本实用新型属于金属材料加工技术领域，特别涉及一种铝合金高效真空熔炼装置。
背景技术：
铝的化学活性非常强，在铝合金熔炼过程中，总会因氧化和操作等许多因素，造成相当的铝材损耗，习惯上都把它称之为烧损，它不仅白白损失了大量的铝材，且造成了许多能源损耗，加上大量熔炼氧化物的产生也会影响铝液的质量，给铝制品带来各种不利的结果。目前生产过程中，铝合金的制备通常釆用的是井式电阻炉。该设备简单易操作，但是由于熔剂并不能完全隔绝外界空气和铝溶体的接触，又因为整个操作是在大气环境下完成，不可避免在搅拌、潘铸等工序使得合金炼体暴露在空气中，引起铝的烧损，降低合金质量；而且由于熔炼或浇注工具和铝液直接接触，很容易污染熔体。
真空熔炼法是伴随近代高纯和超高纯金属及合金的发展而产生的。在真空中进行熔炼时，由于熔池不与空气或燃烧废气及炉渣接触，可以避免这些因素的沾污影响。真空条件本身还能比其它熔炼方法更为完全地排除原来存在于金属中的某些杂质。另外，真空熔炼过程中体系的压力很低，对熔池中有气态产物产生的一切反应都能起促进作用，如脱气、杂质挥发和某些类型的脱氧。
因此采用真空电阻炉生产铝合金锅体时，可避免铝合金熔体与空气的接触，降低了铝的氧化烧损量，又能避免炼剂保护过程中带入其它元素对熔体的污染，能够精确控制铝合金成分，获得高纯度高质量的合金锅体。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种铝合金高效真空熔炼装置，采用的技术方案是：一种铝合金高效真空熔炼装置，包括炉体、炉盖和顶盖板，所述炉体为长方体结构，炉体侧壁从外到内依次为金属外层、石棉保温层、冷却水管、耐火砖层、加热电阻丝和炉体内层，所述炉体内层直接和金属熔体接触，所述加热电阻丝安装在侧壁耐火砖层和炉体内层之间，所述炉体下方垫有耐火砖，炉体上方安装有所述炉盖；所述炉盖也为长方体结构，长方体炉盖的一条边和炉体铰链连接，炉盖和炉体相接触的面之间设有密封垫，所述炉盖侧壁上高度不同的位置开有的三个孔，其中最上部和最下部的孔分别插接导气管，所述两个导气管上分别安装有上截止阀和下截止阀和过渡连接软管，两个导气管末端汇合成一条导气管，并和冷却管连接，所述冷却管末端连接真空泵，中部的孔用于安装蝶阀，所述炉盖的空间被蝶阀阀芯分为上下两个部分，所述炉盖上方开有进料口，所述进料口上方覆盖有所述顶盖板，所述炉盖上还开有进气孔，用于将大气中的空气导入炉盖内，平衡炉盖内的气压，进气孔内塞有堵头；所述顶盖板上钻有通孔，用于和固定在所述炉盖上表面的螺栓配合，当螺母拧上螺栓头时实现盖板的固定，所述炉体底部位置安装有出液管，用于将熔融状态下的液态铝合金导出熔炼装置用于铸造成产品，所述出液管出口处设有塞头。
进一步地，所述炉体侧壁上还设有上液位限制杆和下液位限制杆，所述上液位限制杆安装在靠近炉体顶部位置，所述下液位限制杆安装在靠近炉体底部位置，上液位限制杆和下液位限制杆分别通过导线与电源箱连接，所述电源箱上安装有电源、红灯和绿灯，红灯、电源和上液位限制杆组成一个回路，当炉体内的金属液碰到上液位限制杆时，所述红灯亮，绿灯、电源和下液位限制杆组成一个回路，当炉体内的金属液碰到下液位限制杆时，所述绿灯亮。
进一步地，所述冷却水管的进水管的高度低于出水管，使得冷却水由自来水形成的压力从熔炼炉的低处流向高处。
进一步地，所述炉盖侧壁上的孔的孔壁和所述导气管或蝶阀转轴之间设有耐热橡胶，用于密封炉盖侧壁。
进一步地，所述蝶阀的边缘有耐热橡胶。
进一步地，为了减少加料时热量流失，所述炉盖上方的进料口设计成由上至下截面逐渐缩小的结构。
进一步地，固定在所述炉盖上表面的所述螺栓至少有3个。
进一步地，所述炉盖和所述顶盖板之间设有密封圈。
进一步地，所述冷却管成弯曲螺旋状，并浸泡在冷却水中。
进一步地，所述出液管和所述炉体内层缝隙处涂有密封涂料。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型可实现稳定高效的生产。第一，避免铝合金熔体与空气的接触，降低了铝的氧化烧损量，同时避免炼剂保护过程中带入其它元素对熔体的污染，提高了铝合金的利用率，获得的铝合金成品质地紧密，气泡和杂质含量少；第二，加料时不需要将炉子关闭降温，可以在熔炼的过程中向熔炼炉内加料，极大地提高了生产效率；第三，浇注时只需打开出液管出口处的塞头，让金属液流入模具内即可，操作方便，安全系数高，利于管理控制，节约了人员和设备管理成本。
2、本实用新型可实现能源高效。本实用新型炉体侧壁采用保温性能优良的材料制成，炉体内金属液上方呈真空状态，导热性较差，减少了热量的散失，降低能源消耗，且加热电阻丝贴近炉体内层，增加了加热工作效率。
3、本实用新型通过设置上液位限制杆和下液位限制杆及时了解熔炼炉内的液位高度是否安全，避免浇筑过渡造成炉体内金属液过少而空载，也防止了加料过多引起安全事故。
4、本实用新型还设有冷却水系统，当炉体工作完成后需要对炉体内快速冷却的情况下，开启冷却水，其冷却速度能够到达自然冷却速度的3倍，在换炉或换料作业时，极大减少了中间等待的时间，可进一步提高生产效率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种铝合金高效真空熔炼装置，包括炉体、炉盖2和顶盖板3。炉体为长方体结构，炉体侧壁从外到内依次为金属外层1、石棉保温层5、冷却水管10、耐火砖层4、加热电阻丝28和炉体内层6。炉体内层6直接和金属熔体接触，加热电阻丝28安装在侧壁耐火砖层4和炉体内层6之间，炉体下方垫有耐火砖33。炉体侧壁上还设有上液位限制杆29和下液位限制杆30，上液位限制杆29安装在靠近炉体顶部位置，所述下液位限制杆30安装在靠近炉体底部位置。上液位限制杆29和下液位限制杆30分别通过导线32与电源箱31连接，电源箱31上安装有电源、红灯和绿灯。红灯、电源和上液位限制杆29组成一个回路，当炉体内的金属液碰到上液位限制杆时，所述红灯亮；绿灯、电源和下液位限制杆30组成一个回路，当炉体内的金属液碰到下液位限制杆时，所述绿灯亮。炉体上方安装有所述炉盖2。炉盖2也为长方体结构，长方体炉盖2的一条边和炉体铰链8连接，炉盖2和炉体相接触的面之间设有密封垫9。炉盖侧壁上高度不同的位置开有的三个孔，其中最上部和最下部的孔分别插接导气管20，两个导气管上分别安装有上截止阀17和下截止阀18和过渡连接软管19，两个导气管末端汇合成一条导气管，并和冷却管21连接，冷却管21成弯曲螺旋状，并浸泡在冷却水22中。冷却管21末端连接真空泵23。中部的孔用于安装蝶阀7，炉盖侧壁上的孔的孔壁和导气管20或蝶阀7的转轴之间设有耐热橡胶16，用于密封炉盖侧壁。蝶阀7的边缘有耐热橡胶，炉盖2的空间被蝶阀7的阀芯分为上下两个部分。炉盖2上方开有进料口24，为了减少加料时热量流失，炉盖2上方的进料口24设计成由上至下截面逐渐缩小的结构。进料口24上方覆盖有所述顶盖板3，炉盖2和顶盖板3之间设有密封圈25。炉盖2上还开有进气孔34，用于将大气中的空气导入炉盖内，平衡炉盖内的气压，进气孔34内塞有堵头35。顶盖板3上钻有通孔，用于和固定在所述炉盖上表面的螺栓27配合，当螺母26拧上螺栓27头时实现顶盖板3的固定，螺栓27至少有3个。炉体底部位置安装有出液管11，出液管11和炉体内层6缝隙处涂有密封涂料13，用于将熔融状态下的液态铝合金导出熔炼装置用于铸造成产品，所述出液管出口处设有塞头12。冷却水管10的进水管14的高度低于出水管15，使得冷却水由自来水形成的压力从熔炼炉的低处流向高处。
使用过程中，关上炉盖，将顶盖板固定在炉盖上。保持上截止阀关闭，下截止阀打开，蝶阀阀芯面转动到竖直方向。开启加热电阻丝和真空泵，开始对炉体内的铝合金粉或块进行加热和抽真空。当铝合金熔化成液态后，打开塞头进行浇注成锅体即可。
当需要添加铝合金时，将蝶阀阀芯面转到水平方向，此时阀芯边缘和炉盖内侧壁贴合，炉盖的空间被蝶阀的阀芯分为上下两个独立部分。然后拔出堵头35，使得大气中的空气进入炉盖上部分空间，平衡炉盖上部分空间和环境的气压。然后打开顶盖板，将铝合金块放入炉盖上部分空间，再盖上顶盖板，将顶盖板拧紧。然后把堵头35塞上，开启上截止阀开始对炉盖上部分空间抽真空。抽真空完毕后，转动蝶阀，使得阀芯面转到竖直方向，铝合金块即掉入炉体合金液当中，最后关闭上截止阀。
当需要对炉体内清扫时，将导气管从过渡连接软管19中拔出，再用吊机翻开炉盖，对炉体进行清扫即可。