[发明专利]一种闭孔泡沫铝的半连续生产线

说明书

技术领域

本发明涉及一种泡沫铝的生产线，特别是涉及一条闭孔泡沫铝的半连续生产线。

背景技术

泡沫铝是一类内部存在大量气泡、且气泡分布在连续金属相中形成孔隙结构的复合材料，它将连续相铝的金属特点和分散相气孔的孔隙特性有机地结合在一体，使得其具有了密度轻、能量吸收性能良好、独特的声学与热学性能以及优异电磁屏蔽等特点，也使得其在建筑、轨道交通、机械制造与航空航天等领域有着巨大的应用潜力，目前大规模工业化生产制备闭孔泡沫铝的方法是熔体发泡法。熔体发泡法具有工艺简单等优点，其制备闭孔泡沫铝工艺的大致流程为：将铝锭熔化后将铝熔体倾倒到一个增粘坩埚，在搅拌的情况下往铝熔体中加入金属钙类增粘剂，当熔体降温到合适粘度后，边搅拌边加入发泡剂，随即将含发泡剂熔体倒入发泡模具、并将发泡模具推入发泡炉，发泡完成后冷却即得到泡沫铝。尽管现有工艺简单，但也存在如下的不足：(1)所得产品性能的一致性难以有效保证。这是因为该工艺存在多次倾倒操作，此过程中的温度、时间等参数一旦控制出现差异就会导致泡沫铝产品的泡体等性能在所难免出现差异。(2)精确操作难度大。如US.pat.3743353所述用TiH₂作发泡剂制备泡沫铝时的搅拌发泡时间要求控制在1～2min，但加入了增粘剂与发泡剂的熔体粘度较大导致其流动性差，在倾倒过程中容易出现倾倒困难等问题出现，最终导致不同批次产品的性能差异。(3)只能间断操作，如CN1320710A所述方法改进了国外专利，使得泡沫铝操作难度大为减小，但该方法属于间隙操作；难制备出大规格泡沫铝制品。这里主要的原因依然是倾倒不可能用太长时间，而大尺寸泡沫铝制品所需铝液的量较大、倾倒过程需要较长时间，如果倾倒时间过长，势必导致后面需倾倒铝液的流动性差，且有可能出现凝固的现象；(4)控制不当时，发泡体底部会出现一定厚度的实心体，并且泡沫体中泡体分布不均匀；(5)为了解决间隙式泡沫铝生产成本高的权限，美国专利US.pat6984356B2与中国专利ZL200610032465.0分别描述了一种泡沫铝的连续制备方法与连续发泡装备，尽管这两个专利可实现泡沫铝的低成本连续生产，但难以制备出超大规格的泡沫铝制品。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可生产出性能一致性良好、泡体均匀的泡沫铝制品的闭孔泡沫铝的半连续生产线。

为了解决上述技术问题，本发明提供的闭孔泡沫铝的半连续生产线，由复合模具及其连续预热系统、熔体熔制与分配系统、熔体发泡系统与全自动冷却系统构成，所述的复合模具及其连续预热系统由复合模具与带移动活动底板的隧道预热窑构成，所述的隧道预热窑带有一个炉门，所述的移动活动底板为耐火材料捣制而成，且所述的移动活动底板放置在一个可平移与升降的装置上；所述的复合模具由过渡坩埚与充型模具密封对接构成，所述的过渡坩埚的上部带有裙边，所述的第一裙边上有便于挂行车吊钩的圆孔，所述的充型模具的上部带有第二裙边，所述的第二裙边上有便于挂行车吊钩的孔；所述的熔体熔制与分配系统由熔炼炉、真空抬包与中间包构成，所述的熔炼炉的上部还有一个用来插入真空抬包的吸铝管的插孔及用于堵住所述的插孔的第一耐火材料塞子，所述的真空抬包设有吸铝管和出铝口，所述的中间包的下部带有流口及用于塞住所述的流口的塞子，所述的中间包上部还有一个与所述的出铝口对接倾倒滤液的导流孔，所述的导流孔用第二耐火材料塞子堵住；所述的中间包的上部装有可负压吸入增粘剂的搅拌装置，所述的搅拌装置上装有能调整增粘剂供给量与供给速度的调节阀；所述的熔体发泡系统包括入口、可平稳平移的履带、溜槽、粘度传感器、可负压吸入发泡剂的搅拌装置以及发泡炉，所述的粘度传感器装于一个可上下调节的装置上，可负压吸入发泡剂的搅拌装置上装有能调整发泡剂供给量与供给速度的调节阀与吊环，吊环的上方固定有升降装置，所述的发泡炉设有前炉门和后炉门；所述的熔体发泡系统前端的入口与所述的复合模具及其连续预热系统的隧道预热窑的炉门对接，所述的熔体发泡系统的后端的所述的后炉门与所述的全自动冷却系统对接。

所述的过渡坩埚与充型模具的材质为铸铁或铸钢。

所述的过渡坩埚为圆筒状或者椭圆筒状，所述的充型模具的底板上设有凹槽，所述的凹槽的截面形状为上面宽、下面窄的梯形，梯形下部的宽度与所述的过渡坩埚的下部的壁厚相等，梯形上部较其下部宽3-10mm，所述的凹槽的深度为10-20mm，所述的过渡坩埚与充型模具之间填充有浸泡了高温胶的石棉绳和用高温胶与石棉粉所调制的膏状物。

所述的全自动冷却系统由第一冷却风扇、第二冷却风扇与上部带雾化蓬淋头的冷却管构成。

所述的熔炼炉带有第一蓄热室与第二蓄热室，还带有换热器。