[發(fā)明專利]一種容納金屬熔體的容器及增加爐壁背壓的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611245776.5
• 申請(qǐng)日: 2016-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106694864B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張花蕊;張虎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B22D41/00
• 分類號(hào): B22D41/00;B22D41/02
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所11121
• 代理人: 李有浩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬鑄造設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種容納金屬熔體的容器及增加爐壁背壓的方法。

背景技術(shù)

在鑄造領(lǐng)域，涉及到金屬熔體的熔煉、保溫、轉(zhuǎn)移或澆注時(shí)，都需要用到金屬熔體的保溫容器，根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)合的不同，包括澆包、中間包、保溫爐，熔煉爐等，上述容器的基本結(jié)構(gòu)均包括：設(shè)于最外層的爐體鋼制外殼，設(shè)于中間的保溫層，以及采用耐火材料制成的，與金屬液直接接觸的工作層或稱爐襯。以低壓鑄造保溫爐為例，如公告號(hào)為CN205496547U的實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種低壓鑄造保溫爐，爐體內(nèi)襯為由內(nèi)向外依次設(shè)置的陶瓷纖維紙爐體粘結(jié)層、硅鈣板低溫保溫層、保溫磚砌筑高溫保溫層和耐火澆注料工作層組成，這類的保溫爐存在的一個(gè)問(wèn)題是，充型過(guò)程的升液壓力，以及充型結(jié)束后的保壓壓力通常為采用氣體對(duì)保溫爐內(nèi)的金屬液加壓，壓力以保溫爐內(nèi)金屬液-升液管內(nèi)金屬液-型腔內(nèi)金屬液的方式傳遞。這樣，保溫爐爐壁需要承擔(dān)的壓力包括該氣體壓力與金屬液自身靜壓力之和。因而在該鑄造過(guò)程中，為了保證安全，必須使?fàn)t壁具有足夠的強(qiáng)度，從而導(dǎo)致?tīng)t壁的保溫或耐火材料厚度較大，增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種金屬熔體的保溫容器，通過(guò)對(duì)爐壁增壓的方式，可以顯著降低爐壁的厚度，節(jié)約成本。

本發(fā)明完整的技術(shù)方案包括：

一種容納金屬熔體的容器，包括爐壁和爐腔，所述爐腔用以容納金屬熔體，其特征在于，所述的爐壁包括最外層的鋼制爐殼1，鋼制爐殼1向內(nèi)順次填有陶瓷纖維紙2、納米氈3、硅鈣板4、高溫保溫層5和耐火澆注料工作層6，其中鋼制爐殼1為爐壁提供必要的結(jié)構(gòu)支撐，耐火澆注料工作層6與鋁液直接接觸；

所述的爐壁內(nèi)設(shè)有可容納氣體的空隙，

所述的容器還設(shè)有可以向所述空隙內(nèi)充氣的裝置。

優(yōu)選的，所述的空隙內(nèi)容納的氣體用以增加爐壁的背壓，并減少爐腔內(nèi)壓力對(duì)爐壁的影響。

優(yōu)選的，所述容器包括金屬制爐體外殼，保溫層和工作層，所述空隙設(shè)于保溫層內(nèi)。

優(yōu)選的，所述容器包括金屬制爐體外殼，保溫層和工作層，所述空隙設(shè)于保溫層和外殼之間。

優(yōu)選的，所述容器包括金屬制爐體外殼，保溫層和工作層，所述空隙設(shè)于保溫層和工作層之間。

優(yōu)選的，所述爐壁內(nèi)設(shè)有帶有孔的管道，所述管道用以輸送氣體，并通過(guò)管道上的孔將氣體排到爐壁的空隙內(nèi)，用于爐膛加壓時(shí)增加爐壁的背壓。

優(yōu)選的，所述的容器為低壓、差壓或調(diào)壓鑄造的保溫爐。

所述的容器的使用方法，所述保溫容器用于低壓鑄造、差壓鑄造或調(diào)壓鑄造，在往保溫容器爐膛內(nèi)充氣使熔體升液充型凝固期間，同時(shí)將氣體壓入容器爐壁中的空隙中，以增加爐壁的背壓，以減少爐腔內(nèi)壓力對(duì)爐壁的影響，鑄造過(guò)程結(jié)束后，對(duì)爐膛內(nèi)排氣卸壓時(shí)，同時(shí)對(duì)爐壁排氣卸壓。

將氣體壓入容器爐壁中的空隙中時(shí)，爐壁內(nèi)的氣體壓力值范圍為0-0.6MPa。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)為：本發(fā)明通過(guò)創(chuàng)造性地在爐壁內(nèi)設(shè)置可容納氣體的空隙，并通過(guò)在使用期間將氣體加入爐壁內(nèi)，使?fàn)t壁可以在較小的厚度下承受爐膛內(nèi)氣體壓力與金屬液自身靜壓力，降低了成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的保溫容器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1爐壁處的局部放大圖。

圖中：1-爐殼，2-陶瓷纖維紙，3-納米氈，4-硅鈣板，5-高溫保溫層，6-耐火澆注料工作層，7-導(dǎo)氣管。

具體實(shí)施方式

下面以低壓鑄造所用保溫爐為例，結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1、圖2所示，該保溫爐包括爐體和爐膛，爐膛內(nèi)盛有鋁液，爐體包括最外層的鋼制爐殼1，爐殼1向內(nèi)順次填有陶瓷纖維紙2、納米氈3、硅鈣板4、高溫保溫層5和耐火澆注料工作層6，其中爐殼1為爐體提供必要的結(jié)構(gòu)支撐，陶瓷纖維紙2位于爐殼1內(nèi)，防止鋁液外滲，硅鈣板4提供保溫性能，耐火澆注料工作層6與鋁液直接接觸。

改造之前爐壁各層的層厚為：陶瓷纖維紙：3mm，納米氈：2*5mm，硅鈣板：50mm，高溫保溫層：70mm，耐火澆注料工作層：102mm。