一種用於純銅壓鑄用潛流式聯體熔煉爐及給料裝置的製作方法

2023-09-17 20:08:35 1

本實用新型涉及一種用於純銅壓鑄用潛流式聯體熔煉爐及其給料的裝置，屬壓鑄設備技術領域。

背景技術：
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作為中小型鼠籠式電機的轉子材料，鋁是長期以來比較成熟的產品，具有成本低等優點。但隨著社會的變革和進步，高效節能電機成為發展趨勢，純銅相對於鋁來說，具有優異的導電導熱性，其導電率比鋁高40％，導熱性比鋁高，故採用銅質轉子代替鋁質轉子是提高中小型鼠籠式電機效率的較佳方式之一。目前壓力鑄造(簡稱壓鑄)純銅轉子的技術已取得了一定的突破。但純銅壓鑄的產業化進程仍具有許多技術難題，其中純銅熔煉及輸送至壓鑄機就是關鍵技術難點之一，其原因是純銅熔點高(1083℃)，進行熔煉時其溫度高達1200℃以上，純銅在高溫下氧化速度更快，將導致壓鑄用銅液含氧量增加、流動性降低、導電率降低等多種危害因素的產生，從而極大地影響了鑄銅轉子電機質量。同時，現有壓鑄產業上大量是針對鋁、鎂等低熔點金屬的合金進行，而高熔點的純銅對熔煉爐體、對給料的裝置(湯勺)等許多相關配套件的耐高溫性能要求非常高。因此目前國際上壓鑄純銅的廠商均採用單爐小鍋熔煉，靠人力或半機械化方式進行給湯壓鑄，現有在鋁、鎂、黃銅等低熔點金屬壓鑄上使用的大熔煉爐及自動化給湯設備等均無法在純銅壓鑄上使用，從而大大降低了壓鑄鑄銅轉子等純銅件的生產效率，使壓鑄所具有的高效率作業優勢無法得到體現。

技術實現要素：
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本實用新型在於克服現有中頻無芯感應熔煉純銅及給湯壓鑄技術上的不足，提供一種用於純銅壓鑄用潛流式聯體熔煉爐及其給料的裝置。

本實用新型在潛流式聯體爐內採用感應線圈熔煉和保溫熔體金屬，包括其熔煉爐腔至保溫爐腔之間的通道和保溫腔至澆鑄口在爐體內的通道皆採用無芯感應線圈進行保溫。保證了熔煉純銅的效率及熔體金屬因始終隱於液面底部而減少 大量吸氧的機會，並且減少了熔體金屬的溫度波動，從而可大大提高壓鑄件的內在質量。

本實用新型的用於純銅壓鑄用潛流式聯體熔煉爐及給料裝置，包括支架(14)、及置於支架(14)上的整個爐體(1)；其中：爐體(1)主要由熔煉腔(3)、保溫腔(5)、金屬熔體通道(8)、開關閥門(7)、爐腔環型無芯感應線圈(2)、爐腔底平板型無芯感應線圈(6)、金屬熔體通道環型無芯感應線圈(9)、金屬熔體流槽(12)及其加熱管(11)澆鑄口(13)和爐體旋轉軸(10)、爐蓋(4)共同構成。

爐體(1)採用耐火材料築成，並保留有熔煉腔(3)、保溫腔(5)及金屬熔體通道(8)，它們的形狀為圓形或方形中的一種，爐腔大小根據熔煉銅重量進行設計，範圍在20kg～60kg的熔銅量。爐腔環型感應線圈(2)和金屬熔體通道環型感應線圈(9)圍繞爐腔及金屬熔體通道鑲嵌而成，其形狀根據爐腔和通道的形狀為圓形或方形中的一種,這類無芯感應線圈其大小、間距的設計也根據熔銅量進行設計，範圍在20kg～60kg的熔銅量。爐腔底為平板形狀感應線圈，主要是給爐底部的純銅金屬加熱熔化或保溫。保溫加熱的電熱管(11)與在金屬熔體通道(8)相接，金屬熔體流槽(12)鑲嵌在電熱管(11)中。該聯體爐設置成可傾轉式，方便事故倒銅處理。

本實用新型的潛流式聯體熔煉爐及給料裝置耐火材料及零部件由市場購買，或者按照常規方法製備。

本實用新型的有益效果在於：潛流式熔煉爐及給料裝置特別適合用於壓鑄耗銅量大的大中型電機用鑄銅轉子，其熔銅效率高並且能夠靜置保溫除氣保證穩定的壓鑄銅液溫度，有利於壓鑄產品品質的提高。並且能極大地減輕減少目前廣泛使用的手工或半機械化給料(給湯)的勞動強度及安全隱患。

附圖說明：

圖1是本實用新型的結構縱向剖面示意圖。

具體實施方式：

如圖1所示，本實用新型的一種用於純銅壓鑄用潛流式聯體熔煉爐及給料的裝置，包括爐體支架14、及置於支架14上的整個爐體1；其中：爐體1主要由熔煉腔3、保溫腔5、金屬熔體通道8、開關閥門7、爐腔環型感應線圈2、爐腔底平板型感應線圈6、金屬熔體通道環型感應線圈9、金屬熔體流槽12及其加熱管11澆鑄口13和爐體旋轉軸10、及爐蓋4構成。

本實用新型的一種用於純銅壓鑄用潛流式聯體熔煉爐及給料裝置零部件及耐火材料由市場購買，或按照常規方法製備。

參照圖1，實用新型的潛流式聯體爐其爐體1尺寸為2000X1200X1600mm，爐殼採用鋼結構，內部由耐火材料砌築而成，熔煉腔3和保溫腔5的尺寸分別為￠400X 600mm和￠400X 900mm，金屬熔體通道8的尺寸為￠60mm。無芯感應線圈2、6、9均採用壁厚大於2.5mm的紫銅管制作，按照被感應加熱區域的形狀進行設計。開關閥門7採用耐高溫陶瓷材料。

使用時，將稱量好的純銅置以熔煉腔3中熔煉，隨後通過打開開關閥門7，使銅液經金屬熔體通道8進到保溫腔5中，根據連通器原理，此時熔煉腔和保溫腔同時存有銅液且具有相同的液面高度。二爐腔同時進行保溫精煉，等完工後打開保溫腔5的開關閥門使銅液全部經過金屬熔體流槽12最後抵達澆鑄口13送入壓鑄機壓室進行壓鑄。整個操作方法為常規方法。