[發明專利]一種容納金屬熔體的容器及增加爐壁背壓的方法

有效

• 申請號: 201611245776.5
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106694864B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 張花蕊;張虎
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B22D41/00
• 分類號: B22D41/00;B22D41/02
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所11121
• 代理人: 李有浩

技術領域

本發明屬鑄造設備技術領域，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

在鑄造領域，涉及到金屬熔體的熔煉、保溫、轉移或澆注時，都需要用到金屬熔體的保溫容器，根據具體應用場合的不同，包括澆包、中間包、保溫爐，熔煉爐等，上述容器的基本結構均包括：設于最外層的爐體鋼制外殼，設于中間的保溫層，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，如公告號為CN205496547U的實用新型專利公開了一種低壓鑄造保溫爐，爐體內襯為由內向外依次設置的陶瓷纖維紙爐體粘結層、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問題是，充型過程的升液壓力，以及充型結束后的保壓壓力通常為采用氣體對保溫爐內的金屬液加壓，壓力以保溫爐內金屬液-升液管內金屬液-型腔內金屬液的方式傳遞。這樣，保溫爐爐壁需要承擔的壓力包括該氣體壓力與金屬液自身靜壓力之和。因而在該鑄造過程中，為了保證安全，必須使爐壁具有足夠的強度，從而導致爐壁的保溫或耐火材料厚度較大，增加了成本。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種金屬熔體的保溫容器，通過對爐壁增壓的方式，可以顯著降低爐壁的厚度，節約成本。

本發明完整的技術方案包括：

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構支撐，耐火澆注料工作層6與鋁液直接接觸；

所述的爐壁內設有可容納氣體的空隙，

所述的容器還設有可以向所述空隙內充氣的裝置。

優選的，所述的空隙內容納的氣體用以增加爐壁的背壓，并減少爐腔內壓力對爐壁的影響。

優選的，所述容器包括金屬制爐體外殼，保溫層和工作層，所述空隙設于保溫層內。

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

優選的，所述容器包括金屬制爐體外殼，保溫層和工作層，所述空隙設于保溫層和工作層之間。

優選的，所述爐壁內設有帶有孔的管道，所述管道用以輸送氣體，并通過管道上的孔將氣體排到爐壁的空隙內，用于爐膛加壓時增加爐壁的背壓。

優選的，所述的容器為低壓、差壓或調壓鑄造的保溫爐。

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

將氣體壓入容器爐壁中的空隙中時，爐壁內的氣體壓力值范圍為0-0.6MPa。

本發明相對于現有技術的優點為：本發明通過創造性地在爐壁內設置可容納氣體的空隙，并通過在使用期間將氣體加入爐壁內，使爐壁可以在較小的厚度下承受爐膛內氣體壓力與金屬液自身靜壓力，降低了成本。

附圖說明

圖1為本發明的保溫容器結構示意圖。

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-導氣管。

具體實施方式

下面以低壓鑄造所用保溫爐為例，結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明。

如圖1、圖2所示，該保溫爐包括爐體和爐膛，爐膛內盛有鋁液，爐體包括最外層的鋼制爐殼1，爐殼1向內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構支撐，陶瓷纖維紙2位于爐殼1內，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。