專利名稱:一種泡沫鋁或泡沫鋁合金的連續(xù)鑄造的系統(tǒng)及連續(xù)鑄造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬制品制造領(lǐng)域，特別涉及一種泡沫鋁或泡沫鋁合金的連續(xù)鑄造系統(tǒng)及其連續(xù)鑄造工藝。
背景技術(shù)：
泡沫鋁是一種新型的多孔金屬材料。它所具有的輕質(zhì)與高比強(qiáng)度等特點(diǎn)，使得其可作為潛在的結(jié)構(gòu)材料；所具有的吸聲、隔音、隔熱、阻燃、減震、吸收沖擊能及電磁屏蔽等特性，使得其可作為功能材料。因而，在航空、航天、運(yùn)輸、電子、軍工、化工、環(huán)保、能源、機(jī)械、生物等各個(gè)高科技領(lǐng)域及一般工業(yè)領(lǐng)域，泡沫鋁的應(yīng)用受到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。目前泡沫鋁的制備方法主要有滲流鑄造法、粉末冶金法和熔體發(fā)泡法等。滲流鑄造法一般用來(lái)制造通孔泡沫鋁；粉末冶金法由于生產(chǎn)成本高，不適合于生產(chǎn)一般工業(yè)領(lǐng)域用的泡沫鋁材。熔體發(fā)泡法工藝簡(jiǎn)單，但現(xiàn)行熔體直接發(fā)泡法存在如下的不足(1)操作難度大，如US.pat.3743353所述用TiH2作發(fā)泡劑制備泡沫鋁時(shí)，攪拌發(fā)泡時(shí)間要求控制在1～2min；(2)只能間斷操作，如CN1320710A所述方法改進(jìn)了國(guó)外專利，使得泡沫鋁操作難度大為減小，但該方法屬于間隙操作；(3)控制不當(dāng)時(shí)，發(fā)泡體底部存在一定厚度的實(shí)心體，并且泡沫體中泡體分布不均勻；(4)原材料成本高，通常所用的發(fā)泡劑為T(mén)iH2類粉末；(5)只適宜于制備某些低熔點(diǎn)的鋁合金泡沫；正是由于這些不足，導(dǎo)致了泡沫鋁的生產(chǎn)成本居高不下，也限制了泡沫鋁的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。為了解決間隙式泡沫鋁生產(chǎn)成本高的缺陷，美國(guó)專利US.pat6984356B2描述了一種泡沫鋁的連續(xù)制備方法，但該專利不能根據(jù)需要量對(duì)熔體進(jìn)行在線增粘，沒(méi)有指出如何調(diào)整增粘熔體中的氣泡量，也沒(méi)有明確泡沫鋁連續(xù)鑄造部分的設(shè)備與操作工藝。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種可獲得泡體均勻性良好的，低成本的，有利于工業(yè)化連續(xù)性操作的，自動(dòng)化程度高，孔隙率可在線調(diào)整的泡沫鋁或泡沫鋁合金的連續(xù)鑄造系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的旨在提供可與上述系統(tǒng)相配合的，可降低制造成本的泡沫鋁或泡沫鋁合金連續(xù)鑄造工藝。
本發(fā)明的目的是通過(guò)下述方式實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的系統(tǒng)包括熔煉爐、發(fā)泡爐及一組或多組鑄造裝置；所述的發(fā)泡爐由隔板隔成增粘室與發(fā)泡室，隔板的下部留有增粘室中熔體可流向發(fā)泡室的導(dǎo)流孔，增粘室裝配有粘度傳感器及可負(fù)壓吸入增粘劑的混合攪拌器，所述發(fā)泡室裝配有可負(fù)壓吸入發(fā)泡劑或發(fā)泡氣體的混合攪拌器；所述的鑄造裝置與發(fā)泡室出口連接固定，鑄造裝置由起凝固作用的結(jié)晶器、及將已成形泡沫材料拉出結(jié)晶器的牽引部件構(gòu)成。
發(fā)泡室底部留一安全排料孔，以便出現(xiàn)意外情況時(shí)，發(fā)泡爐內(nèi)物料可及時(shí)排出。
所述的增粘室內(nèi)混合攪拌器的吸入增粘劑的通道上，設(shè)有調(diào)整供給閥來(lái)調(diào)整增粘劑供給量。
所述的發(fā)泡室混合攪拌器的吸入發(fā)泡劑或發(fā)泡氣體的通道上，設(shè)有調(diào)整供給閥來(lái)調(diào)整發(fā)泡劑或發(fā)泡氣體的吸入量。
所述的熔煉爐可以是感應(yīng)電爐，也可以是反射爐，其作用是連續(xù)地給發(fā)泡爐供應(yīng)合格的鋁或鋁合金熔體。
結(jié)晶器由水冷套與石墨內(nèi)襯構(gòu)成，結(jié)晶器設(shè)置在發(fā)泡室出口。不同幾何形狀石墨內(nèi)襯保證了可連續(xù)生產(chǎn)不同橫斷面的泡沫鋁產(chǎn)品；所述牽引部件的牽引方向有向上與水平兩種。
當(dāng)牽引方向向上時(shí)，鑄造裝置的結(jié)晶器設(shè)置在發(fā)泡室的爐蓋上，與發(fā)泡室出口連接，鑄造裝置牽引部件由一對(duì)以上、左右對(duì)稱的軋輥構(gòu)成，該牽引部件裝配在可上下垂直移動(dòng)的升降裝置上，升降裝置固定在發(fā)泡室的爐蓋上；并且，在鑄造裝置的上方安裝了可與牽引部件同步運(yùn)動(dòng)的帶鋸，對(duì)產(chǎn)品實(shí)施切割。
當(dāng)牽引方向?yàn)樗綍r(shí)，鑄造裝置的結(jié)晶器與發(fā)泡室出口連接，由壓板與螺栓固定在發(fā)泡室側(cè)面的鋼板上；發(fā)泡室側(cè)面鋼板與結(jié)晶器相接處裝有石墨紙墊，石墨紙墊的作用是阻止熔體從結(jié)晶器與鋼板結(jié)合處滲漏；鑄造裝置牽引部件由一對(duì)以上、上下對(duì)稱的軋輥構(gòu)成，牽引部件固定在發(fā)泡室側(cè)面的鋼板上。另外，在鑄造裝置的前方安裝了可與牽引部件同步運(yùn)行的帶鋸，對(duì)產(chǎn)品實(shí)施切割。
本發(fā)明的另一目的是通過(guò)下述方式實(shí)現(xiàn)的，其工藝為首先在熔煉爐內(nèi)進(jìn)行合金熔體的熔制，將熔制合格的熔體轉(zhuǎn)入發(fā)泡爐中進(jìn)行熔體的增粘，及增粘溶體的發(fā)泡，最后將氣泡分布均勻的熔體通過(guò)鑄造裝置的凝固冷卻后導(dǎo)出。
所用增粘劑為鋁粉、氧化鋁粉、氧化鎂粉及粉煤灰中的一種或幾種，這些粉末的粒度范圍為200-400目。
所用發(fā)泡劑為天然石灰石粉、天然白云石粉及天然菱鎂礦中的一種或幾種。粒度范圍為200-400目。發(fā)泡用發(fā)泡氣體為氮?dú)?、氬氣及空氣中的一種或幾種。
熔體增粘與發(fā)泡采用的可負(fù)壓吸入增粘劑、發(fā)泡劑或發(fā)泡氣體的混合攪拌器的轉(zhuǎn)速范圍為300-3000轉(zhuǎn)/分鐘。
所述的熔制熔體溫度控制在680-900℃
所述的發(fā)泡爐內(nèi)溫度控制在550-750℃，增粘室內(nèi)熔體的粘度范圍為60～120cp。
在工藝開(kāi)始前，應(yīng)將截面形狀大小與結(jié)晶器的石墨內(nèi)襯相同的引錠部裝配在結(jié)晶器中。引錠部分的材質(zhì)可以是鋁或鋁合金。在工藝過(guò)程中，應(yīng)使安裝了引錠部分后的石墨內(nèi)襯浸沒(méi)在發(fā)泡熔體中，并在550～750℃保溫15～30min。
鑄造裝置的牽引速度為10～500mm/min，結(jié)晶器的水冷套對(duì)泡沫產(chǎn)品的冷卻強(qiáng)度為1～100℃/s。
與公知技術(shù)相比，本發(fā)明的裝置非常有利于工業(yè)化連續(xù)性操作，且自動(dòng)化程度高，易于控制；另外，本發(fā)明還具備如下的優(yōu)點(diǎn)及積極效果a.可低成本地連續(xù)鑄造出泡沫鋁產(chǎn)品，產(chǎn)品中的泡體分布均勻性良好；b.可通過(guò)改變結(jié)晶器中石墨內(nèi)襯的形狀，來(lái)獲得不同幾何形狀橫斷面的泡沫鋁產(chǎn)品；c.在同一系統(tǒng)上可實(shí)現(xiàn)不同密度、不同牌號(hào)鋁或鋁合金泡沫的低成本連續(xù)化生產(chǎn)。
通過(guò)本發(fā)明的裝置及工藝可以很好地低成本地制備出泡體均勻性良好的泡沫鋁及不同密度與不同牌號(hào)泡沫鋁合金。所述鋁及鋁合金，為1×××系列～7×××系列中的變形鋁及鋁合金。
圖1為連續(xù)生產(chǎn)泡沫鋁的系統(tǒng)的熔煉爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2上引法連續(xù)生產(chǎn)泡沫鋁的系統(tǒng)示意圖；圖3水平法連續(xù)生產(chǎn)泡沫鋁的系統(tǒng)示意圖；圖4上引法泡沫鋁連續(xù)系統(tǒng)發(fā)泡爐的A向俯視圖(帶四個(gè)圓形鑄造口)；圖5水平法連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)泡爐的B向側(cè)視圖(帶兩個(gè)方形鑄造口)；圖6泡沫鋁連續(xù)鑄造工藝流程圖；圖7上引系統(tǒng)圓形結(jié)晶器中各部件及引錠部分的裝配示意圖(6-a為水冷套示意圖，6-b為石墨內(nèi)襯示意圖，6-c為引錠部分裝配示意圖)；圖8水平系統(tǒng)方形結(jié)晶器中各部件示意圖(7-a為水冷套示意圖，7-b為石墨內(nèi)襯示意圖)；具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明，但決不是用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1a.本發(fā)明系統(tǒng)由一臺(tái)以上熔煉爐(1)、發(fā)泡爐(2)及一組或多組鑄造裝置(3)構(gòu)成。熔煉爐(1)可以是感應(yīng)電爐，也可以是反射爐，其作用是連續(xù)地給發(fā)泡爐供應(yīng)合格的鋁或鋁合金熔體；發(fā)泡爐(2)由耐火材料隔板(200)隔成增粘室(21)與發(fā)泡室(22)，隔板的下部留有增粘室中熔體可流向發(fā)泡室的導(dǎo)流孔(201)；發(fā)泡室(22)底部留一安全排料孔(220)，以便出現(xiàn)意外情況時(shí)，發(fā)泡爐內(nèi)物料可及時(shí)排出。
b.所述增粘室(21)裝配有粘度傳感器(210)及可負(fù)壓吸入增粘劑的混合攪拌器(211)。增粘室熔體的粘度可按控制要求進(jìn)行調(diào)整；當(dāng)熔體粘度高于控制范圍時(shí)，可以從熔煉爐引入新的熔體，或調(diào)整供給閥(212)來(lái)調(diào)小增粘劑供給量；當(dāng)熔體粘度低于控制范圍時(shí)，可調(diào)整供給閥(212)來(lái)調(diào)大增粘劑供給量?；旌蠑嚢杵?211)的負(fù)壓，由其中高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)熔體所產(chǎn)生的真空獲得；當(dāng)增粘劑被負(fù)壓吸入熔體后，攪拌器中的高剪切轉(zhuǎn)定子迅速把增粘劑與熔體充分混合，從而保證了增粘室中熔體粘度的均一性。
c.所述發(fā)泡室(22)裝配有可負(fù)壓吸入發(fā)泡劑或發(fā)泡氣體的混合攪拌器(221)，其負(fù)壓由攪拌器中高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)熔體所產(chǎn)生的真空獲得；當(dāng)發(fā)泡劑或發(fā)泡氣體負(fù)壓吸入增粘熔體后，攪拌器中的高剪切轉(zhuǎn)定子迅速把發(fā)泡劑或發(fā)泡氣體與熔體充分混合，從而保證了發(fā)泡室中氣泡分布的均勻性。
d.發(fā)泡熔體中發(fā)泡劑或發(fā)泡氣體的吸入量可通過(guò)調(diào)整供給閥(222)來(lái)控制，從而可得到不同孔隙率的泡沫鋁產(chǎn)品。
e.本發(fā)明用來(lái)負(fù)壓吸入增粘劑、發(fā)泡劑或發(fā)泡氣體的混合攪拌器的轉(zhuǎn)動(dòng)主軸的材質(zhì)為316L不銹鋼；轉(zhuǎn)子與定子的材質(zhì)為石墨。
f.本發(fā)明泡沫鋁連續(xù)鑄造系統(tǒng)中可包含一組或多組鑄造裝置(3)，所述鑄造裝置由結(jié)晶器及牽引部件(30)組成，結(jié)晶器由水冷套(31)與石墨內(nèi)襯(32)構(gòu)成；不同幾何形狀石墨內(nèi)襯保證了可連續(xù)生產(chǎn)不同橫斷面的泡沫鋁產(chǎn)品；所述牽引部件的牽引方向有向上與水平兩種。
g.當(dāng)牽引方向向上時(shí)，鑄造裝置裝配在可上下垂直移動(dòng)的升降裝置(4)上，該升降裝置固定在發(fā)泡室的爐蓋(223)上；并且，在鑄造裝置的上方安裝了可與牽引部件同步運(yùn)動(dòng)的帶鋸，對(duì)產(chǎn)品實(shí)施切割。
h.當(dāng)牽引方向?yàn)樗綍r(shí)，鑄造裝置安裝在發(fā)泡室側(cè)面的一表面光潔平整的鋼板(224)上；鑄造裝置(3)由壓板(51)與螺栓(52)固定，發(fā)泡室側(cè)面鋼板與結(jié)晶器相接處即石墨內(nèi)襯(32)與鋼板(224)之間墊有石墨紙墊(33)，石墨紙墊的作用是阻止熔體從石墨內(nèi)襯(32)與鋼板結(jié)合處滲漏。另外，在鑄造裝置的前方安裝了可與牽引部件同步運(yùn)行的帶鋸，對(duì)產(chǎn)品實(shí)施切割。
實(shí)施例26063泡沫鋁合金棒的上引式連續(xù)鑄造本實(shí)施例同時(shí)生產(chǎn)四根直徑為50mm的泡沫鋁棒，材質(zhì)成分與6063鋁合金的相同，采用氮?dú)獍l(fā)泡，連續(xù)鑄造工藝流程如圖5所示。下面分步驟對(duì)鑄造工藝進(jìn)行說(shuō)明。
第一步結(jié)晶器的安裝及鋁合金熔體的熔制。
(1)結(jié)晶器的安裝。a，將結(jié)晶器安裝在圖1中所示的發(fā)泡爐蓋(223)上。本實(shí)施例是同時(shí)將四組鑄造裝置安裝在爐蓋上，這四組鑄造裝置的四個(gè)圓形結(jié)晶器分別安裝在圖3所示的鑄造口(2231)、(2232)、(2233)及(2234)處，圖3中所示的(2100)、(2110)及(2210)處分別安裝粘度傳感器(210)及混合攪拌器(211)與(221)。結(jié)晶器內(nèi)各部件的形狀如圖6所示；圖6-a所示水冷套為10mm厚鋼板制作，其D1、D2、D3與D4尺寸分別為75mm、73mm、175mm及175mm，L1為320mm；圖6-b所示石墨內(nèi)襯的各尺寸D5、D6、D7與D8尺寸分別為53mm、75mm、73mm及73mm，L2與L3分別為320mm與430mm。b，將引錠部分裝入鑄造裝置中，本實(shí)施例的引錠部分為Φ50mm的鋁棒，裝配時(shí)其下端與石墨內(nèi)襯的下部持平，裝配圖如6-c所示。c，結(jié)晶器安裝完成后，開(kāi)啟冷卻水，并將發(fā)泡爐預(yù)熱到620-640℃。
(2)合金熔體的熔制。a，配料按0.65wt％Mg及0.4wt％Si稱取金屬鎂、102鋁硅合金及鋁錠；b，將鋁錠與102鋁硅合金同時(shí)加入熔煉爐中熔化；c，用氮?dú)鈱⑹惺鄞蛟鼊┕娜肴垠w中；d，將鎂錠加入撈渣后的熔體中熔化，并用氮?dú)鈱⑹惺劬珶拕┕娜肴垠w；e，熔體溫度維持在720～730℃，靜置10min后的熔體即可轉(zhuǎn)入預(yù)熱了的發(fā)泡爐中。打渣劑與精煉劑加入量為熔體質(zhì)量的1.5‰。
(3)熔體的增粘。將熔煉爐熔制的合格熔體轉(zhuǎn)入發(fā)泡爐中，熔體的轉(zhuǎn)入高度以浸沒(méi)結(jié)晶器中石墨內(nèi)襯400mm為宜，此時(shí)發(fā)泡爐內(nèi)熔體的溫度恒定控制在700±5℃。系統(tǒng)第一次啟動(dòng)或停爐后再次啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)先對(duì)由熔煉爐轉(zhuǎn)入發(fā)泡爐的增粘室(21)與發(fā)泡室(22)的熔體分別進(jìn)行增粘，本實(shí)施例所用增粘劑為400目的氧化鋁粉末，氧化鋁粉末由圖1中所示的混合攪拌器(211)與(221)吸入，混合攪拌器(211)與(221)的轉(zhuǎn)速為1800rpm，待增粘室與發(fā)泡室中熔體粘度達(dá)到105cp后，停止氧化鋁的供給，但攪拌器繼續(xù)以1800rpm速度旋轉(zhuǎn)。
(4)熔體發(fā)泡并啟動(dòng)連續(xù)鑄造設(shè)備。將混合攪拌器(221)與氮?dú)馄肯噙B接，氮?dú)獾墓┙o量由閥(222)控制，本實(shí)施例中連續(xù)鑄造設(shè)備啟動(dòng)前，先實(shí)施供氣30min。
(5)熔體的補(bǔ)充。當(dāng)連續(xù)系統(tǒng)啟動(dòng)一段時(shí)間，發(fā)泡爐內(nèi)熔體高度下降350-380mm時(shí)，從熔煉爐轉(zhuǎn)入熔體達(dá)到初始高度，并打開(kāi)閥(211)，當(dāng)熔體粘度達(dá)105cp后，停止氧化鋁粉末的供給。當(dāng)熔煉爐內(nèi)熔體基本轉(zhuǎn)完后，再進(jìn)入配料、熔煉及熔體轉(zhuǎn)入發(fā)泡爐的循環(huán)程序。
(6)當(dāng)連續(xù)鑄造產(chǎn)品達(dá)到要求長(zhǎng)度后，用帶鋸進(jìn)行切割。本實(shí)施例所得泡沫鋁棒的密度在0.5-0.6g/cm3。
實(shí)施例3純鋁泡沫板的水平連續(xù)鑄造本實(shí)施例同時(shí)水平連續(xù)鑄造截面尺寸寬×厚為300×100mm泡沫鋁板，材質(zhì)成分為純鋁，采用氮?dú)獍l(fā)泡，連續(xù)鑄造工藝流程如圖5所示。下面分步驟對(duì)鑄造工藝進(jìn)行說(shuō)明。
(1)結(jié)晶器的安裝。a，將兩個(gè)方形結(jié)晶器安裝在圖2中所示水平連續(xù)鑄造系統(tǒng)中，具體安裝位置見(jiàn)圖4，即發(fā)泡爐B向側(cè)視圖的鑄造口(2241)及(2242)處，兩個(gè)鑄造口的中心距為D為600mm，鑄造口中心線距發(fā)泡爐中心位置高度H為300mm。結(jié)晶器內(nèi)各部件的形狀如圖7所示。本實(shí)施例中，圖7-a所示水冷套為10mm厚鋼板制作，其H1×W1、H2×W2與H3×W3尺寸分別為183×384mm、186×387mm及286×487mm，L4為400mm；圖7-b所示石墨內(nèi)襯的H4×W4、H5×W5、H6×W6與H7×W7尺寸分別為103×304mm、133×334mm、183×384mm與186×387mm，L5、L6及L7尺寸分別為400mm、55mm及45mm。b，將引錠部分裝入鑄造裝置中，本實(shí)施例的引錠部分為截面尺寸寬×厚為300×100mm的鋁板，裝配時(shí)其左端與石墨內(nèi)襯的圖7-b中的C-C截面持平；c，結(jié)晶器安裝完成后，開(kāi)啟冷卻水，并將發(fā)泡爐預(yù)熱到620-640℃。
(2)純鋁熔體的熔制。將純鋁加入熔煉爐中熔化，并將熔體溫度維持在680-700℃后即可轉(zhuǎn)入預(yù)熱了的發(fā)泡爐中。
(3)熔體的增粘。將純鋁熔體轉(zhuǎn)入發(fā)泡爐中，熔體的轉(zhuǎn)入高度應(yīng)浸沒(méi)結(jié)晶器中石墨內(nèi)襯600mm以上，此時(shí)發(fā)泡爐內(nèi)熔體的溫度恒定控制在680±5℃。系統(tǒng)第一次啟動(dòng)或停爐后再次啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)先對(duì)由熔煉爐轉(zhuǎn)入發(fā)泡爐的增粘室(21)與發(fā)泡室(22)的熔體分別進(jìn)行增粘，本實(shí)施例所用增粘劑為400目的氧化鋁粉末，氧化鋁粉末由圖2中所示的混合攪拌器(211)與(221)吸入，混合攪拌器(211)與(221)的轉(zhuǎn)速為2200rpm，待增粘室與發(fā)泡室中熔體粘度達(dá)到105cp后，停止氧化鋁粉末的供給。
(4)熔體發(fā)泡并啟動(dòng)連續(xù)鑄造設(shè)備。將混合攪拌器(221)與氮?dú)馄肯噙B接，氮?dú)獾墓┙o量由閥(222)控制；連續(xù)鑄造設(shè)備啟動(dòng)前，先實(shí)施供氣30min。
(5)熔體的補(bǔ)充。當(dāng)連續(xù)系統(tǒng)啟動(dòng)一段時(shí)間，發(fā)泡爐內(nèi)熔體高度下降500mm時(shí)，從熔煉爐轉(zhuǎn)入熔體達(dá)到首先的高度，并打開(kāi)閥(212)，當(dāng)熔體粘度達(dá)105cp后，停止氧化鋁粉末的供給。當(dāng)熔煉爐內(nèi)熔體基本轉(zhuǎn)完后，再進(jìn)行鋁液的熔制。
(6)當(dāng)連續(xù)鑄造產(chǎn)品達(dá)到要求長(zhǎng)度后，用帶鋸進(jìn)行切割。本實(shí)施例所得泡沫鋁板的密度在0.5-0.6g/cm3。
權(quán)利要求
1.一種泡沫鋁或泡沫鋁合金的連續(xù)鑄造系統(tǒng)，包括熔煉爐(1)，其特征在于還包括發(fā)泡爐(2)及一組或多組鑄造裝置(3)所述的發(fā)泡爐(2)由隔板隔成增粘室(21)與發(fā)泡室(22)，隔板的下部留有增粘室中熔體可流向發(fā)泡室的導(dǎo)流孔(201)，增粘室裝(21)配有粘度傳感器(210)及可負(fù)壓吸入增粘劑的混合攪拌器(211)，所述發(fā)泡室(22)裝配有可負(fù)壓吸入發(fā)泡劑或發(fā)泡氣體的混合攪拌器(221)；所述鑄造裝置(3)由起凝固作用的結(jié)晶器、及將已成形泡沫材料拉出結(jié)晶器的牽引部件(30)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種泡沫鋁或泡沫鋁合金的連續(xù)鑄造系統(tǒng)，其特征在于所述增粘室內(nèi)混合攪拌器(211)的吸入增粘劑的通道上，設(shè)有調(diào)整增粘劑供給量的調(diào)整供給閥(212)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種泡沫鋁或泡沫鋁合金的連續(xù)鑄造系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)泡室混合攪拌器(221)的吸入發(fā)泡劑或發(fā)泡氣體的通道上，設(shè)有調(diào)整發(fā)泡劑或發(fā)泡氣體的吸入量的調(diào)整供給閥(222)來(lái)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種泡沫鋁或泡沫鋁合金的連續(xù)鑄造系統(tǒng)，其特征在于所述鑄造裝置中結(jié)晶器由水冷套(31)與石墨內(nèi)襯(32)構(gòu)成，結(jié)晶器與發(fā)泡室連接固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種泡沫鋁或泡沫鋁合金的連續(xù)鑄造系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)泡室的底部留一安全排料孔(220)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1-5任一項(xiàng)所述的一種泡沫鋁或泡沫鋁合金的連續(xù)鑄造系統(tǒng)，其特征在于鑄造裝置的結(jié)晶器與發(fā)泡室出口連接、并固定在發(fā)泡室的爐蓋上；鑄造裝置牽引部件由一對(duì)以上、左右對(duì)稱的軋輥構(gòu)成，牽引方向?yàn)橄蛏?，該牽引部件裝配在可上下垂直移動(dòng)的升降裝置(4)上，升降裝置固定在發(fā)泡室的爐蓋(223)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1-5任一項(xiàng)所述的一種泡沫鋁或泡沫鋁合金的連續(xù)鑄造系統(tǒng)，其特征在于鑄造裝置(3)的結(jié)晶器與發(fā)泡室出口連接，由壓板(51)與螺栓(52)固定在發(fā)泡室側(cè)面的鋼板(224)上；發(fā)泡室側(cè)面鋼板與結(jié)晶器相接處裝有石墨紙墊(33)，石墨紙墊的作用是阻止熔體從結(jié)晶器與鋼板結(jié)合處滲漏；鑄造裝置牽引部件由一對(duì)以上、上下對(duì)稱的軋輥構(gòu)成，牽引部件固定在發(fā)泡室側(cè)面的鋼板上，牽引方向?yàn)樗健?br>8.一種泡沫鋁或泡沫鋁合金的連續(xù)鑄造工藝，其特征在于首先在熔煉爐內(nèi)進(jìn)行鋁或鋁合金熔體的熔制，將熔制合格的熔體轉(zhuǎn)入發(fā)泡爐中進(jìn)行熔體的增粘，及增粘溶體的發(fā)泡，最后將氣泡分布均勻的熔體通過(guò)鑄造裝置的冷卻凝固后導(dǎo)出；所述的熔體增粘與發(fā)泡采用的可負(fù)壓吸入增粘劑、發(fā)泡劑或發(fā)泡氣體的混合攪拌器攪拌，轉(zhuǎn)速范圍為300-3000轉(zhuǎn)/分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的一種泡沫鋁或泡沫鋁合金的連續(xù)鑄造工藝，其特征在于所用增粘劑為鋁粉、氧化鋁粉、氧化鎂粉及粉煤灰中的一種或幾種；所用發(fā)泡劑為天然石灰石粉、天然白云石粉及天然菱鎂礦中的一種或幾種；發(fā)泡用發(fā)泡氣體為氮?dú)?、氬氣及空氣中的一種或幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的一種泡沫鋁或泡沫鋁合金的連續(xù)鑄造工藝，其特征在于所述的發(fā)泡爐內(nèi)溫度控制在550-750℃，增粘室內(nèi)熔體的粘度范圍為60～120cp。
專利摘要
一種泡沫鋁或泡沫鋁合金連續(xù)鑄造的系統(tǒng)及其連續(xù)鑄造工藝。系統(tǒng)由熔煉爐、含增粘室與發(fā)泡室的發(fā)泡爐及含牽引部件與結(jié)晶器的鑄造裝置組成。連續(xù)鑄造流程包括鋁熔體熔煉、增粘、發(fā)泡及連續(xù)鑄造工序；熔體的增粘，由有真空吸入功能的混合攪拌器連續(xù)地吸入增粘劑來(lái)實(shí)現(xiàn)；增粘熔體的發(fā)泡，由有真空吸入功能的混合攪拌器連續(xù)地吸入發(fā)泡劑或發(fā)泡氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明可低成本制造出不同幾何形狀橫斷面、不同密度及多種牌號(hào)的泡沫鋁，且其中泡體分布均勻。
文檔編號(hào)B22D11/14GK1994620SQ200610032466
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年10月26日
發(fā)明者周向陽(yáng), 李劼, 劉宏專, 丁鳳其, 劉希泉, 張華 , 尚保衛(wèi), 伍上元 申請(qǐng)人:中南大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan