节能高效铸造方法及设备技术

本发明专利技术属于铸造技术，其目的是为了解决现有铸造技术能耗高、效率低的问题，其特征在于：采用铸件余热预热原料；排（烟）气预热、渐进连续加热型壳；共输送机构连续浇铸，并且有凝固条件控制功能。其优点是降低了能耗，数倍提高了生产效率，并且可代替部分真空铸造用于铝、铜和高温合金的熔炼、浇铸。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铸造技术。现有的铸造方法浇铸后铸件余热不能有效利用，大部分能量白白浪费掉了。熔模铸造需加热型壳，但加热时热能利用率低，很多热能从烟气通道中排走散失。本专利技术的目的是提供几种高效节能的铸造方法及设备，它们能量利用率高，能量损失小，并可大大提高铸造效率，拓展铸造范围。本专利技术的目的是这样实现的本专利技术利用熔炉注入铸型中的金属液(凝固后即为铸件)的余热预热原料，逐渐预热，连续供料。本专利技术采用排(烟)气预热，渐进连续加热型壳。本专利技术采用输送带或无端链板输送机构。上述铸造技术最好型壳焙烧、浇铸、冷却共输送机构，(热壳)连续浇铸。前述铸造技术最好采用原料从侧上方顺着滑道斜向下滑向熔炉。也可以采用活动拨权把原料从一侧拨向熔炉。还可采用搅龙(螺旋输送器)把原料从一侧输向熔炉。前述铸造技术最好采用热泵调节铸件凝固环境、向铸型或铸件喷流体或有热反射层。前述铸造技术最好原料预热通道，浇铸、冷却通道，预热、加热通道和/或熔炉具有空气幕、活动门或/和保护性气体注入。前述铸造技术可以采用原料预热通道与熔炉直接连通，连接处有(最好是保温耐火)材料围护。本专利技术采用铸件余热预热原料，能减少熔炉的能源消耗，缩短每炉的熔化时间；采用排(烟)气预热型壳，可以充分利用热能，减少焙烧型壳的能源消耗；共输送机构可进一步提高效率；采用保护性气体，不但减少原料、铸件、金属液的氧化，还可以代替部分真空铸造用于铝、铜和高温合金的熔炼、浇铸。附图说明图1、2、3、15、16、17、18是按1∶50的比例绘制；图6、7、8、9、10、11、12、13、14、19、20是按1∶10的比例绘制；图21、22、24、25、26、27是按1∶20的比例绘制，图4、28是按1∶5、图5按1∶2、图23、29按1∶1的比例绘制，如果大比例与小比例图尺寸存在误差，以大比值比例为准。图1是本专利技术右侧视示意1中1是输送带或链板(负载段下密布托辊——气垫托板方式除外)，2是驱动辊，3是张紧辊，4是型壳(其上箭头为其运动方向)，5是型壳或铸型(采用虚线表示在浇铸通道内不可见)，6是型壳或铸型(其上箭头为其运动方向。如果是压铸类永久型方式也可以是铸件，5也如此)，7是排(烟)气道，8是浇铸孔(口)——该处附近应有透明耐火材料做的观察窗——如石英玻璃，以便观察浇注情况，9是空气幕及气流方向——箭头所示，余以此类推，10是风机、管道及喷咀(缝形)，11是空气幕，12是风机、管道及喷咀缝，13是空气幕，14是风机、管道及喷咀缝，15是空气幕(风机、管道及喷咀缝类其它——从原料预热通道中吸气)，16是预热、加热通道(其间长距离折断线表示长一点比较好，二、三十米即可)，17是加热处或燃烧室(如果用电加热，电加热器件应布置在该处通道的上、左、右内壁面附近，如果用气体、液体或固体等燃料，应在该处通道一侧或两侧——如果燃料燃烧后非常洁净，无一点残渣或粉尘，也可在上面——设置燃烧室，并与预热、加热通道相通)，18浇铸、冷却通道所在位置，19原料预热通道(虚线所示)，20活动门处于关闭位置时，21活动门开启(靠原料的推力开启，靠自身的重力在该处无原料时关闭)，22保温外壳上面部分，23保温外壳后面部分，24原料入口，25取料口，26保温隔板，27熔炉，28熔炉倾转倒入浇包(虚线所示)，29浇包承接熔炉倾倒的钢液(虚线所示)，30浇包(浇注位)，31型壳入口，32铸件出口，33双点划线表示该装置以此线为界左右两部分可单独使用(当然输送机构应补充完整)，但最好配合使用，34、35为其下铸型或型壳运动方向，36保温外壳右侧面部分。保护性气体可在浇铸、冷却通道的空气幕13和11之间的任何位置注入；可在原料预热通道的空气幕15至出料口25之间的任何位置注入；预热、加热通道可通过控制供给空气量达到同样效果；也可采用在加热处附近注入方式。原料预热通道与水平面的夹角应在10°以上，最好在20°-30°之间。空气幕15只有在进料时工作，而空气幕9、11、13则在整个设备工作时一直工作。其近处可设闸式活动门。该装置工作时，型壳4被输送机构1输进预热、加热通道16，经过加热处17输送至浇铸孔8下，型壳或铸型5等待浇铸。原料从原料入口24进入预热通道19，如果此时浇铸冷却通道18中有已浇铸的铸件正在冷却，其热量将通过空气对流，铸件、型壳、铸型辐射，反射材料反射或热泵等预加热原料。原料预热后可从取料口25取出，加入熔炉27中熔化，熔化好后倾转熔炉27至28位置，倒入浇包29，倒满浇包29后，把浇包29提升至浇铸处30浇铸。浇铸后铸型5一边向铸件出口32运动，一边在浇铸冷却通道18中预热原料预热通道19中的原料，直至铸型6出了浇铸冷却通道18的铸件出口32。图2是采用拨杈输送装置右侧视示意2中，1是输送带或链板等，2是驱动辊，3是铸型，4是铸型，5是活动门(即原料入口)，6、7是空气幕，管道、风机、喷咀缝参见图1，8是活动拨杈驱动装置，9是活动拨杈(虚线表示在原料预热通道中)，10是取料口(类图1中的相应部分)，11是熔炉，12是熔炉处于倾倒位置(虚线所示)，13是浇包处于承接熔炉倾倒钢液位置(虚线所示)，14(底铸式)浇包处于浇铸位置，15原料预热通道所在位置，16浇铸冷却通道所在位置，17原料预热通道上保温外壳，18保温外壳后面部分，19原料预热通道底板或浇铸冷却通道顶板，20双点划线表示本图可以与图1中双点划线的右半部分配合，也可单独使用，21表示活动拨杈可以从垂直到接近水平范围内活动，画出两处表示成规律分布，22双箭头表示活动拨杈可以在一定范围内往复运动，23铸型运动方向，24浇铸冷却通道出口，25保温外壳右侧面板。图2中，打开活动门5，空气幕6即开始工作，投入原料，驱动装置8驱动活动拨杈9往复运动22，逐渐把原料拨向取料口10，如果此时浇铸冷却通道16中有已浇铸的铸件正在冷却，即可通过空气对流、辐射、反射、热泵等将原料预热通道中的原料逐渐预热，原料至取料口10处即可取出投入熔炉11，熔炉熔化好后，倾转熔炉12，倒入浇包13，浇包接满后，提升至浇铸处14准备浇铸。此时铸型3从前面(图纸上的右面)被输送装置1、2运来23等待浇铸。注满后输送装置1将铸型3向出口24输送过程中，铸型或件一边冷却，一边预热原料预热通道15中的原料，直至铸型4出了浇铸冷却通道出口24被取走。其间空气幕7一直工作，而空气幕6只有在活动门5打开时工作，活动门5在不投料时关闭。保护性气体注入浇铸冷却通道和/或原料预热通道。图3是采用螺旋输送装置及连接处有围护材料示意3中1是输送带或链板输送装置，2是驱动辊，3是铸型(虚线表示不可见即在浇铸冷却通道中)，4是铸型，5是活动门，6、21是空气幕(有关部分参见图1)，7是原料入口，8双箭头表示活动门运动方向，9搅龙或称螺旋输送器(虚线表示在原料预热通道中)，10搅龙驱动装置，11原料预热通道底部或浇铸冷却通道主要顶部，12浇铸冷却通道所在位置，13柱塞，14熔炉(把普通圆柱体改为长方体即可)，15是原料进入滑道(虚线所示，为无左及上面——图纸上位置——的六面体沟槽，其面板为厚10-20mm有φ10-φ20mm孔的多孔板——钨钢、刚玉类材料)，16空气幕(有关部分参见图1)，17是排本文档来自技高网...

【技术保护点】
铸造技术，它具有熔炉、铸型，其特征在于：利用铸件余热预热原料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邸志伟，
申请(专利权)人：邸志伟，
类型：发明
国别省市：61[中国|陕西]