一种铝合金熔体加热保温方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金熔体加热保温方法，包括加热保温铝合金熔体的步骤，该步骤中采用铝合金熔体加热保温装置来对熔体进行加热保温，铝合金熔体加热保温装置包括炉体、电加热元件、温控器和温度传感器；炉体的内部具有容腔，容腔构成熔体调温炉室；温度传感器安装在炉体上；其特征是：加热保温铝合金熔体的步骤还包括间接加热的步骤，间接加热的步骤包括利用炉体的炉衬的内侧面来形成加热面，加热面用于对熔体调温炉室内的铝合金熔体进行加热。本发明专利技术的铝合金熔体加热保温方法，具有实施简单方便，熔池受热和温度分布均匀，易于安装、更换电加热元件，方便熔池熔渣清除作业、安全可靠的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金熔体加热保温方法
本专利技术属于铝合金熔炼方法领域，具体涉及一种铝合金熔体加热保温方法。
技术介绍
铝合金铸造成形前，均需要首先将合金炉料加热熔化成合金熔体，所获熔体经过纯净化后再转移到调温熔池或保温炉内，将温度调节到满足后继铸造工艺要求的温度后，再用人工或浇注机械定量供给铸造成形设备。在工业生产实际中，为了得到配置稳定的产品，需要对浇注的铝合金熔体温度进行严格的调控。为了满足这一要求，工程上均需将纯净度满足要求的铝合金熔体在熔炼设备的加热调温熔室中或独立的加热保温炉中进行浇注前的温度调控。目前，工业生产中采用的金属熔体电加热调温方法主要有两类：一类是顶部电阻加热调温方法（在国内外加热调温熔室和炉具中广泛采用）；另一类是浸入式底部加热方法（在众多新型熔池中采用）。上述两类方法各自具有以下优缺点：采用顶部式电加热调温方法时（具体示意图可见附图1），电阻加热元件安装在加热调温熔室和炉具的熔池上方，通过电阻热辐射对熔池进行加热调温。尽管该方法具有电阻加热元件易维护、更换，电阻加热元件不阻碍熔池熔渣清除的优点，但这种方式因热源位于熔池上方，热量只能通过熔体传递到熔池底部，结果会出现熔池顶部和底部存在明显的温度差（即在熔池高度上存在一定的温度梯度），这不仅导致外供熔体温度随熔池液位高度降低而变化，还会因温度差而出现高温元素在熔池低温部位结晶沉降，在改变熔体合金成分的同时，在熔池底部形成底渣，增加了打渣工作量。而浸入式底部加热调温方法（具体示意图可见附图2），则是针对顶部加热面临的问题新提出的一种熔池加热调温方法。此类加热调温装置可见于技术专利CN201620543247.2，CN201520893819.5等。该方法是将电阻加热元件搁置在一个插入熔池底部的保护管内，通过护管从熔池底部对熔体进行加热调温。此方法虽可获得上下均匀的熔池温度、较高的加热效率和能效，但需采用穿透炉衬插入熔池底部的护管为加热元件提供隔离保护。该护管不仅阻碍了熔池底渣的清除作业；且一旦破损，除潜在的熔体泄漏风险外，还需较长时间地停产检修更换，影响生产的连续性和稳定性。基于此，申请人考虑设计一种结构简单合理，方便熔池熔渣清除作业，安全可靠的铝合金熔体加热保温方法。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：怎样提供一种结构简单合理，方便熔池熔渣清除作业，安全可靠的铝合金熔池加热保温装置。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种铝合金熔体加热保温方法，包括加热保温铝合金熔体的步骤；所述加热保温铝合金熔体的步骤中采用铝合金熔体加热保温装置来对熔体进行加热保温，所述铝合金熔体加热保温装置包括炉体、电加热元件、温控器和温度传感器；所述炉体的内部具有容腔，所述容腔构成熔体调温炉室；所述电加热元件固定安装在炉体上且用于对所述熔体调温炉室内的熔体加热；所述温控器的输出端通过电缆与所述电加热元件的接口相连接，所述温控器的信号输入端通过电缆与所述温度传感器的输出接口相连接；所述温度传感器安装在所述炉体上且用于检测所述熔体调温炉室内的熔体温度；其特征在于：所述加热保温铝合金熔体的步骤还包括间接加热的步骤，所述间接加热的步骤包括利用炉体的炉衬的内侧面来形成加热面，所述加热面用于对所述熔体调温炉室内的铝合金熔体进行加热。在本技术方案中，炉衬是指炉体的炉壁。本专利技术的铝合金熔体加热保温方法在使用时：首先，将熔化后的铝合金金属熔体转进熔体调温炉室中。随后，通过温控器设定所需的铝合金金属保温温度，启动电加热元件进行加热调温。温度传感器检测铝合金金属熔体的温度，当铝合金金属熔体实际温度高于所设温度时，电加热元件停止加热；而当铝合金金属熔体实际温度低于所设温度时，电加热元件加热工作，从而保证熔体调温炉室内铝合金金属熔体为系统所设温度。可见，本专利技术的铝合金熔体加热保温方法能够精确控制熔体温度。此外，因为本专利技术的铝合金熔体加热保温方法是采用间接加热的步骤，该间接加热的步骤是利用炉体的炉衬的内侧面来间接地对铝合金熔体进行加热，这样一来，不仅能够扩大熔体调温炉室的容积，也能够使得熔体调温炉室内不存有电加热元件阻挡清渣作业的情况，从而方便熔渣清除作业，提升熔渣清除效率。作为优选，所述炉体的炉衬能够导热，且所述炉衬内部设置有加热元件安装腔室，所述加热元件安装腔室内安装有所述电加热元件，并使得炉衬的内侧面能够构成加热面。采用上述优选方案，能够使得间接加热的步骤实现起来最为简单。因为电加热元件未设置在熔体调温炉室，故能够较为方便地对电加热元件进行安装和更换，且不存在炉衬破损致熔体外泄风险。同时，也因为，电加热元件未设置在熔体调温炉室，所以电加热元件不会对熔体调温炉室内构成任何阻挡，从而方便熔池熔渣清除作业。作为优选，所述熔体调温炉室整体呈漏斗型结构。采用上述优选方案后，即使得熔体调温炉室的底部能够对熔渣进行汇聚，从而便于快速地清渣，使得熔渣清除作业更高效、便利。作为优选，所述电加热元件为电阻加热元件。电阻加热元件的采购方便，成本低，加热均匀，温度控制精度高，能够帮助本专利技术的铝合金熔体加热保温方法获得更为精准的加热保温效果。作为优选，所述电阻加热元件整体为长条形结构；所述炉体的外形整体呈上大下小的锥筒型结构；所述炉体的炉衬内部设置有从上向下延伸的条形孔，所述条形孔的上端为供电阻加热元件插入的开口端，且所述条形孔为沿所述炉体的圆周方向间隔设置的多个，每个所述条形孔构成所述加热元件安装腔室，所述加热元件安装腔室内插接安装有所述电阻加热元件。采用上述优选方案后，在炉体上安装电阻加热元件时，只需将电阻加热元件经条形孔处插入即可完成安装，故能够使得电加热元件的安装和更换更为简便。与此同时，采用“炉体的外形整体呈上大下小的锥筒型结构”后，能够在不将电阻加热元件插入熔池内底部的情况下，在熔池内获得上下均匀的温度分布，在抑制因熔池底部温度低于上面的温度而出现的高温元素凝析的同时，为熔池底渣清除作业提供便利。作为优选，所述锥筒型结构为方锥型结构，所述条形孔分布设置于所述方锥型结构的任意两个相对的侧面上。这样一来，方锥型结构的炉体的结构更为简单（相较于圆锥形而言），制造起来更为方便。作为优选，所述电阻加热元件外部套接有加热元件用衬套。采用上述优选方案后，能够通过加热元件用衬套来保护好电阻加热元件，防止电阻加热元件在（从加热元件安装腔室中）安装或取出时的摩擦损坏。作为优选，所述电阻加热元件的下端低于所述熔体调温炉室的底部位置。采用上述优选方案后，放置有电阻加热元件的两侧炉体与所述熔体调温炉室的底部呈钝角的设计，能够充分保证熔体调温炉室内的熔体受热均匀，不会在熔池高度上存在明显的温度差别，保证外供铝合金熔体的温度一致和稳定。作为优选，所述炉衬采用导热系数大于1瓦/米·度的耐火材料制得。这样一来，即使得炉衬具有更好地热传导性，提升电阻加热元件的发热与导热效率。作为优选，所述温控器为PCC。采用PCC（可编程计算机控制器）作为温控器后，即可利用PCC的优点来帮助本专利技术的铝合金熔体加热保温方法获得高可靠性、编程方便优点，便于实现对熔体调温炉室内高精度的温度调控。与现有技术相比，本专利技术的铝合金熔体加热保温方法有益效果是：1、能够使得熔池内的熔体受热和温度分布均匀。放置有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金熔体加热保温方法，包括加热保温铝合金熔体的步骤；所述加热保温铝合金熔体的步骤中采用铝合金熔体加热保温装置来对熔体进行加热保温，所述铝合金熔体加热保温装置包括炉体、电加热元件、温控器和温度传感器；所述炉体的内部具有容腔，所述容腔构成熔体调温炉室；所述电加热元件固定安装在炉体上且用于对所述熔体调温炉室内的熔体加热；所述温控器的输出端通过电缆与所述电加热元件的接口相连接，所述温控器的信号输入端通过电缆与所述温度传感器的输出接口相连接；所述温度传感器安装在所述炉体上且用于检测所述熔体调温炉室内的熔体温度；其特征在于：所述加热保温铝合金熔体的步骤还包括间接加热的步骤，所述间接加热的步骤包括利用炉体的炉衬的内侧面来形成加热面，所述加热面用于对所述熔体调温炉室内的铝合金熔体进行加热。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金熔体加热保温方法，包括加热保温铝合金熔体的步骤；所述加热保温铝合金熔体的步骤中采用铝合金熔体加热保温装置来对熔体进行加热保温，所述铝合金熔体加热保温装置包括炉体、电加热元件、温控器和温度传感器；所述炉体的内部具有容腔，所述容腔构成熔体调温炉室；所述电加热元件固定安装在炉体上且用于对所述熔体调温炉室内的熔体加热；所述温控器的输出端通过电缆与所述电加热元件的接口相连接，所述温控器的信号输入端通过电缆与所述温度传感器的输出接口相连接；所述温度传感器安装在所述炉体上且用于检测所述熔体调温炉室内的熔体温度；其特征在于：所述加热保温铝合金熔体的步骤还包括间接加热的步骤，所述间接加热的步骤包括利用炉体的炉衬的内侧面来形成加热面，所述加热面用于对所述熔体调温炉室内的铝合金熔体进行加热。2.根据权利要求1所述的铝合金熔体加热保温方法，其特征在于：所述炉衬内部设置有加热元件安装腔室，所述加热元件安装腔室内安装有所述电加热元件，并使得炉衬的内侧面能够构成加热面。3.根据权利要求2所述的铝合金熔体加热保温方法，其特征在于：所述熔体调温炉室整体呈漏斗型结构。4.根据权利要求2所述的铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙思远，游国强，刘艳，查吉利，
申请(专利权)人：重庆大学，重庆硕龙科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50