[发明专利]纳米保温结晶装置及有色金属节能气化炉

说明书

技术领域

本发明提供一种纳米保温结晶装置以及采用该结晶装置的有色金属节能气化炉，属于有色金属熔化炉设备领域。

背景技术

现有的有色金属熔化炉结晶装置，材料大都使用铁材或钢材且结晶装置与炉体相连，直接在炉体出料前的钢板或铁板上裁出U型槽的形状，有色金属在炉内熔化完全后通过U型钢材（或铁材）结晶装置时快速降温，结晶成固体有色金属，从而完成结晶过程。

中国专利申请CN201110100831.2公开了一种铝合金复合铸锭的连铸方法及其装置，属于铝合金铸造技术领域，装置包括分体结晶器、合金液分配器、热顶板和引锭，其中引锭的上方固定连接两个挡板，每个挡板上方与冷却板连接；两个冷却板将分体结晶器内部分为芯材熔体腔和表材熔体腔；方法为：将待复合的两种合金分别熔炼、精炼、静置；向冷却板水腔和水箱内通入冷却水并保持水流动；将芯材合金液导入芯材熔体腔；将表材合金液导入表材熔体腔；启动引锭开始铸造。本发明能够确保表材合金液态流动均匀，液面稳定，温度均匀，消除高冷却强度的三角区，确保冷却板下的形成的支撑面沿冷却板水平方向温度均匀，确保复合面的全面冶金结合。其存在的不足是，分体结晶器内部为空腔，大面水箱和侧面水箱完成冷却，其结构复杂，制作困难，使用/维修成本高。

中国专利CN201020631057.9公开了一种用于连铸结晶器铜管加工设备的结晶器铜管分体式成品凹模，它包括有凹模体，该凹模体的中间设置有成型方口，在凹模体的后面于成型方口的两侧对称设置有凹模转动凸弧面，其所述的凸弧面由分体成型的一对活动块经连接螺钉固定连接在凹模体的后面而构成。本实用新型采用分体成型凹模体和活动块，经螺钉连接组合成成品凹模，具有加工工艺简单、加工效率和原材料利用率高、生产成本低的特点。其存在的不足是，该结构适于加工铜管等有色金属管状产品，由于其保温措施不当，容易产生结晶不均匀的问题。

在现有的有色金属熔化拉丝结晶工艺中，使用钢材或铁材制成的结晶装置使得液态有色金属流出时降温速度过快，结晶成的有色金属丝在拉丝过程中容易出现断丝，工人操作难度也会相对增加。而且使用钢材或铁材制成的结晶装置容易腐蚀，使用寿命短，由于这种结晶装置与炉体相连，一体性也造成结晶装置的更换困难，不利于良性生产。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的问题是：提供一种保证液态有色金属的温度，提高结晶质量，易操作，有效提高了生产效率的纳米保温结晶装置。

本发明的另一目的是，提供一种采用该纳米保温结晶装置，使得熔化拉丝成本低，成品率高，质量稳定，节能的有色金属节能气化炉。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种纳米保温结晶装置，包括基座，其特征在于：基座上部设置若干滑槽，相邻两个滑槽之间设置U型板和成型板，U型板设置U型槽，成型板设置结晶孔，U型板和成型板重叠设置，结晶孔与U型槽相适应，纳米保温材料制作的U型板一侧与熔化的液态有色金属相接触，液态有色金属依次通过U型槽和结晶孔，降温结晶为有色金属丝。

有色金属，例如铝，在熔化炉内熔化为液态，通过液态有色金属通道流进拉丝炉进行拉丝，流出炉体时通过纳米保温结晶装置降温冷却为固体，由于纳米保温材质的U型板的保温性能好，不至于造成与成型板之间传导换热过快，使得液态在流经结晶装置时降温速度变慢，保温效果好，形成的固态金属较为柔软，为进行下一道工序（如拉丝）打好了基础。纳米保温结晶装置采用U型板和成型板分开的分体式结构，便于组装和调整，拆卸方便，可以根据客户要求更改结晶装置的成型板、U型板的大小、厚度以及结晶孔直径等，增强了实用性、生产的多样性。纳米保温材质，可以是纳米级耐热陶瓷，也可是纳米级氧化铝等。

其中：

所述的U型板通过螺栓固定在相邻两个滑槽之间的基座上。U型板既可以卡在滑槽之间，也可以为了增加牢固性，设置螺栓固定。这种设置可以解决普通现有技术中频繁更换带来的停产停车，提高生产的连贯性。

所述的螺栓设置固定板，固定板通过螺栓压紧相邻的两个U型板，螺栓末端固定在滑槽之间。一根螺栓一块固定板，可以通过两端分别固定两个U型板，节约材料，更换U型板时，维护简便。

所述的成型板可以在滑槽内水平移动，结晶孔的相对运动轨迹始终在U型槽范围。保证拉丝质量的同时，可以为了适应不同的拉丝机缠丝机，便于调节相邻两根金属丝之间的距离。

所述的U型板（4）的厚度为15mm。保证降温效果，既要保证液态有色金属进入成型板之前的温度在695°-1500°，又要保证其温度开始下降，从熔点以上开始降温，结晶时的温度，提高拉丝质量。