CN109945651A - 一种智能型熔炼炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能型熔炼炉，其特征在于，包括基座及可相对基座翻转的熔炼炉本体；熔炼炉本体内设有空腔及烧嘴组；熔炼炉本体的周侧上设有若干个与空腔连通的进料口；空腔底部包括与基座平行的水平部；水平部的周侧朝进料口延伸有斜面部；斜面部与进料口连接；于进料口处，熔炼炉本体上设有可翻转盖合进料口的端盖块；空腔内设有清洗装置；清洗装置包括喷淋组件；喷淋组件包括喷水头和高压喷气头；喷水头和高压喷气头连通并形成有朝向空腔内壁的高压出水口；还包括远程控制系统，清洗装置与控制系统通信连接。本发明具有自动化及智能化程度高、减少劳动力提高生产效率的优点。

Description

一种智能型熔炼炉

技术领域

本发明涉及金属冶炼领域，具体而言，涉及一种智能型熔炼炉。

背景技术

金属的冶炼，就是把金属从化合态变为游离态。常用冶炼法：用碳一氧化碳氢气等还原剂与金属氧化物在高温下反应。冶炼的原理：1.还原法：金属氧化物(与还原剂共热)冶炼成游离态金属；2.置换法：金属盐溶液(加入活泼金属)冶炼成游离态金属；其中，火法冶炼又称为干式冶金，把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温，熔化为金属液体，生成所需的化学反应，从而分离出粗金属，然后再将粗金属精炼。而湿法冶金是用酸、碱、盐类的水溶液，以化学方法从矿石中提取所需金属组分，然后用水溶液电解等各种方法制取金属。此法主要应用在低本位、难熔化或微粉状的矿石。现在世界上有75％的锌和镉是采用焙烧-浸取-水溶液电解法制成的。这种方法已大部分代替了过去的火法炼锌。其他难于分离的金属如镍-钴，锆-铪，钽-铌及稀土金属都采用湿法冶金的技术如溶剂萃取或离子交换等新方法进行分离，取得显著的效果。

熔炼炉是指熔化金属锭和一些废旧金属并加入必要的合金成分，经过扒渣、精炼等操作将它们熔炼成所需要的合金的设备。熔炼炉应满足以下基本要求：

①熔化速度要快；

②熔池的表面积与熔池深度之比应尽可能小；

③熔池内金属温度要均匀；

④炉子的热效率要高；

⑤工艺操作方便，装炉及熔炼的所有工序应尽可能采用机械化、自动化方法操作；

⑥熔炉砌体的化学稳定性及各方面性能能保证熔体的质量。

熔炼炉是金属领域必不可少的冶炼工具，熔炼炉温度高，操作繁琐，对工人的体力要求高，而且现有的熔炼炉多为人为操作，熔炼炉的倾倒事故并造成人员伤亡的时间屡屡出现，因此，需要开发一种智能型熔炼炉，让工人无需在车间就能完成金属冶炼作业，从而使工人避免熔炼炉的废气和高温的危害。

发明内容

本发明提出了一种智能型熔炼炉以解决所述问题之一，

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能型熔炼炉，其特征在于，包括基座及可相对所述基座翻转的熔炼炉本体；所述熔炼炉本体内设有空腔及烧嘴组；所述熔炼炉本体的周侧上设有若干个与所述空腔连通的进料口；所述空腔底部包括与所述基座平行的水平部；所述水平部的周侧朝所述进料口延伸有斜面部；所述斜面部与所述进料口连接；于所述进料口处，所述熔炼炉本体上设有可翻转盖合所述进料口的端盖块；所述空腔内设有用于清洗所述空腔的清洗装置；所述清洗装置包括喷淋组件；所述喷淋组件包括与外界水箱连通的喷水头和与外界高压气泵连通的高压喷气头；所述喷水头和所述高压喷气头连通并形成有朝向所述空腔内壁的高压出水口；还包括远程控制系统，所述清洗装置与所述控制系统通信连接。

优选的是，所述水平部与所述斜面部形成有145°～155°的夹角。

优选的是，还包括搅拌装置；所述水平部上开设有用于安装所述搅拌装置的凹槽。

优选的是，所述搅拌装置为电磁搅拌器或永磁搅拌器；所述电磁搅拌器或永磁搅拌器与所述远程控制系统通信连接。

优选的是，还包括驱动所述熔炼炉本体相对所述基座翻转且与远程控制系统通信连接的驱动装置；所述驱动装置为驱动气缸；所述驱动气缸包括驱动缸本体和活动部；所述驱动缸本体固定于所述基座上。

优选的是，所述熔炼炉本体的一端侧与所述基座铰接，另一端侧与所述活动部连接。

优选的是，所述熔炼炉呈柱状结构设计；于所述熔炼炉本体的周侧上还设有用于通入助燃气体的进气口、用于排出废气的排烟口和用于安装烧嘴组的安装口。

优选的是，所述烧嘴组包括第一烧嘴和第二烧嘴；所述安装口包括用于安装所述第一烧嘴的第一安装口，用于安装所述第二烧嘴的第二安装口；所述第一安装口和进气口相对布置；所述第二安装口与所述排烟口相对布置。

优选的是，所述熔炼炉本体包括顶部设有开口的炉身和盖合于开口上的炉盖；所述空腔形成于所述炉身内。

优选的是，所述空腔内还设有用于监测废气中有害物质的VOC传感器、监测空腔内氧气含量氧气传感器和监测空腔内温度传感器；所述VOC传感器、氧气传感器和温度传感器均与所述远程控制系统通信连接。

本发明所取得的有益技术效果是：

1、熔池的表面积与熔池深度之比小。

2、可容量大，提高生产效率。

3、自动化程度高，避免人工接触熔炼炉。

4、减少劳动力，提高安全性。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明实施例1～3中一种智能型熔炼炉的结构示意图之一；

图2是本发明实施例1～3中一种智能型熔炼炉的结构示意图之二。

附图标记说明：1-基座；2-熔炼炉本体；21-炉身；22-炉盖；3-空腔；31-水平部；32-斜面部；4-进料口；5-端盖块；6-驱动气缸；61-驱动缸本体；62-活动部；7-进气口；8-排烟口；9-第一安装口；10-第二安装口；11-隔热层；12-电磁搅拌器；13-清洗装置。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

实施例一：

如图1～2所示，一种智能型熔炼炉，包括基座1及可相对所述基座1翻转的熔炼炉本体2；所述熔炼炉本体2内设有空腔3及烧嘴组；所述熔炼炉本体2的周侧上设有2个与所述空腔3连通的进料口4；所述空腔3底部包括与所述基座1平行的水平部31；所述水平部31的周侧朝所述进料口4延伸有斜面部32；所述斜面部32与所述进料口4连接；于所述进料口4处，所述熔炼炉本体2上设有可翻转盖合所述进料口 4的端盖块5；所述空腔3内设有用于清洗所述空腔3的清洗装置13；所述清洗装置 13包括喷淋组件；所述喷淋组件包括与外界水箱连通的喷水头和与外界高压气泵连通的高压喷气头；所述喷水头和所述高压喷气头连通并形成有朝向所述空腔3内壁的高压出水口；还包括远程控制系统，所述清洗装置与所述控制系统通信连接；所述空腔 3内还设有用于监测废气中有害物质的VOC传感器、监测空腔3内氧气含量氧气传感器和监测空腔3内温度传感器；所述VOC传感器、氧气传感器和温度传感器均与所述远程控制系统通信连接。

其中，所述水平部31与所述斜面部32形成有150°的夹角。

其中，还包括搅拌装置；所述水平部31上开设有用于安装所述搅拌装置的凹槽；所述搅拌装置为电磁搅拌器且与所述远程控制系统通信连接。

本实施例1还包括驱动所述熔炼炉本体2相对所述基座1翻转且与远程控制系统通信连接的驱动装置；所述驱动装置为驱动气缸6；所述驱动气缸6包括驱动缸本体 61和活动部62；所述驱动缸本体61固定于所述基座1上；所述熔炼炉本体2的一端侧与所述基座1铰接，另一端侧与所述活动部62连接。

本实施例1的所述熔炼炉呈柱状结构设计；于所述熔炼炉本体2的周侧上还设有用于通入助燃气体的进气口7、用于排出废气的排烟口8和用于安装烧嘴组的安装口；其中，所述烧嘴组包括第一烧嘴和第二烧嘴，对应有第一安装口9和第二安装口10；所述第一安装口9和进气口相对布置；所述第二安装口10与所述排烟口8相对布置。

本实施例1所述熔炼炉本体2包括顶部设有开口的炉身21和盖合于开口上的炉盖22；所述空腔3形成于所述炉身21内；所述炉身21开口处与所述空腔3的底部的垂直距离为1850mm，从而大大增加了容纳金属的容纳量。

首先，将金属废料从进料口4送进熔炼炉本体2内的空腔3，然后将端盖块5盖合于进料口4上，放置热量散热至外部空气，浪费资源；进一步，启动烧嘴组对金属熔液进行加热，同时外界设备通过进气口7向空腔3内进行加入助燃气体，从而提高空腔3内的温度；在这个过程中产生的气体通过排烟口8排出。当金属冶炼完成，驱动气缸6驱动熔炼炉本体2翻转，空腔3内的金属熔液沿斜面部32流向进料口4，输出到外界收集装置。

冶炼结束后，空腔3内会出现大量的残渣，而且空腔3的内壁、进料口4等等的位置会残留大量污垢和油污，如果不清理会导致后续金属的冶炼杂质太多，影响成型产品的质量。因此，在冶炼结束后，需要通过远程控制系统控制清洗装置13对空腔3 进行清洗，通过高压水对空腔3进行冲洗，最后通过驱动气缸6驱动熔炼炉本体2进行翻转，使污水和残渣从进料口4导出。

而空腔3内的VOC传感器、氧气传感器和温度传感器，可以让工人远程监测空腔 3内的实时情况，避免氧气不足而燃烧不充分，避免废气排放量过大造成污染，避免温度起伏太多造成品质下降。

实施例二：

如图1～2所示，一种智能型熔炼炉，包括基座1及可相对所述基座1翻转的熔炼炉本体2；所述熔炼炉本体2内设有空腔3及烧嘴组；所述熔炼炉本体2的周侧上设有2个与所述空腔3连通的进料口4；所述空腔3底部包括与所述基座1平行的水平部31；所述水平部31的周侧朝所述进料口4延伸有斜面部32；所述斜面部32与所述进料口4连接；于所述进料口4处，所述熔炼炉本体2上设有可翻转盖合所述进料口 4的端盖块5；所述端盖块5上设有用于放置热量流失的隔热层；所述空腔3内设有用于清洗所述空腔3的清洗装置13；所述清洗装置13包括喷淋组件；所述喷淋组件包括与外界水箱连通的喷水头和与外界高压气泵连通的高压喷气头；所述喷水头和所述高压喷气头连通并形成有朝向所述空腔3内壁的高压出水口；还包括远程控制系统，所述清洗装置与所述控制系统通信连接；所述空腔3内还设有用于监测废气中有害物质的VOC传感器、监测空腔3内氧气含量氧气传感器和监测空腔3内温度传感器；所述VOC传感器、氧气传感器和温度传感器均与所述远程控制系统通信连接。

其中，所述水平部31与所述斜面部32形成有150°的夹角。

其中，还包括搅拌装置；所述水平部31上开设有用于安装所述搅拌装置的凹槽；所述搅拌装置为电磁搅拌器且与所述远程控制系统通信连接。

本实施例2还包括驱动所述熔炼炉本体2相对所述基座1翻转且与所述远程控制系统通信连接的驱动装置；所述驱动装置为驱动气缸6；所述驱动气缸6包括驱动缸本体61和活动部62；所述驱动缸本体61固定于所述基座1上；所述熔炼炉本体2的一端侧与所述基座1铰接，另一端侧与所述活动部62连接。

本实施例2的所述熔炼炉呈柱状结构设计；于所述熔炼炉本体2的周侧上还设有用于通入助燃气体的进气口7、用于排出废气的排烟口8和用于安装烧嘴组的安装口；其中，所述烧嘴组包括第一烧嘴和第二烧嘴，对应有第一安装口9和第二安装口10；所述第一安装口9和进气口相对布置；所述第二安装口10与所述排烟口8相对布置。本实施例1所述熔炼炉本体2包括顶部设有开口的炉身21和盖合于开口上的炉盖22；所述空腔3形成于所述炉身21内；所述炉身21开口处与所述空腔3的底部的垂直距离为1850mm。

首先，将金属废料从进料口4送进熔炼炉本体2内的空腔3，然后将端盖块5盖合于进料口4上，放置热量散热至外部空气，浪费资源；进一步，启动烧嘴组对金属熔液进行加热，同时外界设备通过进气口7向空腔3内进行加入助燃气体，从而提高空腔3内的温度；在这个过程中产生的气体通过排烟口8排出。当金属冶炼完成，驱动气缸6驱动熔炼炉本体2翻转，空腔3内的金属熔液沿斜面部32流向进料口4，输出到外界收集装置。

冶炼结束后，空腔3内会出现大量的残渣，而且空腔3的内壁、进料口4等等的位置会残留大量污垢和油污，如果不清理会导致后续金属的冶炼杂质太多，影响成型产品的质量。因此，在冶炼结束后，需要通过远程控制系统控制清洗装置13对空腔3 进行清洗，通过高压水对空腔3进行冲洗，最后通过驱动气缸6驱动熔炼炉本体2进行翻转，使污水和残渣从进料口4导出。

而空腔3内的VOC传感器、氧气传感器和温度传感器，可以让工人远程监测空腔 3内的实时情况，避免氧气不足而燃烧不充分，避免废气排放量过大造成污染，避免温度起伏太多造成品质下降。

实施例三：

如图1～2所示，一种智能型熔炼炉，包括基座1及可相对所述基座1翻转的熔炼炉本体2；所述熔炼炉本体2内设有空腔3及烧嘴组；所述熔炼炉本体2的周侧上设有2个与所述空腔3连通的进料口4；所述空腔3底部包括与所述基座1平行的水平部31；所述水平部31的周侧朝所述进料口4延伸有斜面部32；所述斜面部32与所述进料口4连接；于所述进料口4处，所述熔炼炉本体2上设有可翻转盖合所述进料口4的端盖块5；所述端盖块上设有用于放置热量流失的隔热层11；所述空腔3内设有用于清洗所述空腔3的清洗装置13；所述清洗装置13包括喷淋组件；所述喷淋组件包括与外界水箱连通的喷水头和与外界高压气泵连通的高压喷气头；所述喷水头和所述高压喷气头连通并形成有朝向所述空腔3内壁的高压出水口；还包括远程控制系统，所述清洗装置与所述控制系统通信连接；所述空腔3内还设有用于监测废气中有害物质的VOC传感器、监测空腔3内氧气含量氧气传感器和监测空腔3内温度传感器；所述VOC传感器、氧气传感器和温度传感器均与所述远程控制系统通信连接。

其中，所述水平部31与所述斜面部32形成有150°的夹角。

其中，还包括搅拌装置；所述水平部31上开设有用于安装所述搅拌装置的凹槽；所述搅拌装置为电磁搅拌器12且与所述远程控制系统通信连接。

本实施例3还包括驱动所述熔炼炉本体2相对所述基座1翻转且与所述远程控制系统通信连接的驱动装置；所述驱动装置为驱动气缸6；所述驱动气缸6包括驱动缸本体61和活动部62；所述驱动缸本体61固定于所述基座1上；所述熔炼炉本体2的一端侧与所述基座1铰接，另一端侧与所述活动部62连接。

本实施例3的所述熔炼炉呈柱状结构设计；于所述熔炼炉本体2的周侧上还设有用于通入助燃气体的进气口7、用于排出废气的排烟口8和用于安装烧嘴组的安装口；其中，所述烧嘴组包括第一烧嘴和第二烧嘴，对应有第一安装口9和第二安装口10；所述第一安装口9和进气口相对布置；所述第二安装口10与所述排烟口8相对布置。本实施例1所述熔炼炉本体2包括顶部设有开口的炉身21和盖合于开口上的炉盖22；所述空腔3形成于所述炉身21内；所述炉身21开口处与所述空腔3的底部的垂直距离为1850mm。

此外，所述空腔内设有用于监测空腔内气压的测量装置，从而保证空腔内气压处于安全值一下，保证生产的安全。

首先，将金属废料从进料口4送进熔炼炉本体2内的空腔3，然后将端盖块5盖合于进料口4上，放置热量散热至外部空气，浪费资源；进一步，启动烧嘴组对金属熔液进行加热，同时外界设备通过进气口7向空腔3内进行加入助燃气体，从而提高空腔3内的温度；在这个过程中产生的气体通过排烟口8排出。当金属冶炼完成，驱动气缸6驱动熔炼炉本体2翻转，空腔3内的金属熔液沿斜面部32流向进料口4，输出到外界收集装置。

冶炼结束后，空腔3内会出现大量的残渣，而且空腔3的内壁、进料口4等等的位置会残留大量污垢和油污，如果不清理会导致后续金属的冶炼杂质太多，影响成型产品的质量。因此，在冶炼结束后，需要通过远程控制系统控制清洗装置13对空腔3 进行清洗，通过高压水对空腔3进行冲洗，最后通过驱动气缸6驱动熔炼炉本体2进行翻转，使污水和残渣从进料口4导出。

而空腔3内的VOC传感器、氧气传感器和温度传感器，可以让工人远程监测空腔 3内的实时情况，避免氧气不足而燃烧不充分，避免废气排放量过大造成污染，避免温度起伏太多造成品质下降。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。

在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。

综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种智能型熔炼炉，其特征在于，包括基座及可相对所述基座翻转的熔炼炉本体；所述熔炼炉本体内设有空腔及烧嘴组；所述熔炼炉本体的周侧上设有若干个与所述空腔连通的进料口；所述空腔底部包括与所述基座平行的水平部；所述水平部的周侧朝所述进料口延伸有斜面部；所述斜面部与所述进料口连接；于所述进料口处，所述熔炼炉本体上设有可翻转盖合所述进料口的端盖块；所述空腔内设有用于清洗所述空腔的清洗装置；所述清洗装置包括喷淋组件；所述喷淋组件包括与外界水箱连通的喷水头和与外界高压气泵连通的高压喷气头；所述喷水头和所述高压喷气头连通并形成有朝向所述空腔内壁的高压出水口；还包括远程控制系统，所述清洗装置与所述控制系统通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能型熔炼炉，其特征在于，所述水平部与所述斜面部形成有145°～155°的夹角。

3.根据权利要求1所述的一种智能型熔炼炉，其特征在于，还包括搅拌装置；所述水平部上开设有用于安装所述搅拌装置的凹槽。

4.根据权利要求3所述的一种智能型熔炼炉，其特征在于，所述搅拌装置为电磁搅拌器或永磁搅拌器；所述电磁搅拌器或永磁搅拌器与所述远程控制系统通信连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能型熔炼炉，其特征在于，还包括驱动所述熔炼炉本体相对所述基座翻转且与远程控制系统通信连接的驱动装置；所述驱动装置为驱动气缸；所述驱动气缸包括驱动缸本体和活动部；所述驱动缸本体固定于所述基座上。

6.根据权利要求5所述的一种智能型熔炼炉，其特征在于，所述熔炼炉本体的一端侧与所述基座铰接，另一端侧与所述活动部连接。

7.根据权利要求1所述的一种智能型熔炼炉，其特征在于，所述熔炼炉呈柱状结构设计；于所述熔炼炉本体的周侧上还设有用于通入助燃气体的进气口、用于排出废气的排烟口和用于安装烧嘴组的安装口。

8.根据权利要求7所述的一种智能型熔炼炉，其特征在于，所述烧嘴组包括第一烧嘴和第二烧嘴；所述安装口包括用于安装所述第一烧嘴的第一安装口，用于安装所述第二烧嘴的第二安装口；所述第一安装口和进气口相对布置；所述第二安装口与所述排烟口相对布置。

9.根据权利要求1所述的一种智能型熔炼炉，其特征在于，所述熔炼炉本体包括顶部设有开口的炉身和盖合于开口上的炉盖；所述空腔形成于所述炉身内。

10.根据权利要求9所述的一种智能型熔炼炉，其特征在于，所述空腔内还设有用于监测废气中有害物质的VOC传感器、监测空腔内氧气含量氧气传感器和监测空腔内温度传感器；所述VOC传感器、氧气传感器和温度传感器均与所述远程控制系统通信连接。