一种带有除气装置的金属熔化炉

摘要

本发明提供了一种带有除气装置的金属熔化炉，其具有圆筒状炉体结构，所述炉体包括最外侧的壳体、位于壳体内的耐火砖层和最内侧的坩埚，所述壳体与所述耐火砖层之间具有真空隔离腔，所述耐火砖层的内表面具有多个凸起，所述多个凸起与所述坩埚紧密接触，所述耐火砖层内设置有第一加热元件，所述第一加热元件为螺旋形电加热丝；所述多个凸起的每一个具有独立的第二电加热元件，所述第二电加热元件与所述第一电加热元件的控制电路相互独立。

权利要求

1.一种带有除气装置的金属熔化炉，其包括炉体和炉盖，所述炉体包括最外侧的壳体、位于壳体内的耐火砖层和最内侧的坩埚，所述壳体与所述耐火砖层之间具有纤维保温层，所述耐火砖层内设置有加热元件；所述炉体的开口处具有第一台阶部、第二台阶部和第三台阶部，每个台阶部分别包括一个水平部和一个垂直部，且在第二台阶部的水平部具有多个惰性气体输入孔，在第三台阶部的水平部具有多个除气孔；

所述炉盖由上至下依次包括保温层以及可伸缩的第一密封层、第二密封层和隔热层，所述保温层、第一密封层、第二密封层和隔热层的尺寸依次递减，且所述第二密封层具有使所述隔热层缩入的第三容置腔，所述第一密封层具有使所述第二密封层缩入的第二容置腔，所述保温层具有使第一密封层缩入的第一容置腔；且所述炉盖的所述保温层、第一密封层、第二密封层和隔热层在完全伸出的状态下，形成第四台阶部、第五台阶部和第六台阶部，每个台阶部分别包括一个水平部和一个垂直部，所述第四台阶部、第五台阶部和第六台阶部的形状分别与所述第一台阶部、第二台阶部和第三台阶部的形状相匹配；

所述多个惰性气体输入孔通过第一环形管路互相串通，且通过输入管连接至惰性气体源；所述多个除气孔通过第二环形管路互相串通，且通过输出管连接至真空除气设备。

2.根据权利要求1所述的带有除气装置的金属熔化炉，其特征在于：所述第一台阶部、第二台阶部和第三台阶部的垂直部的厚度依次递减。

3.根据权利要求1或2任一项所述的带有除气装置的金属熔化炉，其特征在于：所述隔热层的侧面与所述壳体、纤维保温层和耐火砖层相接触。

4.根据权利要求1所述的带有除气装置的金属熔化炉，其特征在于：所述第一密封层和第二密封层的材质为弹性密封材料。

说明书

一种带有除气装置的金属熔化炉

技术领域

[0001] 本发明涉及金属合金原材料加工领域，具体涉及一种带有除气装置的金属熔化炉。

背景技术

[0002] 现有普通电阻熔化炉在熔炼金属熔液过程中，金属熔液内部所溶解的空气都是通过两种除气方式进行的：

[0003] 1、搅拌除气机在熔液内部用石墨转子搅动压缩惰性气体进行搅拌除气。其在存在以下两点不足：

[0004] 一，采用惰性气体进行搅拌除气，在过程中采用惰性气体为介质，会产生一笔使用惰性气体的费用；

[0005] 二，除气机外形较大，每次除气必须将除气推到指定位置，除气完毕后，又要把机器推走，否则无法进行熔炼后续作业。由于除气作业工序相对来说较繁琐，一旦熔炼炉完成熔炼，开始进行铸造取料工作后，一般不会对金属熔液进行再次搅拌除气。这样在铸造过程中时间一久就很难保证其铝合金熔液在开到最后它所含气体的比例保持一致，进而影响到出产铝合金产品品质。

[0006] 2、采用金属熔剂用化学的方式进行除气，存在以下几点不足：

[0007] 一，化学熔剂一般采用将六氯乙烷为主要原料，利用其在接触到熔液后高温分解释放出氯气的特性，利用释放的氯气和熔解在铝里面的氢气发生反应变成氯化氢气体带走，在此过程中产生的不管是氯气 还是氯化氢气体都是有毒对人体有害的气体，对操作工人的呼吸道会 产生不良刺激损害健康，严重的会腐蚀呼吸道。长期可能会造成职业病。

[0008] 二，熔剂采用化学的方式进行除气，在整个过程中难免会有些夹渣及其他成分残留于铝合金熔液内部，往往会做到气除好了，但是又有其他的杂质到了铝液里面去了，造成除气作业产生了副作用，影响 生产出来铝合金铸件的品质。

[0009] 三，化学熔剂添加到铝合金熔液里面的时候，必须将其完全沉浸在铝合金熔液内部，因此熔剂必须完全干燥，若在放入铝合金熔液前没有将熔剂完全烘干，就会造成铝合金熔液被熔剂内突然体积膨胀的水蒸气炸飞到炉子外部，造成严重事故，因此此项操作有很大的安全隐患。

[0010] 四，熔剂一般使用的和铝合金比例1％-1.5％，基本价格为6-12 元/KG，以在长期使用过程中是一笔不少的费用。

[0011] 此外，通过在炉体的侧面连通排气管，由于炉体内温度很高，极易对对排气管产生高温损坏，以及后续的蒸发的金属铝蒸汽抛入排气管，造成不必要的堵塞。

发明内容

[0012] 基于解决上述问题，本发明提供了一种带有除气装置的金属熔化炉，其包括炉体和炉盖，所述炉体包括最外侧的壳体、位于壳体内的耐火砖层和最内侧的坩埚，所述壳体与所述耐火砖层之间具有纤维保温层，所述耐火砖层内设置有加热元件；所述炉体的开口处具有第一台阶部、第二台阶部和第三台阶部，每个台阶部分别包括一个水平部和一个垂直部，且在第二台阶部的水平部具有多个惰性气体输入孔，在第三台阶部的水平部具有多个除气孔；

[0013] 所述炉盖由上至下依次包括保温层以及可伸缩的第一密封层、第二密封层和隔热层，所述保温层、第一密封层、第二密封层和隔热层的尺寸依次递减，且所述第二密封层具有使所述隔热层缩入的第三容置腔，所述第一密封层具有使所述第二密封层缩入的第二容置腔，所述保温层具有使第一密封层缩入的第一容置腔；且所述炉盖的所述保温层、第一密封层、第二密封层和隔热层在完全伸出的状态下，形成第四台阶部、第五台阶部和第六台阶部，每个台阶部分别包括一个水平部和一个垂直部，所述第四台阶部、第五台阶部和第六台阶部的形状分别与所述第一台阶部、第二台阶部和第三台阶部的形状相匹配；

[0014] 所述多个惰性气体输入孔通过第一环形管路互相串通，且通过输入管连接至惰性气体源；所述多个除气孔通过第二环形管路互相串通，且通过输出管连接至真空除气设备。

[0015] 根据本发明的实施例，所述第一台阶部、第二台阶部和第三台阶部的垂直部的厚度依次递减。

[0016] 根据本发明的实施例，所述隔热层的侧面与所述壳体、纤维保温层和耐火砖层相接触。

[0017] 根据本发明的实施例，所述第一密封层和第二密封层的材质为弹性密封材料。

[0018] 本发明的优点如下：

[0019] （1）利用炉体与炉盖的台阶部的配合使用，防止高温对管路的损害，也能够防止铝蒸汽进入管路；

[0020] （2）在未加热状态下，先缩入隔热层和第二密封层进行抽真空，然后再缩入第一密封层进行惰性气体的注入，以控制铝合金的纯度。

附图说明

[0021] 图1为本发明的带有除气装置的金属熔化炉的剖视图；

[0022] 图2为炉体开口的俯视图；

[0023] 图3为炉体的剖视图；

[0024] 图4为炉盖的剖视图。

具体实施方式

[0025] 参见图1-4，本发明的带有除气装置的金属熔化炉，其包括炉1和炉盖2，所述炉体1包括最外侧的壳体11、位于壳体内的耐火砖层13和最内侧的坩埚14，所述壳体11与所述耐火砖层13之间具有纤维保温层12，所述耐火砖层13内设置有加热元件；所述炉体1的开口处具有第一台阶部、第二台阶部和第三台阶部，每个台阶部分别包括一个水平部（W1-W3）和一个垂直部（T1-T3），且在第二台阶部的水平部W2具有多个惰性气体输入孔17，在第三台阶部的水平部W3具有多个除气孔15；

[0026] 所述炉盖2由上至下依次包括保温层21以及可伸缩的第一密封层22、第二密封层23和隔热层24，所述保温层21、第一密封层22、第二密封层23和隔热层24的尺寸依次递减，且所述第二密封层23具有使所述隔热层24缩入的第三容置腔27，所述第一密封层22具有使所述第二密封层23缩入的第二容置腔26，所述保温层21具有使第一密封层22缩入的第一容置腔25；且所述炉盖2的所述保温层21、第一密封层22、第二密封层23和隔热层24在完全伸出的状态下，形成第四台阶部、第五台阶部和第六台阶部，每个台阶部分别包括一个水平部和一个垂直部，所述第四台阶部、第五台阶部和第六台阶部的形状分别与所述第一台阶部、第二台阶部和第三台阶部的形状相匹配；所述第一密封层22、第二密封层23和隔热层24的伸缩可以通过一外接电机控制，该电机可以通过控制电路分别实现所述第一密封层22、第二密封层23和隔热层24的单个控制。

[0027] 所述多个惰性气体输入孔17通过第一环形管路18互相串通，且通过输入管6连接至惰性气体源5；所述多个除气孔15通过第二环形管路16互相串通，且通过输出管4连接至真空除气设备3。

[0028] 根据本发明的实施例，所述第一台阶部、第二台阶部和第三台阶部的垂直部（T1-T3）的厚度依次递减。所述隔热层24的侧面与所述壳体11、纤维保温层12和耐火砖层13相接触。所述第一密封层22和第二密封层23的材质为弹性密封材料。

[0029] 最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。