低壓鑄造用保持爐的製作方法
2023-07-22 18:28:56
專利名稱：低壓鑄造用保持爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種低壓鑄造用保持爐的爐壁。
背景技術：
鋁等低壓鑄造用保持爐的構造大致分為圖1所示的將石墨制或鐵製的坩堝(容器)收納在鐵製的圓筒形的密閉體內的構造或者圖2所示的將容器層和絕熱層一體地成形且用爐殼覆蓋外周的密閉構造。澆注方法是利用大氣等以不足一個大氣壓對爐內的熔液面進行加壓，自熔液中將熔液通過供料管填充到配置在保持爐上方的模具中。本發明涉及一種圖2所示的不使用坩堝等的一體構造的低壓鑄造用保持爐，下面，說明該爐壁構造。用於收納熔液的容器層是在鐵製外殼(爐壁)中收納比重0. 3左右的稍稍硬質的第1絕熱層和比重0. 1 0. 15的軟質的第2絕熱層等而成的多層構造；上述第1絕熱層這樣製成將耐熔損性較高的氧化鋁質的不定形耐火材料(可澆鑄材料)或者定形耐火材料 (耐火磚)鋪設，在容器層的外殼上將氧化鋁纖維及二氧化矽纖維等成形為板狀；上述第2 絕熱層這樣製成層疊陶瓷纖維，通過針刺(needling)將其成形為套(blanket)狀。由不定形耐火材料製成的容器層會因熱剝落(thermalspalling)而導致產生龜裂、碎裂。另外，由定形耐火材料製成的容器層會因表面剝離等而導致一定時間後熔液自接縫滲入。另一方面，由於低壓鑄造用保持爐對爐內的熔液面進行加壓，滲入的熔液到達鐵製外殼而冷卻、凝固，因此不會洩漏到外部。但是，滲入的熔液不僅會導致爐壁變形，由於鋁是僅次於銀、銅、金的導熱係數較高的金屬，因此會使爐壁的溫度上升。高溫的爐壁會給人體造成燙傷等傷害，並且，因爐壁與爐周圍的環境溫度的溫度差導致散熱量增大，發生顯著的能量損失。在專利文獻1中提出了一種將外殼做成雙層殼構造、在中間設置真空層的方案。為了長時間地將雙層殼空間保持真空，難以使用氧化腐蝕的通常的鋼材。在使用通常用作真空容器原料的SUS304等原料的情況下，因材料費和真空焊接等的製作費導致製造成本昂貴。專利文獻1 日本特開平2007-101064號公報
發明內容
本發明的目的在於提供一種降低爐的外表面溫度而不會發生燙傷等人身傷害的、 安全且提高了節能效果的廉價的低壓鑄造用保持爐。一種低壓鑄造用保持爐，該低壓鑄造用保持爐是定形耐火材料或者不定形耐火材料的容器層的外周由絕熱層和爐殼構成的密閉加壓保持爐，其特徵在於，在該爐殼的外周設置厚度IOOmm以上的由陶瓷纖維或者發泡陶瓷構成的外絕熱層。在陶瓷纖維構成外絕熱層的情況下，優選為在爐外壁焊接金屬制的爐襯用支承件等，為了避免爐底部壓縮外絕熱層，從爐殼到設置在外絕熱層下端的爐架臺設置支柱，並通過焊接固定支柱。另外，在發泡陶瓷構成外絕熱層的情況下，能夠塗覆耐熱溫度200°C左右的粘接劑，並通過噴霧來實施塗覆粘接劑。另外，也能夠同時使用陶瓷纖維和發泡陶瓷構成外絕熱層。一種低壓鑄造用保持爐，該低壓鑄造用保持爐是定形耐火材料或者不定形耐火材料的容器層的外周由絕熱層和爐殼構成的密閉加壓保持爐，其特徵在於，在該爐殼的外周設置確保120mm以上的空間的第2爐殼，向該空間中填充膨體材料(bulkinsulation，將 Al2O3和SiO2等礦物溶解並進行纖維化加工後將它們聚合而做成海綿狀材料)或者發泡陶瓷
ο在本發明中，不對膨體材料(陶瓷短纖維)、發泡陶瓷施加粘接劑等就能夠使用。 作為發泡陶瓷材料，也能夠使用矽球(Silas balloon, ν 7 ^ 〃^一 > )、發泡珠光體及人工輕骨料等、將它們混合而成的材料等。本發明通過在爐壁中包括外絕熱層，能夠將爐外壁表面溫度從以往使用初期時的 80°C降低至小於50°C，因此，即使不小心觸碰到爐的外壁，也不會發生燙傷等人身傷害，而且具有70%左右的節能效果。
圖1是使用坩堝的以往的低壓鑄造爐的剖視圖。圖2是密閉構造的以往的低壓鑄造爐的剖視圖。圖3是技術方案1所述的本發明的低壓鑄造用保持爐的整體概略剖視圖。圖4是技術方案2所述的本發明的低壓鑄造用保持爐的整體概略剖視圖。圖5是圖2所述的以往的低壓鑄造用保持爐的爐壁放大剖視圖。圖6是圖3所述的低壓鑄造用保持爐的爐壁放大剖視圖。圖7是圖4所述的低壓鑄造用保持爐的爐壁放大剖視圖。
具體實施例方式下面，參照附圖1及圖2說明以往的低壓鑄造用保持爐的爐構造。另外，用附圖3 及圖4說明本發明的爐構造，參照附圖5 圖7詳細說明爐壁截面的最佳方式。實施例如圖1所示，在容器中使用坩堝1的低壓鑄造用保持爐A利用密封件7將配置有爐殼2和熱源3 (在以下圖例中表示電熱式)的絕熱層4與用於載置模具5的模座6之間密閉，該低壓鑄造用保持爐A包括供料管8和空氣管9。通過由空氣管9向爐內施加氣體壓力，使積存在坩堝1內的熔液M經過供料管8上升填充到模具5的與成品大致相同形狀的模腔5a內。圖2是不使用坩堝的以往的低壓鑄造用保持爐B的一個圖例。該低壓鑄造用保持爐B是由厚度12t的爐殼2構成的，該爐殼2由與厚度50mm的容器Ia —體化的厚度均為 50mm的第1絕熱材料層4a及第2絕熱材料層4b製成，在爐殼2的內部配置有熱源3。在該低壓鑄造用保持爐中設有用於補給熔液M的供液口 10及供液門11。另外，圖5詳細表示爐壁截面A-A』。
由於直接對積存在容器Ia內的熔液M進行加熱，因此，與使用坩堝1的爐相比，能量效率更佳。由於爐殼2(爐體外壁)溫度為80°C 100°C的高溫，因此，要利用圖板來表示高溫危險等警示提醒。另外，模具5及供料管8等的構造、熔液M的填充方法與圖1所示的使用坩堝1的構造、方法相同，在本圖以下的參考圖例中省略詳細說明。圖3是技術方案1所述的本發明的低壓鑄造用保持爐C的整體概略剖視圖。該低壓鑄造用保持爐C是在厚度12t的爐殼2的外殼上焊接支承器具13而固定厚度IOOmm的陶瓷纖維的外絕熱層14而成的，在該爐殼2的內部配置有熱源3，該爐殼2由與厚度50mm 的容器Ia —體化的厚度均為50mm的第1絕熱材料層如及第2絕熱材料層4b製成。
為了防止自外絕熱層14的外周一部分、即模座6及供液口 10處洩漏，焊接於爐殼 2上的鋼管、鋼板延伸出。另外，也可以在對外絕熱層14的外周一部分施工之後用灰漿等進行精加工。另外，圖6詳細表示爐壁截面B-B』。圖4是技術方案2所述的本發明的低壓鑄造用保持爐D的整體概略剖視圖。該低壓鑄造用保持爐是這樣形成的在厚度9mm的爐殼2的外側焊接支承器具13，在爐殼2的內部配置有熱源3，在爐殼2上形成確保120mm空間的厚度12mm的第2爐殼加來固定支承器具13的螺母部，並且向120mm的空間中填充發泡陶瓷，該爐殼2位於與厚度50mm的容器 Ia—體化而製成的厚度均為50mm的兩層絕熱材料層如及絕熱材料層4b的外側。另外，圖 7詳細表示爐壁截面C-C』。(比較例)爐壁溫度和損失熱量散熱損失將以往的一體化的低壓鑄造用保持爐作為100來計算。
權利要求
1.一種低壓鑄造用保持爐，該低壓鑄造用保持爐是定形耐火材料或者不定形耐火材料的容器層的外周由絕熱層和爐殼構成的密閉加壓保持爐，其特徵在於，在該爐殼的外周設置厚度IOOmm以上的陶瓷纖維或者發泡陶瓷構成的外絕熱層。
2.—種低壓鑄造用保持爐，該低壓鑄造用保持爐是定形耐火材料或者不定形耐火材料的容器層的外周由絕熱層和爐殼構成的密閉加壓保持爐，其特徵在於，在該爐殼的外周設置確保120mm以上的空間的第2爐殼，在該爐殼與該第2爐殼之間的空間內填充有膨體材料或者發泡陶瓷。
全文摘要
本發明提供一種低壓鑄造用保持爐。該低壓鑄造用保持爐為了防止人身傷害，爐壁溫度降低至即使觸碰也不會燙傷的安全的45℃以下，並且有助於提高熱效率。在爐殼的外周設置導熱係數及蓄熱量較小的外絕熱層，使表面溫度為50℃以下。或者，在外絕熱層中設置空間，做成填充有廉價的耐熱原料而成的雙層爐殼，使表面溫度小於45℃。
文檔編號F27D1/00GK102278884SQ20101053688
公開日2011年12月14日 申請日期2010年11月8日 優先權日2010年6月9日
發明者青木伸藏 申請人:青木伸藏