一種用于鋁/鋅金屬熔化保溫的浸入式電加熱管制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開一種用于鋁/鋅金屬熔化保溫的浸入式電加熱管，包括陶瓷保護(hù)管、若干發(fā)熱元件和電極引出棒，所述電極引出棒與所述發(fā)熱元件連接，所述發(fā)熱元件設(shè)置在所述陶瓷保護(hù)管內(nèi)，所述陶瓷保護(hù)管內(nèi)填充陶瓷澆注料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型專利技術(shù)提供的用于鋁/鋅金屬熔化保溫的浸入式電加熱管，可以降低成本，且通過把發(fā)熱元件與陶瓷保護(hù)管澆注成一體的方式，高效地把發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量通過熱傳導(dǎo)方式傳導(dǎo)給鋁/鋅金屬熔體。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及鋁/鋅金屬熔融領(lǐng)域，確切地說是指一種用于鋁/鋅金屬熔化保溫的浸入式電加熱管。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有的鋁及鋅金合的熔化及熔體保溫的方式，主要有熱輻射反射式、坩堝式、感應(yīng)式以及浸入式(也有人叫內(nèi)熱式)等方式，其中以上的反射式、坩堝式以及沉浸入式，這三種形式都可分為電熱和燃料燃燒式(包括燃燒天然氣、柴油以及重油等燃料)。概括來講，鋁合金熔化及其熔體的保溫方式主要分類如下1、反射式電反射式/燃料反射式，金屬或其熔體在熔池里，電發(fā)熱元件或燃料燒嘴在爐體的上方，通過熱反射把熱量傳給金屬，這種方式是現(xiàn)在(特別是大型爐)鋁合金的主要加熱方式。2、坩堝式電阻式/燃料燃燒式，正如家用的煮鍋一樣，把鋁或鋅合金錠或其熔體放到坩堝里，然后再坩堝底部加熱的方式熔化金屬或保溫金屬液，這種方式主要用于鑄造及壓鑄行業(yè)。3、感應(yīng)式主要指中頻熔化爐，通過電器元件在一定的空間內(nèi)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，從而在需要加熱的金屬或金屬液內(nèi)產(chǎn)生渦流而產(chǎn)生熱的方式熔化及保溫有色金屬。4、沉浸入式對(duì)于電浸入式加熱管，是把發(fā)熱原件直接放到不容易被有色金屬液侵蝕的保護(hù)管內(nèi)，再把保護(hù)管伸進(jìn)金屬熔液內(nèi)，通電后通過熱輻射和傳導(dǎo)的作用熔化鋁或鋅合金或保溫其熔體。而對(duì)于燃?xì)馐桨l(fā)熱管，是把保護(hù)管伸入金屬液后，讓燃?xì)庵苯釉诠軆?nèi)燃燒把熱量傳給金屬液。但是，以上現(xiàn)有的幾種鋁及鋅金合的熔化及熔體保溫的方式存在一定的缺陷，具體如下反射式加熱反射式加熱的優(yōu)點(diǎn)為可以免去坩堝，可以用電、天然氣以及重油等各種燃料，而且被加熱的有色金屬可以從幾百公斤到幾十噸，范圍非常廣，也是目前大多數(shù)鋁合金熔爐的主要加熱方式。而鋅合金的熔化及保溫往往不采用這種加熱方式。其反射式加熱主要的缺陷為由于是從上往下加熱，有色金屬熔體的溫差比較大，承裝的有色金屬熔液不可能深，大型爐一般都不會(huì)超過600毫米，小爐一般不會(huì)超過450毫米。這樣的爐型決定了其表面積比較大，也就是說能耗比大，對(duì)于熔鋁爐，熔池上部及下部的溫差往往達(dá)到IOO0C -200°C，這樣的表面溫度很容易導(dǎo)致熔體液面溫度過高而被大量氧化。由于上下部溫度差太多，造成了上下部熔體的不同金屬組分含量的不均勻，降低了鋁水質(zhì)量的同時(shí)也大量燒損了鋁液，特別是很多含有輕金屬的鋁液更容易被燒損。坩堝式加熱主要優(yōu)點(diǎn)為由于熱量從下往上傳，熔體的溫度比較均勻，熔體表面因氧化物比較少而干凈，是目前壓鑄行業(yè)機(jī)邊爐鋁/鋅合金熔化及保溫的主要方式。其主要缺點(diǎn)為對(duì)于鋁合金的熔化及加熱，由于坩堝往往用石墨做成，不可能太大，承裝的鋁液量受到了很大限制，市面上裝鋁液超過1噸的坩堝已經(jīng)很少見，因此無法適應(yīng)大用量的廠家使用；另外，就算國際上最好的坩堝，其使用周期也只有3-5個(gè)月，坩堝的使用成本非常高；為了保證坩堝的強(qiáng)度，坩堝往往有40毫米厚，熱傳導(dǎo)性能比較差，能耗比較高，特別是用天然氣以及柴油等燃料時(shí)，熱效率只有10%左右，其它熱能都白白浪費(fèi)掉了。而對(duì)于熔鋅的坩堝爐，用燃料燃燒加熱的方式也同樣存在熱效率低下的問題。感應(yīng)式加熱主要優(yōu)點(diǎn)為熱量均勻地金屬體內(nèi)產(chǎn)生，熔體溫度比較均勻，也比較干凈。其主要缺點(diǎn)為由于鋁/鋅合金的電阻率比較低，導(dǎo)致了感應(yīng)爐的電器容易壞，使用成本比較高，爐子也不可能大，雖然推廣多年，在市場(chǎng)上使這種爐型的廠家不多。浸入式加熱被認(rèn)為是解決鋁合金熔化及其熔體保溫的最好加熱方式，可以適用于各種爐型，大大降低能耗的同時(shí)鋁/鋅水質(zhì)量最好。多年來全世界各國家都比較重視浸入式加熱器在鋁合金熔化及保溫上的研究，歐美國家出現(xiàn)了多種形式的浸入式加熱器。主要缺點(diǎn)為價(jià)格高，每支的成本在2-5萬，雖然好用，由于價(jià)格太高國內(nèi)在用的廠家少之又少。浸入式加熱器主要靠能承受高溫以及耐有色金屬液侵蝕的特殊保護(hù)管來實(shí)現(xiàn)浸入加熱的目的，進(jìn)口的浸入式加熱管都有個(gè)共同點(diǎn)就是保護(hù)管的價(jià)格高，一般用戶難以承受。而國內(nèi)的浸入式加熱管是在保護(hù)管內(nèi)塞一根硅碳棒發(fā)熱管，由于只能通過輻射傳熱，傳熱速度比較慢，發(fā)熱元件的溫度比較高才能實(shí)現(xiàn)保溫熔體的目的，使得保護(hù)管的氧化比較厲害，導(dǎo)致保護(hù)管壽命比較短，只要保護(hù)管有一個(gè)地方穿孔，整個(gè)管就要報(bào)廢，有的保護(hù)管只有十幾天就穿孔了，以至于這種最有效的鋁及鋅合金熔體加熱保溫方式的加熱管在我們國家難以推廣，使得我國整個(gè)鋁型材及鋁壓鑄行業(yè)在單位能耗這一指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國外的同行，產(chǎn)品的品質(zhì)很難提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)上述缺陷，本技術(shù)解決的技術(shù)問題在于提供一種用于鋁/鋅金屬熔化保溫的浸入式電加熱管，可以降低成本，且通過把發(fā)熱元件與陶瓷保護(hù)管澆注成一體的方式，高效地把發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量通過熱傳導(dǎo)方式傳導(dǎo)給鋁/鋅金屬熔體。為了解決以上的技術(shù)問題，本技術(shù)提供的用于鋁/鋅金屬熔化保溫的浸入式電加熱管，包括陶瓷保護(hù)管、若干發(fā)熱元件和電極引出棒，所述電極引出棒與所述發(fā)熱元件連接，所述發(fā)熱元件設(shè)置在所述陶瓷保護(hù)管內(nèi)，所述陶瓷保護(hù)管內(nèi)填充陶瓷澆注料。優(yōu)選地，所述發(fā)熱元件的數(shù)量為2-20個(gè)。優(yōu)選地，所述用于鋁/鋅金屬熔化保溫的浸入式電加熱管還包括固定支架，所述固定支架為管式固定支架，所述發(fā)熱元件插入所述固定支架內(nèi)，所述固定支架內(nèi)填充陶瓷澆注料。優(yōu)選地，所述用于鋁/鋅金屬熔化保溫的浸入式電加熱管還包括固定支架，所述固定支架為柱式固定支架，所述發(fā)熱元件套接在所述固定支架上。優(yōu)選地，所述陶瓷保護(hù)管內(nèi)預(yù)設(shè)有若干膨脹縫隙。優(yōu)選地，所述膨脹縫隙將所述發(fā)熱元件均勻間隔。優(yōu)選地，所述膨脹縫隙內(nèi)填塞保溫棉。優(yōu)選地，所述用于鋁/鋅金屬熔化保溫的浸入式電加熱管還包括溫控?zé)犭婑?，所述溫控?zé)犭娕荚O(shè)置在所述陶瓷保護(hù)管內(nèi)。本技術(shù)提供的用于鋁/鋅金屬熔化保溫的浸入式電加熱管，包括陶瓷保護(hù)管、若干發(fā)熱元件和電極引出棒，所述電極引出棒與所述發(fā)熱元件連接，所述發(fā)熱元件設(shè)置在所述陶瓷保護(hù)管內(nèi)，所述陶瓷保護(hù)管內(nèi)填充陶瓷澆注料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)提供的用于鋁/鋅金屬熔化保溫的浸入式電加熱管，通過把發(fā)熱元件與陶瓷保護(hù)管澆注成一體的方式，高效地把發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量通過熱傳導(dǎo)方式傳導(dǎo)給鋁/鋅金屬熔體，經(jīng)過在空氣中的檢測(cè)試驗(yàn)，電加熱管內(nèi)部與電加熱管外部的溫度差僅為100°C-15(TC;由于電加熱管內(nèi)外溫差較低，熱量利用率高，從而可以降低了陶瓷保護(hù)管的溫度，同時(shí)通過陶瓷澆注料的方式，也杜絕了保護(hù)管被高溫氧化情況的出現(xiàn)；由于發(fā)熱元件是澆注在陶瓷保護(hù)管里，即使陶瓷保護(hù)管的個(gè)別地方穿孔，電加熱管也可以正常工作，因此可以有效延長發(fā)熱管的使用壽命；另外由于電加熱管的各部件材料成本較低，可以降低生產(chǎn)成本。另外，本技術(shù)提供的用于鋁/鋅金屬熔化保溫的浸入式電加熱管適應(yīng)范圍廣，可以用在鋁熔體及鋅熔體的保溫及錠塊的熔化，也可以在任何體積規(guī)格的熔池工作，很好實(shí)現(xiàn)熔化保溫的目的。附圖說明圖1為本技術(shù)中用于鋁/鋅金屬熔化保溫的浸入式電加熱管的縱截面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)中用于鋁/鋅金屬熔化保溫的浸入式電加熱管的橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式請(qǐng)參見圖1和圖2，圖1為本專利技術(shù)中用于鋁/鋅金屬熔化保溫的浸入式電加熱管的縱截面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)中用于鋁/鋅金屬熔化保溫的浸入式電加熱管的橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖。本專利技術(shù)提供的用于鋁/鋅金屬熔化保溫的浸入式電加熱管，包括陶瓷保護(hù)管1、發(fā)熱元件4和電極引出棒8，電極引出棒8與發(fā)熱元件4連接，發(fā)熱元件4設(shè)置在陶瓷保護(hù)管1本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱建忠，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：朱建忠，朱建偉，
類型：實(shí)用新型
國別省市：