CN101788229A - 集多项功能为一体的熔炼炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种集多项功能为一体的熔炼炉，包括一带有投料区及熔化区的熔炼炉炉体和一用于对熔化区进行加热的加热装置，所述炉体还包括一用于除气除杂的精炼区和一浇注区，所述精炼区设置有一用于通入气体的通气装置，且所述精炼区的底端两侧各设有一用来连通熔化区与浇注区的过滤板。本发明的优点在于：实现在同一个熔炼炉中完成铝等有色金属及其合金的熔化、精炼等过程，具有效率高、成本低、占地面积较小及节能等特点。

Description

集多项功能为一体的熔炼炉
【技术领域】
本发明涉及一种熔化物料的窑炉，尤其涉及一种集多项功能为一体的熔炼炉。
【背景技术】
铝及其合金的熔炼过程包括金属坯料熔化和金属液态处理两个阶段，在传统规模生产中，经常采用的是反射炉、坩埚炉等进行熔化与精炼处理，且熔化与精炼的过程分别在各自的炉子里进行，多个炉子的应用导致占地面积大且成本也较高；又反射炉和坩埚炉一般采用燃油或燃气作为热源，其加热原理都是靠高温炉气和被加热到高温的炉顶和炉墙的热辐射来加热并熔化金属炉料，这必将导致熔炼过程能耗大、热效率低(一般最高只有30％左右)、合金烧损严重、熔体受热不均、燃油或燃气会产生废气废物等而污染环境、劳动环境差等问题，且坩埚损耗进一步增加了生产成本。
另外，用于除气精炼的传统炉子通常是由上而下通入氮气或氩气进行除气，气体与铝液的作用面积与作用效果受限且容易导致金属液氧化。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种集多项功能为一体的熔炼炉，能够满足在同一个熔炼炉中完成铝等有色金属及其合金的熔化、精炼及浇注等过程，且具有效率高、成本低、占地面积较小及节能等特点。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种集多项功能为一体的熔炼炉，包括一带有投料区及熔化区的熔炼炉炉体和一用于对熔化区进行加热的加热装置，所述炉体还包括一用于除气除杂的精炼区和一浇注区，所述精炼区设置有一用于通入气体的通气装置，且所述精炼区的底端两侧各设有一用来连通熔化区与浇注区的过滤板。
进一步，所述炉体的炉壁与炉底均含有一隔热层、一内壁和一外壁，且所述隔热层处于内壁与外壁之间，所述外壁是采用钢板制成的，所述内壁采用不粘铝的陶瓷制成的，所述隔热层是采用硅酸铝纤维板制成的。
进一步，所述加热装置为至少一个设置于熔化区内且用于内加热的电加热管。
进一步，所述电加热管是可更换的独立单元结构。
进一步，所述电加热管是带有氮化碳保护套的碳化硅加热棒。
进一步，所述通气装置为双气路透气塞，且设置于精炼区的底部。
进一步，该熔炼炉还包括一设置于投料区上方用于预热原料的预热斗。
进一步，所述过滤板是采用不粘铝的陶瓷制造成型的。
本发明集多项功能为一体的熔炼炉的有益效果在于：
1.实现在同一个熔炼炉中完成铝等有色金属及其合金的熔化、精炼及浇注等过程，即只需一炉便能起到多种功能，减少了炉子的占地面积、降低成本、提高了生产效率；
2.一改传统的燃油燃气的加热方式而采用电加热管内加热的方式，使金属液的上下部分同时加热，热量分布均匀，又电加热管是独立单元结构，便于更换，不影响炉子的正常使用；
3.精炼区底部双气路透气塞及陶瓷过滤板的设计，能够更好地起到除气排杂作用；
4.炉体的炉壁与炉底的特殊结构和用料，保证了热量的充分利用和炉子的寿命与安全性，可进一步降低生产成本。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明集多项功能为一体的熔炼炉第一实施例的主视剖面图。
图2是本发明集多项功能为一体的熔炼炉第一实施例的俯视图。
图3是本发明集多项功能为一体的熔炼炉第二实施例的主视剖面图。
图4是本发明集多项功能为一体的熔炼炉第二实施例的俯视图。
【具体实施方式】
第一实施例
请结合参阅图1与图2，本发明集多项功能为一体的熔炼炉，包括一带有投料区11及熔化区12的熔炼炉炉体1、一设置在投料区11上方的用于预热原料的预热斗2和一用于对熔化区进行加热的加热装置，所述炉体1还包括一用于除气除杂的精炼区13和一浇注区14，且所述投料区11、熔化区12、精炼区13和浇注区14在炉体1内以“一”字排开的格局布设，所述加热装置为至少一个设置于熔化区12内且用于内加热的电加热管，且该电加热管是可更换的独立单元结构，本实施例中的电加热管为带有氮化碳保护套的碳化硅加热棒3，利用其实现炉内加热方式，较之传统燃油燃气炉外加热方式更为环保且成本低，另外，这样的炉内加热方式使得铝液的上下部分同时加热，热量分布均匀，所述精炼区13设置有一用于通入气体的通气装置，所述通气装置为双气路透气塞131，且设置于精炼区13的底部，用于通入氮气或氩气对铝熔体进行除气精炼，且从精炼区13的底部通气，气体由下及上，在除去杂气的同时极大程度地降低了铝液被氧化的几率，且所述精炼区13的底端两侧各设有一用来连通熔化区12与浇注区14的过滤板，分别为过滤板132和过滤板133，它们均采用不粘铝的陶瓷制造成型的，一般情况下，过滤板132为低目数的，而过滤板133为较高目数的，它们的目的在于过滤在熔化与精炼过程中产生的氧化夹杂，以全面提高铝熔体的内在质量。
另外，所述炉体1的炉壁与炉底均含有一隔热层15、一内壁16和一外壁17，且所述隔热层15处于内壁16与外壁17之间，外壁14是采用钢板制成的，所述内壁16采用不粘铝的陶瓷制成，所述隔热层15是采用硅酸铝纤维板制成的，以减少热量散失。
为了简化说明并便于比较本发明各实施例的相异处，在以下另外一实施例的说明中，对于相同的组件使用与第一实施例相同的符号标注，并仅针对相异处进行说明，而不再对相同处作重复赘述。
第二实施例
请结合参阅图3与图4，较之第一实施例，本实施例只有唯一一处不同：所述投料区11、熔炼区12、精炼区13和浇注区14在炉体1内的布设格局有所变动，所述投料区11、熔炼区12、精炼区13在炉体1内以“品”字形格局布设，且所述熔炼区12设置在投料区11和精炼区13的右侧，所述浇注区14同时毗邻于投料区11和精炼区13的左侧。
本发明集多功能为一体的熔炼炉在使用时(以铝合金的生产为例)，请再结合参阅图1与图2：
1.首先往设置在投料区11上方的预热斗2内投入铝锭或边角废料，使其能够在投料前得到充分预热，实现脱水干燥；
2.接着经过去油、脱水干燥的坯料进入投料区11；
3.经投料区11熔化的铝液从其底部通道(未图示)进入熔化区12进行加热熔化，温度控制在680-740℃之间；
4.铝液从熔化区12底部经陶瓷过滤板132一级过滤后进入精炼区13，当铝熔体的温度升到700℃左右时，精炼区13底部的透气塞131开始通入氮气或氩气进行除气；
5.精炼后的铝液经陶瓷过滤板133再次过滤，进入浇注区14保温，即可进行浇注生产；
6.清炉时，可拔去塞子4将剩余铝液外排。
综上所述，本发明的优点在于：采用直接浸液式加热方式，热量的释放只在铝液中，且使铝液的上下部分同时加热，热量分布均匀，又电加热管是独立单元结构，便于更换，不影响炉子的正常使用；热量不易从炉壁和烟气中损失，大大提高热效率，一般可达80％以上，合金烧损率能够控制在0.5％以下；不产生烟气，对工作环境无污染，有效克服以往油炉存在黑烟、油污、厂房设备污黑、环境污染严重等缺点，也克服了电热丝间接加热能耗低、维护周期短、维护艰辛等缺点；采用不粘铝的陶瓷材料制成内壁，不用坩埚，可大大降低生产成本；隔热层的设计保证了热量的充分利用；有效采用氮气或氩气除气的双气路透气塞与双级过滤板，提高了熔体的纯净度。另外，本发明也适用于镁合金、锌合金的熔炼。

Claims (8)

1.一种集多项功能为一体的熔炼炉，包括一带有投料区及熔化区的熔炼炉炉体和一用于对熔化区进行加热的加热装置，其特征在于：所述炉体还包括一用于除气除杂的精炼区和一浇注区，所述精炼区设置有一用于通入气体的通气装置，且所述精炼区的底端两侧各设有一用来连通熔化区与浇注区的过滤板。
2.如权利要求1所述集多项功能为一体的熔炼炉，其特征在于：所述炉体的炉壁与炉底均含有一隔热层、一内壁和一外壁，且所述隔热层处于内壁与外壁之间，所述外壁是采用钢板制成的，所述内壁采用不粘铝的陶瓷制成的，所述隔热层是采用硅酸铝纤维板制成的。
3.如权利要求1所述集多项功能为一体的熔炼炉，其特征在于：所述加热装置为至少一个设置于熔化区内且用于内加热的电加热管。
4.如权利要求3所述集多项功能为一体的熔炼炉，其特征在于：所述电加热管是可更换的独立单元结构。
5.如权利要求3所述集多项功能为一体的熔炼炉，其特征在于：所述电加热管是带有氮化碳保护套的碳化硅加热棒。
6.如权利要求1所述集多项功能为一体的熔炼炉，其特征在于：所述通气装置为双气路透气塞，且设置于精炼区的底部。
7.如权利要求1所述集多项功能为一体的熔炼炉，其特征在于：还包括一设置于投料区上方用于预热原料的预热斗。
8.如权利要求1所述集多项功能为一体的熔炼炉，其特征在于：所述过滤板是采用不粘铝的陶瓷制造成型的。
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