CN111876618B - 一种铝热加工用熔炼设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及金属熔炼技术领域，具体为一种铝热加工用熔炼设备，包括支撑框体和设置在支撑框体内部的炉体以及固定连接在支撑框体顶面的上顶板，所述上顶板的顶面固设有承载罩，所述承载罩的外部一侧固设有余热利用系统，所述余热利用系统包括冷却水箱和废气管道，所述废气管道的一端贯穿在冷却水箱内部，其另一端贯穿至承载罩的内部。本发明在冷却水箱的一侧设置有可吸收熔炼设备多余热量的冷却水箱，通过加热冷却水箱内部冷水的方式吸收热量，避免了多余热量的浪费。

Description

一种铝热加工用熔炼设备
技术领域
本发明涉及金属熔炼技术领域，具体为一种铝热加工用熔炼设备。
背景技术
铝是地壳中含量最为丰富的金属元素，其在现代文明中扮演中极为重要的角色，广泛应用于汽车、建筑、航空、制造业等领域，常被制成各种规格的铝合金来使用。而铝合金在制备过程中，大概要经过以下几个步骤：装炉→熔化(加铜、锌、硅等)→扒渣→加镁、铍等→搅拌→取样→调整成分→搅拌→精炼→扒渣→转炉→精炼变质及静置→铸造，具体的制备工艺因需要不同而略有差异。
现如今在对铝材料进行热加工的过程中，熔炼炉是必不可少的一种设备，它是一种用于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。然而现有的熔炼设备规格各异，作用也不尽相同，但是普遍存在以下几点缺陷：
1.在现有技术中，大部分熔炼炉为了方便加料，一般都设计成敞口型，但是敞口的熔炼炉在精炼过程中，无法起到保温效果，导致热量快速散失，不仅导致车间内的温度升高，而且余热无法利用，造成了浪费现象；
2.在实际的熔炼过程中，炉料熔化后即需要用覆盖剂撒在液面上，而且要覆盖住全部的金属液面，防止金属元素氧化和吸气，破坏成品合金的质量，但是在现有技术中，覆盖剂的播撒普遍都是通过人工手动完成，而手动操作存在播撒不均匀且浪费材料的现象。为此，我们提出了一种铝热加工用熔炼设备以良好的解决上述弊端。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝热加工用熔炼设备，在利用铝热加工多余热量的同时，也可以实现覆盖剂的均匀播撒。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种铝热加工用熔炼设备，包括支撑框体和设置在支撑框体内部的炉体以及固定连接在支撑框体顶面的上顶板，所述上顶板的顶面固设有承载罩，所述承载罩的外部一侧固设有余热利用系统，所述余热利用系统包括冷却水箱和废气管道，所述废气管道的一端贯穿在冷却水箱内部，其另一端贯穿至承载罩的内部，所述冷却水箱的上下两面分别开设有进水口和出水口，冷却水箱的内部设有冷却长管，所述冷却长管的一端嵌入在废气管道的内部，其另一端与冷却水箱的内壁固定连接，且冷却长管上均匀成型有冷却支管；
所述承载罩的顶面且位于炉体的正上方设有投料系统，所述投料系统包括固嵌在承载罩上的套筒和铰接在套筒顶端的盖板，所述盖板上转动连接有旋转环，所述旋转环的底面成型有用于储存覆盖剂的盛料斗，所述盛料斗位于套筒的内部，且盛料斗的侧壁上均匀开设有用于播撒覆盖剂的卸料孔。
可选的，所述冷却水箱的内部设有内置隔板 ，所述内置隔板 将冷却水箱的内部分隔成水腔和气腔两部分，所述进水口和出水口分别位于水腔的上下两面，所述冷却长管位于水腔内，所述冷却支管均贯穿内置隔板 并延伸至气腔内，且冷却支管的端部均设有用于过滤杂质的滤盖。
可选的，所述冷却水箱远离承载罩的一侧均匀贯穿设有泄气口，所述泄气口呈圆管状结构，其表面均匀开设有气孔，其外侧套设有泄气罩,且泄气口的外径与泄气罩的内径相对应。
可选的，所述泄气口的内部固设有安装杆，所述安装杆上连接设有弹力绳，所述弹力绳远离安装杆的一端连接在泄气罩的内端；自然状态下，弹力绳处于拉伸状态。
可选的，所述上顶板的一侧开设有出料口，所述承载罩上与出料口相对应的位置贯穿设有矩形开口，所述矩形开口的外侧且位于承载罩的侧面设有闸门控制系统，所述闸门控制系统包括固定块和位于固定块下方的密封闸门，所述固定块固定连接在矩形开口的上方，所述密封闸门滑动连接在承载罩的侧面。
可选的，所述密封闸门紧密贴合于承载罩的外壁，且密封闸门的顶面两侧均垂直设有光杆，所述固定块的顶面固定安装有推进气缸，所述光杆贯穿固定块，所述推进气缸的活塞杆穿过固定块并竖直向下延伸至与密封闸门的顶面固定连接。
可选的，所述旋转环的顶面一侧固设有用于转动旋转环的转柄，旋转环的顶面中央贯穿开设有投料口，且投料口内嵌入有用于密封投料口的封堵塞。
可选的，所述滤盖旋接在冷却支管的端部，且滤盖为中空结构，其内部填充有用于筛除杂质的过滤颗粒。
可选的，所述盖板的圆心位置贯穿设有安装口，所述旋转环的侧边沿圆周方向开设有与安装口相匹配的环形槽，且旋转环嵌入于安装口内。
与现有技术相比，本发明提供了一种铝热加工用熔炼设备，具备以下有益效果：
1.本发明在冷却水箱的一侧设置有可吸收熔炼设备多余热量的冷却水箱，通过加热冷却水箱内部冷水的方式吸收热量，避免了多余热量的浪费；
2.本发明在进料口的内侧转动连接有用于播撒覆盖剂的盛料斗，因此可通过转动转柄间接完成覆盖剂的播撒任务，避免了手动播撒存在的不均匀性；
3.本发明在冷却水箱的侧面设置有泄气口和泄气罩结构，只有当承载罩内部气压足够大时才能够将泄气罩顶开并完成泄气，因此可以使得炉体内部的气压更高，更快的完成金属的升温熔化过程，加速熔炼效率。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的侧视图；
图3为本发明中进料口的分解图；
图4为本发明中冷却水箱的剖视图；
图5为图4中A部的放大示意图。
图中：1、支撑框体；2、炉体；3、上顶板；301、出料口；4、承载罩；401、矩形开口；5、闸门控制系统；501、固定块；502、密封闸门；503、光杆；504、推进气缸；6、投料系统；601、套筒；602、盖板；603、安装口；604、旋转环；605、盛料斗；606、卸料孔；607、转柄；608、投料口；609、封堵塞；7、余热利用系统；701、冷却水箱；702、废气管道； 703、内置隔板；704、水腔；705、气腔；706、冷却长管；707、冷却支管；708、滤盖；709、进水口；710、出水口；711、泄气口；712、泄气罩；713、安装杆；714、气孔；715、弹力绳。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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：请参阅图1，一种铝热加工用熔炼设备，包括支撑框体1和设置
在支撑框体1内部的炉体2以及固定连接在支撑框体1顶面的上顶板3，上顶板3的顶面固设有承载罩4，承载罩4为长方体结构，其底端通过螺栓连接固定在上顶板3的顶面，且二者之间还贴合有密封胶片，防止漏气。
上顶板3的一侧开设有出料口301，承载罩4上与出料口301相对应的位置贯穿设有矩形开口401，矩形开口401的外侧且位于承载罩4的侧面设有闸门控制系统5，闸门控制系统5包括固定块501和位于固定块501下方的密封闸门502，固定块501固定连接在矩形开口401的上方，密封闸门502滑动连接在承载罩4的侧面，密封闸门502和承载罩4之间的滑轨竖直分布，因此密封闸门502可以沿着承载罩4的侧壁上下滑动，当其运动至最底端时，出料口301处于封闭状态。
密封闸门502紧密贴合于承载罩4的外壁，且密封闸门502的顶面两侧均垂直设有光杆503，固定块501的顶面固定安装有推进气缸504，光杆503贯穿固定块501，推进气缸504的活塞杆穿过固定块501并竖直向下延伸至与密封闸门502的顶面固定连接；光杆503用于提高密封闸门502上下滑动时的稳定性，而推进气缸504用于提供动力，另外，密封闸门502关闭后，承载罩4内部的气体同样无法从出料口301中泄漏出去。
请参阅图2，承载罩4的外部一侧固设有余热利用系统7，余热利用系统7包括冷却水箱701和废气管道702，废气管道702的一端贯穿在冷却水箱701内部，其另一端贯穿至承载罩4的内部，冷却水箱701的上下两面分别开设有进水口709和出水口710，即承载罩4内部的气体会沿着废气管道702进入到冷却水箱701内部。
请参阅图3，承载罩4的顶面且位于炉体2的正上方设有投料系统6，投料系统6包括固嵌在承载罩4上的套筒601和铰接在套筒601顶端的盖板602，盖板602上转动连接有旋转环604，打开盖板602即可向炉体2内部加料，且当盖板602关闭后，投料系统6即处于密封状态，炉体2内部的气体无法从盖板602和套筒601间的缝隙中泄漏出去。
旋转环604的底面成型有用于储存覆盖剂的盛料斗605，盛料斗605位于套筒601的内部，且盛料斗605的侧壁上均匀开设有用于播撒覆盖剂的卸料孔606；盛料斗605的侧面和底面均开设有卸料孔606。
旋转环604的顶面一侧固设有用于转动旋转环604的转柄607，旋转环604的顶面中央贯穿开设有投料口608，且投料口608内嵌入有用于密封投料口608的封堵塞609；通过投料口608，操作人员可以直接将覆盖剂投入到盛料斗605内，而封堵塞609为橡胶材质，其为盛料斗605的盖体，可以直接拔出和塞入，安装方便。
请参阅图4，冷却水箱701的内部设有冷却长管706，冷却长管706的一端嵌入在废气管道702的内部，其另一端与冷却水箱701的内壁固定连接，且冷却长管706上均匀成型有冷却支管707；废气通过废气管道702进入到冷却长管706内，进而再流入到冷却支管707内，且冷却长管706和冷却支管707均浸泡在冷水中，充分与冷水接触，通过“烧开水”的方式利用余热。
冷却水箱701的内部设有内置隔板 703，内置隔板 703将冷却水箱701的内部分隔成水腔704和气腔705两部分，进水口709和出水口710分别位于水腔704的上下两面，即操作人员可以通过进水口709和出水口710直接对水腔704加水和排水
冷却长管706位于水腔704内，冷却支管707均贯穿内置隔板703并延伸至气腔705内，且冷却支管707的端部均设有用于过滤杂质的滤盖708，滤盖708旋接在冷却支管707的端部，且滤盖708为中空结构，其内部填充有用于筛除杂质的过滤颗粒；滤盖708旋接在冷却支管707的端部，且滤盖708为中空结构，其内部填充有用于筛除杂质的过滤颗粒；过滤颗粒具体为碎石子，其直径为毫米级，作用是过滤掉废气中的固体颗粒，减小大气污染。
盖板602的圆心位置贯穿设有安装口603，旋转环604的侧边沿圆周方向开设有与安装口603相匹配的环形槽，且旋转环604嵌入于安装口603内，即旋转环604转动连接在盖板602上，且二者之间密封设置。
请参阅图5，冷却水箱701远离承载罩4的一侧均匀贯穿设有泄气口711，泄气口711呈圆管状结构，其表面均匀开设有气孔714，其外侧套设有泄气罩712,且泄气口711的外径与泄气罩712的内径相对应；泄气罩712套在泄气口711上，承载罩4内部的气体无法泄漏，因此炉体2内部的气压会升高，加速金属熔化。
泄气口711的内部固设有安装杆713，安装杆713上连接设有弹力绳715，弹力绳715远离安装杆713的一端连接在泄气罩712的内端；自然状态下，弹力绳715处于拉伸状态，但是当气压增大至一定程度时，会顶开泄气罩712，将气孔714暴露出来，完成泄气。
工作原理：本发明在使用过程中，金属材料熔化时所产生的高温废气会通过废气管道702进入到冷却水箱701中，进而完成热量的置换，达到一个余热利用效果。而在金属材料熔化后，为了阻止空气中的氧气氧化金属元素，需要在金属液面撒上一层覆盖剂，具体的做法是：拔出封堵塞609，将覆盖剂倒入投料口608内，然后再塞入封堵塞609，并转动旋转环604，通过离心力作用，将覆盖剂均匀的撒在金属液面表层，避免了手动播撒造成的不均匀现象。另外在冷却水箱701的侧面还设置有泄气口711和泄气罩712，自然状态下，弹力绳715处于拉伸状态，泄气罩712套在泄气口711上，承载罩4内部的气体无法泄漏，因此炉体2内部的气压会升高，加速金属熔化；但是当承载罩4内部气压足够大时会将泄气罩18顶开并完成泄气，因此本发明可以更快的完成金属的升温熔化过程，加速熔炼效率。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种铝热加工用熔炼设备，包括支撑框体(1)和设置在支撑框体(1)内部的炉体(2)以及固定连接在支撑框体(1)顶面的上顶板(3)，其特征在于：所述上顶板(3)的顶面固设有承载罩(4)，所述承载罩(4)的外部一侧固设有余热利用系统(7)，所述余热利用系统(7)包括冷却水箱(701)和废气管道(702)，所述废气管道(702)的一端贯穿在冷却水箱(701)内部，其另一端贯穿至承载罩(4)的内部，所述冷却水箱(701)的上下两面分别开设有进水口(709)和出水口(710)，冷却水箱(701)的内部设有冷却长管(706)，所述冷却长管(706)的一端嵌入在废气管道(702)的内部，其另一端与冷却水箱(701)的内壁固定连接，且冷却长管(706)上均匀成型有冷却支管(707)；
所述冷却水箱(701)的内部设有内置隔板( 703)，所述内置隔板( 703)将冷却水箱(701)的内部分隔成水腔(704)和气腔(705)两部分，所述进水口(709)和出水口(710)分别位于水腔(704)的上下两面，所述冷却长管(706)位于水腔(704)内，所述冷却支管(707)均贯穿内置隔板(703)并延伸至气腔(705)内，且冷却支管(707)的端部均设有用于过滤杂质的滤盖(708)；
所述承载罩(4)的顶面且位于炉体(2)的正上方设有投料系统(6)，所述投料系统(6)包括固嵌在承载罩(4)上的套筒(601)和铰接在套筒(601)顶端的盖板(602)，所述盖板(602)上转动连接有旋转环(604)，所述旋转环(604)的底面成型有用于储存覆盖剂的盛料斗(605)，所述盛料斗(605)位于套筒(601)的内部，且盛料斗(605)的侧壁上均匀开设有用于播撒覆盖剂的卸料孔(606)。
2.根据权利要求1所述的一种铝热加工用熔炼设备，其特征在于：所述冷却水箱(701)远离承载罩(4)的一侧均匀贯穿设有泄气口(711)，所述泄气口(711)呈圆管状结构，其表面均匀开设有气孔(714)，其外侧套设有泄气罩(712),且泄气口(711)的外径与泄气罩(712)的内径相对应。
3.根据权利要求2所述的一种铝热加工用熔炼设备，其特征在于：所述泄气口(711)的内部固设有安装杆(713)，所述安装杆(713)上连接设有弹力绳(715)，所述弹力绳(715)远离安装杆(713)的一端连接在泄气罩(712)的内端；自然状态下，弹力绳(715)处于拉伸状态。
4.根据权利要求1所述的一种铝热加工用熔炼设备，其特征在于：所述上顶板(3)的一侧开设有出料口(301)，所述承载罩(4)上与出料口(301)相对应的位置贯穿设有矩形开口(401)，所述矩形开口(401)的外侧且位于承载罩(4)的侧面设有闸门控制系统(5)，所述闸门控制系统(5)包括固定块(501)和位于固定块(501)下方的密封闸门(502)，所述固定块(501)固定连接在矩形开口(401)的上方，所述密封闸门(502)滑动连接在承载罩(4)的侧面。
5.根据权利要求4所述的一种铝热加工用熔炼设备，其特征在于：所述密封闸门(502)紧密贴合于承载罩(4)的外壁，且密封闸门(502)的顶面两侧均垂直设有光杆(503)，所述固定块(501)的顶面固定安装有推进气缸(504)，所述光杆(503)贯穿固定块(501)，所述推进气缸(504)的活塞杆穿过固定块(501)并竖直向下延伸至与密封闸门(502)的顶面固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种铝热加工用熔炼设备，其特征在于：所述旋转环(604)的顶面一侧固设有用于转动旋转环(604)的转柄(607)，旋转环(604)的顶面中央贯穿开设有投料口(608)，且投料口(608)内嵌入有用于密封投料口(608)的封堵塞(609)。
7.根据权利要求1所述的一种铝热加工用熔炼设备，其特征在于：所述滤盖(708)旋接在冷却支管(707)的端部，且滤盖(708)为中空结构，其内部填充有用于筛除杂质的过滤颗粒。
8.根据权利要求1所述的一种铝热加工用熔炼设备，其特征在于：所述盖板(602)的圆心位置贯穿设有安装口(603)，所述旋转环(604)的侧边沿圆周方向开设有与安装口(603)相匹配的环形槽，且旋转环(604)嵌入于安装口(603)内。
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