CN112126947A - 电解原位制备铝合金的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了铝合金制备设备技术领域的电解原位制备铝合金的装置,本发明设有的电解槽可在加工过程中添加原料,混合搅拌轮可对熔融溶液进行搅拌,提高铝和硅的混合效率和熔融效率,通过传感器读取温度,电磁铁实现通断电,实现人员保护和材料电解,本发明避免设备空载,降低能源消耗,第一正极板以及第二正极板,提高原料与电极的接触面积,提高电解效率,本发明结构简单,将材料导入电解槽内,通过触摸控制板进行操作,进行铝合金的制备,降低了操作难度,电解槽可与自动电解基座分离,降低本发明的清洁难度,本发明具有结构简单,使用方便,电解效率高,便于清洁以及具有一定安全保护能力等有益效果。
Description
技术领域
本发明属于铝合金制备设备技术领域;具体是电解原位制备铝合金的装置。
背景技术
铝合金是一种以铝为基础添加一定量其他合金化元素的合金,是轻金属材料之一,铝合金具有密度低、力学性能佳、加工性能好、无毒、易回收、导电性、传热性及抗腐蚀性能优良等特点,在船用行业、化工行业、航空航天、金属包装、交通运输等领域广泛使用,因此,铝合金的制备属于现有工业中的一个重要的加工生产方向,现有的铝合金的制备原理,大多是通过单质铝与其他单质元素熔融后进行混合,最后通过冷却获得,由于铝的化学性质较为活泼,导致单质铝难以简单制备或者保存,因此通常是通过氧化铝电解来制备铝,电解后的铝再和其他元素进行熔合制备成铝合金,现有的铝合金制备的装置是通过加热熔融氧化铝以及氧化硅,通过电解熔融状态下的氧化铝以及氧化硅,分别获取单质铝和单质硅,将单质铝与单质硅在进行熔融混合,从而得到铝合金,然而现有的铝合金制备的装置结构较为复杂,使用难度大,操作繁琐,电解效率较低,无安全模式,进而导致生产成本大大提高同时对加工人员的生命安全造成一定的威胁。因此,一种结构简单,使用简单方便,电解效率高,具有安全模式的电解原位制备铝合金的装置的出现迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的在于提供电解原位制备铝合金的装置。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:电解原位制备铝合金的装置,包括触摸控制板、供电设备、冷却水箱、铝合金收集槽、自动电解基座、电解槽以及上盖,所述冷却水箱固定于铝合金收集槽,所述冷却水箱与铝合金收集槽固定连接,所述铝合金收集槽上端设有自动电解基座,所述自动电解基座下端与铝合金收集槽贯通连接,所述自动电解基座侧壁上固定有供电设备,所述供电设备上设有触摸控制板,所述触摸控制板与供电设备电性连接,所述供电设备与自动电解基座电性连接,所述电解槽内嵌于上端面上,所述电解槽与自动电解基座贯通连接,且电解槽通过自动电解基座与铝合金收集槽贯通连接,所述上盖设于电解槽上侧,且上盖与自动电解基座上端面相配合,所述上盖上设有三个通槽,三个通槽分别与氧化硅槽、铝硅混合槽以及氧化铝槽相贯通。
进一步地,所述冷却水箱包括进水管、水箱、出水管以及水泵,所述水箱为矩形壳体,所述进水管以及出水管皆固定于水箱上端,所述进水管下端穿透水箱上端面与水箱内部贯通连接,所述出水管下端穿透水箱上端面伸于水箱内侧底部,所述出水管下端固定有水泵,所述进水管以及出水管上端皆与铝合金收集槽贯通固定连接。
进一步地,所述铝合金收集槽包括冷却进水管、散热鳍片板、冷却出水管、收集槽本体以及冷却管道,所述收集槽本体为无顶有底空心矩形壳体,所述冷却管道为蛇形管,且冷却管道均匀内嵌于收集槽本体内侧上,且冷却管道部分内嵌于散热鳍片板内,所述散热鳍片板内嵌于收集槽本体一侧壁上,且散热鳍片板穿透收集槽本体伸于收集槽本体外侧,所述冷却管道一端与冷却进水管上端固定连接,所述冷却管道另一端与冷却出水管上端固定连接,所述冷却进水管下端与出水管贯通固定连接,所述冷却出水管下端与进水管贯通固定连接。
进一步地,所述自动电解基座包括基座本体、卸料通槽、卸料槽、负电极触头、滑动绝缘板、挤压弹簧、驱动电机、负极线、电机固定架、正极线、驱动连接头、电磁铁、加热板以及真空槽,所述基座本体为矩形体,所述基座本体上端面上设有凹槽,所述凹槽槽壁内嵌有加热板,所述加热板通过触摸控制板与供电设备电性连接,所述基座本体上端面凹槽侧壁内设有一圈真空槽,所述基座本体上端面凹槽与电解槽相配合,所述驱动电机固定于电机固定架,所述电机固定架内嵌于基座本体上端面上凹槽槽底,所述驱动电机的输出轴上固定有驱动连接头,所述驱动电机通过触摸控制板与供电设备电性连接,所述电磁铁共设有两个,两个所述电磁铁对称内嵌于基座本体上端面上凹槽槽底,所述电磁铁通过触摸控制板与供电设备电性连接,所述滑动绝缘板内嵌于基座本体内侧,且滑动绝缘板与基座本体内侧滑动配合,所述滑动绝缘板位于电磁铁下侧,且滑动绝缘板上端面对应电磁铁的位置内嵌有铁块,所述负电极触头共设有两个,两个所述负电极触头对称固定于滑动绝缘板上端面上,且两个负电极触头与负极线电性连接,且负极线通过触摸控制板与供电设备电性连接,所述挤压弹簧位于滑动绝缘板上端面与基座本体之间,且挤压弹簧下端与滑动绝缘板上端面固定连接,所述挤压弹簧上端与基座本体固定连接,所述正极线设于基座本体外侧壁上,且正极线一端与电解槽电性连接,另一端通过触摸控制板与供电设备电性连接,所述驱动连接头上端设有连接头配合凹槽。
进一步地,所述负电极触头包括绝缘底座、导电底板、导电弹簧以及触头,所述绝缘底座固定于滑动绝缘板上端面上,所述导电底板伸于绝缘底座内侧底部,且导电底板与负极线电性连接,所述触头内嵌于绝缘底座上端,且触头与绝缘底座滑动固定配合,所述导电弹簧位于导电底板与触头之间,且导电弹簧上端与触头下端固定连接,导电弹簧下端与导电底板上端固定连接,所述触头通过导电弹簧与导电底板电性连接。
进一步地,所述电解槽包括电解槽本体、卸料槽、负极板、连接转动块、第一正极板、氧化硅槽、混合搅拌轮、铝硅混合槽、氧化铝槽以及第二正极板,所述电解槽本体为无顶有底空心矩形壳体,所述电解槽本体内侧依次设有氧化硅槽、铝硅混合槽以及氧化铝槽,所述铝硅混合槽位于氧化硅槽与氧化铝槽之间,且铝硅混合槽下端与氧化硅槽以及氧化铝槽下端贯通连接,所述负极板内嵌于电解槽本体内侧底面上,所述连接转动块内嵌于负极板上,且连接转动块与负极板转动固定配合,所述连接转动块贯通电解槽本体下端面,且连接转动块下端与驱动连接头固定配合,所述混合搅拌轮设于电解槽本体内,且混合搅拌轮下端与连接转动块上端固定配合,所述卸料槽设于电解槽本体两侧,两侧所述卸料槽与卸料槽相配合,所述铝硅混合槽通过卸料槽与卸料通槽贯通连接,所述第一正极板内嵌于氧化硅槽的槽壁上,所述第二正极板内嵌于氧化铝槽的槽壁上,所述电解槽本体内侧壁上设有温度传感器,所述温度传感器与触摸控制板电性连接。
进一步地,所述连接转动块包括转动块本体、限位滑块、下配合凹槽以及上配合凹槽,所述转动块本体为圆柱体,所述转动块本体外侧壁固定有一圈限位滑块,所述转动块本体上端设有上配合凹槽,所述转动块本体下端设有下配合凹槽,所述下配合凹槽以及上配合凹槽内侧皆设有配合限位条,所述下配合凹槽的配合限位条与驱动连接头的连接头凹槽相配合。
进一步地,所述混合搅拌轮包括搅拌轮转轴、搅拌轮本体以及搅拌轮扇叶,所述搅拌轮扇叶均匀固定于搅拌轮本体上端面上,所述搅拌轮本体下端固定有搅拌轮转轴,所述搅拌轮转轴下端设有搅拌轮凹槽,所述搅拌轮转轴下端搅拌轮凹槽与上配合凹槽的配合限位条相配合。
进一步地,所述电解原位制备铝合金的装置的工作步骤具体如下:
1)将铝硅合金由上盖投入铝硅混合槽内;
2)通过触摸控制板启动加热板,加热板对铝硅合金进行加热,同时混合搅拌轮转动,使铝硅合金受热均匀,此时温度传感器将温度数据传输至触摸控制板上;
3)通过上盖将氧化硅以及氧化铝分别投入氧化硅槽以及氧化铝槽内,加热板对氧化硅以及氧化铝进行加热;
4)当温度传感器检测出电解槽内的温度达到铝硅合金熔融温度时,触摸控制板控制电磁铁导电;
5)电磁铁导电产生磁力,电磁铁对滑动绝缘板进行吸引,使得滑动绝缘板上移,并使负电极触头与负极板接触;
6)对第一正极板、第二正极板以及负极板导电,进而对氧化硅以及氧化铝进行电解,电解产生的铝和硅下移进入铝硅合金熔融液体内,并通过混合搅拌轮搅拌,使得铝和硅混合均匀;
7)通过触摸控制板改变第二正极板以及第一正极板的电压电流,从而改变氧化硅以及氧化铝的电解效率,进而改变铝硅合金的元素组成含量;
8)熔融的铝硅合金由卸料槽进入卸料通槽内,通过卸料通槽进入收集槽本体内;
9)通过触摸控制板启动水泵,将水箱内的液体导入出水管内,并通过出水管进入冷却管道内,通过冷却管道对收集槽本体内的熔融铝硅合金进行降温凝固;
10)第一正极板内的水体升温通过散热鳍片板散发至空气中,冷却后的水体由冷却出水管进入进水管,最后进入水箱内;
11)当铝硅合金加工完成后,由收集槽本体内取出;
12)关闭设备,将电解槽由自动电解基座上取出,并将混合搅拌轮取出,对电解槽本体内进行清洗。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明设有的电解槽,可在加工过程中不断的添加原料,同时无需关闭设备,设有的混合搅拌轮可对熔融铝和熔融硅混合溶液进行搅拌,大大提高铝和硅的混合效率以及混合程度,使生成的铝合金质地均匀,质量较高,同时在进行熔融时,通过混合搅拌轮的混合,使得铝硅受热均匀,避免外部熔融而内部依旧处于固体状态,大大提高熔融效率,设有的电解槽搭配自动电解基座对原料进行熔融,通过电解槽内的传感器感应到电解槽内的温度到达熔融温度和电解条件时,电磁铁导电产生磁力,对滑动绝缘板进行吸引,进而使得负电极触头与负极板接触,使得电解槽内导电,从而进行电解,人员进行添加原料或者调节电压等操作以及出现故障时,电磁铁会及时断电,使负电极触头与负极板分离,进而使得电解槽内断电,从而对操作人员进行保护,同时本发明只有电解槽内的温度到达熔融温度和电解条件时才进行电解,进而避免设备进行空载,从而大大降低能源消耗,本发明设有第一正极板以及第二正极板,大大提高原料与电极的接触面积,进而大大提高电解效率,本发明结构简单,只需将材料导入电解槽内,通过触摸控制板进行操作,即可进行铝合金的制备,大大降低了操作难度,操作简单便捷,大大降低使用难度,电解槽可与自动电解基座分离,同时混合搅拌轮可与电解槽本体分离,进而大大降低本发明的清洁难度,本发明具有结构简单,使用方便,电解效率高,便于清洁以及具有一定安全保护能力等有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明电解原位制备铝合金的装置的总体结构示意图;
图2是本发明电解原位制备铝合金的装置的总体结构侧面剖视图;
图3是本发明电解原位制备铝合金的装置的冷却水箱的结构示意图;
图4是本发明电解原位制备铝合金的装置的铝合金收集槽的结构示意图;
图5是本发明电解原位制备铝合金的装置的自动电解基座的结构示意图;
图6是本发明电解原位制备铝合金的装置的负电极触头的结构示意图;
图7是本发明电解原位制备铝合金的装置的电解槽的结构示意图;
图8是本发明电解原位制备铝合金的装置的连接转动块的结构示意图;
图9是本发明电解原位制备铝合金的装置的混合搅拌轮的结构示意图。
图中:1-触摸控制板,2-供电设备,3-冷却水箱,4-铝合金收集槽,5-自动电解基座,6-电解槽,7-上盖,31-进水管,32-水箱,33-出水管,34-水泵,41-冷却进水管,42-散热鳍片板,43-冷却出水管,44-收集槽本体,45-冷却管道,51-基座本体,52-卸料通槽,53-卸料槽,54-负电极触头,55-滑动绝缘板,56-挤压弹簧,57-驱动电机,58-负极线,59-电机固定架,510-正极线,511-驱动连接头,512-电磁铁,513-加热板,514-真空槽,541-绝缘底座,542-导电底板,543-导电弹簧,544-触头,61-电解槽本体,62-卸料槽,63-负极板,64-连接转动块,65-第一正极板,66-氧化硅槽,67-混合搅拌轮,68-铝硅混合槽,69-氧化铝槽,610-第二正极板,641-转动块本体,642-限位滑块,643-下配合凹槽,644-上配合凹槽,671-搅拌轮转轴,672-搅拌轮本体,673-搅拌轮扇叶。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-9,本发明提供一种技术方案:电解原位制备铝合金的装置,包括触摸控制板1、供电设备2、冷却水箱3、铝合金收集槽4、自动电解基座5、电解槽6以及上盖7,冷却水箱3固定于铝合金收集槽4,冷却水箱3与铝合金收集槽4固定连接,铝合金收集槽4上端设有自动电解基座5,自动电解基座5下端与铝合金收集槽4贯通连接,自动电解基座5侧壁上固定有供电设备2,供电设备2上设有触摸控制板1,触摸控制板1与供电设备2电性连接,供电设备2与自动电解基座5电性连接,电解槽6内嵌于上端面上,电解槽6与自动电解基座5贯通连接,且电解槽6通过自动电解基座5与铝合金收集槽4贯通连接,上盖7设于电解槽6上侧,且上盖7与自动电解基座5上端面相配合,上盖7上设有三个通槽,三个通槽分别与氧化硅槽66、铝硅混合槽68以及氧化铝槽69相贯通。
如图3所示,冷却水箱3包括进水管31、水箱32、出水管33以及水泵34,水箱32为矩形壳体,进水管31以及出水管33皆固定于水箱32上端,进水管31下端穿透水箱32上端面与水箱32内部贯通连接,出水管33下端穿透水箱32上端面伸于水箱32内侧底部,出水管33下端固定有水泵34,进水管31以及出水管33上端皆与铝合金收集槽4贯通固定连接。
如图4所示,铝合金收集槽4包括冷却进水管41、散热鳍片板42、冷却出水管43、收集槽本体44以及冷却管道45,收集槽本体44为无顶有底空心矩形壳体,冷却管道45为蛇形管,且冷却管道45均匀内嵌于收集槽本体44内侧上,且冷却管道45部分内嵌于散热鳍片板42内,散热鳍片板42内嵌于收集槽本体44一侧壁上,且散热鳍片板42穿透收集槽本体44伸于收集槽本体44外侧,冷却管道45一端与冷却进水管41上端固定连接,冷却管道45另一端与冷却出水管43上端固定连接,冷却进水管41下端与出水管33贯通固定连接,冷却出水管43下端与进水管31贯通固定连接。
如图5所示,自动电解基座5包括基座本体51、卸料通槽52、卸料槽53、负电极触头54、滑动绝缘板55、挤压弹簧56、驱动电机57、负极线58、电机固定架59、正极线510、驱动连接头511、电磁铁512、加热板513以及真空槽514,基座本体51为矩形体,基座本体51上端面上设有凹槽,凹槽槽壁内嵌有加热板513,加热板513通过触摸控制板1与供电设备2电性连接,基座本体51上端面凹槽侧壁内设有一圈真空槽514,基座本体51上端面凹槽与电解槽6相配合,驱动电机57固定于电机固定架59,电机固定架59内嵌于基座本体51上端面上凹槽槽底,驱动电机57的输出轴上固定有驱动连接头511,驱动电机57通过触摸控制板1与供电设备2电性连接,电磁铁512共设有两个,两个电磁铁512对称内嵌于基座本体51上端面上凹槽槽底,电磁铁512通过触摸控制板1与供电设备2电性连接,滑动绝缘板55内嵌于基座本体51内侧,且滑动绝缘板55与基座本体51内侧滑动配合,滑动绝缘板55位于电磁铁512下侧,且滑动绝缘板55上端面对应电磁铁512的位置内嵌有铁块,负电极触头54共设有两个,两个负电极触头54对称固定于滑动绝缘板55上端面上,且两个负电极触头54与负极线58电性连接,且负极线58通过触摸控制板1与供电设备2电性连接,挤压弹簧56位于滑动绝缘板55上端面与基座本体51之间,且挤压弹簧56下端与滑动绝缘板55上端面固定连接,挤压弹簧56上端与基座本体51固定连接,正极线510设于基座本体51外侧壁上,且正极线510一端与电解槽6电性连接,另一端通过触摸控制板1与供电设备2电性连接,驱动连接头511上端设有连接头配合凹槽。
如图6所示,负电极触头54包括绝缘底座541、导电底板542、导电弹簧543以及触头544,绝缘底座541固定于滑动绝缘板55上端面上,导电底板542伸于绝缘底座541内侧底部,且导电底板542与负极线58电性连接,触头544内嵌于绝缘底座541上端,且触头544与绝缘底座541滑动固定配合,导电弹簧543位于导电底板542与触头544之间,且导电弹簧543上端与触头544下端固定连接,导电弹簧543下端与导电底板542上端固定连接,触头544通过导电弹簧543与导电底板542电性连接。
如图7所示,电解槽6包括电解槽本体61、卸料槽62、负极板63、连接转动块64、第一正极板65、氧化硅槽66、混合搅拌轮67、铝硅混合槽68、氧化铝槽69以及第二正极板610,电解槽本体61为无顶有底空心矩形壳体,电解槽本体61内侧依次设有氧化硅槽66、铝硅混合槽68以及氧化铝槽69,铝硅混合槽68位于氧化硅槽66与氧化铝槽69之间,且铝硅混合槽68下端与氧化硅槽66以及氧化铝槽69下端贯通连接,负极板63内嵌于电解槽本体61内侧底面上,连接转动块64内嵌于负极板63上,且连接转动块64与负极板63转动固定配合,连接转动块64贯通电解槽本体61下端面,且连接转动块64下端与驱动连接头511固定配合,混合搅拌轮67设于电解槽本体61内,且混合搅拌轮67下端与连接转动块64上端固定配合,卸料槽62设于电解槽本体61两侧,两侧卸料槽62与卸料槽53相配合,铝硅混合槽68通过卸料槽62与卸料通槽52贯通连接,第一正极板65内嵌于氧化硅槽66的槽壁上,第二正极板610内嵌于氧化铝槽69的槽壁上,电解槽本体61内侧壁上设有温度传感器,温度传感器与触摸控制板1电性连接。
如图8所示,连接转动块64包括转动块本体641、限位滑块642、下配合凹槽643以及上配合凹槽644,转动块本体641为圆柱体,转动块本体641外侧壁固定有一圈限位滑块642,转动块本体641上端设有上配合凹槽644,转动块本体641下端设有下配合凹槽643,下配合凹槽643以及上配合凹槽644内侧皆设有配合限位条,下配合凹槽643的配合限位条与驱动连接头511的连接头凹槽相配合。
如图9所示,混合搅拌轮67包括搅拌轮转轴671、搅拌轮本体672以及搅拌轮扇叶673,搅拌轮扇叶673均匀固定于搅拌轮本体672上端面上,搅拌轮本体672下端固定有搅拌轮转轴671,搅拌轮转轴671下端设有搅拌轮凹槽,搅拌轮转轴671下端搅拌轮凹槽与上配合凹槽644的配合限位条相配合。
电解原位制备铝合金的装置的工作步骤具体如下:
1)将铝硅合金由上盖7投入铝硅混合槽68内;
2)通过触摸控制板1启动加热板513,加热板513对铝硅合金进行加热,同时混合搅拌轮67转动,使铝硅合金受热均匀,此时温度传感器将温度数据传输至触摸控制板1上;
3)通过上盖7将氧化硅以及氧化铝分别投入氧化硅槽66以及氧化铝槽69内,加热板513对氧化硅以及氧化铝进行加热;
4)当温度传感器检测出电解槽6内的温度达到铝硅合金熔融温度时,触摸控制板1控制电磁铁512导电;
5)电磁铁512导电产生磁力,电磁铁512对滑动绝缘板55进行吸引,使得滑动绝缘板55上移,并使负电极触头54与负极板63接触;
6)对第一正极板65、第二正极板610以及负极板63导电,进而对氧化硅以及氧化铝进行电解,电解产生的铝和硅下移进入铝硅合金熔融液体内,并通过混合搅拌轮67搅拌,使得铝和硅混合均匀;
7)通过触摸控制板1改变第二正极板610以及第一正极板65的电压电流,从而改变氧化硅以及氧化铝的电解效率,进而改变铝硅合金的元素组成含量;
8)熔融的铝硅合金由卸料槽62进入卸料通槽52内,通过卸料通槽52进入收集槽本体44内;
9)通过触摸控制板1启动水泵34,将水箱32内的液体导入出水管33内,并通过出水管33进入冷却管道45内,通过冷却管道45对收集槽本体44内的熔融铝硅合金进行降温凝固;
10)第一正极板65内的水体升温通过散热鳍片板42散发至空气中,冷却后的水体由冷却出水管43进入进水管31,最后进入水箱32内;
11)当铝硅合金加工完成后,由收集槽本体44内取出;
12)关闭设备,将电解槽6由自动电解基座5上取出,并将混合搅拌轮67取出,对电解槽本体61内进行清洗。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.电解原位制备铝合金的装置,包括触摸控制板(1)、供电设备(2)、冷却水箱(3)、铝合金收集槽(4)、自动电解基座(5)、电解槽(6)以及上盖(7),其特征在于,所述冷却水箱(3)固定于铝合金收集槽(4),所述冷却水箱(3)与铝合金收集槽(4)固定连接,所述铝合金收集槽(4)上端设有自动电解基座(5),所述自动电解基座(5)下端与铝合金收集槽(4)贯通连接,所述自动电解基座(5)侧壁上固定有供电设备(2),所述供电设备(2)上设有触摸控制板(1),所述触摸控制板(1)与供电设备(2)电性连接,所述供电设备(2)与自动电解基座(5)电性连接,所述电解槽(6)内嵌于上端面上,所述电解槽(6)与自动电解基座(5)贯通连接,且电解槽(6)通过自动电解基座(5)与铝合金收集槽(4)贯通连接,所述上盖(7)设于电解槽(6)上侧,且上盖(7)与自动电解基座(5)上端面相配合,所述上盖(7)上设有三个通槽,三个通槽分别与氧化硅槽(66)、铝硅混合槽(68)以及氧化铝槽(69)相贯通。
2.根据权利要求1所述的电解原位制备铝合金的装置,其特征在于,所述冷却水箱(3)包括进水管(31)、水箱(32)、出水管(33)以及水泵(34),所述水箱(32)为矩形壳体,所述进水管(31)以及出水管(33)皆固定于水箱(32)上端,所述进水管(31)下端穿透水箱(32)上端面与水箱(32)内部贯通连接,所述出水管(33)下端穿透水箱(32)上端面伸于水箱(32)内侧底部,所述出水管(33)下端固定有水泵(34),所述进水管(31)以及出水管(33)上端皆与铝合金收集槽(4)贯通固定连接。
3.根据权利要求1所述的电解原位制备铝合金的装置,其特征在于,所述铝合金收集槽(4)包括冷却进水管(41)、散热鳍片板(42)、冷却出水管(43)、收集槽本体(44)以及冷却管道(45),所述收集槽本体(44)为无顶有底空心矩形壳体,所述冷却管道(45)为蛇形管,且冷却管道(45)均匀内嵌于收集槽本体(44)内侧上,且冷却管道(45)部分内嵌于散热鳍片板(42)内,所述散热鳍片板(42)内嵌于收集槽本体(44)一侧壁上,且散热鳍片板(42)穿透收集槽本体(44)伸于收集槽本体(44)外侧,所述冷却管道(45)一端与冷却进水管(41)上端固定连接,所述冷却管道(45)另一端与冷却出水管(43)上端固定连接,所述冷却进水管(41)下端与出水管(33)贯通固定连接,所述冷却出水管(43)下端与进水管(31)贯通固定连接。
4.根据权利要求1所述的电解原位制备铝合金的装置,其特征在于,所述自动电解基座(5)包括基座本体(51)、卸料通槽(52)、卸料槽(53)、负电极触头(54)、滑动绝缘板(55)、挤压弹簧(56)、驱动电机(57)、负极线(58)、电机固定架(59)、正极线(510)、驱动连接头(511)、电磁铁(512)、加热板(513)以及真空槽(514),所述基座本体(51)为矩形体,所述基座本体(51)上端面上设有凹槽,所述凹槽槽壁内嵌有加热板(513),所述加热板(513)通过触摸控制板(1)与供电设备(2)电性连接,所述基座本体(51)上端面凹槽侧壁内设有一圈真空槽(514),所述基座本体(51)上端面凹槽与电解槽(6)相配合,所述驱动电机(57)固定于电机固定架(59),所述电机固定架(59)内嵌于基座本体(51)上端面上凹槽槽底,所述驱动电机(57)的输出轴上固定有驱动连接头(511),所述驱动电机(57)通过触摸控制板(1)与供电设备(2)电性连接,所述电磁铁(512)共设有两个,两个所述电磁铁(512)对称内嵌于基座本体(51)上端面上凹槽槽底,所述电磁铁(512)通过触摸控制板(1)与供电设备(2)电性连接,所述滑动绝缘板(55)内嵌于基座本体(51)内侧,且滑动绝缘板(55)与基座本体(51)内侧滑动配合,所述滑动绝缘板(55)位于电磁铁(512)下侧,且滑动绝缘板(55)上端面对应电磁铁(512)的位置内嵌有铁块,所述负电极触头(54)共设有两个,两个所述负电极触头(54)对称固定于滑动绝缘板(55)上端面上,且两个负电极触头(54)与负极线(58)电性连接,且负极线(58)通过触摸控制板(1)与供电设备(2)电性连接,所述挤压弹簧(56)位于滑动绝缘板(55)上端面与基座本体(51)之间,且挤压弹簧(56)下端与滑动绝缘板(55)上端面固定连接,所述挤压弹簧(56)上端与基座本体(51)固定连接,所述正极线(510)设于基座本体(51)外侧壁上,且正极线(510)一端与电解槽(6)电性连接,另一端通过触摸控制板(1)与供电设备(2)电性连接,所述驱动连接头(511)上端设有连接头配合凹槽。
5.根据权利要求4所述的电解原位制备铝合金的装置,其特征在于,所述负电极触头(54)包括绝缘底座(541)、导电底板(542)、导电弹簧(543)以及触头(544),所述绝缘底座(541)固定于滑动绝缘板(55)上端面上,所述导电底板(542)伸于绝缘底座(541)内侧底部,且导电底板(542)与负极线(58)电性连接,所述触头(544)内嵌于绝缘底座(541)上端,且触头(544)与绝缘底座(541)滑动固定配合,所述导电弹簧(543)位于导电底板(542)与触头(544)之间,且导电弹簧(543)上端与触头(544)下端固定连接,导电弹簧(543)下端与导电底板(542)上端固定连接,所述触头(544)通过导电弹簧(543)与导电底板(542)电性连接。
6.根据权利要求1所述的电解原位制备铝合金的装置,其特征在于,所述电解槽(6)包括电解槽本体(61)、卸料槽(62)、负极板(63)、连接转动块(64)、第一正极板(65)、氧化硅槽(66)、混合搅拌轮(67)、铝硅混合槽(68)、氧化铝槽(69)以及第二正极板(610),所述电解槽本体(61)为无顶有底空心矩形壳体,所述电解槽本体(61)内侧依次设有氧化硅槽(66)、铝硅混合槽(68)以及氧化铝槽(69),所述铝硅混合槽(68)位于氧化硅槽(66)与氧化铝槽(69)之间,且铝硅混合槽(68)下端与氧化硅槽(66)以及氧化铝槽(69)下端贯通连接,所述负极板(63)内嵌于电解槽本体(61)内侧底面上,所述连接转动块(64)内嵌于负极板(63)上,且连接转动块(64)与负极板(63)转动固定配合,所述连接转动块(64)贯通电解槽本体(61)下端面,且连接转动块(64)下端与驱动连接头(511)固定配合,所述混合搅拌轮(67)设于电解槽本体(61)内,且混合搅拌轮(67)下端与连接转动块(64)上端固定配合,所述卸料槽(62)设于电解槽本体(61)两侧,两侧所述卸料槽(62)与卸料槽(53)相配合,所述铝硅混合槽(68)通过卸料槽(62)与卸料通槽(52)贯通连接,所述第一正极板(65)内嵌于氧化硅槽(66)的槽壁上,所述第二正极板(610)内嵌于氧化铝槽(69)的槽壁上,所述电解槽本体(61)内侧壁上设有温度传感器,所述温度传感器与触摸控制板(1)电性连接。
7.根据权利要求6所述的电解原位制备铝合金的装置,其特征在于,所述连接转动块(64)包括转动块本体(641)、限位滑块(642)、下配合凹槽(643)以及上配合凹槽(644),所述转动块本体(641)为圆柱体,所述转动块本体(641)外侧壁固定有一圈限位滑块(642),所述转动块本体(641)上端设有上配合凹槽(644),所述转动块本体(641)下端设有下配合凹槽(643),所述下配合凹槽(643)以及上配合凹槽(644)内侧皆设有配合限位条,所述下配合凹槽(643)的配合限位条与驱动连接头(511)的连接头凹槽相配合。
8.根据权利要求6所述的电解原位制备铝合金的装置,其特征在于,所述混合搅拌轮(67)包括搅拌轮转轴(671)、搅拌轮本体(672)以及搅拌轮扇叶(673),所述搅拌轮扇叶(673)均匀固定于搅拌轮本体(672)上端面上,所述搅拌轮本体(672)下端固定有搅拌轮转轴(671),所述搅拌轮转轴(671)下端设有搅拌轮凹槽,所述搅拌轮转轴(671)下端搅拌轮凹槽与上配合凹槽(644)的配合限位条相配合。
9.根据权利要求1所述的电解原位制备铝合金的装置,其特征在于,所述电解原位制备铝合金的装置的工作步骤,所述工作步骤具体如下:
将铝硅合金由上盖(7)投入铝硅混合槽(68)内;
通过触摸控制板(1)启动加热板(513),加热板(513)对铝硅合金进行加热,同时混合搅拌轮(67)转动,使铝硅合金受热均匀,此时温度传感器将温度数据传输至触摸控制板(1)上;
通过上盖(7)将氧化硅以及氧化铝分别投入氧化硅槽(66)以及氧化铝槽(69)内,加热板(513)对氧化硅以及氧化铝进行加热;
当温度传感器检测出电解槽(6)内的温度达到铝硅合金熔融温度时,触摸控制板(1)控制电磁铁(512)导电;
电磁铁(512)导电产生磁力,电磁铁(512)对滑动绝缘板(55)进行吸引,使得滑动绝缘板(55)上移,并使负电极触头(54)与负极板(63)接触;
对第一正极板(65)、第二正极板(610)以及负极板(63)导电,进而对氧化硅以及氧化铝进行电解,电解产生的铝和硅下移进入铝硅合金熔融液体内,并通过混合搅拌轮(67)搅拌,使得铝和硅混合均匀;
通过触摸控制板(1)改变第二正极板(610)以及第一正极板(65)的电压电流,从而改变氧化硅以及氧化铝的电解效率,进而改变铝硅合金的元素组成含量;
熔融的铝硅合金由卸料槽(62)进入卸料通槽(52)内,通过卸料通槽(52)进入收集槽本体(44)内;
通过触摸控制板(1)启动水泵(34),将水箱(32)内的液体导入出水管(33)内,并通过出水管(33)进入冷却管道(45)内,通过冷却管道(45)对收集槽本体(44)内的熔融铝硅合金进行降温凝固;
第一正极板(65)内的水体升温通过散热鳍片板(42)散发至空气中,冷却后的水体由冷却出水管(43)进入进水管(31),最后进入水箱(32)内;
当铝硅合金加工完成后,由收集槽本体(44)内取出;
关闭设备,将电解槽(6)由自动电解基座(5)上取出,并将混合搅拌轮(67)取出,对电解槽本体(61)内进行清洗。
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