CN111504075A - 熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法，包括以下步骤：由传动装置提供动力，带动搅拌头旋转，搅拌头带动涡旋桨叶旋转，涡旋桨叶给铝液一个水平力和下旋力，铝液在涡旋桨叶的带动下做圆周运动和下旋运动，铝液至熔铝炉炉底后涌向炉壁，沿炉壁上翻，在熔铝炉内形成涡旋和上下翻滚，带动铝锭或废铝浸入铝液中；在搅拌头对铝液进行搅拌的同时，喷入冶炼气体，精炼剂也随气体喷入，气泡和精炼剂同时随着铝液的翻动送达熔铝炉的各个角落。本发明采用上述熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法，满足铝锭或废铝速熔的要求，同时解决了人工冶炼存在的上述问题，做到熔化速度快，冶炼均匀，气泡细密，用气量少，减少热量损失，减少工人劳动强度。

Description

熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法
技术领域
本发明涉及铝锭与废铝熔化及铝液冶炼技术领域，尤其是涉及一种熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法。
背景技术
铝锭或废铝在熔铝炉熔化时，燃料点燃后吹入炉内，主要有两种传热方式，一是熔化后的铝液对铝锭或废铝的热传导，二是燃料燃烧后的辐射热，这两种模式因氧化铝保护膜的存在，熔铝速度较慢。铝锭或废铝浸入铝液后熔化速度最快，但目前是靠铝锭或废铝熔化后进入铝液，还没有一种辅助铝锭或废铝浸入铝液以加快熔化速度的装置。
铝锭或废铝熔化后，在熔铝炉冶炼时，目前通常采用人工“氮气+熔剂”法，吹氮管在炉底采用人工搅动方式。采用人工方式，存在冶炼不均匀和气泡过大现象。用人工来控制吹气管走位，靠一根气管搅动及气泡的上翻，很难保证冶炼的均匀性与洁净度，还容易损坏内壁的耐火材料。吹气管直接吹入气体，气泡过大，导致冶炼效率低，带走的热量也多，气体的消耗也多。
上述现象，目前还没有一种熔铝炉用搅拌喷吹冶炼装置及方法来解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法，满足铝锭或废铝速熔的要求，同时解决了人工冶炼存在的上述问题，做到熔化速度快，冶炼均匀，气泡细密，用气量少，减少热量损失，减少工人劳动强度。
为实现上述目的，本发明提供了熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法，包括以下步骤：
S1、熔铝阶段：由传动装置提供动力，带动搅拌头旋转，搅拌头带动涡旋桨叶旋转，涡旋桨叶给铝液一个水平力和下旋力，铝液在涡旋桨叶的带动下做圆周运动和下旋运动，铝液至熔铝炉炉底后涌向炉壁，沿炉壁上翻，在熔铝炉内形成涡旋和上下翻滚，带动铝锭或废铝浸入铝液中；
S2、冶炼阶段：在搅拌头对铝液进行搅拌的同时，喷入冶炼气体，精炼剂也随气体喷入，气泡和精炼剂同时随着铝液的翻动送达熔铝炉的各个角落；
上述熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法使用的冶炼装置包括传动装置和与所述传动装置连接的搅拌头，所述搅拌头设置为中空结构，且所述搅拌头的中轴线处穿设有喷吹管，所述喷吹管的下端部设置有喷吹头，所述喷吹头设置为多管方式，且与所述喷吹管为一体式结构，所述搅拌头的下端外侧设置有涡旋桨叶，所述涡旋桨叶设置在所述喷吹头的正上方，所述喷吹管的顶端露出所述搅拌头的顶端面。
优选的，所述步骤S2中通入冶炼气体时，冶炼气体通过喷吹管进入喷吹头，通过喷吹头喷入铝液中，喷吹管穿过搅拌头，喷吹头在涡旋桨叶下方，喷出的小气泡在涡旋桨叶的搅动下，进入炉内铝液的各个部分，细小的气泡均匀的分布在炉底铝液中再上升。
优选的，所述涡旋桨叶的自由端至所述搅拌头外壁之间的距离大于所述喷吹头自由端至所述搅拌头外壁之间的距离。
优选的，所述传动装置包括连接座、设置在所述连接座端部的电机，所述电机与所述连接座相互垂直，所述连接座与所述搅拌头垂直连接。
优选的，所述喷吹头采用细喷头，且所述喷吹头设置为倒Y字型结构。
因此，本发明采用上述熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法，具备以下有益效果：
(1)设置了搅拌头和涡旋桨叶，增强了对流传热，加大了铝液与铝锭或废铝的接触面积，加快了熔化速度；
(2)为使冶炼更加均匀，采用动力搅拌，涡旋桨叶在水平搅拌的同时，提供下旋之力，铝液在桨叶带动下做圆周运动，同时向下涡旋，至熔铝炉内壁后上翻，这样铝液在熔铝炉中做旋转和上下翻滚，加大了熔铝速度，在冶炼时又可以保证均匀性和净化程度；
(3)将喷吹头置于桨叶之下，喷出的小气泡和精炼剂在桨叶的搅动下，进入炉内铝液的各个部分，在同样的用气量情况下，气泡变小，可产生更多的气泡，气体与铝液的接触面积增大，净化效率得到了提升，这样在保证净化效果的前提下，用气量减少，同时气泡携带走的热量也相应减少。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明一种熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法实施例的冶炼装置结构示意图。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例本发明提供了熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法，包括以下步骤：
S1、熔铝阶段：由传动装置提供动力，带动搅拌头旋转，搅拌头带动涡旋桨叶旋转，涡旋桨叶给铝液一个水平力和下旋力，铝液在涡旋桨叶的带动下做圆周运动和下旋运动，铝液至熔铝炉炉底后涌向炉壁，沿炉壁上翻，在熔铝炉内形成涡旋和上下翻滚，带动铝锭或废铝浸入铝液中；
S2、冶炼阶段：在搅拌头对铝液进行搅拌的同时，喷入冶炼气体，精炼剂也随气体喷入，气泡和精炼剂同时随着铝液的翻动送达熔铝炉的各个角；通入冶炼气体时，冶炼气体通过喷吹管进入喷吹头，通过喷吹头喷入铝液中，搅拌头为中空装置，喷吹管穿过搅拌头，喷吹头在涡旋桨叶下方，喷吹头采用细喷头及多管方式，喷出的小气泡在涡旋桨叶的搅动下，进入炉内铝液的各个部分，细小的气泡均匀的分布在炉底铝液中再上升。
图1为本发明一种熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法实施例的冶炼装置结构示意图，如图所示，上述熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法使用的冶炼装置包括传动装置1和与传动装置1连接的搅拌头2，搅拌头2设置为中空结构，且搅拌头2的中轴线处穿设有喷吹管3，喷吹管3的下端部设置有喷吹头4，喷吹头4设置为多管方式，且与喷吹管3为一体式结构；搅拌头2的下端外侧设置有涡旋桨叶5，涡旋桨叶5设置在喷吹头4的正上方；喷吹管3的顶端露出搅拌头2的顶端面。本发明通过设置传动装置提供动力，传动装置带动搅拌头旋转，搅拌头带动涡旋桨叶旋转，涡旋桨叶给铝液一个水平力和下旋力，铝液在涡旋桨叶的带动下，做圆周运动和下旋运动，铝液至熔铝炉炉底后涌向炉壁，沿炉壁上翻，在熔铝炉内形成涡旋和上下翻滚，带动铝锭或废铝浸入铝液中，加速了熔铝速度。熔化完毕冶炼时，首先由传动装置提供动力，带动搅拌头旋转，搅拌头带动涡旋桨叶旋转，涡旋桨叶给铝液一个水平力和下旋力，铝液在涡旋桨叶的带动下，做圆周运动和下旋运动，铝液至熔铝炉炉底后涌向炉壁，沿炉壁上翻，在熔铝炉内形成涡旋和上下翻滚，同时通入冶炼气体，冶炼气体通过喷吹管进入喷吹头，通过喷吹头喷入铝液中，搅拌头为中空结构，喷吹管穿过搅拌头，喷吹头在涡旋桨叶下方，喷吹头采用细喷头及多管方式，喷出的小气泡在涡旋桨叶的搅动下，进入炉内铝液的各个部分，细小的气泡均匀的分布在炉底铝液中再上升，净化效率得到了提升，保证了冶炼质量和效率。
涡旋桨叶5的自由端至搅拌头2外壁之间的距离大于喷吹头4自由端至搅拌头2外壁之间的距离。喷吹头4采用细喷头，且喷吹头4设置为倒Y字型结构，喷出的小气泡在涡旋桨叶的搅动下，进入炉内铝液的各个部分，细小的气泡均匀的分布在炉底铝液中再上升，净化效率得到了提升，保证了冶炼质量和效率。
传动装置1包括连接座11、设置在连接座11端部的电机12，电机12与连接座11相互垂直，连接座11与搅拌头2垂直连接，便于控制搅拌头进行旋转。因此，本发明采用上述熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法，满足铝锭或废铝速熔的要求，同时解决了人工冶炼存在的上述问题，做到熔化速度快，冶炼均匀，气泡细密，用气量少，减少热量损失，减少工人劳动强度。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、熔铝阶段：由传动装置提供动力，带动搅拌头旋转，搅拌头带动涡旋桨叶旋转，涡旋桨叶给铝液一个水平力和下旋力，铝液在涡旋桨叶的带动下做圆周运动和下旋运动，铝液至熔铝炉炉底后涌向炉壁，沿炉壁上翻，在熔铝炉内形成涡旋和上下翻滚，带动铝锭或废铝浸入铝液中；
S2、冶炼阶段：在搅拌头对铝液进行搅拌的同时，喷入冶炼气体，精炼剂也随气体喷入，气泡和精炼剂同时随着铝液的翻动送达熔铝炉的各个角落；
上述熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法使用的冶炼装置包括传动装置和与所述传动装置连接的搅拌头，所述搅拌头设置为中空结构，且所述搅拌头的中轴线处穿设有喷吹管，所述喷吹管的下端部设置有喷吹头，所述喷吹头设置为多管方式，且与所述喷吹管为一体式结构，所述搅拌头的下端外侧设置有涡旋桨叶，所述涡旋桨叶设置在所述喷吹头的正上方，所述喷吹管的顶端露出所述搅拌头的顶端面。
2.根据权利要求1所述的熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法，其特征在于：所述步骤S2中通入冶炼气体时，冶炼气体通过喷吹管进入喷吹头，通过喷吹头喷入铝液中，喷吹管穿过搅拌头，喷吹头在涡旋桨叶下方，喷出的小气泡在涡旋桨叶的搅动下，进入炉内铝液的各个部分，细小的气泡均匀的分布在炉底铝液中再上升。
3.根据权利要求1所述的熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法，其特征在于：所述涡旋桨叶的自由端至所述搅拌头外壁之间的距离大于所述喷吹头自由端至所述搅拌头外壁之间的距离。
4.根据权利要求3所述的熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法，其特征在于：所述传动装置包括连接座、设置在所述连接座端部的电机，所述电机与所述连接座相互垂直，所述连接座与所述搅拌头垂直连接。
5.根据权利要求4所述的熔铝炉用铝锭及废铝的冶炼方法，其特征在于：所述喷吹头采用细喷头，且所述喷吹头设置为倒Y字型结构。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117587239A (zh) * 2024-01-19 2024-02-23 北京航空航天大学 一种精炼剂与精炼气体共吹的合金熔体净化方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM285689U (en) * 2005-10-12 2006-01-11 Ruey Yih Metal Co Ltd Aluminum liquid purification device for aluminum smelter
CN202126169U (zh) * 2011-06-01 2012-01-25 岳阳科达热能设备有限公司 侧井铝屑熔铝炉
CN103397196A (zh) * 2013-08-03 2013-11-20 郭自刚 一种浇压铸铝产品精炼装置及其工艺
CN204830848U (zh) * 2015-07-29 2015-12-02 浙江万丰科技开发有限公司 一种熔铝炉铝液自动排放装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM285689U (en) * 2005-10-12 2006-01-11 Ruey Yih Metal Co Ltd Aluminum liquid purification device for aluminum smelter
CN202126169U (zh) * 2011-06-01 2012-01-25 岳阳科达热能设备有限公司 侧井铝屑熔铝炉
CN103397196A (zh) * 2013-08-03 2013-11-20 郭自刚 一种浇压铸铝产品精炼装置及其工艺
CN204830848U (zh) * 2015-07-29 2015-12-02 浙江万丰科技开发有限公司 一种熔铝炉铝液自动排放装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117587239A (zh) * 2024-01-19 2024-02-23 北京航空航天大学 一种精炼剂与精炼气体共吹的合金熔体净化方法
CN117587239B (zh) * 2024-01-19 2024-04-19 北京航空航天大学 一种精炼剂与精炼气体共吹的合金熔体净化方法

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