专利名称：一种可获均一泡体闭孔泡沫铝的连续铸造系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种注气发泡制备闭孔泡沫铝的设备，特别涉及一套可获均一泡体闭孔泡沫铝的连续铸造系统。
背景技术：
泡沫铝是一种新型的多孔金属材料。它所具有的轻质与高比强度等特点，使得其可作为潜在的结构材料；所具有的吸声、隔音、隔热、阻燃、减震、吸收冲击能及电磁屏蔽等特性，使得其可作为功能材料。因而，在航空、航天、运输、电子、军工、化工、环保、能源、机械、生物等各个高科技领域及一般工业领域，泡沫铝的应用受到了越来越广泛的关注。目前泡沫铝的制备方法主要有渗流铸造法、粉末冶金法和熔体发泡法等。渗流铸造法一般用来制造通孔泡沫铝；粉末冶金法由于生产成本高，不适合于生产一般工业领域用的泡沫铝 材。熔体发泡法工艺简单，但现行熔体直接发泡法存在如下的不足(1)操作难度大，如US. pat. 3743353所述用TiH2作发泡剂制备泡沫铝时，搅拌发泡时间要求控制在I 2min。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；(3)控制不当时，发泡体底部存在一定厚度的实心体，并且泡沫体中泡体分布不均匀；正是由于这些不足，导致了泡沫铝的生产成本居高不下，也限制了泡沫铝的大规模商业化应用。为了解决间隙式泡沫铝生产成本高的权限，美国专利US. pat6984356B2描述了一种泡沫铝的连续制备方法，但该专利不能根据需要量对熔体进行在线增粘，也没有指出如何根据需要量来在线调整发泡剂从而得到具有不同孔隙率的泡沫铝产品。为了解决美国专利US. pat6984356B2所存在的问题，本专利发明人于2006年申报了专利CN100422363C，该专利可以实现熔体的在线增粘与发泡量的有效控制，但该专利的缺陷是具有负压吸入功能搅拌设备的造假不便宜、且高温下容易失效。专利CN102312117A提供了一种吹气发泡连续生产闭孔泡沫铝的方法与设备，但该专利存在着如下的主要问题①专利中所述蓄液室与发泡室的结构，使得泡沫铝产品的性能对熔体液面的波动敏感，每次往蓄液室所添加熔体的量均不可太多，液面必须维持相对稳定才能制备出泡体基本均一的材料；②由于增粘材料碳化硅的密度为3. 2g/cm3,而铝熔体的密度大都在2. 7g/cm3以下，从而难避免出现碳化硅在发泡炉底部沉淀的出现，碳化硅的底部沉淀会导致熔体粘度的降低，最终结果将影响泡沫铝材料的泡体均一性；③专利所述网带提拉模式，容易导致泡沫铝材料的表面不光洁，以及泡体变形与不均一的缺陷出现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单易控，能连续获得泡体均匀性良好的闭孔泡沫铝产品的可获均一泡体闭孔泡沫铝的连续铸造系统。为了解决上述技术问题，本发明提供的可获均一泡体闭孔泡沫铝的连续铸造系统，由熔炼炉、中间包、连续发泡炉、连铸模具与连续牵引装置构成，所述的中间包装配有防止熔体增粘颗粒沉降的搅拌器，所述的中间包上还有供熔炼炉熔体转入的熔体入口、熔体增粘颗粒加入的颗粒入口以及增粘熔体的放料口 ；所述的连续发泡炉由隔板隔成有储液室与发泡室，所述的隔板的下部留有所述的储液室中的熔体可流向所述的发泡室的导流孔，所述的储液室装配有维持增粘颗粒均匀分散于熔体中的搅拌器，所述的发泡室装配有通气管以及可保证熔体与气泡从下部进入并充分混合的气液混合搅拌器，所述的连续发泡炉上设有连接所述的放料口与所述的储液室的溜槽，所述的连铸模具与所述的发泡室连接，所述的连铸模具由石墨内模与包覆所述的石墨内模的水冷套组成。所述的连铸模具安装在所述的发泡室的侧面或上部。所述的连续牵引装置是牵引轧辊。 所述的通气管为“L”形，所述的通气管的下部带有不少于I个的出气微孔。采用上述技术方案的可获均一泡体闭孔泡沫铝的连续铸造系统，其优点及积极效果(I)与公知技术相比，本发明不会出现增粘粉体从铝熔体中沉降以及泡沫铝性能对熔体液面波动敏感等缺陷，从而使得本发明可有效保证连续铸造出泡体均一性良好的闭孔泡沫铝产品；(2)与公知技术想比，本发明的设备制造简单、操作起来更加方便；(3)通过控制气体通入量与气液混合搅拌器的搅拌强度，可实现不同密度泡沫铝的连续生产；(4)本发明由于采用了由由水冷套与石墨内模组成的连铸模具，从而可使得泡沫铝的表面光洁度大大由于目前所公知的所有技术。综上所述，本发明是一种操作简单易控，能连续获得泡体均匀性良好的闭孔泡沫铝产品的可获均一泡体闭孔泡沫铝的连续铸造系统。
图I闭孔泡沫铝的水平连续铸造系统示意图。图2闭孔泡沫铝的上引连续铸造系统示意图。
具体实施例方式本发明的具体实施方式
为先在熔炼炉熔制合格的熔体、并将熔体转入中间包，然后在搅拌的情况下往中间包中加入增粘颗粒，最后将增粘熔体转入连续发泡炉进行连续铸造。下面下面结合附图对本发明作详细说明。参见图1，一种可获均一泡体闭孔泡沫铝的连续铸造系统，由熔炼炉100、中间包200、连续发泡炉300、连铸模具311与连续牵引装置312构成，中间包200装配有防止熔体增粘颗粒沉降的搅拌器203，中间包200上还有供熔炼炉100熔体转入的熔体入口 201、熔体增粘颗粒加入的颗粒入口 202以及增粘熔体的放料口 204 ;连续发泡炉300由隔板305隔成有储液室304与发泡室309，隔板305的下部留有储液室304中的熔体可流向发泡室309的导流孔306，储液室304设有入口 302，储液室304装配有维持增粘颗粒均匀分散于熔体中的搅拌器303，发泡室309装配有通气管307以及可保证熔体与气泡从下部进入并充分混合的气液混合搅拌器310，通气管307为“L”形，通气管307的下部带有不少于I个的出气微孔308，连续发泡炉300上设有连接所述的放料口 204与储液室304的溜槽301，连铸模具311由石墨内模331与包覆石墨内模331的水冷套321组成，连铸模具311安装在发泡室309的侧面，连续牵引装置312是牵引轧辊。参见图2，连铸模具311安装在发泡室309的上部。本发明的使用方法如下第一步，按图I或图2所示装配好本发明系统的各个部件，并打开中间包200与连续发泡炉300的电源、使中间包200与连续发泡炉300的温度达到预设值，特别重要的是，在连铸模具311中要装配好引锭杆、且要打开连铸模具311的水冷套321的冷却循环水。第二步，在熔炼炉100中熔制出合格的铝熔体，并将所熔制的铝熔体通过中间包200的熔体入口 201转入中间包200中，并在启动搅拌器203进行搅拌的情况下，将增粘颗粒自中间包200的颗粒入口 202中加入中间包200中；增粘颗粒添加完毕后，搅拌器203 — 直运转，以保证增粘颗粒不会在熔体中沉降。第三步，打开中间包200的放料口 204，使含增粘颗粒的熔体从溜槽301、自入口302流入连续发泡炉300的储液室304，需要注意的是，在熔体流入连续发泡炉300开始即启动搅拌器303与气液混合搅拌器310对熔体进行搅拌、以保证熔体中的增粘颗粒不沉降。第四步，待连续发泡炉300中熔体达到预设高度后，即通过通气管307往熔体中通入发泡气体，同时启动连续牵引装置312开始进行连续铸造。第五步，当连续发泡炉300液面下降到一定高度后，立即将中间包200中熔体转入连续发泡炉300中，从而实现闭孔泡沫铝的连续生产。
权利要求
1.一种可获均一泡体闭孔泡沫铝的连续铸造系统，由熔炼炉(100)、中间包(200)、连续发泡炉(300)、连铸模具(311)与连续牵引装置(312)构成，其特征在于所述的中间包(200 )装配有防止熔体增粘颗粒沉降的搅拌器(203 )，所述的中间包(200 )上还有供熔炼炉(100)熔体转入的熔体入口(201)、熔体增粘颗粒加入的颗粒入口(202)以及增粘熔体的放料口(204);所述的连续发泡炉(300)由隔板(305)隔成有储液室(304)与发泡室(309)，所述的隔板(305)的下部留有所述的储液室(304)中的熔体可流向所述的发泡室(309)的导流孔(306)，所述的储液室(304)装配有维持增粘颗粒均匀分散于熔体中的搅拌器(303)，所述的发泡室(309)装配有通气管(307)以及可保证熔体与气泡从下部进入并充分混合的气液混合搅拌器(310)，所述的连续发泡炉(300)上设有连接所述的放料口(204)与所述的储液室(304)的溜槽(301)，所述的连铸模具(311)与所述的发泡室(309)连接，所述的连铸模具(311)由石墨内模(331)与包覆所述的石墨内模(331)的水冷套(321)组成。
2.根据权利要求I所述的可获均一泡体闭孔泡沫铝的连续铸造系统，其特征在于所述的连铸模具(311)安装在所述的发泡室(309)的侧面或上部。
3.根据权利要求I或2所述的可获均一泡体闭孔泡沫铝的连续铸造系统，其特征在于所述的连续牵引装置(312)是牵引轧辊。
4.根据权利要求I或2所述的可获均一泡体闭孔泡沫铝的连续铸造系统，其特征在于所述的通气管(307)为“L”形，所述的通气管(307)的下部带有不少于I个的出气微孔(308)。
全文摘要
本发明公开了一种可获均一泡体闭孔泡沫铝的连续铸造系统，由熔炼炉、中间包、连续发泡炉、连铸模具与连续牵引装置构成。所述中间包装配了防止熔体增粘颗粒沉降的搅拌器；连续发泡炉由隔板隔成了储液室与发泡室，隔板的下部留有储液室中熔体可流向发泡室的导流孔；储液室装配了维持增粘颗粒均匀分散于熔体中的搅拌器，发泡室装配有通气管以及可保证熔体与气泡从下部进入并充分混合的气液混合搅拌器；连铸模具由水冷套与石墨内模组成；连续牵引装置指的是牵引轧辊。本发明可实现闭孔泡沫铝的连续铸造，并且熔体液面的波动不会造成泡体均一性的破坏。
文档编号F27D27/00GK102962413SQ20121049940
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者周向阳, 杨娟, 王辉, 龙波, 伍上元, 刘宏专 申请人:中南大学