CN116242138A - 减少金属加工过程中废渣生成量的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种减少金属加工过程中废渣生成量的方法及设备，应用在金属熔炼领域，该方法包括如下步骤：准备设定体积的材料并将待加工的材料进行预热；对窄口熔炉进行阶梯式升温，并进行搅拌、检验以及成分调整；向窄口熔炉中投入造渣剂，造渣完成后在熔炉盖体闭合状态下将废渣清出；将窄口熔炉中的融合物经由闭式导炉槽导入到保温炉内；向保温炉中投入造渣剂，造渣完成后在保温炉盖体闭合状态下将废渣清出。该设备包括：窄口熔炉、保温炉和闭式导炉槽；窄口熔炉的端口处设有横截面为矩形的窄口段，且窄口熔炉的端口设有熔炉闭式扒渣单元；保温炉设置为四棱柱结构，且保温炉的端口处设有保温炉闭式扒渣单元。本申请具有减少废渣的生成量的效果。

Description

减少金属加工过程中废渣生成量的方法及设备

技术领域

本申请属于金属熔炼的领域，尤其是涉及一种减少金属加工过程中废渣生成量的方法，此外还涉及一种减少金属加工过程中废渣生成量的设备。

背景技术

金属熔炼是一种常见金属加工方法，其是将固相的金属融化成液相，以能够便于对该金属进行精炼或是在该金属中加入其它的金属，形成合金。

在金属熔炼的过程中，液相的金属一旦与外界接触就会在其表面形成氧化层产生废渣，且液相的金属中的其它杂质也会形成固态废渣，废渣需要及时清除以避免影响产物的整体品质，而若是废渣清除的频次过高则会使得产生的废渣量越大，降低生产过程中的材料利用率造成浪费以及经济损失。

现有技术中在清理产生的废渣时往往是工人利用渣耙将炉中的废渣扒出，在扒渣的过程中，炉口往往是打开的，容易使得氧气进入炉体，使得金属液表面继续形成氧化层产生废渣，导致废渣量依然难以得到有效的控制，且在开炉扒渣的过程中，炉中的液相金属温度过高，扒渣的危险性也更大。

有鉴于此，需要提供一种减少金属加工过程中废渣生成量的方法。

发明内容

为了改善金属熔炼的过程产生的废渣量大，且在扒渣过操作危险性高的问题，本申请提供一种减少金属加工过程中废渣生成量的方法及设备。

本申请第一方面提供一种减少金属加工过程中废渣生成量的方法，包括如下步骤：

备料加料：将待加工的固相材料进行预热，且所述固相材料的体积设置为加入到窄口熔炉中并融化后，所述窄口熔炉中的液位达到窄口位处；

升温熔炼：对所述窄口熔炉进行阶梯式升温，以在达到第一设定温度时对所述窄口熔炉中的融合物进行搅拌，并在达到第二设定温度时对所述融合物进行检验以及成分调整；

熔炉精炼与扒渣：向所述窄口熔炉中投入造渣剂，待造渣完成后在熔炉盖体闭合状态下将废渣清出；

导炉：将所述窄口熔炉中的所述融合物经由闭式导炉槽导入到保温炉内；

保温炉精炼与扒渣：向所述保温炉炉中投入所述造渣剂，待造渣完成后在保温炉盖体闭合状态下将废渣清出。

通过采用上述技术方案，使用窄口熔炉能够保证熔融态的金属与空气之间的接触面小，能够减少废渣的产生，且通过特殊的熔炉盖体以及保温炉盖体的设计，使得在扒渣的过程中，熔炉盖体以及保温炉盖体均是处于闭合状态，能够有效减少进入窄口熔炉以及保温炉中的空气，能够防止在扒渣的过程中混入的空气继续对熔融态的金属表面进行氧化，从而能够有效减少扒渣过程中产生的废渣量，此外，由于无需开启熔炉盖体以及保温炉盖体即可进行扒渣，能够使得扒渣操作的安全性更高。

可选地，所述固相材料包括高纯度金属锭以及中间合金；所述阶梯式升温中每一阶段的加热温度与所述窄口熔炉的炉膛温度的温度差值为100至200℃；所述升温熔炼步骤中利用磁力搅拌设备对所述融合物进行搅拌。

通过采用上述技术方案，选择高纯度的金属锭能够减少杂质的进入，以能够从源头上减少废渣的量，中间合金更易融化能够减少固相材料融化的时间；采用阶梯式升温的方式将升温加热，且维持设定的加热温度与炉膛温度之间温度差能够使得加热时所需的能耗低，且不易使得固相材料的表面迅速氧化产生大量的废渣；采用磁力搅拌使得搅拌过程更加柔和，不易破坏表面的氧化层，从而能够减少废渣量。

本申请第二方面提供一种减少金属加工过程中废渣生成量的设备，采用如下技术方案：

一种减少金属加工过程中废渣生成量的设备，包括上述减少金属加工过程中废渣生成量的方法的技术方案中所述的窄口熔炉、保温炉以及闭式导炉槽；所述窄口熔炉的端口处设有窄口段，所述窄口段的横截面为矩形，所述窄口位处所述窄口段处，且所述窄口熔炉的端口设有熔炉闭式扒渣单元；所述保温炉设置为四棱柱结构，且所述保温炉的端口处设有保温炉闭式扒渣单元。

通过采用上述技术方案，设置熔炉闭式扒渣单元和保温炉闭式扒渣单元能够使得在扒渣的过程中无需将盖体打开，既能够保证扒渣操作的安全性，又能够保证在扒渣的过程中混入炉内的空气量少，从而能够避免在扒渣时仍会产生氧化层形成废渣的情况。

具体地，所述熔炉闭式扒渣单元包括熔炉盖体、设于所述熔炉盖体上的熔炉柔性盖板、相对设置的一对熔炉柔性盖板收展器以及设于所述熔炉柔性盖板上的熔炉渣耙；

所述熔炉盖体上设有沿所述熔炉盖体的长度方向延伸的熔炉扒渣槽，所述熔炉柔性盖板上设有通孔结构；

所述熔炉渣耙包括耙头与耙杆，所述熔炉渣耙的耙头能够置于所述窄口熔炉内，所述熔炉渣耙的耙杆的一端与耙头连接，另一端能够穿过所述熔炉扒渣槽并从所述熔炉柔性盖板上的通孔结构处穿出；

所述熔炉柔性盖板的两端与相对应的所述熔炉柔性盖板收展器连接，以能够经由所述熔炉柔性盖板收展器控制所述熔炉渣耙沿所述熔炉柔性盖板的长度方向移动，将废渣扒至设于窄口熔炉的端口的熔炉炉门槛处。

通过采用上述技术方案，设置熔炉扒渣槽能够便于熔炉渣耙在窄口熔炉中进行移动收集废渣，熔炉柔性盖板的两端均与相对应的熔炉柔性盖板收展器连接，使得熔炉柔性盖板能够进行沿熔炉盖体的方向进行移动，从而带动熔炉渣耙在窄口熔炉进行移动收集废渣，且熔炉渣耙在移动收集废渣的过程中，熔炉柔性盖板能够对熔炉扒渣槽进行遮盖，使得空气不易进入窄口熔炉中，能够防止液态金属表面持续产生氧化层，形成大量的废渣的情况。

进一步的，所述熔炉炉门槛向远离所述窄口熔炉的方向延伸，以形成熔炉凸缘平台结构，所述熔炉盖体与所述熔炉凸缘平台结构相配合，以能够形成适于所述熔炉渣耙的耙头通过的熔炉耙头通道，所述熔炉凸缘平台结构的底部设有熔炉转动阀板，所述熔炉转动阀板处于第一工作位时能够将所述熔炉耙头通道封闭，并在处于第二工作位时能够在所述熔炉凸缘平台结构的底部形成适于耙头向下脱出的熔炉出渣口。

通过采用上述技术方案，能够在熔炼过程中将熔炉渣耙置于窄口熔炉的外侧，以保护熔炉渣耙不易受到金属腐蚀以及热腐蚀；通过熔炉转动阀板将熔炉耙头通道封闭使得在熔炼以及扒渣的过程中，空气均不易进入窄口熔炉，从而能够减少液态金属表面形成的氧化层，以达到减少废渣的效果。

进一步的，所述熔炉盖体上还设有熔炉造渣剂进料口以及熔炉观察槽，所述熔炉观察槽处覆有耐高温透明板。

通过采用上述技术方案，能够通过熔炉造渣剂进料口向熔炉内加入造渣剂，并通过熔炉观察槽来观察出渣情况以及扒渣情况。

进一步的，所述闭式导炉槽的一端端部设有导炉槽入口，以经由该导炉槽入口与所述窄口熔炉底部的熔炉出料口连接，所述熔炉出料口处设有出料口封堵件，所述闭式导炉槽的另一端的端部封闭，且在靠近该端端部的侧壁上设有导炉槽出口，所述导炉槽出口朝向地面设置，并与所述保温炉的进料口连接。

通过采用上述技术方案，设置闭式的导炉槽能够减少或避免导炉过程中液态金属与空气的接触，且将导炉槽出口设置在闭式导炉槽的侧壁上并向下设置以与保温炉的进料口连接，能够使得液态金属以潜流的形式流入保温炉中，从而能够不破坏表面的氧化层，减少保温炉中的废渣的产生。

进一步的，所述闭式导炉槽还包括封堵件拔出口以及导炉槽盖板，所述导炉槽盖板上形成有出料口封堵件容纳腔，所述出料口封堵件容纳腔上设有通孔结构，所述出料口封堵件与出料口封堵件连杆的一端连接，所述出料口封堵件连杆的另一端能够经过所述封堵件拔出口并从所述出料口封堵件容纳腔上的通孔结构处穿出。

通过采用上述技术方案，设置封堵件拔出口能够便于将出料口封堵件拔出实现导炉，拔出的出料口封堵件能够容置在出料口封堵件容纳腔中，以便于液态金属的流动，且导炉槽盖板能够将封堵件拔出口遮盖，从而能够使得空气不易进入到闭式导炉槽中，能够防止液态金属表面产生氧化层，形成废渣的情况，此外，可以动的导炉槽盖板能够实现封堵件拔出口的敞开，便于对闭式导炉槽内部进行观察。

进一步的，所述保温炉闭式扒渣单元包括保温炉盖体、设于所述保温炉盖体上的保温炉柔性盖板、相对设置的一对保温炉柔性盖板收展器以及设于所述保温炉柔性盖板上的保温炉渣耙；

所述保温炉盖体上设有沿所述保温炉盖体的长度方向延伸的保温炉扒渣槽，所述保温炉柔性盖板上设有通孔结构；

所述保温炉渣耙包括耙头与耙杆，所述保温炉渣耙的耙头能够置于所述保温炉内，该保温炉渣耙的耙杆的一端与耙头连接，另一端能够穿过所述保温炉扒渣槽并从所述保温炉柔性盖板上的通孔结构处穿出；

所述保温炉柔性盖板的两端与相对应的所述保温炉柔性盖板收展器连接，以能够经由所述保温炉柔性盖板收展器控制所述保温炉渣耙沿所述保温炉柔性盖板的长度方向移动，将废渣扒至设于保温炉的端口的保温炉炉门槛处。

通过采用上述技术方案，设置保温炉扒渣槽能够便于保温炉渣耙在保温炉中进行移动收集废渣，保温炉柔性盖板的两端均与相对应的保温炉柔性盖板收展器连接，使得保温炉柔性盖板能够进行沿保温炉盖体的方向进行移动，从而带动保温炉渣耙在保温炉进行移动收集废渣，且保温炉渣耙在移动收集废渣的过程中，保温炉柔性盖板能够对保温炉扒渣槽进行遮盖，使得空气不易进入保温炉中，能够防止液态金属表面持续产生氧化层，形成大量的废渣的情况。

进一步的，所述保温炉炉门槛向远离所述保温炉的方向延伸，以形成保温炉凸缘平台结构，所述保温炉盖体与所述保温炉凸缘平台结构相配合以形成适于所述保温炉渣耙的耙头通过的保温炉耙头通道，所述保温炉凸缘平台结构的底部设有保温炉转动阀板，所述保温炉转动阀板处于第一工作位时能够将所述保温炉耙头通道封闭，且处于第二工作位时能够在所述保温炉凸缘平台结构的底部形成适于耙头向下脱出的保温炉出渣口；所述保温炉盖体上还设有保温炉造渣剂进料口以及保温炉观察槽，所述保温炉观察槽处覆有耐高温透明板。

通过采用上述技术方案，能够在熔炼过程中将保温炉渣耙置于保温炉的外侧，以保护保温炉渣耙不易受到金属腐蚀以及热腐蚀；通过保温炉转动阀板将保温炉耙头通道封闭使得在熔炼以及扒渣的过程中，空气均不易进入保温炉，从而能够减少液态金属表面形成的氧化层，以达到减少废渣的效果，且能够通过保温炉造渣剂进料口向保温炉内加入造渣剂，并通过保温炉观察槽来观察出渣情况以及扒渣情况。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、使用窄口熔炉以保证熔融态的金属与空气之间的接触面小，能够减少废渣的产生，且通过特殊的熔炉盖体以及保温炉盖体的设计，使得在金属熔炼以及扒渣的过程中，窄口熔炉的熔炉盖体以及保温炉的保温炉盖体均是闭合的，以能够防止在金属熔炼，特别是在扒渣的过程中，空气进入窄口熔炉以及保温炉，从而能够防止炉中的液态金属的表面持续形成氧化层，以能够避免产生大量的废渣，且由于无需开启熔炉盖体以及保温炉盖体即可进行扒渣，能够使得扒渣操作的安全性更高；

2、将连接于窄口熔炉以及保温炉之间的导炉槽设置为闭式导炉槽能够使得在导炉的过程中液态金属不易与空气接触发生氧化产生废渣，从而减少导炉过程中产生的废渣量。

附图说明

图1是本申请的减少金属加工过程中废渣生成量的设备的立体结构示意图。

图2是本申请的减少金属加工过程中废渣生成量的设备的内部结构示意图。

图3是本申请的减少金属加工过程中废渣生成量的设备中的窄口熔炉的内部结构示意图。

图4是本申请的减少金属加工过程中废渣生成量的设备中的闭式导炉槽的结构示意图。

图5是本申请的减少金属加工过程中废渣生成量的设备中的保温炉的内部结构示意图。

附图标记：1、窄口熔炉；11、窄口段；12、熔炉盖体；121、熔炉扒渣槽；13、熔炉柔性盖板；14、熔炉柔性盖板收展器；15、熔炉渣耙；16、熔炉炉门槛；161、熔炉转动阀板；17、出料口封堵件；18、出料口封堵件连杆；2、保温炉；21、保温炉盖体；211、保温炉扒渣槽；22、保温炉柔性盖板；23、保温炉柔性盖板收展器；24、保温炉渣耙；25、保温炉炉门槛；251、保温炉转动阀板；3、闭式导炉槽；31、导炉槽入口；32、导炉槽出口；33、封堵件拔出口；34、导炉槽盖板。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种减少金属加工过程中废渣生成量的方法。

一种减少金属加工过程中废渣生成量的方法，其包括如下步骤：

备料加料：以熔炼铝合金为例，在备料时，可选取高纯度的铝锭以及中间合金作为熔炼铝合金的材料，采用高纯度的铝锭能够减少进入熔炉中的杂质量，从而能够从源头上减少废渣量，中间合金具有融化快熔点低的特性，能够减少熔炼过程中的加热时间，并且降低熔炼时所需的加热温度，使得在熔融的过程中，固相材料在未融化时其表面不易产生大量的氧化，从而能够减少废渣的产生量；备好的固相材料可放在烟气余热炉中进行预热，以达到高效利用热能减少熔炼时间的效果；如图1和图2所示，熔炉可设置为窄口熔炉1，且固相材料的体积设置为加入到窄口熔炉1中并融化后，窄口熔炉1中的液位达到窄口位处，以使得熔融的液态金属能够与空气接触的接触面小，从而使得产生的氧化层面积小，以减少废渣的产生。

升温熔炼：对窄口熔炉1进行阶梯式升温，在阶梯式升温中每一阶段的加热温度与窄口熔炉1的炉膛温度的温度差值可保持在100至200℃，以能够使得加热时所需的能耗低，且不易使得固相材料的表面迅速氧化产生大量的废渣；在达到第一设定温度（以熔炼铝合金为例，第一设定温度可设置为700±10℃）时对窄口熔炉1中的融合物进行搅拌，并在达到第二设定温度（以熔炼铝合金为例，第二设定温度可设置为745±2℃）时对融合物进行检验以及成分调整，直至调配成所需的成分；其中，在对融合物进行搅拌时可选用磁力搅拌设备对其进行搅拌，磁力搅拌设备是利用电磁效应使得液态金属内部产生涡流，实现对液态金属的搅拌，该搅拌方式能够在保证搅拌的充分性的同时，还能够避免对液态金属的表面氧化层产生破坏，从而能够减少液态金属的氧化量，以达到减少废渣产生量的目的。

熔炉精炼与扒渣：向窄口熔炉1中投入造渣剂，待造渣完成后在熔炉盖体12闭合状态下将废渣清出，以熔炼铝合金为例，造渣剂可以选用氟硅酸钠，氟硅酸钠与铝水表面的氧化层发生反应会生成氟化铝，氟化铝会与铝和氧发生放热反应，反应所释放的热量能够使粘性熔渣成为松散粉末状的干性渣，在形成干性渣的过程中，铝水与铝渣中的氧化物的湿润性变小,使混在铝渣中的颗粒状铝滴脱离而出，回到熔体中，从而能够减少废渣量，提高铝的利用率；且在扒渣的过程中，熔炉盖体12是处于闭合状态，能够有效减少进入窄口熔炉1中的空气，能够防止在扒渣的过程中混入的空气继续对熔融态的金属表面进行氧化，从而能够有效减少扒渣过程中产生的废渣量，此外，由于无需开启熔炉盖体12即可进行扒渣，能够使得扒渣操作的安全性更高。

导炉：将窄口熔炉1中的融合物经由闭式导炉槽3导入到保温炉2内，将导炉槽设置为闭式导炉槽3能够减少或避免导炉过程中液态金属与空气的接触，从而能够减少废渣的产生。

保温炉精炼与扒渣：向保温炉2中投入造渣剂，待造渣完成后在保温炉盖体21闭合状态下将废渣清出，以熔炼铝合金为例，造渣剂可以选用氟硅酸钠，氟硅酸钠与铝水表面的氧化层发生反应会生成氟化铝，氟化铝会与铝和氧发生放热反应，反应所释放的热量能够使粘性熔渣成为松散粉末状的干性渣，在形成干性渣的过程中，铝水与铝渣中的氧化物的湿润性变小,使混在铝渣中的颗粒状铝滴脱离而出,回到熔体中，从而能够减少废渣量，提高铝的利用率；且在扒渣的过程中，保温炉盖体21是处于闭合状态，能够有效减少进入保温炉2中的空气，能够防止在扒渣的过程中混入的空气继续对熔融态的金属表面进行氧化，从而能够有效减少扒渣过程中产生的废渣量，此外，由于无需开启保温炉盖体21即可进行扒渣，能够使得扒渣操作的安全性更高。

本申请实施例还公开一种减少金属加工过程中废渣生成量的设备。

参照图1和图2，一种减少金属加工过程中废渣生成量的设备，其包括上述技术方案中的窄口熔炉1、保温炉2以及闭式导炉槽3，其中，窄口熔炉1的端口处设有窄口段11，窄口段11的横截面设置为矩形，上述技术方案中所提及的窄口位处即位于该窄口段11处，且窄口熔炉1的端口设有熔炉闭式扒渣单元；保温炉2设置为四棱柱结构，且保温炉2的端口处设有保温炉闭式扒渣单元；设置窄口段11，且保持窄口熔炉1中液位处于窄口段11处，能够使得液态金属的液面面积小，产生的氧化层面积小氧化量少，因此能够减少废渣的产生量；将保温炉2设置为四棱柱结构能够使得其横截面与窄口段11的横截面均是矩形的，从而可将渣耙的耙头宽度设置成与截面矩形的宽度一致，以便于进行扒渣作业。

参照图2和图3，本申请的减少金属加工过程中废渣生成量的设备中的熔炉闭式扒渣单元包括熔炉盖体12、设于熔炉盖体12上的熔炉柔性盖板13、相对设置的一对熔炉柔性盖板收展器14以及设于熔炉柔性盖板13上的熔炉渣耙15；熔炉柔性盖板13的结构与卷帘门门板的结构类似，采用耐高温金属材料制作，具体地，熔炉盖体12上设有沿熔炉盖体12的长度方向延伸的熔炉扒渣槽121，熔炉柔性盖板13的两端分别与相对应的熔炉柔性盖板收展器14连接，熔炉柔性盖板收展器14的结构与驱动卷帘门门板收放的驱动结构类似，两个熔炉柔性盖板收展器14中的一者对熔炉柔性盖板13进行收卷时，另一者将会放出熔炉柔性盖板13，在熔炉扒渣槽121的两侧还可进一步设置一对相对设置的熔炉柔性盖板导向槽（图中未示出），处于两个熔炉柔性盖板收展器14之间的熔炉柔性盖板13设于熔炉柔性盖板导向槽中，熔炉柔性盖板导向槽能够对熔炉柔性盖板13的移动起到导向作用，且还能够使得熔炉柔性盖板13抵接在熔炉扒渣槽121上，以对熔炉扒渣槽121形成良好的覆盖，防止空气从熔炉扒渣槽121处进入窄口熔炉1，造成对液态金属的氧化产生废渣。

熔炉渣耙15包括耙头与耙杆，熔炉渣耙15的耙头能够置于窄口熔炉1内，熔炉渣耙15的耙杆的一端与耙头连接，另一端能够穿过熔炉扒渣槽121并从熔炉柔性盖板13上设置的通孔结构处穿出，以便于工人控制熔炉渣耙15的上下移动，另外，可以通过控制熔炉柔性盖板收展器14来实现熔炉柔性盖板13上的通孔结构（也即是熔炉渣耙15）的移动，从而能够将熔炉渣耙15沿熔炉柔性盖板13的长度方向移动，从而能够将废渣扒至设于窄口熔炉1的端口的熔炉炉门槛16处；上述的设计使得熔炉渣耙15在窄口熔炉1内进行移动收集废渣时无需打开熔炉盖体12，以能够避免空气进入窄口熔炉1，造成对液态金属的氧化产生废渣，且能够使得扒渣的操作环境更加安全。

参照图1和图2，本申请的减少金属加工过程中废渣生成量的设备中的熔炉炉门槛16向远离窄口熔炉1的方向延伸，以形成熔炉凸缘平台结构，熔炉盖体12与熔炉凸缘平台结构相配合，以能够形成适于熔炉渣耙15的耙头通过的熔炉耙头通道，且在熔炉凸缘平台结构的底部设有熔炉转动阀板161，熔炉转动阀板161向上转动到第一工作位时能够侵入到熔炉耙头通道内部，直至能够将熔炉耙头通道封闭，从而能够实现熔炉盖体12与窄口熔炉1的端口之间的密封，以保证空气不易甚至不会进入窄口熔炉1内，从而能够减少或是避免液态金属被氧化产生废渣；熔炉转动阀板161向下转动到第二工作位时能够在熔炉凸缘平台结构的底部形成适于耙头向下脱出的熔炉出渣口，使得废渣能够从该熔炉出渣口处排出，由于熔炉出渣口的尺寸较小且排渣时熔炉出渣口打开的时间也较短，从而能够使得进入窄口熔炉1内的空气量少，产生的氧化物废渣量少。

进一步地，可将熔炉转动阀板161设置在靠近熔炉炉门槛16与窄口熔炉1的端口相接的位置处，以使得熔炉炉门槛16（即熔炉耙头通道）上远离窄口熔炉1的一端的端部具有能够容纳熔炉渣耙15的耙头的耙头容纳腔，从而能够使得在扒渣的过程中，先保持熔炉转动阀板161与熔炉凸缘平台结构的底面平齐，使得熔炉转动阀板161能够对熔炉出渣口进行封堵，待熔炉渣耙15移动至其耙头处于耙头容纳腔时，熔炉转动阀板161上翻至第一工作位，对熔炉耙头通道进行封堵，同时也打开了熔炉出渣口，使得熔炉渣耙15能够从熔炉出渣口处向下脱出，进行排渣，上述设计能够使得空气进入窄口熔炉1的时间更短，起到更好的防氧化防出渣的效果，也能够使得在加热过程中熔炉渣耙15可以不处于窄口熔炉1的炉膛内，使得熔炉渣耙15不会受到金属腐蚀以及热腐蚀。

进一步的，本申请的减少金属加工过程中废渣生成量的设备中的熔炉盖体12上还可以设有熔炉造渣剂进料口（图中未示出）以及熔炉观察槽（图中未示出），从而能够通过熔炉造渣剂进料口向炉内投入造渣剂，熔炉观察槽可设置为沿熔炉盖体12的长度方向设计，以能够对整个液态金属的表面进行观察，且熔炉观察槽处可覆有耐高温透明板（例如耐高温石英板）以能够通过熔炉观察槽来观察出渣情况以及扒渣情况。

参照图4，本申请的减少金属加工过程中废渣生成量的设备中的闭式导炉槽3的一端端部设有导炉槽入口31，以能够经由该导炉槽入口31与窄口熔炉1底部的熔炉出料口连接，闭式导炉槽3的另一端的端部封闭，且在靠近该端端部的侧壁上设有导炉槽出口32，该导炉槽出口32朝向地面设置，并能够经由该导炉槽出口32与保温炉2的进料口连接，从而能够实现导炉，其中，在熔炉出料口处设有出料口封堵件17，以在窄口熔炉1中的液态金属达到所需的条件后将出料口封堵件17拔出，进行导炉；将导炉槽出口32朝向地面设置并与保温炉2的进料口连接，使得闭式导炉槽3中的液态金属是以潜流的方式流入保温炉2中的，因此，即使是闭式导炉槽3中的液态金属的表面发生了氧化，但是潜流的方式能够不破坏表面的氧化层，从而能够使得在导炉的过程中不会持续性的产生大量的氧化层，进而能够使得产生的废渣量少。

参照图4，本申请的减少金属加工过程中废渣生成量的设备中的闭式导炉槽3还包括封堵件拔出口33和导炉槽盖板34，导炉槽盖板34上形成有出料口封堵件容纳腔，出料口封堵件容纳腔上设有通孔结构，出料口封堵件17与出料口封堵件连杆18的一端连接，出料口封堵件连杆18的另一端能够经过封堵件拔出口33并从出料口封堵件容纳腔上的通孔结构处穿出，使得操作人员可以拉动出料口封堵件连杆18以将出料口封堵件17从熔炉出料口处拔出，且拔出后可继续拉动出料口封堵件连杆18使得出料口封堵件17移动到出料口封堵件容纳腔中，从而不会阻碍导炉，此外，还可以在封堵件拔出口33的两侧设置导炉槽盖板导向槽（图中未示出），并将导炉槽盖板35设于导炉槽盖板导向槽中，使之能够靠近或远离熔炉出料口，使得导炉槽盖板35可以靠近封堵件拔出口33实现对封堵件拔出口33的遮盖，以防止造成氧化形成废渣；或是远离封堵件拔出口33以能够便于透过封堵件拔出口33对闭式导炉槽3的内部进行观察或是检修。

参照图2和图5，本申请的减少金属加工过程中废渣生成量的设备中的保温炉闭式扒渣单元包括保温炉盖体21、设于保温炉盖体21上的保温炉柔性盖板22、相对设置的一对保温炉柔性盖板收展器23以及设于保温炉柔性盖板22上的保温炉渣耙24；保温炉柔性盖板22的结构与上述熔炉柔性盖板13的结构相同，且保温炉柔性盖板收展器23的结构与上述熔炉柔性盖板收展器14的结构相同；具体地，保温炉盖体21上设有沿该保温炉盖体21的长度方向延伸的保温炉扒渣槽211，保温炉柔性盖板22的两端分别与相对应的保温炉柔性盖板收展器23连接，两个保温炉柔性盖板收展器23中的一者对保温炉柔性盖板22进行收卷时，另一者将会放出保温炉柔性盖板22，保温炉扒渣槽211的两侧还可进一步设置一对相对设置的保温炉柔性盖板导向槽（图中未示出），处于两个保温炉柔性盖板收展器23之间的保温炉柔性盖板22设于保温炉柔性盖板导向槽中，保温炉柔性盖板导向槽能够对保温炉柔性盖板22的移动起到导向作用，且还能够使得保温炉柔性盖板22抵接在保温炉扒渣槽211上，以对保温炉扒渣槽211形成覆盖，防止空气从保温炉扒渣槽211处进入保温炉2，造成对液态金属的氧化产生废渣。

保温炉渣耙24也包括耙头与耙杆，熔炉渣耙24的耙头能够置于保温炉2内，保温炉渣耙24的耙杆的一端与耙头连接，另一端能够穿过保温炉扒渣槽211并从保温炉柔性盖板22上设置的通孔结构处穿出，以便于工人控制保温炉渣耙24的上移动，并可以通过控制保温炉柔性盖板收展器23来实现保温炉柔性盖板22上的通孔结构（也即是保温炉渣耙24）的移动，从而能够将保温炉渣耙24沿保温炉柔性盖板22的长度方向移动，以能够将废渣扒至设于保温炉2的端口的保温炉炉门槛25处；上述的设计使得保温炉渣耙24在保温炉2内进行移动收集废渣时无需打开保温炉盖体21，以能够避免空气进入保温炉2，造成对液态金属的氧化产生废渣，且能够使得扒渣的操作环境更加安全。

参照图1和图2，本申请的减少金属加工过程中废渣生成量的设备中的保温炉门槛25向远离保温炉2的方向延伸，以形成保温炉凸缘平台结构，保温炉盖体21与保温炉凸缘平台结构相配合，以能够形成适于保温炉渣耙24的耙头通过的熔炉耙头通道，且在保温炉凸缘平台结构的底部设有保温炉转动阀板251，保温炉转动阀板251向上转动到第一工作位时能够侵入到保温炉耙头通道内部，直至能够将保温炉耙头通道封闭，从而能够实现保温炉盖体21与保温炉2的端口之间的密封，以保证空气不易甚至不会进入保温炉2内，从而能够减少或是避免液态金属被氧化产生废渣；保温炉转动阀板251向下转动到第二工作位时能够在保温炉凸缘平台结构的底部形成适于耙头向下脱出的保温炉出渣口，使得废渣能够从该保温炉出渣口处排出，由于保温炉出渣口的尺寸较小且排渣时保温炉出渣口打开的时间也较短，从而能够使得进入保温炉2内的空气量少，产生的氧化物废渣量少。

进一步地，可将保温炉转动阀板251设置在靠近保温炉炉门槛25与保温炉2的端口相接的位置处，以使得保温炉炉门槛25（即保温炉耙头通道）上远离保温炉2的一端的端部具有能够容纳保温炉渣耙24的耙头的耙头容纳腔，从而能够使得在扒渣的过程中，先保持保温炉转动阀板251与保温炉凸缘平台结构的底面平齐，使得保温炉转动阀板251能够对保温炉出渣口进行封堵，待保温炉渣耙24移动至其耙头处于耙头容纳腔时，保温炉转动阀板251上翻至第一工作位，对保温炉耙头通道进行封堵，同时也打开了保温炉出渣口，使得保温炉渣耙24能够从保温炉出渣口处向下脱出，进行排渣，上述设计能够使得空气能够进入保温炉2的时间更短，起到更好的防氧化防出渣的效果，也能够使得在加热过程中保温炉渣耙24可以不处于保温炉2的炉膛内，使得保温炉渣耙24不会受到金属腐蚀以及热腐蚀。

此外，保温炉盖体21上还设有保温炉造渣剂进料口（图中未示出）以及保温炉观察槽（图中未示出），从而能够通过保温炉造渣剂进料口向炉内投入造渣剂，保温炉观察槽可设置为沿保温炉盖体21的长度方向设计，以能够对整个液态金属的表面进行观察，且保温炉观察槽处可覆有耐高温透明板（例如耐高温石英板）以能够通过保温炉观察槽来观察出渣情况以及扒渣情况。

本申请实施例一种减少金属加工过程中废渣生成量的设备的实施原理为：将熔炉盖体12以及保温盖体21设置成具有柔性盖板、相对设置的一对柔性盖板收展器以及设于柔性盖板上的渣耙，具体地，柔性盖板能够抵接在扒渣槽上，以对扒渣槽形成覆盖，防止空气从扒渣槽处进入窄口熔炉1或是保温炉2中，造成对液态金属的氧化产生废渣；可以通过控制柔性盖板收展器来实现柔性盖板上的通孔结构（也即是渣耙）的移动，以能够将渣耙沿柔性盖板的长度方向移动，从而能够将废渣扒至设于窄口熔炉1的端口以及保温炉2的端口的炉门槛处，使得渣耙在窄口熔炉1以及保温炉2内进行移动收集废渣时无需打开熔炉盖体12或是保温炉盖体21，以能够避免空气进入窄口熔炉1或是保温炉2，造成对液态金属的氧化产生废渣，且能够使得扒渣的操作环境更加安全。

此外，炉门槛向远离窄口熔炉1或是保温炉2的方向延伸，以形成凸缘平台结构，熔炉盖体12以及保温盖体21能够与凸缘平台结构相配合，以能够形成适于渣耙的耙头通过的耙头通道，且在凸缘平台结构的底部设有转动阀板，并可通过熔炉转动阀板的转动调节，实现将熔炉耙头通道封闭，以保证空气不易甚至不会进入窄口熔炉1或是保温炉2内，从而能够减少或是避免液态金属被氧化产生废渣；或者实现在凸缘平台结构的底部形成适于耙头向下脱出的出渣口，使得废渣能够从出渣口处排出，由于出渣口的尺寸较小且排渣时出渣口打开的时间也较短，从而能够使得进入窄口熔炉1或是保温炉2内的空气量少，产生的氧化物废渣量少。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种减少金属加工过程中废渣生成量的方法，其特征在于，包括如下步骤：

备料加料：将待加工的固相材料进行预热，且固相材料的体积设置为加入到窄口熔炉（1）中并融化后，窄口熔炉（1）中的液位达到窄口位处；

升温熔炼：对窄口熔炉（1）进行阶梯式升温，以在达到第一设定温度时对窄口熔炉（1）中的融合物进行搅拌，并在达到第二设定温度时对融合物进行检验以及成分调整；

熔炉精炼与扒渣：向窄口熔炉（1）中投入造渣剂，待造渣完成后在熔炉盖体（12）闭合状态下将废渣清出；

导炉：将窄口熔炉（1）中的融合物经由闭式导炉槽（3）导入到保温炉（2）内；

保温炉精炼与扒渣：向保温炉（2）中投入造渣剂，待造渣完成后在保温炉盖体（21）闭合状态下将废渣清出。

2.根据权利要求1所述的减少金属加工过程中废渣生成量的方法，其特征在于：固相材料包括高纯度金属锭以及中间合金；阶梯式升温中每一阶段的加热温度与窄口熔炉（1）的炉膛温度的温度差值为100至200℃；升温熔炼步骤中利用磁力搅拌设备对融合物进行搅拌。

3.一种减少金属加工过程中废渣生成量的设备，其特征在于：包括权利要求1至2中任一项所述的窄口熔炉（1）、保温炉（2）以及闭式导炉槽（3）；所述窄口熔炉（1）的端口处设有窄口段（11），所述窄口段（11）的横截面为矩形，所述窄口位处于所述窄口段（11）处，且所述窄口熔炉（1）的端口设有熔炉闭式扒渣单元；所述保温炉（2）设置为四棱柱结构，且所述保温炉（2）的端口处设有保温炉闭式扒渣单元。

4.根据权利要求3所述的减少金属加工过程中废渣生成量的设备，其特征在于：所述熔炉闭式扒渣单元包括熔炉盖体（12）、设于所述熔炉盖体（12）上的熔炉柔性盖板（13）、相对设置的一对熔炉柔性盖板收展器（14）以及设于所述熔炉柔性盖板（13）上的熔炉渣耙（15）；

所述熔炉盖体（12）上设有沿所述熔炉盖体（12）的长度方向延伸的熔炉扒渣槽（121），所述熔炉柔性盖板（13）上设有通孔结构；

所述熔炉渣耙（15）包括耙头与耙杆，所述熔炉渣耙（15）的耙头能够置于所述窄口熔炉（1）内，所述熔炉渣耙（15）的耙杆的一端与耙头连接另一端能够穿过所述熔炉扒渣槽（121）并从所述熔炉柔性盖板（13）上的通孔结构处穿出；

所述熔炉柔性盖板（13）的两端与相对应的所述熔炉柔性盖板收展器（14）连接，以能够经由所述熔炉柔性盖板收展器（14）控制所述熔炉渣耙（15）沿所述熔炉柔性盖板（13）的长度方向移动，将废渣扒至设于窄口熔炉（1）的端口的熔炉炉门槛（16）处。

5.根据权利要求4所述的减少金属加工过程中废渣生成量的设备，其特征在于，所述熔炉炉门槛（16）向远离所述窄口熔炉（1）的方向延伸，以形成熔炉凸缘平台结构，所述熔炉盖体（12）与所述熔炉凸缘平台结构相配合，以能够形成适于所述熔炉渣耙（15）的耙头通过的熔炉耙头通道，所述熔炉凸缘平台结构的底部设有熔炉转动阀板（161），所述熔炉转动阀板（161）处于第一工作位时能够将所述熔炉耙头通道封闭，并在处于第二工作位时能够在所述熔炉凸缘平台结构的底部形成适于耙头向下脱出的熔炉出渣口。

6.根据权利要求4或5所述的减少金属加工过程中废渣生成量的设备，其特征在于：所述熔炉盖体（12）上还设有熔炉造渣剂进料口以及熔炉观察槽，且所述熔炉观察槽处覆有耐高温透明板。

7.根据权利要求3所述的减少金属加工过程中废渣生成量的设备，其特征在于：所述闭式导炉槽（3）的一端端部设有导炉槽入口（31），以经由该导炉槽入口（31）与所述窄口熔炉（1）底部的熔炉出料口连接，所述熔炉出料口处设有出料口封堵件（17），所述闭式导炉槽（3）的另一端的端部封闭，且在靠近该端端部的侧壁上设有导炉槽出口（32），所述导炉槽出口（32）朝向地面设置，并与所述保温炉（2）的进料口连接。

8.根据权利要求7所述的减少金属加工过程中废渣生成量的设备，其特征在于：所述闭式导炉槽（3）还包括封堵件拔出口（33）和导炉槽盖板（34），所述导炉槽盖板（34）上形成有出料口封堵件容纳腔，所述出料口封堵件容纳腔上设有通孔结构，所述出料口封堵件（17）与出料口封堵件连杆（18）的一端连接，所述出料口封堵件连杆（18）的另一端能够经过所述封堵件拔出口（33）并从所述出料口封堵件容纳腔上的通孔结构处穿出。

9.根据权利要求3所述的减少金属加工过程中废渣生成量的设备，其特征在于：所述保温炉闭式扒渣单元包括保温炉盖体（21）、设于所述保温炉盖体（21）上的保温炉柔性盖板（22）、相对设置的一对保温炉柔性盖板收展器（23）以及设于所述保温炉柔性盖板（22）上的保温炉渣耙（24）；

所述保温炉盖体（21）上设有沿所述保温炉盖体（21）的长度方向延伸的保温炉扒渣槽（211），所述保温炉柔性盖板（22）上设有通孔结构；

所述保温炉渣耙（24）包括耙头与耙杆，所述保温炉渣耙（24）的耙头能够置于所述保温炉（2）内，该保温炉渣耙（24）的耙杆的一端与耙头连接，另一端能够穿过所述保温炉扒渣槽（211）并从所述保温炉柔性盖板（22）上的通孔结构处穿出；

所述保温炉柔性盖板（22）的两端均与所述保温炉柔性盖板收展器（23）连接，以能够经由所述保温炉柔性盖板收展器（23）控制所述保温炉渣耙（24）沿所述保温炉柔性盖板（22）的长度方向移动，将废渣扒至设于保温炉（2）的端口的保温炉炉门槛（25）处。

10.根据权利要求9所述的减少金属加工过程中废渣生成量的设备，其特征在于：所述保温炉炉门槛（25）向远离所述保温炉（2）的方向延伸，以形成保温炉凸缘平台结构，所述保温炉盖体（21）与所述保温炉凸缘平台结构相配合以形成适于所述保温炉渣耙（24）的耙头通过的保温炉耙头通道，所述保温炉凸缘平台结构的底部设有保温炉转动阀板（251），所述保温炉转动阀板（251）处于第一工作位时能够将所述保温炉耙头通道封闭，且处于第二工作位时能够在所述保温炉凸缘平台结构的底部形成适于耙头向下脱出的保温炉出渣口；所述保温炉盖体（21）上还设有保温炉造渣剂进料口以及保温炉观察槽，所述保温炉观察槽处覆有耐高温透明板。

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