[其他]熔融金属插入式电阻加热器

说明书

本实用新型属于冶金、铸造领域。

冶金及铸造生产过程存在着大量的熔融金属液的加热及保温工序，如金属液的精炼去气或合金化处理，铸造球墨铸铁件时的铁液球化处理，以及浇注前金属液镇静处理都需要对熔融金属加热保温。国内外目前普遍采用下列方法和装置对金属液进行保温加热。

（1）电感应加热保温装置；

（2）电阻加热保温炉；

（3）电弧加热保温装置；

（4）火焰式加热保温装置；

上述装置适用于不同金属，不同容量与生产条件的熔化与冶炼，但作为金属液的保温加热装置都存在一些缺点，如①热源自金属液保温容器外部或表面传导至金属液内部，热效率不高，散热损失也大。②感应加热，电弧加热，火焰加热用于金属液保温时由于引起金属液面翻腾；或其它原因会导致金属液表面氧化。③加热系统与保温容器固定在一起，因此成本高，装置复杂，操作也不方便。

国内外为了提高熔融金属的保温热效率，降低成本，减少氧化做了不少改进研究。目前最具有典型性的是“工频无芯短线圈感应保温装置”。它的特点是其线圈比一般感应炉的线圈少，高度低，表面金属液氧化亦小其保温热效率较高，结构简单，成本较低。但是就上述三方面讲与上述装置相比无本质上的差别。

本实用新型装置的目的是提出一种热效率高，价格便宜，保温时金属液无氧化，加热系统与金属液保温容器分离的插入式熔融金属电阻加热器。

本实用新型的基本特征在于它由一个内部的电阻加热器〔1〕及一个外部的加热器外套〔2〕所组成，电阻加热器〔1〕与加热器外套〔2〕间有一个间隙，用上绝缘套〔3〕及下绝缘套〔4〕及下垫〔5〕固定电阻加热器〔1〕；熔融金属插入式电阻加热器与金属液保温熔器是分离的。电阻加热器〔1〕使用0－220V可控电源，当通电后，电阻加热器升温，並靠幅射与对流加热外套。工作时通过外套把热量传给金属液。电阻加热器〔1〕可用市售不同尺寸不同功率的碳化硅加热管或加热棒，也可用其它材料的电阻加热器。其最高温度可分别达到1500℃及1650℃，加热器外套〔2〕用结晶型碳化硅管或金属陶瓷管，其最高使用温度分别可达1500℃或1650℃，因此本实用新型可用于对钢、铁、铜、铝等合金液体的保温。

本实用新型与一般液体金属的保温装置相比具有下列优点。

1）保温时，电阻加热器〔1〕和加热器外套〔2〕处于液体金属内部，所发出的热量几乎全部被液体金属所吸收，故保温热效率高，可大量节能，以1吨铸铁熔液保温为例，用工频感应短线圈保温炉需功率120瓩，而本实用新型保温1吨铸铁液的功率仅为40－50瓩。

2）本实用新型采用电阻加热，因而避免了感应式、火焰式及电弧式加热器保温时造成的金属液的表面氧化。

3）本加热器与液体金属的保温容器是分离式的，各自独立，因此操作方便，成本低廉，例如1吨铸铁液用短线圈工频感应保温炉需投资人民币18万元而用本实用新型电阻加热保温器只需投资人民币1万元。

图1为熔融金属插入式电阻加热保温器的结构图，由电阻加热器〔1〕与外部的加热器外套〔2〕组成本实用新型，电阻加热器〔1〕与加热器外套〔2〕之间用上绝缘套〔3〕，下绝缘套〔4〕及下垫〔5〕绝缘和固定。电阻加热器〔1〕使用0－220V可控电源靠夹头〔6〕及接线柱〔7〕接电源，並用保护罩〔8〕隔电。为防止短路事故设接地线〔9〕，支撑架〔10〕与加热器外套〔2〕之间用螺钉联结。

下面是本实用新型的实施例；

例一、浇包中铸铁液的保温（图2）

熔融的金属液〔14〕注入具有保温层的浇包〔13〕中后，加入液体金属保温层〔11〕，在插入式电阻加热保温器〔1〕插入液体金属〔14〕前先予热10～20分钟，使加热器外套〔2〕温度逐步升高到液体金属〔14〕的温度（1380℃～1450℃）然后插入金属液中，通过热电偶〔12〕（铂铑－铂偶）及控温器〔15〕，对液体金属进行自动控温。为了防止短路事故，线路上加设过流保护器〔16〕及地线〔9〕以及保护罩〔8〕，插入式电阻加热保温器〔1〕靠支撑架〔10〕固定于浇包〔13〕上，並靠支撑架取出插入式加热保温器。

例二、大型铜铸件冒口保温（图3）

当大型铜铸件浇注完毕，冒口〔17〕中金属液达到规定液面高度后，在冒口面上放置保温层〔11〕，插入式电阻加热保温器〔1〕在插入金属液前先通电予热10～20分钟，使加热器外套〔2〕温度逐步升高到金属液温度。（1000～1100℃）然后插入冒口金属液〔14〕中。通过热电偶（NiCr－NiSi）〔12〕及控温器〔15〕对冒口铜液进行自动保温，插入式电阻加热保温器〔1〕的单支功率及数量由冒口大小决定。为了防止短路事故，线路上加设过流保护器〔16〕及地线〔9〕，以及保护罩〔8〕。应用本实用新型对冒口液进行保温可把原有铸件冒口体积减少一半。