高效节能保温炉及铝合金铸造设备的制作方法

本实用新型涉及铸造配套设备领域，具体而言，涉及一种高效节能保温炉及铝合金铸造设备。

背景技术：

在一般的铝合金铸造加工过程中，要想制造得到质量好的产品，通常需要对铝液进行保温，以便后续工艺实施，铝液保温炉就是一种较为常见的铝液保温设备，而随着使用需求的不断提高，人们对铝液保温炉的性能也提出了更高的要求。

目前现有铝液保温炉在工作过程中，通常是采用干坩埚加热的方式对存放于炉体内部的铝液进行加热保温。虽然这种传统式保温形式能够满足基本的使用需求，但由于坩埚的能量消耗较大，升温速度较慢，导致其加热效率低下，并使得铝液保温炉的整体工作效率较低，保温效果较差。

另外，现有的铝液保温炉，其炉体的炉衬结构包括位于内层的耐火材料和位于外层的保温材料层，保温炉的保温功能主要通过保温材料层来说实现。这种结构的炉衬存在以下缺点：保温材料的保温效果较差，导致保温炉炉衬外壁温度较高、能量损失大、能耗高；散热快，保温时间短，用电量大，且清炉时间长，不容易维修。而且炉体的炉衬内容易粘铝，铝液容易结瘤，严重影响铝液的品质。

因此，如何提高铝液保温炉的保温效率、减效铝液的损耗是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高效节能保温炉，其的保温效果好、保温时间长、能耗低，且对铝液的影响小、铝液损耗小。

本实用新型的另一目的在于提供一种铝合金铸造设备，其对铝液的保温效率高，且可实现铝液的自动输送铸造。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种高效节能保温炉，其包括炉体，炉体的内部具有熔池，炉体的顶部设置有可开启的炉盖，炉盖盖设于熔池的顶面开口上；熔池的内壁铺设有高效保温层，高效保温层包括由里向外依次叠设、压合在一起的不沾铝保温板、挡火板、纤维保温板、矿物质保温板、耐火纤维隔热板。

在本实用新型较佳的实施例中，上述不沾铝保温板为碳纤维硅酸钙板；矿物质保温板为天然矿物质硅酸镁板。

在本实用新型较佳的实施例中，上述不沾铝保温板包括底板和侧板，侧板的底部设有凸起部，侧板的顶面设有凹陷部，凸起部与凹陷部一一对应插接。

在本实用新型较佳的实施例中，上述炉体的底部开有清理口，清理口与熔池连通。

在本实用新型较佳的实施例中，上述熔池内设置有多个辐射加热器；高效节能保温炉还包括伸入熔池内，用于采集其中温度的温度检测器。

在本实用新型较佳的实施例中，上述熔池内设置有隔板，隔板将熔池分隔成两个底部连通的第一腔室和第二腔室，第一腔室的顶面分别设置有铝液进料口和铝液出料口，炉盖包括分别盖设于铝液进料口的进料盖板，盖设于铝液出料口的出料盖板和盖设于第二腔室的顶面开口的盖板。

在本实用新型较佳的实施例中，上述高效节能保温炉还包括用于升降盖板的升降机构，升降机构包括气缸，气缸的一端与炉体铰接，另一端与盖板铰接；盖板的顶面设置有吊钩，用于利用升降机勾住吊钩，从而起吊盖板。

在本实用新型较佳的实施例中，上述进料口对应设置有铝液加料槽，进料盖板盖设于铝液加料槽的开口。

在本实用新型较佳的实施例中，上述铝液加料槽内设置有蛇形的集热板，集热板的两端均伸入第一腔室内。

一种铝合金铸造设备，其包括上述的高效节能保温炉、除气净化设备、铝液保温输送机构和铸造机构，除气净化设备伸入熔池内，铝液保温输送机构连通熔池与铸造机构。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型实施例的高效节能保温炉包括炉体，炉体的内部具有熔池，炉体的顶部设置有可开启的炉盖，炉盖盖设于熔池的顶面开口上；熔池的内壁铺设有高效保温层，高效保温层包括由里向外依次叠设、压合在一起的不沾铝保温板、挡火板、纤维保温板、矿物质保温板、耐火纤维隔热板。该高效保温层采用多层材料组合的形式，这种结构能减少热传递、热散失，保温效果好、保温时间长、能耗低，而且最内层的不沾铝保温板保证熔池不沾铝、不结瘤，对铝液的影响小、铝液损耗小，减少了员工清理炉膛的时间，延长保温炉的使用寿命。由上述高效节能保温炉组成的铝合金铸造设备对铝液的保温效率高，且可实现铝液的自动输送铸造。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种高效节能保温炉的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种高效节能保温炉另一视角的结构示意图；

图3为图2中沿AA线的剖视图；

图4为图3中局部B的放大结构示意图。

图标：100-高效节能保温炉；110-炉体；120-熔池；121-隔板；122-铝液加料槽；123-第一腔室；124-第二腔室；131-进料盖板；132-出料盖板；133-盖板；140-高效保温层；141-不沾铝保温板；142-挡火板；143-纤维保温板；144-矿物质保温板；145-耐火纤维隔热板；151-底板；152-侧板；153-凸起部；154-凹陷部；160-辐射加热器；170-升降机构；181-吊钩；182-温度检测器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参照图1至图4所示，本实施例提供一种高效节能保温炉100，其包括炉体110和温度检测器182，炉体110的内部具有用于容纳铝液熔池120，温度检测器182伸入熔池120内用于采集检测其中铝液的温度，还能监测保温炉的保温效率。炉体110的顶部设置有可开启的炉盖，炉盖盖设于熔池120的顶面开口上，顶面开口是用来使铝液输送进入熔池120内进行保温，以及铸造时将铝液输出，炉盖则是用于密封熔池120，以尽可能的减少热损失。熔池120内设置有多个辐射加热器160，该辐射加热器160优选为硅碳棒加热管，用于对铝液加热，补偿铝液的热损失。

为了保证高效节能保温炉100对熔池120内铝液的保温性能，熔池120的内壁铺设有高效保温层140，高效保温层140包括由里向外依次叠设、压合在一起的不沾铝保温板141、挡火板142、纤维保温板143、矿物质保温板144、耐火纤维隔热板145，不沾铝保温板141可以选用高密度的碳纤维硅酸钙板；矿物质保温板144可以选用天然矿物质硅酸镁板。该高效保温层140采用多层材料组合的形式，这种结构能减少热传递、热散失、保证了铝液温度。

本实施例中，不沾铝保温板141包括底板151和侧板152，侧板152的底部设有凸起部153，侧板152的顶面设有凹陷部154，凸起部153与凹陷部154一一对应插接，每块侧板152与底板151均采取W拼接结构，密封性好，里面的铝液不易泄漏。

本实施例中，高效保温层140包括由里向外依次叠设的一层不沾铝保温板141、一层挡火板142、两层纤维保温板143、一层矿物质保温板144和一层耐火纤维隔热板145。最里层的不沾铝保温板141直接与贮藏在熔池120内的铝液接触，选用高密度的碳纤维硅酸钙板等耐高温不沾铝保温板141料，对铝液的影响小，能保证铝液不会粘黏于内壁，不结瘤，减少了因粘黏而造成的铝液浪费，减少了员工清理炉膛的时间，同时保温炉的使用寿命因此有很大提升；第二层的挡火板142可有效隔绝温度的传递；第三、四层的纤维保温板143，这种双层保温材料进一步避免铝液的热量向外传递损耗，保证了铝液温度不降低；第五层的矿物质保温板144，该材料选用由优质天然矿物质硅酸镁组成，导热系数低至0.024-0.038W/m.k，且无毒、无污染、对人体无刺激伤害，其除了具有散状陶瓷纤维棉的优良性能外，还具有良好的强度和弹性产品，保温性能好，且易与两侧的纤维保温板143和耐火纤维隔热板145压合形成整体结构；第六层的耐火纤维隔热板145是用真空成型工艺加工而成，是一种轻质、柔韧的耐火纤维隔热材料，由高纯度耐火氧化物与有机结合剂组合加工而成。

本实施例中，炉体110的底部开有清理口，清理口与熔池120连通，该清理口是用于排干净熔池120内的铝液后，人工通过清理口操作，方便进行保温炉的内部清理，避免通过熔池120的顶面开口进行上述操作而带来的清炉复杂、时间长的问题。

本实施例中，熔池120内设置有隔板121，隔板121将熔池120分隔成两个底部连通的第一腔室123和第二腔室124，第一腔室123的顶面分别设置有铝液进料口和铝液出料口，炉盖包括分别盖设于铝液进料口的进料盖板131，盖设于铝液出料口的出料盖板132和盖设于第二腔室124的顶面开口的盖板133，辐射加热器160位于盖板133下方的第二腔室124内。将熔池120分为两个腔室，这是由于铝液的进料和出料是热量损耗最大的操作，将铝液的进料和出料集中在第一腔室123内，可减少散热面积，减小热损失；并集中能量对第二腔室124内的铝液加热，利用第一腔室123和第二腔室124内铝液的自由流动，达到温度均匀的目的。另外，在实现加热的第二腔室124单独设置开口及对应的盖板133，便于单独对该腔室进行清理。

本实施例中，高效节能保温炉100还包括用于升降盖板133的升降机构170，这是因为盖板133非常重，人工很难直接开启，所以需要机械配合以移动盖板133，实现盖板133的开启和关闭，方便熔池120清理、除渣作业、盖板133及电热元件维修保养。升降机构170包括气缸，气缸的一端与炉体110铰接，另一端与盖板133铰接；盖板133的顶面设置有吊钩181，用于利用升降机勾住吊钩181，从而起吊盖板133。

本实施例中，进料口对应设置有铝液加料槽122，进料盖板131盖设于铝液加料槽122的开口，铝液加料槽122内设置有蛇形的集热板，集热板的两端均伸入第一腔室123内。通过铝液加料槽122将铝液导入保温炉内，流经铝液加料槽122其中的集热板，集热板能将铝液中的热能收集，并传导至第一腔室123内，对第一腔室123内的铝液铝液，这种设计能充分利用铝液中的热能，提高节能效果。

高效节能保温炉100的使用方法是：打开进料盖板131，将铝液通过铝液加料槽122导入保温炉内的熔池120中，盖上进料盖板131，铝液在流经铝液加料槽122的过程中，其中的集热板收集铝液中的热能，并传导至第一腔室123内，对第一腔室123内的铝液铝液。第一腔室123内的铝液进入第二腔室124内并相互自由流通，利用熔池120内壁的高效保温层140这种多层材料组合的结构，减少热传递、热散失、保证铝液温度。同时，利用辐射加热器160对第二腔室124内的铝液进行加热，且第一腔室123和第二腔室124内铝液的自由流通，以保证温度检测器182检测到熔池120内的铝液的温度为预设值。

当需要将铝液输出时，打开出料盖板132，使用机械手等输送设备，将铝液输送。当排干净熔池120内的铝液后，需要清理熔池120时，可利用机械配合将盖板133移开，通过顶面开口或直接通过清理口，进行人工清理操作。

在相同条件下，将本实施例中的高效节能保温炉100与普通保温炉的保温性能进行对比。其中，普通保温炉与本高效节能保温炉100的结构大致相同，不同之处在于：普通保温炉的熔池120内壁的保温层只有普通保温层和当火砖两层，且没有铝液加料槽122及其中集热板，普通保温炉的加热方法为传感加热。

一、测量高效节能保温炉100与普通保温炉在使用时的具体参数，具体参数如下表所示：

表1普通保温炉与超高效节能保温炉参数对比表

二、检测高效节能保温炉100与普通保温炉的在使用一段时候后的费用，具体如下表所示：

表2普通保温炉与超高效节能保温炉费用对比表

由表1可以看出，使用时，高效节能保温炉100的表面升温≤10℃，升温程度明显低于普通保温炉，且停电8小时，铝液温度＜60℃，降温程度明显低于普通保温炉，说明高效节能保温炉100的保温效果好，可减少安全事故的发生。

由表2可以看出：高效节能保温炉100在保温800kg型的用电量每小时仅有3.5度电，普通保温炉要8度电，高效节能保温炉100是目前是最节能的铝液保温炉，如果一个压铸车间用8台高效节能保温炉100，一年可节约25万元，说明高效节能保温炉100能耗低，可节约生产成本。

第二实施例

本实施例提供一种铝合金铸造设备，其包括第一实施例中的高效节能保温炉100、除气净化设备、铝液保温输送机构和铸造机构，参见图3所示，该高效节能保温炉100可以为铝合金熔化保温炉(坩埚炉、池式炉)、立式快速固溶淬火炉、固溶时效炉、模具预热炉、低压铸造用保温炉。除气净化设备伸入熔池120内，具体是伸入第一腔室123中，用于对铝液进行除气净化，铝液保温输送机构连通熔池120与铸造机构，用于将保温炉中的铝液直接自动输送到铸造机构，进行下一步的铸造生产。

综上所述，本实用新型高效节能保温炉的保温效果好、保温时间长、能耗低，且铝液损耗小；由高效节能保温炉组成的铝合金铸造设备，对铝液的保温效率高，且可实现铝液的自动输送铸造。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。