内的铝液恒温;电极对成对设置,成对设置的电极对至少设置有四对,设置四对电极对其中有一对电极对用于,在导电材质铸造模具入口与电极对之间释放高压电脉冲;所述的内胆壁外侧的软质保温浇筑料上方设置有气流通道,气流通道的上方边界位置在炉壳椎体部内侧下方,内胆壁上部外侧的气流通道的一段连通有弯曲气道,弯曲的气道连通炉膛,炉膛内的气体通过弯曲气道连通气流通道,气流通道的另一段连通三通,三通连通进出气口。一种5g节能优化结晶炉,具有本体,包括:pc机,转运罐温度传感器,静置炉温度传感器,浇包温度传感器,静置炉压力传感器,保温炉群,激光测距仪e,保温炉温度传感器f,浇包存铝量的图像识别装置,该装置由摄像头和运算程序或模块cx-4组成,根据浇包的容积是一定的与兑铝时浇包的倾倒成度的不同识别出浇包内的存铝量;pc机的手机5g-n0,转运罐温度传感器的手机5g-n1,静置炉温度传感器的手机5g-n2,浇包叉车司机的手机5g-n3,浇包温度传感器的手机5g-n4,静置炉压力传感器的手机5g-n5;保温炉群温度传感器数据传输装置l1-l12,保温炉群激光测距仪e的据传输装置e1-e12;其特征是:所述pc机包括附带的手机5g-n0,cx-1主运算程序或模块,cx-2存储器,cx-3识别运算程序或模块,l1-l12保温炉群的温度传感器数据传输装置,e1-e12保温炉群激光测距仪e的据传输装置,l1-l12和e1-e12是光纤信号传输系统,同时传输保温炉群的全部温度数值与激光测距仪e的测量长度数值,测量的液面高度变化的距离为,距离越大液面既越低,越低的液面其铝液存量越少,距离变化的变量数值每一次测量的多个数值设定为一组,每一次传输的全部温度数值也设定为一组;每次同时测量与传输两组数值的的指令,由浇包叉车司机的手机5g-n3发出,发出数值启动指令的手机5g-n3同时也指令浇包温度传感器的手机5g-n4,传输浇包温度传感器温度的数值和浇包铝液存量数值,pc机47的手机5g-n0和l1-l12与e1-e12收到的两组保温炉群温度以及铝液存量数值,加之浇包铝液存量数值和温度数值存入cx-2存储器,其中l1-l12与e1-e12传输的两组数值由cx-3识别运算程序或模块将铝液存量数值筛选排列为铝液存量由少到多的炉号序列形式,温度数值筛选排列为温度由低到高的炉号序列形式,两组排序炉号的数值序列传导至cx-1主运算程序或模块,主运算程序或模块将浇包铝液存量数值和温度数值与两组排序炉号的数值序列智能混合优选出该优先兑铝保温炉的炉号,保温炉的炉号与运算出的兑铝量数值转至手机5g-n0发微信到浇包叉车司机的手机5g-n3,5g-n3机主浇包叉车司机依据微信实施兑铝作业;浇包温度精准波动范围小是保证保温炉兑铝温度精准的必要,保证浇包温度精准的是静置炉温度精准,影响静置炉温度精准的是转运罐的温度波动范围,解决转运罐温度波动的方法是:转运罐装铝液后按定时间隔,由转运罐温度传感器的手机5g-n1传输转运罐铝液的温度,到pc机附带的手机5g-n0,pc机依据温度数据链的温降幅度智能预判转运罐到达静置炉时铝液温度,自动预先调节静置炉的能源消耗功率,以实现静置炉最小的温度波动,或pc机依据以往历次温度规律数据预判出装铝水的合适温度;静置炉依据温度传感器的温度数值和压力传感器的测量数值,预先计算转运罐兑铝后静置炉内铝液温度波动范围,兑铝后的温度算法是,(兑入铝温度×兑入铝量+炉内铝量温度×炉内铝量)÷(兑入铝量+炉内铝量),合理的降低保温炉内的铝液温度即可加快压铸的生产节奏,又可提高机械性能和表面质量,降低炉内的铝液温度和快压铸的生产节奏都是相当节能,5g节能优化结晶炉在与浇包、静置炉、转运罐在蜂窝移动通讯5g装备的信息互联互通环境下,智能化的合理降低保温炉内的铝液温的试探操作方法是:静置炉与保温炉同步极缓慢的降低平均控制温度,平均每小时降低0.3℃,直至有问题出现回升0.5℃若还有问题再回升0.3℃,直到没有有问题维持现状,铸造微晶或单晶微观组织结构的主要手段是尽可能的降低温度与电脉冲优化结晶并举,智能优化调控每一次的兑铝温度精度,配合炉的加热装置对温度偏差微量调整,通过pc机的数据运算与智能学习能力,编入逐渐调控温度到最适合的最小波动范围程序,初始运行设定的温度控制参数范围表1,表1输入到cx-1主运算程序或模块边运行,边自主优化修改完善,加电脉冲优化铸造晶粒细化铸体的优势,铸造晶粒细化铸体温度控制参数是:铸造晶粒细化铸体的温度控制参数范围表1名称最低温度最高温度与常规对比备注转运罐735℃750℃相当静置炉730℃735℃相当浇包700℃715℃相当保温炉695℃698℃降低3℃铸造晶粒细化铸体加电脉冲优化铸造单晶或微晶铸体的温度控制参数是:铸造单晶或微晶铸体的温度控制参数范围表2名称最低温度最高温度与常规对比备注转运罐735℃750℃相当静置炉720℃725℃降低10℃浇包693℃699℃降低7℃保温炉691℃693℃降低8℃铸造微晶单晶铸体所述气流通道是蓄热体排列衔接组成,组成气流通道排列的蓄热体设置有衔接圈对接蓄热体组合排列成型气流通道,气流通道的组成体蓄热体由壳体折边部与蓄热片组成,组成蓄热体的壳体具有折边部,折边部固定蓄热片;炉内的热气流在泄压时流过蓄热片与其换热,热能有一部分蓄积到蓄热片,蓄热片的温度升高,而炉内升压快速充模时冷气流流过蓄热片与其换热,温度升高的蓄热片蓄积热能有一部分传导到冷气流之中,截获部分泄压时的气流排放热能损失,从新回流到炉内节能。所述进出气口连接供气阀,与泄气阀,泄气阀泄流气体进入稳压罐,稳压罐内的气体通过稳压风机流到储气罐,储气罐流体连通气体压缩干燥稳压系统,该系统供应的压缩气体经由气罐与管道输送分配以及自动控制系统到供气阀,供气阀控制供给压铸炉的供气流量与速率以及时机;该气体循环系统循环的气体有三种选择,一、循环惰性气体,阻止铝液氧化结渣,二、循环铝屑炉或静置炉、融化炉等烟气,阻止铝液氧化结渣,三、循环空气与烟气的混合气,阻止铝液氧化结渣;气体循环利用过程消耗掉的气体流量由截止阀36输入循环系统维持系统循环气体总量恒定、压力恒定。所述炉半弧盔甲砖的砖型代码为qx9-1,高h1尺度112mm,扇形面小弧l1玄长69.5mm,扇形面l2边长20.5mm,厚度l3数值45mm,两凹形圆槽圆心l4间距40mm,密封凸起l6数值1mm,扇形∠1夹角10.8°,扇形圆弧r1半径375mm,凹形槽圆r2半径8mm,凸圆r3半径6mm,两凸圆中心间距l5距离20mm,锚挂凸起部到上边以及底边的间距与l5距离相同也是20mm;侧弧盔甲砖的砖型代码为qx14-1,高h1尺度112mm,扇形面小弧l1玄长46mm,扇形面l2边长20.5mm,厚度l3数值45mm,两凹形槽圆心l4间距40mm,密封凸起l6距离1mm,扇形∠1夹角2.3°,扇形圆弧r1半径2299mm,凹形槽圆r2半径8mm,凸圆r3半径6mm,两凸圆中心l5间距20mm,锚挂凸起部到上边以及底边的间距与l5距离相同也是20mm;半弧盔甲砖9和侧弧盔甲砖14砖型的全部尺寸或某一尺寸改变衍生一新尺寸型号,新型号尺寸变化的准确量级是扩增到1.1倍或缩减到0.9倍,扩增或缩减计算产生小数点后一位的数值4舍弃5不入,正公差范围取+0.5mm负公差范围取-1mm;半弧盔甲砖或侧弧盔甲砖某一尺寸或全部尺寸有序的,连续扩增1.1倍多次或有序的连续缩0.9倍多次,即多次的衍生出qx-d-00至qx-d-99多个扩大型号,数字带有0为缩减型号,没有0的数字型号为扩大型号。所述压铸炉内液面上有漂浮的锆质空心球覆盖液面,覆盖液面的氧化锆空心球径50-90mm,直径50-90mm的氧化锆空心球漂浮体或是由圆球或扁圆形的空心球体,圆球或扁圆形的空心球体或是直径50比7的两种大小不同两组份的空心球体,空心球体由预成型的半球粘合成圆球或扁圆形的空心球体。所述软质保温浇筑料少水或无水浇筑制备的方法是:纤维的粗细直径取2-3微粒,按照纤维的体积比9-15%加入50-100纳米级细粉,加酒精在真空条件下混合,混合的过程失去部分酒精,混合好的混合料装模施加适量压力进行模成型,模成型过程包括真空去除残留有的少量或酒精,带模砌筑到压铸炉内,砌筑好后拆除磨具,拆除磨具后软质保温浇筑料所具有的回弹性弥补磨具占有缝隙空间。所述盔甲砖采用二氧化锆材料,经高温、高压成型制造,或经等离子风喷吹熔融预制锆刚玉微细粉体后,外加粘合剂7-8%,矿化剂1%,使用挤出制砖机倾斜30-50°挤出成型砖坯,倾斜30-50°的砖坯,以连续方式进入隧道式干燥窑进行干燥,干燥的砖坯进入倾斜30-50°的小断面高温隧道窑烧结成盔甲砖条,盔甲砖条经切割机切断成型盔甲砖。所述电极对材料为石墨或碳化硅以及硅钼陶瓷材料,特别情况选用钼铑等稀土贵重金属,特别需求或选用中频炉电源供电,电压80-100伏,电流小于80安,频率5000赫兹。所述电极对至少设置四对,其中的一对电极对用于,在导电材质铸造模具内壁的液态金属入口与电极对之间释放高压电脉冲,电脉冲的波峰为放电击穿电压最高峰值,最高峰值在达到击穿的瞬间电压直线下降到最低电位峰值,最低电位峰值的时长与波峰时长之和小于脉冲间隔时长;电脉冲输送电子在导电模具入口与电极对之间的液态金属放电释放电子,液态金属沿升液管上升经磨具入口充入到磨具内,磨具内电子路径向贴合模具内壁的液固相界面的一个点移动,移动的电子路径路径垂直电阻逐渐变小的等温线到最近液固相界面的那个点,那个点前沿过冷液态金属以电子为晶核形成准静态结晶,随动电子漂移至液固相界面,和固态金属相连建立化合键释放结晶热凝固结晶,凝固结晶的电子在固态金属中消盾;电脉冲的波峰电压在0-10000v内选择,频率在0-100000内选择,电流在0-500毫安内选择,电压、频率、电流参数的选择以追求释放电子量更多为目的,不同的温度与液态金属成分有不同的参数范围;针对铝或铝合金轮毂的电脉冲发生控制器设置为三种,第一种用于提高合格率与表面质量,电流设置范围在为0-500毫安,频率设置范围在50-800hz,电压范围200-1200v,第二种用于改善铸造体的微观组织细化并明显提高机械性能,电流设置范围在为0-500毫安,频率设置范围在800-8000hz,电压200-1800v,第三种用于实现铸造微观组织结构达到或接近微晶或单晶态组织结构,大幅度提高机械性能和表面质量,电流设置范围在为0-500毫安,频率设置范围在>8000hz,电压200-10000v。本发明的有益效果如下:本发明5g节能优化结晶炉的有益效果是,根据电脉冲优化结晶的微观四维时空说,透彻的阐述了电脉冲优化结晶的理论原理,断定压铸或能够实现单晶或微晶的微观组织结构铸造产品,并指出高密度电子释放与最低金属液体温度铸造并举的技术路线方向;加之研发“软质保温浇筑料”的工业使用保温效果非常好,配合在“软质保温浇筑料”锚挂盔甲砖的永久性超长寿命炉衬,成功组合总体长寿命的新型压铸保温炉,在此基础之上,应用5g最新的一种蜂窝移动通信技术和智能技术,系统物联充分发挥保温效果的作用实现节能,并能够实现节约出的热能物联共享,在降低铸造单晶或微晶微观组织结构的金属液体方面,智能调控物联环节的金属液体温度达到精准成度,以达到在节能的过程降低最终充模金属液体温度,这样的一个微量的节能过程切入到帮助电脉冲优化结晶,达到能够铸造微晶、单晶制品的技术水平。本发明5g节能优化结晶炉其它的有益保温与节能的效果是,改良“软质保温浇筑料”为少水或无水浇筑的炉衬保温材料,大幅度的降低烤炉时间,烘烤时间3-5天既可以,与现有压铸炉烘烤20多天相比,80%节约烤炉的电力消耗与时间的成本。本发明参照古窑内部曲面的砌筑经验特点,数百年不倒的技术经验,改良的压铸炉内表面部全由曲面或双曲面组成,并研发采用永久性长寿命的炉衬材料氧化锆作为炉体内盔甲结构的内衬,不但解决寿命短的问题,还显现炉体内衬不粘铝的好效果。配合循环惰性气体增压充模铸造,还有阻止铝液氧化结渣的优点。气流通道是蓄热体排列衔接组成,能够节流部分随泄流热量,在增压气流进入过程把蓄热重新带回炉内。采用“软质保温浇筑料”制造保温层,配套永久性长寿命盔甲砖炉衬,在戴卡公司两维旋盖浇包采用,铝液降温速率由普通浇包的≥1.6℃/分,降为约0.2℃/分,“软质保温浇筑料”的高效保温效果用在压铸炉降低加热电耗也是一定的。研发永久性超长寿命炉衬材料的盔甲结构的二氧化锆材料锚挂砖,铝液在其平面的浸润角趋向180°铝液的液面在二氧化锆炉壁弯月面处完全形不成铝液氧化形成的三氧化二铝粘接二氧化锆炉壁的机会。所以二氧化锆炉壁不沾铝,解决处理粘炉员工辛苦的问题。可利用两维旋盖保温浇包的高温铝液,补充到保温炉内提升保温炉的炉温,控制操作工艺计算精确到控温在2℃范围内,既能够节约加热电能并有效提高产品的品质品位,还有产量提高。另外,压铸炉内铝液面上设置为漂浮有氧化锆空心球覆盖液面,隔绝空气不但阻止铝液的氧化提高铝金属的收的率,还具有极好的保温作用。设置电极对一来实现利用铝液自身电阻电热自身,热效率的传导率100%,意想不到的是,电热转换直接没有像现有的电阻热烘烤需传热中间过程,控温更灵敏,温度的调控响应更快速,一般传感器、仪表响应灵敏度小于0.3℃,理论上对温度的调控能够最好做到实际波动调控在2℃范围内,支持单晶、微晶制品的铸造,制品的机械强度抗拉、抗压、韧性、低温机械性能大幅度提高。附图说明附图1是本发明一种优化结晶保温炉具体实施例的剖面示意图;附图2是图1中的a-a剖面示意图;附图3是图1中的外观示意图;附图4是图3或1中的俯视外观示意图;附图5是图2中的b-b剖面示意图;附图6是图1中的蓄热体气流通道组成透视示意图;附图7是图1中的进出气口连接的气流循环原理示意图;附图8、9是图5中的半弧盔甲砖与侧弧盔甲砖尺寸规格标注示意图;附图10是电脉冲的波形示意图;附图11是电脉冲在电极与磨具入口之间放电示意图;附图12是电脉冲释放的电子移动路径示意图;附图13、14是所示的是5g蜂窝移动通信和pc机与压铸系统物联流程示意图;附图15所示q235方坯电脉冲处理结晶低倍照片加画液固相界面收缩变化演示线图;附图16所示q235方坯电脉冲处理结晶低倍照片未加画液固相界面收缩演示线图;附图17所示q235方坯未电脉冲处理结晶形态纹理低倍照片。在附图中。1炉盖板2软质保温浇筑料3气流通道4椎体部5三通6进出气口7弯曲气道8锚挂凸起部9半弧盔甲砖10半圆弧板11炉口12转角盔甲砖13底盔甲砖14侧弧盔甲砖15空心球保温层16电极对17侧圆弧板18导线19隔热板20电源接头21脉冲间隔时长22电脉冲的波峰23低电位峰值24时长之和25蓄热体26折边部27蓄热片28衔接圈29锥形分离面31炉壳板32气体压缩干燥稳压系统33供气阀34稳压风机35泄气阀36截止阀37储气罐38稳压罐39模具内壁40液态金属41磨具入口42升液管43液固相界面44固态金属45电子路径46等温线47pc机48转运罐温度传感器49静置炉温度传感器50炉压力传感器51浇包温度传感器53静置保温炉群。具体实施方式现在对照附图对本实用新型做进一步的说明。附图1-15所示的是本发明的总体构思。图1-5所示的是,一种5g节能优化结晶炉,具有本体,包括:pc机,激光测距仪e,温度传感器f,浇包存铝量的图像识别装置,该装置由摄像头52和运算程序或模块cx-4组成,软质保温浇筑料,气流通道,空心球保温层,内胆壁,盔甲砖,炉壳,其特征是:所述炉壳壁内侧设置俯视形状弧弯曲线的内胆壁,内胆壁是半圆弧板10与两侧圆弧板17相切连接成型,两侧圆弧板17相切半圆弧板10成型的曲线内胆壁连接炉口板,炉口板上设置有炉口11,与内胆壁俯视形状相似曲线的炉壳板31上部设置有一段椎体部4,椎体部4上面螺栓密封连接有炉盖板1,炉盖板1至炉口板之间的炉顶板部,设置有激光测距仪e,测距仪e按设定的间隔时间照射铝液面,测量液面高度变化的距离,距离越大液面为越低,越低液面的铝液存量越少,距离变化量的数值和温度传感器f每次同时测量与传输两组数值的的指令,由浇包叉车司机的手机5g-n3发出,发出数值启动指令的手机5g-n3同时也指令浇包温度传感器51的手机5g-n4,传输浇包温度传感器51温度的数值和浇包铝液存量数值,pc机47的手机5g-n0收到的两组保温炉温度以及铝液存量数值,加之浇包铝液存量数值和温度数值存入cx-2存储器,传输的两组数值由cx-3识别运算程序或模块运算出的兑铝量数值转至手机5g-n0发微信到浇包叉车司机的手机5g-n3,5g-n3机主浇包叉车司机依据微信实施兑铝作业,或由兑铝叉车自动驾驶的人工智能处理器或机器人自主运算数据操作;炉盖板1和设置有激光测距仪e的炉顶部下面设置有封闭式隔热板19,封闭式隔热板19下面浇筑炉顶层的软质保温浇筑料2,而且是封闭式隔热板19下面浇筑的炉顶软质保温浇筑料2成型出能够分离的锥形分离面29,在炉顶层软质保温浇筑料2的下方,浇筑内胆壁内侧软质保温浇筑料2,内侧浇筑软质保温浇筑料2的内胆壁外侧也同样浇筑有软质保温浇筑料2,内胆壁内侧软质保温浇筑料2的内侧设置空心球保温层15,空心球保温层15锚挂半弧盔甲砖9和侧弧盔甲砖14的锚挂凸起部8,半弧盔甲砖9和侧弧盔甲砖14的下方设置有转角盔甲砖12,转角盔甲砖12衔接底盔甲砖13,底盔甲砖13和转角盔甲砖12下方设置空心球保温层15,空心球保温层15下方浇筑底层软质保温浇筑料2,底层软质保温浇筑料2的下面铺设双曲面垫底层;软质保温浇筑料2与空心球保温层15之间的界面处设置有导线18,导线18的一段连接电源接头20,连接电源接头20的导线18有一段连接电极对16,电极对16成对设置,成对设置的电极对16至少设置有四对,至少设置有四对的电极对16其中三对或对应三项电源星形接线或角形接线,由可调压的变压器供电,电压0-51v,电流小于100a;或由0-100a可调控电流或电压的可控硅整流装置供给直流电输出,输出电压0-51伏,三对电极对16并联或串联,实现电极对之间的铝液电阻产生热量平衡调控保温炉内的铝液恒温;电极对16成对设置,成对设置的电极对16至少设置有四对,设置有四对电极对16其中有一对电极对16,用于在导电模具入口41与电极对16之间释放高压电脉冲;所述的内胆壁外侧的软质保温浇筑料2上方设置有气流通道3,气流通道3的上方边界位置在炉壳椎体部4内侧下方,内胆壁上部外侧的气流通道3的一段连通有弯曲气道7,弯曲的气道7连通炉膛,炉膛内的气体通过弯曲气道7连通气流通道3,气流通道3的另一段连通三通5,三通5连通进出气口6。图6所示的是气流通道由蓄热体组成个具体结构。图6所示的是,所述气流通道3是蓄热体30排列衔接组成,组成气流通道3排列的蓄热体25设置有衔接圈28对接蓄热体25组合排列成型气流通道3,气流通道3的组成体蓄热体25由壳体折边部26与蓄热片27组成,组成蓄热体25的壳体具有折边部26,折边部26固定蓄热片27;炉内的热气流在泄压时流过蓄热片27与其换热,热能有一部分蓄积到蓄热片27,蓄热片27的温度升高,而炉内升压快速充模时冷气流流过蓄热片27与其换热,温度升高的蓄热片27蓄积热能有一部分传导到冷气流之中,截获部分泄压时的气流排放热能损失,从新回流到炉内节能。图7所示的是进出气口连接的气流循环系统原理示意图;图7所示的是,所述进出气口6连接供气阀33,与泄气阀35,泄气阀35泄流气体进入稳压罐38,稳压罐38内的气体通过稳压风机34流到储气罐37,储气罐37流体连通气体压缩干燥稳压系统32,该系统供应的压缩气体经由气罐与管道输送分配以及自动控制系统到供气阀33,供气阀33控制供给压铸炉的供气流量与速率以及时机;该气体循环系统循环的气体有三种选择,一、循环惰性气体,阻止铝液氧化结渣,二、循环铝屑炉或静置炉、融化炉等烟气,阻止铝液氧化结渣,三、循环空气与烟气的混合气,阻止铝液氧化结渣;气体循环利用过程消耗掉的气体流量由截止阀36输入循环系统维持系统循环气体总量恒定、压力恒定。图8、9、所示的是盔甲砖的型号尺寸。图8所示的是,所述炉半弧盔甲砖9的砖型代码为qx9-1,高h1尺度112mm,扇形面小弧l1玄长69.5mm,扇形面l2边长20.5mm,厚度l3数值45mm,两凹形圆槽圆心l4间距40mm,密封凸起l6数值1mm,扇形∠1夹角10.8°,扇形圆弧r1半径375mm,凹形槽圆r2半径8mm,凸圆r3半径6mm,两凸圆中心间距l5距离20mm,锚挂凸起部8到上边以及底边的间距与l5距离相同也是20mm;图9所示的是,侧弧盔甲砖14的砖型代码为qx14-1,高h1尺度112mm,扇形面小弧l1玄长46mm,扇形面l2边长20.5mm,厚度l3数值45mm,两凹形槽圆心l4间距40mm,密封凸起l6距离1mm,扇形∠1夹角2.3°,扇形圆弧r1半径2299mm,凹形槽圆r2半径8mm,凸圆r3半径6mm,两凸圆中心l5间距20mm,锚挂凸起部8到上边以及底边的间距与l5距离相同也是20mm;半弧盔甲砖9和侧弧盔甲砖14砖型的全部尺寸或某一尺寸改变衍生一新尺寸型号,新型号尺寸变化的准确量级是扩增到1.1倍或缩减到0.9倍,扩增或缩减计算产生小数点后一位的数值4舍弃5不入,正公差范围取+0.5mm负公差范围取-1mm;半弧盔甲砖9或侧弧盔甲砖14某一尺寸或全部尺寸有序的,连续扩增1.1倍多次或有序的连续缩0.9倍多次,即多次的衍生出qx-d-00至qx-d-99多个扩大型号,数字带有0为缩减型号,没有0的数字型号为扩大型号。所述压铸炉内液面上有漂浮的锆质空心球覆盖液面,覆盖液面的氧化锆空心球径50-90mm,直径50-90mm的氧化锆空心球漂浮体或是由圆球或扁圆形的空心球体,圆球或扁圆形的空心球体或是直径50比7的两种大小不同两组份的空心球体,空心球体由预成型的半球粘合成圆球或扁圆形的空心球体。所述软质保温浇筑料2少水或无水浇筑制备的方法是:纤维的粗细直径取2-3微粒,按照纤维的体积比9-15%加入50-100纳米级细粉,加酒精在真空条件下混合,混合的过程失去部分酒精,混合好的混合料装模施加适量压力进行模成型,模成型过程包括真空去除残留有的少量或酒精,带模砌筑到压铸炉内,砌筑好后拆除磨具,拆除磨具后软质保温浇筑料所具有的回弹性弥补磨具占有缝隙空间。所述盔甲砖采用二氧化锆材料,经高温、高压成型制造,或经等离子风喷吹熔融预制锆刚玉微细粉体后,外加粘合剂7-8%,矿化剂1%,使用挤出制砖机倾斜30-50°挤出成型砖坯,倾斜30-50°的砖坯,以连续方式进入隧道式干燥窑进行干燥,干燥的砖坯进入倾斜30-50°的小断面高温隧道窑烧结成盔甲砖条,盔甲砖条经切割机切断成型盔甲砖。所述电极对16材料为石墨或碳化硅以及硅钼陶瓷材料,特别情况选用钼铑等稀土贵重金属,特别需求或选用中频炉电源供电,电压80-100伏,电流小于80安,频率5000赫兹。图10所示的是电脉冲的波形图。图10所示的是,所述电极对16至少设置四对,其中的一对电极对16在金属材质铸造磨具与电极对16之间释放高压电脉冲,电脉冲的波峰22视为放电击穿电压最高峰值,最高峰值在击穿的瞬间电压直线下降到低电位峰值23,低电位峰值23的时长与波峰22时长之和24小于脉冲间隔时长21,其电脉冲发生控制器设置为三种,第一种用于提高合格率与表面质量,电流设置范围在为0-500毫安,频率设置范围在50-800hz,电压范围200-1200v,第二种用于改善铸造体的微观组织细化并明显提高机械性能,电流设置范围在为0-500毫安,频率设置范围在800-8000hz,电压200-1800v,第三种用于实现铸造微观组织结构达到或接近微晶或单晶态组织结构,大幅度提高机械性能和表面质量,电流设置范围在为0-500毫安,频率设置范围在>8000hz,电压200-10000v。图10所示的是电脉冲的波形图。所述电极对16至少设置四对,其中的一对电极对16用于,在导电材质铸造模具内壁39的液态金属入口41与电极对16之间释放高压电脉冲,电脉冲的波峰22为放电击穿电压最高峰值,最高峰值在达到击穿的瞬间电压直线下降到最低电位峰值23,最低电位峰值23的时长与波峰22时长之和24小于脉冲间隔时长21;图11所示的是电脉冲在电极与磨具入口之间放电示意图;图12所示的是电脉冲释放的电子移动路径示意图;电脉冲输送电子在导电模具入口41与电极对16之间的液态金属40放电释放电子,液态金属40沿升液管42上升经磨具入口41充入到磨具内,磨具内电子路径45向贴合模具内壁39的液固相界面43的一个点移动,移动的电子路径45路径垂直电阻逐渐变小的等温线46到最近液固相界面43的那个点,那个点前沿过冷液态金属40以电子为晶核形成准静态结晶,随动电子漂移至液固相界面43,和固态金属44相连建立化合键释放结晶热凝固结晶,凝固结晶的电子在固态金属44中消盾;电脉冲的波峰22电压在0-10000v内选择,频率在0-100000内选择,电流在0-500毫安内选择,电压、频率、电流参数的选择以追求释放电子量更多为目的,不同的温度与液态金属成分有不同的参数范围;针对铝或铝合金轮毂的电脉冲发生控制器设置为三种,第一种用于提高合格率与表面质量,电流设置范围在为0-500毫安,频率设置范围在50-800hz,电压范围200-1200v,第二种用于改善铸造体的微观组织细化并明显提高机械性能,电流设置范围在为0-500毫安,频率设置范围在800-8000hz,电压200-1800v,第三种用于实现铸造微观组织结构达到或接近微晶或单晶态组织结构,大幅度提高机械性能和表面质量,电流设置范围在为0-500毫安,频率设置范围在>8000hz,电压200-10000v。图13、14、所示的是5g蜂窝移动通信和pc机与压铸系统物联流程示意图;图中所示的是,所述pc机47包括附带的手机5g-n0,cx-1主运算程序或模块,cx-2存储器,cx-3识别运算程序或模块,l1-l12保温炉群53的温度传感器数据传输装置,e1-e12保温炉群53激光测距仪e的据传输装置,l1-l12和e1-e12是光纤信号传输系统,同时传输保温炉群53的全部温度数值与激光测距仪e的测量长度数值,测量的液面高度变化的距离为,距离越大液面既越低,越低的液面其铝液存量越少,距离变化的变量数值每一次测量的多个数值设定为一组,每一次传输的全部温度数值也设定为一组;每次同时测量与传输两组数值的的指令,由浇包叉车司机的手机5g-n3发出,发出数值启动指令的手机5g-n3同时也指令浇包温度传感器51的手机5g-n4,传输浇包温度传感器51温度的数值和浇包铝液存量数值,pc机47的手机5g-n0和l1-l12与e1-e12收到的两组保温炉群53温度以及铝液存量数值,加之浇包铝液存量数值和温度数值存入cx-2存储器,其中l1-l12与e1-e12传输的两组数值由cx-3识别运算程序或模块将铝液存量数值筛选排列为铝液存量由少到多的炉号序列形式,温度数值筛选排列为温度由低到高的炉号序列形式,两组排序炉号的数值序列传导至cx-1主运算程序或模块,主运算程序或模块将浇包铝液存量数值和温度数值与两组排序炉号的数值序列智能混合优选出该优先兑铝保温炉的炉号,保温炉的炉号与运算出的兑铝量数值转至手机5g-n0发微信到浇包叉车司机的手机5g-n3,5g-n3机主浇包叉车司机依据微信实施兑铝作业;浇包温度精准波动范围小是保证保温炉兑铝温度精准的必要,保证浇包温度精准的是静置炉温度精准,影响静置炉温度精准的是转运罐的温度波动范围,解决转运罐温度波动的方法是:转运罐装铝液后按定时间隔,由转运罐温度传感器的手机5g-n1传输转运罐铝液的温度,到pc机47附带的手机5g-n0,pc机47依据温度数据链的温降幅度智能预判转运罐到达静置炉时铝液温度,自动预先调节静置炉的能源消耗功率,以实现静置炉最小的温度波动,或pc机依据以往历次温度规律数据预判出装铝水的合适温度;静置炉依据温度传感器49的温度数值和压力传感器50的测量数值,预先计算转运罐兑铝后静置炉内铝液温度波动范围,兑铝后的温度算法是,(兑入铝温度×兑入铝量+炉内铝量温度×炉内铝量)÷(兑入铝量+炉内铝量),合理的降低保温炉内的铝液温度即可加快压铸的生产节奏,又可提高机械性能和表面质量,降低炉内的铝液温度和快压铸的生产节奏都是相当节能,5g节能优化结晶炉在与浇包、静置炉、转运罐在蜂窝移动通讯5g装备的信息互联互通环境下,智能化的合理降低保温炉内的铝液温的试探操作方法是:静置炉与保温炉同步极缓慢的降低平均控制温度,平均每小时降低0.3℃,直至有问题出现回升0.5℃若还有问题再回升0.3℃,直到没有有问题维持现状,铸造微晶或单晶微观组织结构的主要手段是尽可能的降低温度与电脉冲优化结晶并举,智能优化调控每一次的兑铝温度精度,配合炉的加热装置对温度偏差微量调整,通过pc机的数据运算与智能学习能力,编入逐渐调控温度到最适合的最小波动范围程序,初始运行设定的温度控制参数范围表1,表1输入到cx-1主运算程序或模块边运行,边自主优化修改完善,加电脉冲优化铸造晶粒细化铸体的优势,铸造晶粒细化铸体温度控制参数是:铸造晶粒细化铸体的温度控制参数范围表1名称最低温度最高温度与常规对比备注转运罐735℃750℃相当静置炉730℃735℃相当浇包700℃715℃相当保温炉695℃698℃降低3℃铸造晶粒细化铸体加电脉冲优化铸造单晶或微晶铸体的温度控制参数是:铸造单晶或微晶铸体的温度控制参数范围表2名称最低温度最高温度与常规对比备注转运罐735℃750℃相当静置炉720℃725℃降低10℃浇包693℃699℃降低7℃保温炉691℃693℃降低8℃铸造微晶单晶铸体当前第1页12
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