CN109628749B - 一种铝熔炼炉燃烧设备用排渣装置 - Google Patents

一种铝熔炼炉燃烧设备用排渣装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铝熔炼炉燃烧设备用排渣装置，涉及金属熔炼技术领域，该铝熔炼炉燃烧设备用排渣装置包括搅拌釜、设置在搅拌釜内的搅拌轴、嵌装在搅拌釜底部的滤网和连接在搅拌釜下表面且覆盖滤网的收集箱体，还包括冷却釜，所述冷却釜的底部通过安装有第一电控阀门的接通管与搅拌釜的顶部接通，所述搅拌釜的底端通过回流管与冷却釜的顶部接通，回流管上安装有第一泵体；在本发明中，使浮渣混合物可以在搅拌釜和冷却釜内循环的流动，从而快速的析出铝渣，不需要人工作业来完成对浮渣混合物的冷却摊铺和人力将冷却摊铺后的浮渣在加入到搅拌釜内，节省了大量的人力，工人也不会直接接触高温浮渣，提高了安全能力。

Description

一种铝熔炼炉燃烧设备用排渣装置
技术领域
本发明涉及金属熔炼技术领域，具体是一种铝熔炼炉燃烧设备用排渣装置。
背景技术
再生资源回收利用是当前节能环保领域的重要课题，目前，再生资源的回收主要集中在废钢铁、有色金属(如铝、铜等)、废纸、废塑料等几大方面。铝制品的回收利用主要是将含铝的金属零件破碎到一定规格后，放入熔铝炉中进行熔炼，在700℃左右的高温及催化剂作用下熔融成铝液，铝液流入模具成型，经冷却后形成高纯度的铝锭。从成本考虑，提高铝材料的回收率是降低生产成本的主要途径。
在熔炼过程中，铝液表面会生成大量浮渣，需要及时进行清除，这些浮渣主要由聚合物分解物等杂质构成；杂质表面多孔，其中也裹覆有较多的熔融状态的铝，一般含铝量会达到10wt％甚至更多，因此，会对清除出来的浮渣进行冷却及翻炒，使浮渣中的铝成分快速凝固析出，再进行收集回收。由于浮渣初始温度较高(700℃左右)，其中分布的熔融状态的铝体积较小，在冷却过程中一方面会使铝液与空气接触氧化，造成损失，另一方面也不利于人工操作处理，冷却速度慢，包覆在浮渣内部的熔融铝难于析出，铝回收效率较低，正常情况下只有30-50％左右。
在授权公告号为CN206521514U的中国专利中公开了一种废铝熔炼浮渣回收装置，包括浮渣翻拣装置及循环水冷却平台；所述浮渣翻拣装置包括搅拌釜、搅拌桨以及驱动搅拌桨运行的电机，所述搅拌釜顶端中心开设有搅拌孔，所述搅拌桨穿过所述搅拌孔竖直设立于所述搅拌釜内，所述搅拌釜的上部开设有进料口，进料口上对应设置有进料料斗，所述搅拌釜的下部开设有出料口，所述搅拌釜的底端中心开设有铝渣滤孔；所述循环水冷却平台对应设置于所述搅拌釜出料口的下部，所述循环水冷却平台包括水平设置的密封水冷箱体，所述水冷箱体侧边上分别设置有进水口及出水口，所述进水口通过水管连接压力水，所述出水口通过另一根水管连接到循环水池。
在上述技术方案中，在搅拌釜内搅拌后的浮渣通过出料口散落到循环水冷却平台的水冷箱体顶面上，人工将浮渣沿箱体顶面铺开，使其中的小尺寸熔融铝在循环水冷作用下快速冷却凝结，形成小颗粒铝渣，然后再将冷箱体顶面上的浮渣放入到搅拌釜内搅拌，此过程重复3-5次才能完全析出铝渣，因此工人体力消耗巨大，并且也限制了铝渣回收效率，由于工人需要直接对高温浮渣进行摊铺，也存在安全风险。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种铝熔炼炉燃烧设备用排渣装置，解决了现有技术中工人体力消耗巨大，并且也限制了铝渣回收效率，由于工人需要直接对高温浮渣进行摊铺，也存在安全风险的问题。
为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
一种铝熔炼炉燃烧设备用排渣装置，包括搅拌釜、设置在搅拌釜内的搅拌轴、嵌装在搅拌釜底部的滤网和连接在搅拌釜下表面且覆盖滤网的收集箱体，还包括冷却釜，所述冷却釜的底部通过安装有第一电控阀门的接通管与搅拌釜的顶部接通，所述搅拌釜的底端通过回流管与冷却釜的顶部接通，回流管上安装有第一泵体。
作为本发明再进一步的方案：所述冷却釜上安装有第一电机，所述搅拌轴延伸至冷却釜内且搅拌轴的端部与第一电机的输出端连接，位于冷却釜内的搅拌轴上安装有混合机构，位于搅拌釜内的搅拌轴上安装有搅拌机构。
作为本发明再进一步的方案：所述混合机构为翻料板。
作为本发明再进一步的方案：所述混合机构包括设置在搅拌釜内的筒体，筒体朝向搅拌釜内壁的一端开设有喷射孔，筒体内设置有活塞，活塞的另一侧铰接有连接臂，所述搅拌轴与筒体位置对应处具有曲轴段，曲轴段上转动安装有套体，所述连接臂的另一端与套体铰接。
作为本发明再进一步的方案：所述搅拌机构为U型架，U型架与搅拌釜的内壁接触。
作为本发明再进一步的方案：所述搅拌釜的外部设置有保温夹套，保温夹套上接通有热油输入管和热油输出管，所述冷却釜的外部设置有冷却夹套，冷却夹套上接通有冷油输入管和冷油输出管。
作为本发明再进一步的方案：还包括一热泵系统，所述热泵系统包括冷凝器和蒸发器，冷凝器和蒸发器通过两根管道接通，两根管道上分别安装有膨胀阀和压缩泵，所述冷凝器和蒸发器分别安装在制热箱和制冷箱内，所述制热箱与热油输入管和热油输出管接通，热油输入管上安装有第二泵体，所述制冷箱与冷油输入管和冷油输出管接通，冷油输入管上安装有第三泵体。
作为本发明再进一步的方案：所述搅拌釜的正下方设置有呈下凹形状的料盘，料盘的外侧连接有上端开口的料框，料框与安装在搅拌釜的表面上的支腿连接，支腿上安装有第二电机，第二电机的输出端与间歇传动机构的输入端连接，间歇传动机构的输出端连接有转轴，转轴与料盘的下表面中心处连接。
作为本发明再进一步的方案：所述料盘接通有铝渣排管，铝渣排管上安装有第二电控阀门。
作为本发明再进一步的方案：所述间歇传动机构包括壳体和安装在壳体内的槽轮机构，所述第二电机的输出端与槽轮机构的输入端连接，所述转轴与槽轮机构的输出端连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、在本发明中，使浮渣混合物可以在搅拌釜和冷却釜内循环的流动，从而快速的析出铝渣，不需要人工作业来完成对浮渣混合物的冷却摊铺和人力将冷却摊铺后的浮渣在加入到搅拌釜内，节省了大量的人力，工人也不会直接接触高温浮渣，提高了安全能力；
2、浮渣混合物往复的吸入到筒体内后再通过喷射孔喷出，喷出的浮渣混合物冲击到冷却釜的内壁上，使浮渣混合物能够充分的与冷却釜的内壁导热，使浮渣混合物快速冷却，大幅提高冷却效果和效率；
3、在本发明中，通过设置一个热泵系统，即可满足对搅拌釜的保温目的和对冷却釜的持续冷却目的，结构简单，使用成本低；
4、料盘的间歇转动，位于料盘上的高纯度的铝渣中的浮渣杂质由于离心力的作用，使其滚出料盘的边缘侧进入到料框内，则使铝渣的纯度进一步提高。
附图说明
图1为本发明的第一实施例主视图；
图2为本发明的第二实施例主视图；
图3为图2中Ⅰ的放大示意图；
图4为本发明的第三实施例主视图；
图5为本发明的第四实施例主视图；
图6为图5中沿A-A线的剖视图；
图7为图5中沿B-B线的剖视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，一种铝熔炼炉燃烧设备用排渣装置，包括搅拌釜1、设置在搅拌釜1内的搅拌轴6、嵌装在搅拌釜1底部的滤网15和连接在搅拌釜1下表面且覆盖滤网15的收集箱体16，且搅拌釜1上接通有带有第三电控阀门14的进料管13，铝熔炼炉内的浮渣通过进料管13进入到搅拌釜1内，并且在浮渣进入到搅拌釜1内后关闭第三电控阀门14，收集箱体16的下部接通有带有第四电控阀门18的出料管17，在搅拌釜1内析出的铝块通过滤网15进入到收集箱体16内，并且通过出料管18可以排出铝块。
该排渣装置还包括冷却釜3，所述冷却釜3的底部通过安装有第一电控阀门12的接通管11与搅拌釜1的顶部接通，所述搅拌釜1的底端通过回流管9与冷却釜3的顶部接通，回流管9上安装有第一泵体10，通过回流管9和第一泵体10可以使部分析出铝块的浮渣混合物进入到冷却釜3内。具体的，所述冷却釜3上安装有第一电机5，所述搅拌轴6延伸至冷却釜3内且搅拌轴6的端部与第一电机5的输出端连接，位于搅拌釜1内的搅拌轴6上安装有搅拌机构8。
将浮渣混合物通过进料管13注入到搅拌釜1内后，通过外置的开关第一电机5，搅拌轴6的转动带动搅拌机构8的运行，具体的，所述搅拌机构8为U型架801，U型架801与搅拌釜1的内壁接触，则使U型架801对位于搅拌釜1内的浮渣混合物进行搅拌，搅拌速度为50-80转/min，使浮渣混合物中的较大块的熔融铝沉降凝结成球状，并且从滤网15排到收集箱体16内，搅拌时间为1-3min，使大块滤渣基本排完，然后通过启动第一泵体10，使搅拌釜1内的浮渣混合物通过回流管9进入到冷却釜3内，浮渣混合物受到冷却作用后，使浮渣混合物中的小尺寸的熔融铝快速冷却凝结，形成小颗粒铝渣，此时的铝渣混杂在浮渣混合物内，在冷却釜3内冷却1-2min后，通过外置的开关打开第一电控阀门12，使浮渣混合物内通过接通管11再次进入到搅拌釜1内，搅拌速度为70-90转/min，使浮渣混合物内已经生成的小颗粒铝渣沉降至收集箱体16内，搅拌时间为1-2min，因此通过重复上述的步骤2-4次，则可以使渣混合物裹覆的熔融铝尽量析出，则此时的收集箱体16内收集到浓度较高的铝渣，便于对铝渣的回收利用，节约成本，而剩下的浮渣混合物则可以通过设置在搅拌釜1底部的排渣管(图中未示出)来排出，排出的浮渣混合则含有有机元素分和微量元素，可以进行后续的发酵处理等，作为有机肥或其它用途，提高了浮渣利用率，保护环境的同时，节约成本。
在本发明中，使浮渣混合物可以在搅拌釜1和冷却釜3内循环的流动，从而快速的析出铝渣，不需要人工作业来完成对浮渣混合物的冷却摊铺和人力将冷却摊铺后的浮渣在加入到搅拌釜内，节省了大量的人力，工人也不会直接接触高温浮渣，提高了安全能力。
进一步的，位于冷却釜3内的搅拌轴6上安装有混合机构7，搅拌轴6的转动混合机构7运行，提高浮渣混合物与冷却釜3的接触效率，使浮渣混合物冷却快速且冷却均匀，提高铝渣析出的效率和质量。
具体的，如图1所示，所述混合机构7为翻料板701，结构简单、使用成本低，一定程度上提高了浮渣混合物与冷却釜3的内壁的接触效果。
实施例2：
如图2和3所示，和实施例1的不同之处仅在于，所述混合机构7包括设置在搅拌釜1内的筒体711，筒体711朝向搅拌釜1内壁的一端开设有喷射孔712，筒体711内设置有活塞713，活塞713的另一侧铰接有连接臂714，所述搅拌轴6与筒体711位置对应处具有曲轴段601，曲轴段601上转动安装有套体715，所述连接臂714的另一端与套体715铰接；搅拌轴6的转动使曲轴段601进行旋转，如图3所示，套体715跟随曲轴段601旋转，通过连接臂714的传动作用，使活塞713在筒体711内的往复的移动，因此使浮渣混合物往复的吸入到筒体711内后再通过喷射孔712喷出，喷出的浮渣混合物冲击到冷却釜3的内壁上，使浮渣混合物能够充分的与冷却釜3的内壁导热，使浮渣混合物快速冷却，大幅提高冷却效果和效率。
实施例3：
在实施例1的基础上，如图4所示，所述搅拌釜1的外部设置有保温夹套2，保温夹套2上接通有热油输入管19和热油输出管20，所述冷却釜3的外部设置有冷却夹套4，冷却夹套4上接通有冷油输入管22和冷油输出管21，还包括一热泵系统，所述热泵系统包括冷凝器24和蒸发器26，冷凝器24和蒸发器26通过两根管道接通，两根管道上分别安装有膨胀阀27和压缩泵28，所述冷凝器24和蒸发器26分别安装在制热箱23和制冷箱25内，所述制热箱23与热油输入管19和热油输出管20接通，热油输入管19上安装有第二泵体29，所述制冷箱25与冷油输入管22和冷油输出管21接通，冷油输入管22上安装有第三泵体30；在本实施例中，由于热泵系统系统中的冷凝器24会释放大量的热量，因此使制热箱23内的油液吸收大量的热量而温度升高，通过第二泵体29以及热油输入管19和热油输出管20的作用，使油液进入到保温夹套2内，从而实现了对搅拌釜1保温的目的，同样的原理，由于热泵系统系统中的蒸发器26会吸收大量的热量，因此使制冷箱25内的油液被吸收走大量的热量而温度降低，通过第三泵体30以及冷油输入管22和冷油输出管21的作用，使油液进入到冷却夹套4内，从而实现了对冷却釜3持续冷却的目的，因此在本实施例中，通过设置一个热泵系统，即可满足对搅拌釜1的保温目的和对冷却釜3的持续冷却目的，结构简单，使用成本低。
实施例4：
在实施例1的基础上，如图5-7所示，所述搅拌釜1的正下方设置有呈下凹形状的料盘32，料盘32的外侧连接有上端开口的料框33，料框33与安装在搅拌釜1的表面上的支腿31连接，支腿31上安装有第二电机38，第二电机38的输出端与间歇传动机构的输入端连接，具体的，所述间歇传动机构包括壳体36和安装在壳体36内的槽轮机构37，所述第二电机38的输出端与槽轮机构37的输入端连接，转轴39与槽轮机构37的输出端连接，转轴39与料盘32的下表面中心处连接；位于收集箱体16内纯度较高的铝渣通过出料管17进入到料盘32内，通过外置的开关启动第二电机38，通过槽轮机构37的传动作用，使转轴39进行间歇转动，从而带动料盘32的间歇转动，位于料盘32上的高纯度的铝渣中的浮渣杂质由于离心力的作用，使其滚出料盘32的边缘侧进入到料框33内，则使铝渣的纯度进一步提高。
进一步的，所述料盘32接通有铝渣排管34，铝渣排管34上安装有第二电控阀门35，通过开启第二电控阀门35则可以使铝渣在进一步的去除杂质后，可以通过铝渣排管34排出并被运至铝熔炼炉内，实现了高纯度铝渣的回收利用。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (9)

1.一种铝熔炼炉燃烧设备用排渣装置，包括搅拌釜(1)、设置在搅拌釜(1)内的搅拌轴(6)、嵌装在搅拌釜(1)底部的滤网(15)和连接在搅拌釜(1)下表面且覆盖滤网(15)的收集箱体(16)，其特征是，还包括冷却釜(3)，所述冷却釜(3)的底部通过安装有第一电控阀门(12)的接通管(11)与搅拌釜(1)的顶部接通，所述搅拌釜(1)的底端通过回流管(9)与冷却釜(3)的顶部接通，回流管(9)上安装有第一泵体(10)；
所述冷却釜(3)上安装有第一电机(5)，所述搅拌轴(6)延伸至冷却釜(3)内且搅拌轴(6)的端部与第一电机(5)的输出端连接，位于冷却釜(3)内的搅拌轴(6)上安装有混合机构(7)，位于搅拌釜(1)内的搅拌轴(6)上安装有搅拌机构(8)。
2.根据权利要求1所述的铝熔炼炉燃烧设备用排渣装置，其特征是，所述混合机构(7)为翻料板(701)。
3.根据权利要求1所述的铝熔炼炉燃烧设备用排渣装置，其特征是，所述混合机构(7)包括设置在搅拌釜(1)内的筒体(711)，筒体(711)朝向搅拌釜(1)内壁的一端开设有喷射孔(712)，筒体(711)内设置有活塞(713)，活塞(713)的另一侧铰接有连接臂(714)，所述搅拌轴(6)与筒体(711)位置对应处具有曲轴段(601)，曲轴段(601)上转动安装有套体(715)，所述连接臂(714)的另一端与套体(715)铰接。
4.根据权利要求1所述的铝熔炼炉燃烧设备用排渣装置，其特征是，所述搅拌机构(8)为U型架(801)，U型架(801)与搅拌釜(1)的内壁接触。
5.根据权利要求1所述的铝熔炼炉燃烧设备用排渣装置，其特征是，所述搅拌釜(1)的外部设置有保温夹套(2)，保温夹套(2)上接通有热油输入管(19)和热油输出管(20)，所述冷却釜(3)的外部设置有冷却夹套(4)，冷却夹套(4)上接通有冷油输入管(22)和冷油输出管(21)。
6.根据权利要求5所述的铝熔炼炉燃烧设备用排渣装置，其特征是，还包括一热泵系统，所述热泵系统包括冷凝器(24)和蒸发器(26)，冷凝器(24)和蒸发器(26)通过两根管道接通，两根管道上分别安装有膨胀阀(27)和压缩泵(28)，所述冷凝器(24)和蒸发器(26)分别安装在制热箱(23)和制冷箱(25)内，所述制热箱(23)与热油输入管(19)和热油输出管(20)接通，热油输入管(19)上安装有第二泵体(29)，所述制冷箱(25)与冷油输入管(22)和冷油输出管(21)接通，冷油输入管(22)上安装有第三泵体(30)。
7.根据权利要求1-6任一所述的铝熔炼炉燃烧设备用排渣装置，其特征是，所述搅拌釜(1)的正下方设置有呈下凹形状的料盘(32)，料盘(32)的外侧连接有上端开口的料框(33)，料框(33)与安装在搅拌釜(1)的表面上的支腿(31)连接，支腿(31)上安装有第二电机(38)，第二电机(38)的输出端与间歇传动机构的输入端连接，间歇传动机构的输出端连接有转轴(39)，转轴(39)与料盘(32)的下表面中心处连接。
8.根据权利要求7所述的铝熔炼炉燃烧设备用排渣装置，其特征是，所述料盘(32)接通有铝渣排管(34)，铝渣排管(34)上安装有第二电控阀门(35)。
9.根据权利要求7所述的铝熔炼炉燃烧设备用排渣装置，其特征是，所述间歇传动机构包括壳体(36)和安装在壳体(36)内的槽轮机构(37)，所述第二电机(38)的输出端与槽轮机构(37)的输入端连接，所述转轴(39)与槽轮机构(37)的输出端连接。
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