CN104764329B - 一种有色金属熔炼的预热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种有色金属熔炼的预热装置，包括支撑机构，支撑机构上安装有至少一个滚筒以及驱动滚筒转动的驱动机构，滚筒两端封闭，并在滚筒内形成预热腔室，所述滚筒一端设置有进料口，另一端设置有出料口，该滚筒上还设置有与预热腔室相通的余热进气口，所述滚筒内壁上倾斜设置有多个刮料板，当驱动装置驱动滚筒转动时，滚筒内的待加热料块在刮料板作用下向出料口方向运动。本发明在熔炼炉熔炼之前通过预热装置对料件进行预热，减小料件与熔炼炉的温差，防止冷却的料件进入熔炼炉后发生爆炸，同时能够提高熔炼的效率，减少熔炼炉的燃烧加热时间。

Description

一种有色金属熔炼的预热装置

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼技术领域，特别涉及一种有色金属熔炼的预热装置。

背景技术

铸造是将通过熔炼的金属液体浇注入铸型内，经冷却凝固获得所需形状和性能的零件的制作过程。铸造是常用的制造方法，制造成本低，工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件，在机械制造中占有很大的比重，被铸金属有：铜、铁、铝、锡、铅等。

被铸金属在形成铸件之前，都要通过熔炼制成金属液体或称为熔体，目前我国铸造行业获得金属熔体的生产过程如下：1、准备原材料，包括纯金属、回收的金属以及其他的金属等；2、熔炼工厂将原材料重熔成金属熔液；3、熔炼工厂按照客户求配置成分并铸锭，按照种类和型号标名牌；4、将金属锭运输至铸造企业，铸造企业将金属锭再次熔化成金属熔液；5、最后铸造企业铸压成铸件。其中，能源消耗最高、污染最严重、料件降级浪费最突出的就是中间的熔炼工厂这一环节。特别是在我国，由于行业发展不成熟，生产技术落后，装备水平原始，熔炼工厂更是成为国家节能减排工作的主要矛盾。这种传统的熔炼工艺不仅过程复杂、生产周期长，而且在熔炼工厂重熔成熔液以及铸造企业将金属锭再次熔化成熔液两个环节，都要大量的建设厂房、设备，不仅增加了生产投入，还要消耗大量的能源，造成能源的浪费。总之，由于生产设备、设施的落后导致传统的熔炼环节不节能、不环保；而传统生产模式的二次熔化产生二次烧损和能源消耗，加剧了能耗、排放和污染。

传统的熔炼工艺中，被破碎的金属料件都是直接加入到熔炼炉中，由于熔炼炉温度较高，常温的料件加入到高温的熔炼炉中，料件从常温加热至熔化状态要消耗大量的热量，而且加热时间较长；料件温度瞬时升高，容易产生爆炸，烧损较大，影响熔液品质；而熔炼炉燃烧产生的燃烧废气直接排出，余热没有得到好的利用，同时也污染环境。这些都对产品质量、节能环保都造成了严重的隐患。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的不足，发明的目的在于提供一种有色金属熔炼的预热装置，能够对料片预热，减小投入熔炼炉的料片与熔炼炉内熔液的温差，防止料片爆炸，缩短熔炼炉加热时间，提高溶液生产效率。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种有色金属熔炼的预热装置，包括支撑机构，支撑机构上安装有至少一个滚筒以及驱动滚筒转动的驱动机构，滚筒两端封闭，并在滚筒内形成预热腔室，所述滚筒一端设置有进料口，另一端设置有出料口，该滚筒上还设置有与预热腔室相通的余热进气口，所述滚筒内壁上倾斜设置有多个刮料板，当驱动装置驱动滚筒转动时，滚筒内的待加热料块在刮料板作用下向出料口方向运动。

在熔炼炉熔炼之前设置预热装置对料件进行预热，通入热烟气与料块进行热交换，通过滚筒的转动使得料件在滚筒内被刮料板刮起呈帘状，并由进料口至出料口的方向运动，使得与料件与热气充分接触，预热效果好。热交换充分，进入熔炼炉的料件温度能够达到300°至400°，减小与熔炼炉的温差，防止冷却的料件进入熔炼炉后发生爆炸，同时能够提高熔炼的效率，减少熔炼炉的燃烧加热时间。

作为优选：所述滚筒包括同轴设置的内滚筒和外滚筒，内滚筒的长度小于所述外滚筒的长度，内滚筒和外滚筒之间通过支架固定，所述内滚筒内壁上倾斜设置有多个第一刮料板，外滚筒内壁上倾斜设置有多个第二刮料板，所述第二刮料板和第一刮料板的倾斜方向相反。

由于外滚筒第二刮料板的方向与第一刮料板倾斜方向相反，而内滚筒和外滚筒同步转动，因此料件由内滚筒进入，经过进料端传送至出料端并进行热交换后，落入外滚筒靠近出料口的一端，再由外滚筒将料件传送至进料端，通过设置导板等机构使料件再次进入内滚筒内，从而使得料件持续在内滚筒和外滚筒内循环运动而预热。双层滚筒结构的设置，熔炼炉不需要加入料件时，可以使料件在内滚筒和外滚筒内来回运动，保证料件的温度，在需要加料时，打开出料口加入即可，由于热气进入滚筒后内滚筒内为主要换热通道，因此料件优选由内滚筒进入，当然料件也可由外滚筒与内滚筒之间的空间进入。

作为优选：所述第一刮料板与内滚筒中心线之间的夹角为3°～5°，第二刮料板与外滚筒中心线之间的夹角为-3°～-5°。

作为优选：所述支撑机构上设置第一端盖和第二端盖，第一端盖和第二端盖分别罩住滚筒进料端和出料端，并将所述滚筒两端密封，所述余热进气口开设在第二端盖中央，所述出料口位于余热进气口下方的第二端盖上，该出料口上设置有用于接料和关闭出料口的门板结构，所述进料口设在第一端盖上。

门板结构在常态时关闭，当需要向熔炼炉投料时，转动门板结构，滚筒内的料件通过门板结构滑入投料的管道中，并通过计量斗进行定量精确投料。因而可以根据熔炼炉内熔液的深浅，调整加料的多少，防止料件过多冲击熔炼炉内的循环泵等设备；例如在熔液较浅时可以加少量的料件，在熔液较深时可以多加一些料件，实现精确控制。

作为优选：所述门板结构包括门板、横杆和两个气缸，所述横杆水平设置在滚筒的出料端，所述门板固定在横杆上，所述横杆的两端伸出滚筒两侧，并分别固定连接有转臂，两个所述气缸竖直设置在滚筒出料端的两侧，气缸下端与支撑座铰接，气缸上端与所述转臂铰接。

通过气缸杆的升降，调整横杆和门板的翻转，从而在卸料与关门之间切换，可以通过控制门板翻转的角度控制卸料的速度等。

作为优选：所述驱动机构包括安装在支撑机构上的电机，电机输出轴上连接有拖轮，拖轮与滚筒外壁上设置的扁带配合驱动滚筒转动，所述滚筒外壁还设置有保温层。

作为优选：熔炼炉燃烧后的废气为预热热源，所述余热进气口通过烟道与熔炼炉的排气口连接，所述滚筒上靠近进料口的一端设置有排烟口，该排烟口通过管道连接有除尘装置。

由于采用熔炼炉的烟气对料件进行预热，使得熔炼炉排气的余热得到充分利用，减少能量损失，降低能耗，实现能源的循环利用。与料件接触后的气体经排烟口排入除尘装置进行除尘后，排入大气中，减少排放，降低对大气的污染，做到环保生产。

如上所述，发明的有益效果是：1、在熔炼炉熔炼之前通过预热装置对料件进行预热，减小料件与熔炼炉的温差，防止冷却的料件进入熔炼炉后发生爆炸，同时能够提高熔炼的效率，减少熔炼炉的燃烧加热时间。2、第二刮料板的方向与第一刮料板倾斜方向相反，而内滚筒和外滚筒同步转动，因此料件进入滚筒后，可以持续在内滚筒和外滚筒内循环运动而预热，熔炼炉不需要加入料件时，可以使料件在内滚筒和外滚筒内来回运动，保证料件的温度。3、由于采用熔炼炉的烟气对料件进行预热，使得熔炼炉排气的余热得到充分利用，减少能量损失，降低能耗，实现能源的循环利用。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中门板结构与滚筒配合的示意图；

图3为本发明实施例中滚筒的结构示意图；

图4为本发明与投料机构和熔炼炉的连接关系图。

零件标号说明

11 支撑机构

3 投料机构

4 除尘装置

5 预热装置

51 内滚筒

52 外滚筒

53 第一刮料板

54 第二刮料板

55 第二端盖

56 第一端盖

571 电机

572 拖轮

573 扁带

581 门板

582 转臂

583 横杆

584 气缸

591 余热进气口

592 出料口

6 熔炼炉

61 卸料斗

62 烟道

63 卸料管道

64 投料井

65 余热排气口

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解发明的其他优点及功效。

如图1至图3所示，本发明提供一种有色金属熔炼的预热装置，包括至少一个滚筒以及驱动滚筒转动的驱动机构，驱动机构为安装在支撑座11上的4个电机571，电机571上连接有拖轮572，拖轮572与滚筒外壁上设置的扁带573配合驱动滚筒转动，滚筒的第一端设置有进料口和排烟口，滚筒的第二端设置有余热进气口591和出料口592，滚筒内壁上倾斜设置有多个刮料板，当驱动装置驱动滚筒转动时，料件在刮料板作用下向出料口592方向运动。

本例中为了使料件在滚筒内能够循环加热，滚筒包括同轴设置的内滚筒51和外滚筒52，其他实施例中可以设置一个滚筒进行传递，本例中的外滚筒52套在内滚筒51外，内滚筒51的长度小于外滚筒52的长度，内滚筒51和外滚筒52之间通过支架固定可以同步旋转，内滚筒51和外滚筒52均由耐热、耐磨材料制成，外滚筒52外壁上包裹有保温层，内滚筒51内壁上倾斜设置有多个第一刮料板53，外滚筒52内壁上倾斜设置有多个第二刮料板54，第二刮料板54和第一刮料板53的倾斜方向相反，第一刮料板53和第二刮料板54在内滚筒51和外滚筒52内壁上均匀分布，支撑座11上固定有第一端盖56和第二端盖55，第一端盖56和第二端盖55将滚筒进料端和出料端两端罩住并密封，余热进气口591开设在第二端盖55中央，出料口592位于余热进气口591下方的第二端盖55上，该出料口592上设置有用于接料和关闭出料口592的门板结构，出料口592下方设置有卸料斗61。排烟口和进料口设在第一端盖56上，投料机构从进料口伸入内滚筒51内或内滚筒51与外滚筒52之间；第一刮料板53与内滚筒51中心线之间的夹角为3°，第二刮料板54与外滚筒52中心线之间的夹角为-3°。

门板结构包括门板581、横杆583和两个气缸584，横杆583水平设置在滚筒的出料端，门板581固定在横杆583上，横杆583的两端伸出滚筒两侧，并分别固定连接有转臂582，两个气缸584竖直设置在滚筒出料端的两侧，气缸584下端与支撑座11铰接，气缸584上端与转臂582铰接。通过气缸584杆的升降，调整横杆583和门板581的翻转，从而在卸料与关门之间切换，可以通过控制门板581翻转的角度控制卸料的速度等，当然在横杆583与门板581之间也可以设置连杆机构，通过连杆机构拉动其翻转。

如图4所示，经破碎机构剪碎的料件通过传送机构输送至投料机构3，投料机构3通过溜槽等与本发明的预热装置5进料口连接，熔炼炉6上设置有投料井64和余热排气口65，投料井64与出料口592之间通过卸料管道63等连接，余热排气口65通过烟道62与余热进气口591连接，该排烟口通过管道连接有除尘装置4。

本发明，在熔炼炉熔炼之前设置预热装置对料件进行预热，使进入熔炼炉的料件温度能够达到300°至400°，减小与熔炼炉的温差，防止冷却的料件进入熔炼炉后发生爆炸，同时能够提高熔炼的效率，减少熔炼炉的燃烧加热时间；由于采用熔炼炉的烟气对料件进行预热，使得熔炼炉排气的余热得到充分利用，减少能量损失，降低能耗，实现能源的循环利用。

第二刮料板的方向与第一刮料板倾斜方向相反，而内滚筒和外滚筒同步转动，因此料件由内滚筒进入，经过进料端传送至出料端并进行热交换后，落入外滚筒靠近出料口的一端，再由外滚筒将料件传送至进料端，通过设置导板等机构使料件再次进入内滚筒内，从而使得料件持续在内滚筒和外滚筒内循环运动而预热。双层滚筒结构的设置，熔炼炉不需要加入料件时，可以使料件在内滚筒和外滚筒内来回运动，保证料件的温度，在需要加料时，打开出料口加入即可，由于热气进入滚筒后内滚筒内为主要换热通道，因此料件优选由内滚筒进入，当然料件也可由外滚筒与内滚筒之间的空间进入。该装置也可以用于再生金属的熔炼，如再生铝。

任何熟悉此技术的人士皆可在不违背发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种有色金属熔炼的预热装置，其特征在于：包括支撑机构，支撑机构上安装有滚筒以及驱动滚筒转动的驱动机构，滚筒两端封闭，并在滚筒内形成预热腔室，所述滚筒一端设置有进料口，另一端设置有出料口，该滚筒上还设置有与预热腔室相通的余热进气口，所述滚筒内壁上倾斜设置有多个刮料板，当驱动装置驱动滚筒转动时，滚筒内的待加热料件在刮料板作用下向出料口方向运动；所述滚筒包括同轴设置的内滚筒和外滚筒，内滚筒的长度小于所述外滚筒的长度，内滚筒和外滚筒之间通过支架固定，所述内滚筒内壁上倾斜设置有多个第一刮料板，外滚筒内壁上倾斜设置有多个第二刮料板，所述第二刮料板和第一刮料板的倾斜方向相反；所述第一刮料板与内滚筒中心线之间的夹角为3°～5°，第二刮料板与外滚筒中心线之间的夹角为-3°～-5°；外滚筒第二刮料板的方向与第一刮料板倾斜方向相反，而内滚筒和外滚筒同步转动，因此料件由内滚筒进入，经过进料端传送至出料端并进行热交换后，落入外滚筒靠近出料口的一端，再由外滚筒将料件传送至进料端，通过设置导板机构使料件再次进入内滚筒内，从而使得料件持续在内滚筒和外滚筒内循环运动而预热。

2.根据权利要求1所述的一种有色金属熔炼的预热装置，其特征在于：所述支撑机构上设置第一端盖和第二端盖，第一端盖和第二端盖分别罩住滚筒进料端和出料端，并将所述滚筒两端密封，所述余热进气口开设在第二端盖中央，所述出料口位于余热进气口下方的第二端盖上，该出料口上设置有用于接料和关闭出料口的门板结构，所述进料口设在第一端盖上。

3.根据权利要求2所述的一种有色金属熔炼的预热装置，其特征在于：所述门板结构包括门板、横杆和两个气缸，所述横杆水平设置在滚筒的出料端，所述门板固定在横杆上，所述横杆的两端伸出滚筒两侧，并分别固定连接有转臂，两个所述气缸竖直设置在滚筒出料端的两侧，气缸下端与支撑座铰接，气缸上端与所述转臂铰接。

4.根据权利要求1所述的一种有色金属熔炼的预热装置，其特征在于：所述驱动机构包括安装在支撑机构上的电机，电机输出轴上连接有拖轮，拖轮与外滚筒外壁上设置的扁带配合驱动外滚筒转动，所述外滚筒外壁还设置有保温层。

5.根据权利要求1所述的一种有色金属熔炼的预热装置，其特征在于：熔炼炉燃烧后的废气为预热热源，所述余热进气口通过烟道与熔炼炉的排气口连接，所述外滚筒上靠近进料口的一端设置有排烟口，该排烟口通过管道连接有除尘装置。