熔炼炉出铝铸嘴及其制造方法与流程

本发明属于铝产品熔炼加工技术领域，具体涉及一种熔炼炉出铝铸嘴及其制造方法。

背景技术：

在铝产品熔炼加工行业，铝液由熔炼炉进入溜槽的载体称为熔炼炉出铝铸嘴，熔炼炉出铝铸嘴为十分重要的零件，因为其结构、形状、尺寸、材料均会对铝液熔炼的品质和生产效率产生影响。相关技术中，熔炼炉出铝铸嘴由普通铸铁或铸钢铸造而成。因熔炼炉出铝铸嘴采用整体铸造方式生产，相关技术存在如下不足：

①存在安全隐患：铝水浇注温度在700℃以上，铸铁传热快，外壁温度高；

②使用寿命短，对质量合格的出铝铸嘴进行长期跟踪统计发现：在如下工况下，出铝铸嘴仅能使用15天。具体工况为：连续使用1.5小时，再让其自然冷却5小时。

③由于壁厚值过大，铸造过程控制困难，造成四壁性能最薄弱处出现穿孔、开裂，进一步降低使用寿命；

④金属材料低熔点合金会改变铝液的合金成分比例。

因此，实有必要提供一种新的熔炼炉出铝铸嘴及其制造方法解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明公开了一种熔炼炉出铝铸嘴，包括：管状结构的外覆管，由所述外覆管的一端周缘延伸而成的板状结构的安装板，所述熔炼炉出铝铸嘴还包括管状结构的浇注管，所述浇注管贴设于所述外覆管内且完全覆盖所述外覆管的内壁。

优选的，所述安装板整体为长方形板，所述安装板的一组相对的侧壁上设有凹陷而成的横向卡装结构，所述安装板的另一组相对的侧壁上设有凹陷而成的纵向卡装结构。

优选的，所述横向卡装结构包括三对分别相对设置于所述安装板的一组相对的侧壁的上部、下部和中部的横向卡槽；所述纵向卡装结构包括两对分别相对设置于所述安装板的另一组相对的侧壁的左部和右部的纵向卡槽。

优选的，所述横向卡槽为矩形，所述纵向卡槽为矩形，且所述横向卡槽和所述纵向卡槽的凹陷方向相互垂直。

优选的，所述浇注管整体为四边管状，且所述浇注管的管口向上倾斜；所述外覆管为与所述浇注管相匹配的四边管状。

优选的，所述外覆管的各处壁厚相等；所述浇注管的各处壁厚相等。

优选的，所述熔炼炉出铝铸嘴还包括吊耳，所述吊耳的一端与所述外覆管相连，所述吊耳的另一端与所述安装板相连，且所述吊耳与所述外覆管和所述安装板共同围成吊装孔。

优选的，所述浇注管由无机非金属料制成；所述外覆管由金属材料制成。

本发明还公开了一种熔炼炉出铝铸嘴的制造方法，包括如下步骤：

s1，制作外覆管，按上述的外覆管的形状制作外覆管，所述外覆管由金属材料制成；

s2，制作内模管，按上述的外覆管的形状和所述浇注管形状制作内模管；

s3，制作浇注腔，将s1中的外覆管和s2中的内模管分别作为浇注外模和浇注内模，将所述内模管设于所述外覆管内，根据所述熔炼炉出铝铸嘴的形状对所述外覆管和所述内模管进行定位并固定，并利用一块底板作为浇注底模，所述浇注底模贴设于所述安装板的底部并完全覆盖所述外覆管的靠近所述安装板一端的管口；所述浇注外模、所述浇注内模和所述浇注底模共同围成浇注腔，所述浇注腔的远离所述浇注底模一端为用于浇注溶体浇入的开口端；

s4，制备浇注溶体

s41，选料，选取用于成型浇注管的浇注料，所述浇注料为无机非金属材料；

s42，过筛，将所述浇注料通过筛网，筛选得到过筛浇注料；

s43，混合，将过筛浇注料和纯水按6:1的体积配比混合，再加入凝结剂，充分搅拌，使其混合均匀，完成浇注溶体的制备；

s5，浇注，将s43中所述浇注溶体由所述开口端注入所述浇注腔内，完全填充所述浇注腔，形成浇注管半成品；

s6，凝固，待所述浇注管半成品完全凝固，拆除浇注内模和浇注底模后，剩余部分为制作完成的所述熔炼炉出铝铸嘴。

优选的，s41中，所述浇注料包括三氧化二铝和二氧化硅；所述外覆管由低碳钢或铝合金材料制成。

优选的，步骤s5中，采用匀速注入的方式将所述浇注溶体注入所述浇注腔内。

优选的，步骤s6中，将所述铸嘴半成品放置于室外通风处，使其完全凝固。

与相关技术相比，本发明一种熔炼炉出铝铸嘴具有以下优点：应用本发明一种熔炼炉出铝铸嘴的制作方法，制作无须复杂设备，简单方便，且尺寸结构可根据实际情况灵活调整。应用本发明一种熔炼炉出铝铸嘴的制造方法形成的熔炼炉出铝铸嘴，使用寿命长，实践证明，寿命比现有结构增加20倍以上；安全：铝水浇注温度在700℃以上，非金属传热慢，外壁温度较低；不会污染铝液；成本低廉，和相同规格的铸造结构相比，使用成本减少20％以上。

附图说明

图1为本发明一种熔炼炉出铝铸嘴的一种实施例的主视图；

图2为图1的左视图；

图3为1的俯视图。

图中：

外覆管1，安装板2，浇注管3，吊耳4；

横向卡槽21，纵向卡槽22；

浇注管的管口31；

吊装孔41。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

以下为一种熔炼炉出铝铸嘴的实施例。

请参附图1-3，一种熔炼炉出铝铸嘴，包括：管状结构的外覆管1，由外覆管1的一端周缘延伸而成的板状结构的安装板2，熔炼炉出铝铸嘴还包括管状结构的浇注管3，浇注管3贴设于外覆管1内且完全覆盖外覆管1的内壁。

本实施方式中，熔炼炉出铝铸嘴采用分体结构，其利用分割的发明原理解决技术问题。使浇注管3的壁厚减小，该结构利于成型，且避免壁厚过厚引起的浇注缺陷。且结构上无需设置加强结构，降低了熔炼炉出铝铸嘴的整体重量，降低了安装、拆卸的难度。

进一步地，作为本发明的另一实施方式，安装板2整体为长方形板，安装板2的一组相对的侧壁上设有凹陷而成的横向卡装结构，安装板2的另一组相对的侧壁上设有凹陷而成的纵向卡装结构。具体地，横向卡装结构包括三对分别相对设置于安装板2的一组相对的侧壁的上部、下部和中部的横向卡槽21；纵向卡装结构包括两对分别相对设置于安装板2的另一组相对的侧壁的左部和右部的纵向卡槽22。横向卡槽21为矩形，纵向卡槽22为矩形，且横向卡槽21和纵向卡槽22的凹陷方向相互垂直。

本实施方式中，横向卡装结构和纵向卡装结构均用于将熔炼炉出铝铸嘴固定安装于熔炼炉炉体上。横向卡槽21和纵向卡槽22的设计利于从两个垂直的方向进行定位，提高定位的准确性，同时可提高安装后的稳定性。同时可避免熔炼炉出铝铸嘴旋转，提高使用的稳定性和安全性。横向卡槽21和纵向卡槽22成对设置的机构利于进一步提高定位效果。

具体实施时，可根据使用要求将安装板2焊接于熔炼炉上，以实现更稳固的安装。

进一步地，作为本发明的另一实施方式，浇注管3整体为四边管状，外覆管1为与浇注管3相匹配的四边管状。四边管状的结构利于形成铝液平稳通过。

浇注管3的管口向上倾斜，该设计的目的在于，在熔炼炉处于水平位置时，熔炼炉中的铝液不会从浇注管3的管口流出。当倾斜熔炼炉时，熔炼炉中的铝液会经铸嘴流出，实现出铝。

进一步地，作为本发明的另一实施方式，外覆管1的各处壁厚相等；该设计利于成型。浇注管3的各处壁厚相等，该设计利于提高浇注冷却时的均匀性。

另一实施方式，熔炼炉出铝铸嘴还包括吊耳4，吊耳4的一端与外覆管1相连，吊耳4的另一端与安装板2相连，且吊耳4与外覆管1和安装板2共同围成吊装孔41。本实施方式中，吊耳4利于产品的吊装。一般的熔炼炉出铝铸嘴的整体尺寸为0.5米左右，尺寸较大，人工搬运困难，利于吊耳4吊装更方便且更安全。

进一步地，作为本发明的另一实施方式，浇注管3由无机非金属料制成；外覆管1由金属材料制成。

本实施方式中，浇注管3由无机非金属料制成；具体地，无机非金属料的主要成分为三氧化二铝和二氧化硅的浇注料，其具有硬度高、脆性好、致密性好、耐化学腐蚀性能好、熔点高等特点。外覆管1选材要求低，可选用低碳钢、铝合金、纯铝等材料。本发明一种熔炼炉出铝铸嘴利用分割和局部质量改善的发明原理，通过金属材料和无机非金属材料的复合，实现两种材料的优异性能叠加，不足互补；形成质量轻、耐热性好、强度高的熔炼炉出铝铸嘴。

以下为熔炼炉出铝铸嘴的制造方法的实施例。

本发明还公开了一种熔炼炉出铝铸嘴的制造方法，包括如下步骤：

s1，制作外覆管1，按上述的外覆管1的形状制作外覆管1，外覆管1由金属材料制成；

s2，制作内模管，按上述的外覆管1的形状和浇注管3形状制作内模管；

s3，制作浇注腔，将s1中的外覆管1和s2中的内模管分别作为浇注外模和浇注内模，将内模管设于外覆管1内，根据熔炼炉出铝铸嘴的形状对外覆管1和内模管进行定位并固定，并利用一块底板作为浇注底模，浇注底模贴设于安装板2的底部并完全覆盖外覆管1的靠近安装板2一端的管口；浇注外模、浇注内模和浇注底模共同围成浇注腔，浇注腔的远离浇注底模一端为用于浇注溶体浇入的开口端；

s4，制备浇注溶体

s41，选料，选取用于成型浇注管3的浇注料，浇注料为无机非金属材料；

s42，过筛，将浇注料通过筛网，筛选得到过筛浇注料；

s43，混合，将过筛浇注料和纯水按6:1的体积配比混合，再加入凝结剂，充分搅拌，使其混合均匀，完成浇注溶体的制备；

s5，浇注，将s43中浇注溶体由开口端注入浇注腔内，完全填充浇注腔，形成浇注管3半成品；

s6，凝固，待浇注管3半成品完全凝固，拆除浇注内模和浇注底模后，剩余部分为制作完成的熔炼炉出铝铸嘴。

本实施方式中，通过将熔炼炉出铝铸嘴分为套设的2层，避免了采用整体铸造带来的铸造难度和缺陷。外覆管1可采用外购或自制，内模管也可采用外购或自制。浇注外模、浇注内模和浇注底模共同围成浇注腔，用于填料的浇注。

浇注管3由无机非金属料制成；外覆管1选材要求低，可选用低碳钢、铝合金、纯铝等材料。本发明一种熔炼炉出铝铸嘴利用了分割和局部质量改善的发明原理，通过金属材料和无机非金属材料的复合，实现两种材料的优异性能叠加，不足互补；形成质量轻、耐热性好、强度高的熔炼炉出铝铸嘴。

进一步地，作为本发明的另一实施方式，s41中，浇注料包括三氧化二铝和二氧化硅；外覆管1由低碳钢或铝合金材料制成。本实施方式中，无机非金属料的主要成分为三氧化二铝和二氧化硅的浇注料，其具有硬度高、脆性好、致密性好、耐化学腐蚀性能好、熔点高等特点。

进一步地，作为本发明的另一实施方式，步骤s5中，采用匀速注入的方式将浇注溶体注入浇注腔内。匀速注入的方式利于提高浇注质量，避免浇注缺陷。

进一步地，作为本发明的另一实施方式，步骤s6中，将铸嘴半成品放置于室外通风处，使其完全凝固。

利用上述实施方式制成的熔炼炉出铝铸嘴具有如下优点：熔炼炉出铝铸嘴的整体性能结合了金属与非金属的优点，使用寿命长。实践证明，寿命比铸铁结构的熔炼炉出铝铸嘴的寿命增加了20倍以上。本发明一种熔炼炉出铝铸嘴安装方便，使用灵活，运行可靠，可作为铝制品熔炼行业铝液由熔炼炉进入溜槽的载体广泛应用。

本发明一种熔炼炉出铝铸嘴的制作方法具有以下优点：制作简单，制作无须复杂设备，简单方便，且尺寸结构可根据实际情况灵活调整。例如，当需要不同结构尺寸的熔炼炉出铝铸嘴，预先制作或外购对应结构的内模管和外覆管1即可，不用每个不同的规格对应一套不同的铸造模具。大大降低了成型难度和制作成本。和相同规格的铸造结构的熔炼炉出铝铸嘴相比，制作成本减少20％。

与相关技术相比，本发明一种熔炼炉出铝铸嘴具有以下优点：应用本发明一种熔炼炉出铝铸嘴的制作方法，制作无须复杂设备，简单方便，且尺寸结构可根据实际情况灵活调整。本发明一种熔炼炉出铝铸嘴，使用寿命长，实践证明，寿命比现有结构增加20倍以上；安全：铝水浇注温度在700℃以上，非金属传热慢，外壁温度较低；不会污染铝液；成本低廉，和相同规格的铸造结构相比，使用成本减少20％以上。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。