本申請(qǐng)屬于金屬冶煉，尤其涉及一種材料供給裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、鋁合金具有良好的耐腐蝕性、抗疲勞性和延展性等優(yōu)良性能，滿(mǎn)足電子、軍事等領(lǐng)域?qū)Σ牧陷p質(zhì)高強(qiáng)的要求；而用sic顆粒強(qiáng)化鋁基復(fù)合材料，與鋁合金基體相比，具有更高的使用溫度、模量和強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和耐磨損性。

2、傳統(tǒng)的鋁合金中添加納米sic顆粒促進(jìn)晶粒細(xì)化，主要有粉末冶金法、噴射沉積法、攪拌鑄造法和擠壓鑄造法。其中，采用攪拌鑄造法制作鋁基復(fù)合材料，其原理為將納米sic顆粒倒入鋁合金熔液中依靠強(qiáng)烈攪拌在合金液中形成渦漩的負(fù)壓抽吸作用，使納米sic顆粒被吸入基體合金液體中。

3、但是，采用攪拌鑄造法制作鋁基復(fù)合材料的過(guò)程中，sic顆粒表面相對(duì)較低的潤(rùn)濕性導(dǎo)致其不容易被熔融金屬浸潤(rùn)，因此投入熔化爐熔液中的sic顆粒傾向于聚集在熔液上方，未能有效地與鋁合金基體結(jié)合，這可能導(dǎo)致復(fù)合材料的增強(qiáng)效果不理想；并且，強(qiáng)烈的攪拌導(dǎo)致鋁合金熔液與空氣接觸，增加了氧化反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，從而影響了熔液的質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)相關(guān)技術(shù)中存在的不足之處，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N材料供給裝置及其使用方法，通過(guò)供熱組件向供料組件循環(huán)輸送導(dǎo)熱介質(zhì)以對(duì)sic顆粒預(yù)熱，以提高sic顆粒在熔融金屬中的浸潤(rùn)能力；通過(guò)防氧化氣體供應(yīng)組件向供料組件輸送防氧化氣體以吹散所述強(qiáng)化材料并將其送入熔化爐，以將成團(tuán)的sic顆粒吹散，增大送入熔化爐的sic顆粒與溶液的接觸面積，并減小sic顆粒發(fā)生氧化反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，從而有效地與鋁合金基體結(jié)合。

2、一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N材料供給裝置，所述材料供給裝置與一熔化爐連通，用于向所述熔化爐填加強(qiáng)化材料，包括：

3、安裝座組件，設(shè)于所熔化爐的一側(cè)；

4、供料組件，設(shè)于所述安裝座組件上并與所述熔化爐連通，所述供料組件用于盛放所述強(qiáng)化材料；

5、防氧化氣體供應(yīng)組件，設(shè)于所述安裝座組件上并與所述供料組件連通，所述防氧化氣體供應(yīng)組件用于向所述供料組件輸送防氧化氣體，以吹散所述強(qiáng)化材料并將其送入所述熔化爐；

6、供熱組件，設(shè)于所述安裝座組件上并與所述供料組件連通；

7、控制閥組件，所述控制閥組件設(shè)于所述防氧化氣體供應(yīng)組件、所述供料組件、所述供熱組件以及所述熔化爐之間。

8、在一些實(shí)施例中，所述供料組件包括：

9、支撐架，設(shè)于所述安裝座組件上；

10、混料瓶，設(shè)于所述支撐架上，所述混料瓶的頂壁設(shè)有第一入料口，所述混料瓶的側(cè)壁穿設(shè)有第二入料口與第一出料口，所述第二入料口位于靠近所述混料瓶的底壁位置并通過(guò)所述控制閥組件與所述防氧化氣體供應(yīng)組件連通，所述第一出料口位于靠近所述混料瓶頂壁的位置并通過(guò)所述控制閥組件與所述熔化爐連通；

11、盛料瓶，設(shè)于所述支撐架上，所述盛料瓶位于所述混料瓶遠(yuǎn)離所述安裝座組件的一側(cè)，所述盛料瓶?jī)?nèi)部通過(guò)所述控制閥組件與所述第一入料口連通，所述盛料瓶?jī)?nèi)部通過(guò)所述控制閥組件與所述防氧化氣體供應(yīng)組件連通。

12、在一些實(shí)施例中，所述供熱組件包括：

13、保溫套，所述保溫套套設(shè)于所述盛料瓶外，所述保溫套與所述盛料瓶之間設(shè)有保溫空間；

14、供熱站，所述供熱站設(shè)于所述安裝座組件上，所述供熱站通過(guò)所述控制閥組件與所述保溫空間連通，所述供熱站用于加熱導(dǎo)熱介質(zhì)并向所述保溫空間循環(huán)傳輸加熱后的導(dǎo)熱介質(zhì)。

15、在一些實(shí)施例中，所述控制閥組件包括設(shè)于所述供熱站與所述保溫空間之間的二傳輸管、循環(huán)泵以及溫控表，二所述傳輸管設(shè)于所述供熱站與所述保溫空間之間將兩者連通，所述循環(huán)泵設(shè)于任一所述傳輸管上，所述循環(huán)泵用于通過(guò)所述傳輸管向所述保溫空間循環(huán)輸送加熱后的導(dǎo)熱介質(zhì)，所述溫控表設(shè)于所述保溫套上以實(shí)時(shí)監(jiān)控所述保溫空間內(nèi)的溫度。

16、在一些實(shí)施例中，所述控制閥組件包括設(shè)于所述防氧化氣體供應(yīng)組件與所述盛料瓶之間將兩者連通的第一輸氣管路，以及由所述防氧化氣體供應(yīng)組件向所述盛料瓶方向沿所述第一輸氣管路依次設(shè)置的第一減壓閥、第一節(jié)流閥、第一流量計(jì)。

17、在一些實(shí)施例中，所述控制閥組件包括設(shè)于所述防氧化氣體供應(yīng)組件與所述混料瓶之間將兩者連通的第二輸氣管路，以及由所述防氧化氣體供應(yīng)組件向所述混料瓶方向沿所述第二輸氣管路依次設(shè)置的第二減壓閥、第二節(jié)流閥、第二流量計(jì)、單項(xiàng)閥，所述單向閥用于限制所述防氧化氣體僅由所述防氧化氣體供應(yīng)組件向所述混料瓶方向傳輸。

18、在一些實(shí)施例中，所述控制閥組件包括設(shè)于所述盛料瓶與所述混料瓶之間將兩者連通的延長(zhǎng)管以及第三節(jié)流閥，所述延長(zhǎng)管的一端與所述第一盛料瓶?jī)?nèi)部連通，另一端通過(guò)所述第一入料口伸入所述混料瓶?jī)?nèi)靠近所述第二入料口的位置，所述第三節(jié)流閥設(shè)于所述延長(zhǎng)管上并且位于所述盛料瓶與所述混料瓶之間。

19、在一些實(shí)施例中，所述所述控制閥組件包括設(shè)于所述混料瓶與所述熔化爐之間將兩者連通的送料管路、五通接口以及噴嘴，所述送料管路由所述混料瓶向所述熔化爐方向通過(guò)所述五通接口分為四個(gè)輸出口，四個(gè)所述輸出口連接所述噴嘴并分別向所述熔化爐送料。

20、在一些實(shí)施例中，所述盛料瓶的底部設(shè)為圓錐底，所述圓錐底最小截面的一端與所述混料瓶連通，所述支撐架與所述圓錐底之間設(shè)有防滑件。

21、另一方面，本申請(qǐng)還提供一種材料供給裝置的使用方法，通過(guò)使用所述材料供給裝置向所述熔化爐填加強(qiáng)化材料，所述材料供給裝置的使用方法包括：

22、預(yù)熱步驟，僅開(kāi)啟所述供熱組件與所述供料組件之間的所述控制閥組件，并通過(guò)所述供熱組件向所述供料組件循環(huán)輸送導(dǎo)熱介質(zhì)以預(yù)熱所述強(qiáng)化材料；

23、供料步驟，通過(guò)安裝所述供料組件與所述熔化爐之間的所述控制閥組件使兩者連通，將所述防氧化氣體供應(yīng)組件與所述供料組件之間的所述控制閥組件開(kāi)啟后，通過(guò)所述防氧化氣體供應(yīng)組件向所述供料組件輸送防氧化氣體，通過(guò)所述防氧化氣體以吹散并帶動(dòng)預(yù)熱后的所述強(qiáng)化材料噴入所述熔化爐；

24、終止步驟，通過(guò)拆除所述供熱組件與所述熔化爐之間的所述控制閥組件使兩者連通斷開(kāi)后，將其余所述控制閥組件全部斷開(kāi)，以使供熱以及供料終止。

25、綜上所述，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N材料供給裝置及其使用方法，通過(guò)供熱組件向供料組件循環(huán)輸送導(dǎo)熱介質(zhì)以對(duì)sic顆粒預(yù)熱，以提高sic顆粒在熔融金屬中的浸潤(rùn)能力；通過(guò)防氧化氣體供應(yīng)組件向供料組件輸送防氧化氣體以吹散所述強(qiáng)化材料并將其送入熔化爐，以將成團(tuán)的sic顆粒吹散，增大送入熔化爐的sic顆粒與溶液的接觸面積，并減小sic顆粒發(fā)生氧化反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，從而有效地與鋁合金基體結(jié)合；通過(guò)控制閥組件對(duì)供料的速度進(jìn)行調(diào)控，以保證在熔液不濺出的情況下防氧化氣體的氣量輸出最大，從而提高供料效率。

26、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分將從說(shuō)明書(shū)中的描述變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種材料供給裝置，所述材料供給裝置與一熔化爐連通，用于向所述熔化爐填加強(qiáng)化材料，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料供給裝置，其特征在于，所述供料組件包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的材料供給裝置，其特征在于，所述供熱組件包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的材料供給裝置，其特征在于，所述控制閥組件包括設(shè)于所述供熱站與所述保溫空間之間的二傳輸管、循環(huán)泵以及溫控表，二所述傳輸管設(shè)于所述供熱站與所述保溫空間之間將兩者連通，所述循環(huán)泵設(shè)于任一所述傳輸管上，所述循環(huán)泵用于通過(guò)所述傳輸管向所述保溫空間循環(huán)輸送加熱后的導(dǎo)熱介質(zhì)，所述溫控表設(shè)于所述保溫套上以實(shí)時(shí)監(jiān)控所述保溫空間內(nèi)的溫度。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的材料供給裝置，其特征在于，所述控制閥組件包括設(shè)于所述防氧化氣體供應(yīng)組件與所述盛料瓶之間將兩者連通的第一輸氣管路，以及由所述防氧化氣體供應(yīng)組件向所述盛料瓶方向沿所述第一輸氣管路依次設(shè)置的第一減壓閥、第一節(jié)流閥、第一流量計(jì)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的材料供給裝置，其特征在于，所述控制閥組件包括設(shè)于所述防氧化氣體供應(yīng)組件與所述混料瓶之間將兩者連通的第二輸氣管路，以及由所述防氧化氣體供應(yīng)組件向所述混料瓶方向沿所述第二輸氣管路依次設(shè)置的第二減壓閥、第二節(jié)流閥、第二流量計(jì)、單項(xiàng)閥，所述單向閥用于限制所述防氧化氣體僅由所述防氧化氣體供應(yīng)組件向所述混料瓶方向傳輸。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的材料供給裝置，其特征在于，所述控制閥組件包括設(shè)于所述盛料瓶與所述混料瓶之間將兩者連通的延長(zhǎng)管以及第三節(jié)流閥，所述延長(zhǎng)管的一端與所述第一盛料瓶?jī)?nèi)部連通，另一端通過(guò)所述第一入料口伸入所述混料瓶?jī)?nèi)靠近所述第二入料口的位置，所述第三節(jié)流閥設(shè)于所述延長(zhǎng)管上并且位于所述盛料瓶與所述混料瓶之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的材料供給裝置，其特征在于，所述所述控制閥組件包括設(shè)于所述混料瓶與所述熔化爐之間將兩者連通的送料管路、五通接口以及噴嘴，所述送料管路由所述混料瓶向所述熔化爐方向通過(guò)所述五通接口分為四個(gè)輸出口，四個(gè)所述輸出口連接所述噴嘴并分別向所述熔化爐送料。

9.所述盛料瓶的底部設(shè)為圓錐底，所述圓錐底最小截面的一端與所述混料瓶連通，所述支撐架與所述圓錐底之間設(shè)有防滑件。

10.一種材料供給裝置的使用方法，通過(guò)使用所述材料供給裝置向所述熔化爐填加強(qiáng)化材料，其特征在于，所述材料供給裝置的使用方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N材料供給裝置及其使用方法，材料供給裝置與一熔化爐連通，用于向熔化爐填加強(qiáng)化材料，材料供給裝置包括安裝座組件、供料組件、防氧化氣體供應(yīng)組件、供熱組件以及控制閥組件，其中防氧化氣體供應(yīng)組件設(shè)于安裝座組件上并與供料組件連通，防氧化氣體供應(yīng)組件用于向供料組件輸送防氧化氣體，以吹散強(qiáng)化材料并將其送入熔化爐，供熱組件設(shè)于安裝座組件上并與供料組件連通；本申請(qǐng)通過(guò)供熱組件向供料組件循環(huán)輸送導(dǎo)熱介質(zhì)以對(duì)SiC顆粒預(yù)熱，以提高SiC顆粒在熔融金屬中的浸潤(rùn)能力；通過(guò)防氧化氣體供應(yīng)組件向供料組件輸送防氧化氣體以吹散所述強(qiáng)化材料并將其送入熔化爐，以將成團(tuán)的SiC顆粒吹散，從而有效地與鋁合金基體結(jié)合。

技術(shù)研發(fā)人員：王兵,王柯楠,申麗兵,賈潞開(kāi),鄭爭(zhēng)勝,何興軍,王晉璽
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山西江淮重工有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2