CN104942273B - 蓄热保温炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金铸铝，炉(1)膛腔(2)水滴弧线形状，两对称大弧线(32)膛腔(2)立墙与小弧线(31)立墙相切成型，砌体层与砌体层之间成型出粉体层(4)，粉体层(4)中充填微细粉体，微细粉体矿物组成密度≥2.7克/立方厘米，粉体层(4)中充填微细粉体含粒度≤320目粉粒，粉粒中含≤800目的细粉，还含有2‑3％的纳米粉；膛腔(2)上部水平设置气道(17)，气道(17)连通垂直导气管(18)，垂直导气管(18)连通蓄热体(3)的上部，蓄热体(3)由蓄热片(34)缠卷成型，上面与下面成型出放射状气道槽(33)，气流在气道槽(33)分散蓄热片(34)之间的缝隙流过。

Description

蓄热保温炉

技术领域

本发明涉及铸造炉窑，尤其是铸铝炉。

背景技术

现有铸造轮毂的保温炉，因兑铝需要炉口洞是倾斜的，炉门自然也是倾斜的，门的压紧密封装置也只能是倾斜方向的，因此，门只有水平旋转启闭的空间了，另外门也只有水平旋转启闭，手动能推拉动门的启闭，所以门的运动轨迹与炉口洞方向不符，门不能有保温部分嵌入炉口洞内，因此，保温炉发明几十年以来，门部位的保温性一直很薄弱。保温炉泄压排气的温度一般相当炉温700-800℃，目前一般是用压缩空气加压升液铸模，用后排放掉。空气排放丢弃好像没有“成本”，其实不然，泄压气体携带热量是电热能，丢弃热气等于丢弃电能，无疑的浪费成本。还有不能乐观的是保温不佳似乎是整体浇注炉膛的通病，原因是由于炉膛耐火材料内外层的温度梯度差，产生内层与外层的热胀尺度不一致，内层的温度高膨胀尺度大，外层的温度低膨胀尺度小，内层撑裂炉膛，铝液穿越裂纹渗透侵入保温层材料孔隙，使炉的保温材料失去保温性能。目前的炉，保温并非是保温材料和保温结构产生的效果，主要是借助电热元件的加热来维持温度。也带来电热原件附近的铝液面温度过高，氧化渣很多，也不能避免。为了避免炉膛材料开裂，新炉上线采用极为缓慢的升温曲线(10多天)，烘烤时间很长，浪费大量加热电能。事实上缓慢的升温烘烤10天还会有水滴出，可见炉内外层的温差之大，其实升温再慢材料热阻依然存在，内外层的温度梯度差不会因慢升温消失。所以，整体浇注成型的炉膛腔开裂在理论上难以避免。为了节电、低成本，需有一种门能嵌炉口的炉，不损失排气热能的炉、快速升温而炉膛腔不裂的铸铝保温炉。

发明内容

本发明针对上述需要解决的技术问题，提供一种蓄热保温炉。

本发明采用如下技术方案：

一种蓄热保温炉，具有本体，包括：炉、膛腔、蓄热体，所述的炉，其膛腔水滴弧线形状，小径弧线的膛腔立墙与两个对称的大径弧线的膛腔立墙相切成型，膛腔的立墙与底由三层以上的砌体砌筑，内衬层为陶瓷砌体层，其它为保温砌体层，保温砌体表面贴附有铝箔，砌体层与砌体层之间成型出粉体层，粉体层中充填微细粉体，微细粉体的密度≥2.7克/立方厘米，微细粉体由粒度≤320目的矿物组成，≤320目的矿物中含有≤800目的细粉，≤800目的细粉中含有2-3wt％的纳米粉；膛腔上部水平设置气道，气道连通垂直导气管，垂直导气管连通蓄热体的上部，蓄热体由蓄热片缠卷成型，蓄热体的上面与蓄热体的下面成型出放射状气道槽，气流在气道槽分散并在蓄热片之间的缝隙流过，蓄热体的下部连通炉壳夹层的下部，夹层上部连通环道，环道设有总管输入流出气流；炉门，由门轴铰链接小臂，小臂由臂轴铰链接大臂，大臂由安装座轴铰链接安装座，安装座固定于炉口板，小臂和大臂设有把手，手动小臂和大臂设有的把手，大臂以座轴为轴水平摆动，小臂以臂轴为轴水平摆动，炉门以门轴为轴水平摆动，炉门的凸出部水平移入炉门口洞，压紧装置压固炉门密封；炉的壳，其半弧板两侧边分别连接弧侧板，半弧板上边连接盖板法兰，半弧板的下边连接半封头，半封头连接有底板和底板两边弧板的一端，弧板的另一端连接球面板，球面板连接弧形板及锥面板，锥面板的一条边连接坡面板，坡面板下边连接弧形板，坡面板上方的边连接前板的下方边，前板上方的边连接炉口板的下方边，炉口板设置有炉门口，炉口板的上边连接有一平板，平板设置有一圆弧的边，圆弧的边连接一矮弧板，矮弧板连接盖板法兰，炉口板两侧边连接两弧侧板，弧侧板上方连接盖板法兰，弧侧板下方的边和锥面板、球面板以及弧板接连；锥面板、球面板以及弧板是双曲面的一部分。

所述炉的蓄热体是包裹在衬有保温层的蓄热罐体内，蓄热罐体的上部连通总管，蓄热罐体下部管口输入流出增压气流。

本发明的积极效果如下：本发明炉门有保温凸出部分，突出部的下面水平，门口洞的下面也是水平设置，加上大臂和小臂与安装座铰链接，以两维的运动解开了三维的难题，虽说是小的改进，但门的凸出部分水平运动终于嵌入倾斜门洞口内，突破保温炉发明几十年以来一直未解决的问题。

门的保温体凸出部嵌入到炉口洞口内，无疑保温效果好，降低电耗。且门口洞的下面水平设置优点是：铝水的液面可以提高，能增加炉的容积。

水滴弧线形状的炉膛腔应力均匀，热变形均匀不开裂，支持薄壳结构使得线圈更靠近铝液，有利传热导通磁通量。水滴弧线形状的炉壳，提供了水滴弧线形状炉膛腔的成型基准模板，也提供了充裕的炉底空间，充裕的炉底空间内能够设置足够大的线圈，能够产足够多的热量；充裕的炉底空间能够放下足够大体积的蓄热体，能够吸收足够多泄压气流的热量，使得降温排气温度足够低，把排泄气体热足够多的带回炉膛内，电能消耗减少。

所述的炉膛由三层以上的砌体砌筑，砌体与砌体之间成型出细粉层的空间填充微细粉，微细粉埋设线圈，细粉微粒够阻止铝液渗透，小粒度微粒的表面众多，热辐射的穿越需重复多次反射折射增加辐射热阻。保温砌体表面贴附铝箔，金属铝有良好的热辐射反射性能，微粒与砌体贴附在保温砌体的铝箔合成多层次的热辐射阻隔层。即能阻止铝液渗透又能提高热阻，微粒与铝箔及保温砌体的组合提升了保温效果。重要的是热凸温度高膨胀与炉底不同步，其密封是极难的技术难题，微细粉的流动补偿性能解决了密封大难题。膛腔内层与外层间的热膨胀不一致性，在小微细粉的流动补偿性面前迎刃而解。所以炉膛腔材料确保能快速升温不开裂。

意想不到的有益效果是：炉壳风冷低温体积膨胀小，正好弥补钢壳热膨胀大于耐火材料的热涨差，能紧紧包裹热膨胀率小于钢壳的炉膛砌筑体，有阻止炉膛开裂的效果，极好的保护炉膛砌筑体不被膨胀差破坏掉。总的有益效果是：1.门嵌入门口保温好，2.蓄热体能回收排泄热节电，3.炉膛腔能够快升温不开裂。省电节成本。

附图说明

附图1是本发明蓄热保温炉实施例半剖面透视图；

附图2是图1中的A-A剖面视图；

附图3是图1中的B局部放大视图；

附图4是图1中的C局部放大视图；

附图5是图1、4中蓄热体局部透视图；

附图6是图1中A局部的俯视动态演示图；

附图7是图1中视图方向的立面投影视图；

附图8是图7中的左向视图。

在附图中：1炉，2膛腔，3蓄热体，4微细粉体，5炉门，6总管，7半弧板，8小臂，9前板，10弧侧板，11锥面板，12球面板，13弧板，14配电箱，15半封头，16坡面板，17气道，18导气管，19压紧装置，20矮弧板，21环道，22夹层，23弧形板，24臂轴，25座轴，26安装座，27大臂，28门轴，29炉口板，30平板，31小径弧线，32大径弧线，33气道槽，34蓄热片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步详细的描述。

附图1-2所示的是本发明总体结构。附图3-5所示的是炉膛腔砌体与炉蓄热结构。

所述的炉1，其膛腔2水滴弧线形状，小径弧线的膛腔立墙与两个对称的大径弧线的膛腔立墙相切成型，膛腔2的立墙与底由三层以上的砌体砌筑，内衬层为陶瓷砌体层，其它为保温砌体层，保温砌体表面贴附有铝箔，砌体层与砌体层之间成型出粉体层，粉体层中充填微细粉体4，微细粉体4的密度≥2.7克/立方厘米，微细粉体由粒度≤320目的矿物组成，≤320目矿物中含有≤800目的细粉，≤800目的细粉中含有2-3wt％的纳米粉；膛腔2上部水平设置气道17，气道17连通垂直导气管18，垂直导气管18连通蓄热体3的上部，蓄热体3由蓄热片34缠卷成型，蓄热体的上面与蓄热体的下面成型出放射状气道槽33，气流在气道槽33分散并在蓄热片34之间的缝隙流过，蓄热体3的下部连通炉壳夹层22的下部，夹层22上部连通环道21，环道21设有总管6输入流出气流。

附图6是图1中A局部的炉门开启闭合的俯视动态演示图。

所述炉的门5，由门轴28铰链接小臂8，小臂8由臂轴24铰链接大臂27，大臂27由安装座轴25铰链接安装座26，安装座26固定于炉口板29，小臂8和大臂27设有把手，手动小臂8和大臂27设有的把手，大臂27以座轴25为轴水平摆动，小臂8以臂轴24为轴水平摆动，炉门5以门轴28为轴水平摆动，炉门5的凸出部水平移入炉门5口洞，压紧装置19压固炉门5密封。

附图7与附图8所示的是炉的壳的拼接结构。

所述炉的壳的半弧板7两侧边分别连接弧侧板10，半弧板7上边连接盖板法兰，半弧板7的下边连接半封头15，半封头15连接有底板和底板两边弧板13的一端，弧板13的另一端连接球面板12，球面板12连接弧形板23及锥面板11，锥面板11的一条边连接坡面板16，坡面板16下边连接弧形板23，坡面板16上方的边连接前板9的下方边，前板9上方的边连接炉口板29的下方边，炉口板29设置有炉门口，炉口板29的上边连接有一平板30，平板30设置有一圆弧的边，圆弧的边连接一矮弧板20，矮弧板20连接盖板法兰，炉口板29两侧边连接两弧侧板10，弧侧板10上方连接盖板法兰，弧侧板10下方的边和锥面板11、球面板12以及弧板13连接；锥面板11、球面板12以及弧板13是双曲面的一部分。

附图2与7所示的是蓄热罐结构。

所述炉的蓄热体3是包裹在衬有保温层的蓄热罐体内，蓄热罐体的上部连通总管6，蓄热罐体下部管口输入流出增压气流。

炉的使用操作步骤：a.新炉上线炉升温到200℃，b.保温2小时。C.封闭气口，总管抽气形成炉内真空，升温至300℃保温5小时。d.电加热元件满负荷快速升温至700℃，减慢升温速度至每分钟0.5-1℃。e.升温达到生产炉温保温2-3小时兑铝。

炉门使用操作：a.关门，面对炉口，两手分别操纵小臂和大臂的把手，小臂控制炉门前后方向的移动，大臂控制炉门左右方向的移动，调整炉门以销轴为轴心的摆动使其姿态正对炉口的方位，移动炉门凸出部分镶进炉口。b.操纵压紧装置压紧炉门密封。C.开门，重复上述的逆操作。

Claims (2)

1.一种蓄热保温炉，具有本体，包括：炉(1)、膛腔(2)、蓄热体(3)；所述的炉(1)，其膛腔(2)水滴弧线形状，小径弧线(31)的膛腔立墙与两个对称的大径弧线的膛腔立墙相切成型，膛腔(2)的立墙与底均由三层以上的砌体砌筑，内衬层为陶瓷砌体层，其它为保温砌体层，保温砌体表面贴附有铝箔，砌体层与砌体层之间成型出粉体层，粉体层中充填微细粉体(4)，微细粉体(4)的密度≥2.7克/立方厘米，微细粉体由粒度≤320目的矿物组成，≤320目的矿物中含有≤800目的细粉，≤800目的细粉中含有2-3wt％的纳米粉；膛腔(2)上部水平设置气道(17)，气道(17)连通垂直导气管(18)，垂直导气管(18)连通蓄热体(3)的上部，蓄热体(3)由蓄热片(34)缠卷成型，蓄热体的上面与蓄热体的下面均成型出放射状气道槽(33)，气流在气道槽(33)分散并在蓄热片(34)之间的缝隙流过，蓄热体(3)的下部连通炉壳夹层(22)的下部，夹层(22)上部连通环道(21)，环道(21)设有总管(6)输入流出气流；炉门(5)，由门轴(28)铰链接小臂(8)，小臂(8)由臂轴(24)铰链接大臂(27)，大臂(27)由安装座轴(25)铰链接安装座(26)，安装座(26)固定于炉口板(29)，小臂(8)和大臂(27)设有把手，手动小臂(8)和大臂(27)设有的把手，大臂(27)以座轴(25)为轴水平摆动，小臂(8)以臂轴(24)为轴水平摆动，炉门(5)以门轴(28)为轴水平摆动，炉门(5)的凸出部水平移入炉门(5)口洞，压紧装置(19)压固炉门(5)密封；炉的壳的半弧板(7)两侧边分别连接弧侧板(10)，半弧板(7)上边连接盖板法兰，半弧板(7)的下边连接半封头(15)，半封头(15)连接有底板和底板两边弧板(13)的一端，弧板(13)的另一端连接球面板(12)，球面板(12)连接弧形板(23)及锥面板(11)，锥面板(11)的一条边连接坡面板(16)，坡面板(16)下边连接弧形板(23)，坡面板(16)上方的边连接前板(9)的下方边，前板(9)上方的边连接炉口板(29)的下方边，炉口板(29)设置有炉门口，炉口板(29)的上边连接有一平板(30)，平板(30)设置有一圆弧的边，圆弧的边连接一矮弧板(20)，矮弧板(20)连接盖板法兰，炉口板(29)两侧边连接两弧侧板(10)，弧侧板(10)上方连接盖板法兰，弧侧板(10)下方的边和锥面板(11)、球面板(12)以及弧板(13)接连；锥面板(11)、球面板(12)和弧板(13)是双曲面的一部分。

2.根据权利要求1所述的一种蓄热保温炉，其特征在于：所述炉的蓄热体(3)是包裹在衬有保温层的蓄热罐体内，蓄热罐体的上部连通总管(6)，蓄热罐体下部管口输入流出增压气流。