本发明专利技术属于泡沫铝制备领域，涉及一种闭孔泡沫铝制备装置及制备方法，包括熔炼炉，与熔炼炉通过流槽连通的中间容器，设置在中间容器底部的发泡装置，以及设置在该发泡装置出口下方的缓冲及温度控制装置；中间容器上通过气阀连通有气泵，其内部还设置有压力检测装置，本发明专利技术在熔融铝熔体以特定流速经过发泡装置由于气压的作用，使空气与熔体混合，形成金属泡沫熔体。与现有技术相比，本发明专利技术提供了一种低成本，高效快速，环保的泡沫铝制备方法，所述泡沫铝板材的制备方法改善了传统底部吹气法和熔体发泡法的缺点，具有良好的经济性和可行性，能够满足工业化高效生产需要。能够满足工业化高效生产需要。能够满足工业化高效生产需要。
【技术实现步骤摘要】
一种闭孔泡沫铝制备装置及制备方法
[0001]本专利技术属于泡沫铝制备领域，涉及一种闭孔泡沫铝制备装置及制备方法。
技术介绍
[0002]泡沫铝是一种金属发泡材料，体积孔隙率达到40％以上，具有密度小，重量轻，抗压强度高，耐热，耐腐蚀等特点，同时泡沫铝还具有良好的吸声隔音，电磁屏蔽性能。根据泡沫铝孔洞结构可将其分为开孔泡沫铝和闭孔泡沫铝两种。泡沫铝的生产方法有很多，有熔体发泡法、吹泡法、粉末冶金制备法、铸造法、电沉积法等。目前应用于工业生产的主要是熔体发泡法和吹气法两种。
[0003]底部吹气法主要是铝和铝合金经过熔炼后，将金属钙、SiC、氧化铝或氧化镁颗粒加入到熔液中，改善其性能，增加熔体粘度，之后利用不同直径的不锈钢导气管(0.3～1.5mm)，从坩埚底部将1mm到3mm不等的气泡泵入熔液中，气泡上浮至熔体表层，经冷却至半熔融态后收集，再进行压力加工，获得孔隙率为20～90％的泡沫铝。
[0004]熔体发泡法是在铝熔体中添加发泡剂，发泡剂受热分解产生气体，反应后熔体膨胀，经过冷却后，制备出了块体泡沫铝。通过控制发泡温度和发泡剂种类可以控制泡沫铝的孔隙率和气孔尺寸。常用起泡剂为TiH2，受热发泡过程会释放出氢气。
[0005]吹气法及熔体发泡法两种技术日渐成熟，但仍然存在许多不可避免的缺陷。吹气法生产效率低，吹气过程需要经过严格控制。为避免气泡由容器底部上升的过程中要避免小气泡合并，吹气孔的位置、孔径、数量都需要受到限制；同时要控制气泡的上升速度，避免气泡上升过快而破裂。熔体发泡法在发泡过程中气孔尺寸成梯度分布，无法精确控制，熔体发泡法受发泡模具尺寸影响较大，由于泡沫铝导热性能较差，尺寸较大的发泡模具保温发泡过程，表面和芯部温差控制难度较大，尺寸过小则不具备工业应用价值。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种闭孔泡沫铝制备装置及制备方法，在熔融铝熔体以特定流速经过发泡装置由于气压的作用，使空气与熔体混合，形成金属泡沫熔体。
[0007]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种闭孔泡沫铝制备装置，包括熔炼炉，与熔炼炉通过流槽连通的中间容器，设置在中间容器底部的发泡装置，以及设置在该发泡装置出口下方的缓冲及温度控制装置；中间容器上通过气阀连通有气泵，其内部还设置有压力检测装置。
[0008]可选的，流槽内设置有板式过滤装置，以避免熔体内的杂质流入中间容器。
[0009]可选的，中间容器顶部设置有容器加料口，该容器加料口上设有密封装置。
[0010]可选的，中间容器为具备加热功能的压力容器，在700℃左右具备力学性能，选用310s或其他同类耐热不锈钢材料制成。
[0011]可选的，发泡装置包括格栅、滤网与起泡网，发泡装置与中间容器之间还设置有电磁开关阀与流速监测器。
[0012]可选的，缓冲及温度控制装置为310S材质的U型槽，槽宽为发泡装置出口直径的2～4倍，槽壁高度约为发泡装置出口直径的1～2倍，设置角度为与水平面夹角25～30
°
。
[0013]可选的，缓冲及温度控制装置出口下方设置有加工装置，该加工装置由钢带相连的一组轧辊。
[0014]一种闭孔泡沫铝制备方法，应用如上述的一种闭孔泡沫铝制备装置，包括以下步骤：
[0015]S1，熔炼；将铝或铝合金原料投入熔炼炉内以700℃熔炼3～6小时，至原材料全部熔化，扒渣处理后，加入质量分数为0％～2％的金属钙颗粒，使用石墨或耐热不锈钢材质的搅拌棒以600～800转/分钟的速度进行搅拌，搅拌时间5～15分钟；将制备好的熔体通过流槽转移到中间容器中；
[0016]S2，中间容器发泡；熔体经过中间容器后流经发泡装置，由于发泡装置的小孔的横截面是膨胀管结构，熔体流经过程产生压强差，流体压力小于大气压，导致空气被压入发泡装置，以气泡的形式分布在熔体中，达到发泡的目的；
[0017]S3，缓冲与温度控制；发泡熔体由发泡装置流出后温度高、粘度小、流速大，熔体沿缓冲及温度控制装置流动一段距离，温度降低，发泡熔体粘度增加并输送到下个加工环节；
[0018]S4，加工；通过钢带相连的轧辊将半熔融态的发泡熔体轧制成特定厚度的泡沫铝板材。
[0019]可选的，S2步骤中，为了保证起泡效率，发泡装置出口流速大于50cm/s；熔体由法兰流出后，当中间容器内部压强降低，容器内压力低于0.14Mpa时，打开气阀，气泵为中间容器充气，保证中间容器内压强为0.14MPa，确保熔体流出速度稳定。
[0020]可选的，S3步骤中，根据熔体成分的不同，熔体流动至装置出口位置保证发泡熔体的温度控制在500～630℃。
[0021]本专利技术的有益效果在于：本专利技术一种闭孔泡沫铝制备装置及制备方法，发泡熔体的熔炼使用了更少甚至不需要添加剂，利用发泡装置及压强差的原理在熔体流出过程中直接发泡，环保，节约成本；不需要使用TiH2等发泡剂，更加安全；发泡过程气泡均匀，产品不存在传统工艺由于气泡上浮或其他运动过程而产生的梯度空隙率及气孔直径的变化；能够连续生产，板长板厚可以随意调节。
[0022]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0024]图1为本专利技术一种闭孔泡沫铝制备装置及制备方法的整体结构简图。
[0025]附图标记：熔炼炉1、流槽2、过滤装置21、中间容器3、压力检测装置4、电磁开关阀5、流速监测器51、发泡装置6、气泵7、气阀8、缓冲及温度控制装置9、轧辊10、钢带11。
具体实施方式
[0026]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027]其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0028]本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种闭孔泡沫铝制备装置，其特征在于：包括熔炼炉，与熔炼炉通过流槽连通的中间容器，设置在中间容器底部的发泡装置，以及设置在该发泡装置出口下方的缓冲及温度控制装置；中间容器上通过气阀连通有气泵，其内部还设置有压力检测装置。2.根据权利要求1所述的一种闭孔泡沫铝制备装置，其特征在于：流槽内设置有板式过滤装置，以避免熔体内的杂质流入中间容器。3.根据权利要求1所述的一种闭孔泡沫铝制备装置，其特征在于：中间容器顶部设置有容器加料口，该容器加料口上设有密封装置。4.根据权利要求1所述的一种闭孔泡沫铝制备装置，其特征在于：中间容器为具备加热功能的压力容器，在700℃左右具备力学性能，选用310s或其他同类耐热不锈钢材料制成。5.根据权利要求1所述的一种闭孔泡沫铝制备装置，其特征在于：发泡装置包括格栅、滤网与起泡网，发泡装置与中间容器之间还设置有电磁开关阀与流速监测器。6.根据权利要求1所述的一种闭孔泡沫铝制备装置，其特征在于：缓冲及温度控制装置为310S材质的U型槽，槽宽为发泡装置出口直径的2～4倍，槽壁高度约为发泡装置出口直径的1～2倍，设置角度为与水平面夹角25～30
°
。7.根据权利要求6所述的一种闭孔泡沫铝制备装置，其特征在于：缓冲及温度控制装置出口下方设置有加工装置，该加工装置由钢带相连的一组轧辊。8.一种闭孔泡沫铝制备方法，应用如权利要求1～7任一所述的一种闭...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨浩，罗旭东，祖立成，
申请(专利权)人：天津忠旺铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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