CN116518712B - 一种铝锭加工用熔炼炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及熔炼炉技术领域，特别是涉及一种铝锭加工用熔炼炉，包括炉体和炉盖，在所述炉体的一侧设置有支撑臂，所述支撑臂的顶部设置有升降机构，所述升降机构连接所述炉盖，且控制所述炉盖与所述炉体的安装口配合；所述炉体内形成有炉腔，所述炉腔内且沿竖直方向间隔设置有两组供气组件，所述供气组件向炉腔内供惰性气体；所述供气组件位于所述炉腔的同一侧，另一侧且靠近所述炉体安装口的一侧设置有倒料端。在熔炼铝锭过程中，能够时刻向熔炼炉内充入惰性气体，进而在工作过程中，保证铝锭和熔融液与氧气隔离。

Description

一种铝锭加工用熔炼炉

技术领域

本发明涉及熔炼炉技术领域，特别是涉及一种铝锭加工用熔炼炉。

背景技术

铝锭熔炼炉用于熔化铝锭，以便于对铝进行提纯、去杂质、添加其他元素，从而将铝炼制达到预设性能。

现有技术中的铝锭熔炼炉通常包括炉体，炉体的侧壁内设置有线圈，当线圈通电后，可以在炉体内的铝锭内部形成涡流，从而将铝锭融化，铝锭熔化后形成液态铝。

在融化过程中，铝锭中的杂质与液面上方的空气中的氧气接触后发生化学反应，在熔化的过程中部分有机物也会发生燃烧，形成废气，废气中存在一氧化碳、硫化物、氮化物等污染性气体，并且还存在粉尘。

与此同时，在融化过程中，铝锭由固态到液态的转变时，如果炉体内存在氧气、水蒸汽时，会使铝氧化形成三氧化二铝，铝氧化后并不能够被还原，进而造成了金属的损失，而且氧化物会污染铝熔液，在加工时会造成材料内部的组织缺陷。

在现有技术熔炼时，经常会多次向熔炉内加入铝锭，直至熔炉内熔融液达到需求量。现有技术中的铝锭熔炼炉在工作过程中，尤其是再次向炉体内加入铝锭的过程中，炉体内部的液态铝暴露在空气中，炉体内并不能够形成隔离氧气的环境，铝容易被氧化形成耐高温的氧化铝。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种铝锭加工用熔炼炉，在熔炼铝锭过程中，能够时刻向熔炼炉内充入惰性气体，进而在工作过程中，保证铝锭和熔融液与氧气隔离。

(二)技术方案

为实现上述目的，本申请实施例提供了一种铝锭加工用熔炼炉，其特征在于：包括炉体和炉盖，在所述炉体的一侧设置有支撑臂，所述支撑臂的顶部设置有升降机构，所述升降机构连接所述炉盖，且控制所述炉盖与所述炉体的安装口配合；所述炉体内形成有炉腔，所述炉腔内且沿竖直方向间隔设置有两组供气组件，所述供气组件向炉腔内供惰性气体；所述供气组件位于所述炉腔的同一侧，另一侧且靠近所述炉体安装口的一侧设置有倒料端。

优选的，所述供气组件包括挡板，所述挡板包括水平设置的上挡片、下挡片和倾斜挡片；所述上挡片和下挡片水平设置，且所述上挡片的高度高于所述下挡片，所述倾斜挡片上侧边连接所述上挡片，所述倾斜挡片的下侧边连接所述下挡片；所述上挡片、倾斜挡片的下侧和所述炉体内壁围合形成有供气区，所述炉体侧壁上设置有进气口，所述进气口的进气端位于所述供气区内侧，在所述炉体外侧设置有供气管，所述供气管连通所述进气口，所述供气管的另一端连接有储气罐。

优选的，所述炉体包括外壳层，所述外壳层内侧设置有绝缘层，所述绝缘层中设置有线圈；在所述绝缘层远离外壳层的一侧面设置有隔热层，所述隔热层内设置有导热层，所述导热层远离所述隔热层的一侧面形成有内胆层；所述导热层内设置有两个连通孔，所述连通孔呈螺旋状，每一个所述连通孔的下端连通一个所述进气口，所述连通孔上端穿过所述隔热层、绝缘层和所述外壳层，且设置有进气连接管，在所述进气连接管上设置有单向阀；所述进气连接管连接所述供气管。

优选的，所述炉体内侧转动设置有对炉腔内熔融液进行搅拌的搅拌机构；所述搅拌机构包括转动连接于两个下挡片上的搅拌组件和安装于所述炉盖上的驱动组件，所述驱动组件控制所述搅拌组件工作。

优选的，所述搅拌组件包括竖直设置的支撑轴，所述支撑轴与两个所述下挡片分别转动连接，在所述支撑轴上设置有搅拌叶；所述搅拌叶沿竖直方向间隔设置有两组，一组所述搅拌叶位于两个所述下挡片之间的轴段上，另一组所述搅拌叶位于所述下挡片和所述炉体底部之间的轴段上。

优选的，所述炉盖的中部开设有连接孔，所述驱动组件包括转动连接于所述炉盖上侧的驱动套管，所述驱动套管与所述连接孔同心设置；在所述驱动套管的外侧固定有从动齿轮盘，所述炉盖上设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上连接有主动齿轮盘，所述主动齿轮盘与所述从动齿轮盘啮合；所述炉盖上且位于所述连接孔内转动设置有驱动轴，所述驱动轴一端穿过所述炉盖，位于所述炉体内，且形成有卡接槽，所述支撑轴靠近所述炉盖的一端形成有卡接块，所述卡接块与所述卡接槽同心设置，所述驱动轴沿竖直方向移动时，所述卡接槽可套接于所述卡接块外侧，且能带动所述支撑轴旋转；所述驱动轴的上端穿过所述驱动套管，所述驱动轴上且位于所述炉盖远离所述炉体的一侧形成有形成有限位块，所述限位块截面位于矩形，所述驱动套管的内侧形成有截面为矩形的限位孔，所述限位块位于所述限位孔内；所述驱动轴上且位于所述驱动套管远离所述炉盖的轴段上固定有限位盘，所述限位盘的面积大于所述限位孔的面积。

优选的，所述从动齿轮盘上固定有外套筒，所述外套筒罩设所述驱动轴，且所述驱动轴上端和所述外套筒端部之间存在间隙；所述驱动轴上设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端抵接于所述限位盘上，另一端抵接于所述外套筒内端。

优选的，所述升降机构包括固定于所述炉盖上侧的连接架、安装于所述支撑臂上的升降组件，所述升降组件的升降端与所述连接架固定连接。

优选的，所述炉盖上靠近所述倒料端的一侧开设有加料口，所述加料口处设置有密封盖。

优选的，所述炉盖上且远离所述加料口的一侧面开设有排气孔，所述排气孔上连接有出气管道，所述出气管道的另一端连接有过滤器。

(三)有益效果

本发明提供了一种铝锭加工用熔炼炉，通过设置于炉体上且可直接向炉体内进行供惰性气体的供气组件，使得该炉体在工作过程中当多次向炉体内加入铝锭过程中，能够保持持续向炉体内提供惰性气体，进而避免在打开炉盖加料过程中熔融液接触氧气氧化。通过设置的挡板能够形成供气区，在熔炼金属过程中，在供气区内能够形成独立的区域，同时避免熔融液进入到进气口。此外，本申请通过将相互配合的驱动组件和搅拌组件分开式的设置，即能够满足对炉体内熔融液的搅拌需求，同时，由能够保证炉盖方便打开，方便进行加料和出料。

附图说明

图1为本发明一种铝锭加工用熔炼炉的结构示意图；

图2为本发明一种铝锭加工用熔炼炉中突出炉体结构的示意图；

图3为本发明一种铝锭加工用熔炼炉中突出驱动组件的示意图；

图4为本发明一种铝锭加工用熔炼炉中突出驱动轴的剖视图。

附图中标记：

100、炉体；110、炉腔；120、安装口；121、倒料端；130、进气口；140、外壳层；150、绝缘层；160、线圈；170、隔热层；180、导热层；181、连通孔；190、内胆层；200、炉盖；210、连接孔；220、加料口；230、密封盖；240、排气孔；250、出气管道；300、支撑臂；

400、升降机构；410、连接架；420、升降组件；500、供气组件；510、挡板；511、上挡片；512、下挡片；513、倾斜挡片；520、供气区；530、进气连接管；540、单向阀；600、储气罐；610、供气管；700、搅拌组件；710、支撑轴；711、卡接块；720、搅拌叶；800、驱动组件；810、驱动套管；811、限位孔；820、从动齿轮盘；830、驱动电机；840、主动齿轮盘；850、驱动轴；851、卡接槽；852、限位块；860、限位盘；870、外套筒；880、压缩弹簧。

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1

本发明提供了一种铝锭加工用熔炼炉，参见图1-图4，包括炉体100和炉盖200，在炉体100的一侧设置有支撑臂300，支撑臂300的顶部设置有升降机构400，升降机构400连接炉盖200，且控制炉盖200与炉体100的安装口120配合。

炉体100内形成有炉腔110，炉腔110内且沿竖直方向间隔设置有两组供气组件500，供气组件500向炉腔110内供惰性气体；供气组件500位于炉腔110的同一侧，另一侧且靠近炉体100安装口120的一侧设置有倒料端121。在工作时，通过供气组件500向炉腔110内供入惰性气体，从而保证加料过程中，炉体100内时刻充满惰性气体，避免熔炼过程中铝氧化。

供气组件500包括挡板510，挡板510包括水平设置的上挡片511、下挡片512和倾斜挡片513；上挡片511和下挡片512水平设置，且上挡片511的高度高于下挡片512，倾斜挡片513上侧边连接上挡片511，倾斜挡片513的下侧边连接下挡片512。上挡片511、倾斜挡片513的下侧和炉体100内壁围合形成有供气区520。具体的，上挡片511、下挡片512和倾斜挡片513的竖直投影面积占据炉体100截面一半以上。且上挡片511、下挡片512和倾斜挡片513的两端，即图示中垂直纸面方向的两端分别与炉体100连接，使得供气区520形成一个上侧闭合的空间。在熔炼铝过程中，当熔融液体漫过下挡片512时，使得供气区520形成一个相对密闭的空间。

炉体100侧壁上设置有进气口130，进气口130的进气端位于供气区520内侧，本申请设置有两个供气区520，进而存在两个进气口130。在炉体100外侧设置有供气管610，供气管610连通两个进气口130，供气管610的另一端连接有储气罐600。在工作时，当下侧的供气区520被熔融液封闭时，由于供气管610持续供气，使得供气区520内的气压相对稳定，能够避免熔融液面在供气区520内上升。

具体的，炉体100包括外壳层140，外壳层140内侧设置有绝缘层150，绝缘层150中设置有线圈160；在绝缘层150远离外壳层140的一侧面设置有隔热层170，隔热层170内设置有导热层180，导热层180远离隔热层170的一侧面形成有内胆层190。

导热层180内设置有两个连通孔181，连通孔181呈螺旋状，每一个连通孔181的下端连通一个进气口130，连通孔181上端穿过隔热层170、绝缘层150和外壳层140，且外侧设置有进气连接管530，进气连接管530与连通孔181的外端连接。在进气连接管530上设置有单向阀540；进气连接管530连接供气管610。通过设置的呈螺旋状的连通孔181，在熔融过程中，当向炉腔110内供气过程中，能够对供入的气体进行预加热，在惰性气体进入到炉腔110内时，避免对熔融液造成影响。

通过上述设置，在工作时，可通过向两个连通孔181内供惰性气体，进而从炉体100内侧供气，使得炉体100内部时刻充满惰性气体，且不受炉盖200是否打开的影响，极大的避免了炉体100内铝的氧化。

炉体100内侧转动设置有对炉腔110内熔融液进行搅拌的搅拌机构；搅拌机构包括转动连接于两个下挡片512上的搅拌组件700和安装于炉盖200上的驱动组件800，驱动组件800控制搅拌组件700工作。

搅拌组件700包括竖直设置的支撑轴710，支撑轴710与两个下挡片512分别转动连接，在支撑轴710上设置有搅拌叶720。搅拌叶720沿竖直方向间隔设置有两组，一组搅拌叶720位于两个下挡片512之间的轴段上，另一组搅拌叶720位于下挡片512和炉体100底部之间的轴段上。

炉盖200的中部开设有连接孔210，驱动组件包括转动连接于炉盖200上侧的驱动套管810，驱动套管810与连接孔210同心设置。

在驱动套管810的外侧固定有从动齿轮盘820，炉盖200上设置有驱动电机830，驱动电机830的输出轴上连接有主动齿轮盘840，主动齿轮盘840与从动齿轮盘820啮合。

炉盖200上且位于连接孔210内转动设置有驱动轴850，驱动轴850一端穿过炉盖200，位于炉体100内，且形成有卡接槽851，支撑轴710靠近炉盖200的一端形成有卡接块711，卡接块711与卡接槽851同心设置，驱动轴850沿竖直方向移动时，卡接槽851可套接于卡接块711外侧，且能带动支撑轴710旋转。

驱动轴850的上端穿过驱动套管810，驱动轴850上且位于炉盖200远离炉体100的一侧形成有形成有限位块852，限位块852截面位于矩形，驱动套管810的内侧形成有截面为矩形的限位孔811，限位块852位于限位孔811内。驱动轴850上且位于驱动套管810远离炉盖200的轴段上固定有限位盘860，限位盘860的面积大于限位孔811的面积。

从动齿轮盘820上固定有外套筒870，外套筒870罩设驱动轴850，且驱动轴850上端和外套筒870端部之间存在间隙；驱动轴850上设置有压缩弹簧880，压缩弹簧880的一端抵接于限位盘860上，另一端抵接于外套筒870内端。

在工作时，通过升降机构400控制炉盖200沿竖直方向移动，当向下移动时，会使得驱动轴850与支撑轴710相互抵接，在抵接时，如果限位块852和限位孔811并没有对正，此时，驱动轴850会向上滑动一定距离，使得压缩弹簧880压缩，当驱动电机830带动驱动轴850转动时，当驱动轴850转动一定角度时，在压缩弹簧880的作用下，使得限位孔811和限位块852相互嵌合，实现支撑轴710和驱动轴850的配合。

进一步的，当限位块和限位孔811相互配合时，限位盘860与驱动套管810，抵接。

升降机构400包括固定于炉盖200上侧的连接架410、安装于支撑臂300上的升降组件420，升降组件420的升降端与连接架410固定连接。其中，升降组件420可以是气缸、油缸或者其他升降结构，在此不限。

炉盖200上靠近倒料端121的一侧开设有加料口220，加料口220处设置有密封盖230。炉盖200上且远离加料口220的一侧面开设有排气孔240，排气孔240上连接有出气管道250，出气管道250的另一端连接有过滤器。

进一步的，在炉体上还设置有排气管，排气管上设置有控制阀，排气管连通供气区内，通过设置的排气管可以配合供气组件对供气区内的气体进行更换，提高熔融液的纯度。

本发明提供了一种铝锭加工用熔炼炉，通过设置于炉体100上且可直接向炉体100内进行供惰性气体的供气组件500，使得该炉体100在工作过程中当多次向炉体100内加入铝锭过程中，能够保持持续向炉体100内提供惰性气体，进而避免在打开炉盖200加料过程中熔融液接触氧气氧化。通过设置的挡板510能够形成供气区520，在熔炼金属过程中，在供气区520内能够形成独立的区域，同时避免熔融液进入到进气口130。

此外，本申请通过将相互配合的驱动组件800和搅拌组件700分开式的设置，即能够满足对炉体100内熔融液的搅拌需求，同时，由能够保证炉盖200方便打开，方便进行加料和出料。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接、可以是机械连接，也可以是电连接、可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种铝锭加工用熔炼炉，其特征在于：包括炉体（100）和炉盖（200），在所述炉体（100）的一侧设置有支撑臂（300），所述支撑臂（300）的顶部设置有升降机构（400），所述升降机构（400）连接所述炉盖（200），且控制所述炉盖（200）与所述炉体（100）的安装口（120）配合；

所述炉体（100）内形成有炉腔（110），所述炉腔（110）内且沿竖直方向间隔设置有两组供气组件（500），所述供气组件（500）向炉腔（110）内供惰性气体；

所述供气组件（500）位于所述炉腔（110）的同一侧，另一侧且靠近所述炉体（100）安装口（120）的一侧设置有倒料端（121）；

所述供气组件（500）包括挡板（510），所述挡板（510）包括水平设置的上挡片（511）、下挡片（512）和倾斜挡片（513）；所述上挡片（511）和下挡片（512）水平设置，且所述上挡片（511）的高度高于所述下挡片（512），所述倾斜挡片（513）上侧边连接所述上挡片（511），所述倾斜挡片（513）的下侧边连接所述下挡片（512）；

所述上挡片（511）和倾斜挡片（513）的下侧与所述炉体（100）内壁围合形成有供气区（520），

所述炉体（100）侧壁上设置有进气口（130），所述进气口（130）的进气端位于所述供气区（520）内侧，在所述炉体（100）外侧设置有供气管（610），所述供气管（610）连通所述进气口（130），所述供气管（610）的另一端连接有储气罐（600）；

所述炉体（100）内侧转动设置有对炉腔（110）内熔融液进行搅拌的搅拌机构；所述搅拌机构包括转动连接于两个下挡片（512）上的搅拌组件（700）和安装于所述炉盖（200）上的驱动组件（800），所述驱动组件（800）控制所述搅拌组件（700）工作；

所述搅拌组件（700）包括竖直设置的支撑轴（710），所述支撑轴（710）与两个所述下挡片（512）分别转动连接，在所述支撑轴（710）上设置有搅拌叶（720）；

所述搅拌叶（720）沿竖直方向间隔设置有两组，一组所述搅拌叶（720）位于两个所述下挡片（512）之间的轴段上，另一组所述搅拌叶（720）位于所述下挡片（512）和所述炉体（100）底部之间的轴段上；

所述炉盖（200）的中部开设有连接孔（210），所述驱动组件（800）包括转动连接于所述炉盖（200）上侧的驱动套管（810），所述驱动套管（810）与所述连接孔（210）同心设置；

在所述驱动套管（810）的外侧固定有从动齿轮盘（820），所述炉盖（200）上设置有驱动电机（830），所述驱动电机（830）的输出轴上连接有主动齿轮盘（840），所述主动齿轮盘（840）与所述从动齿轮盘（820）啮合；

所述炉盖（200）上且位于所述连接孔（210）内转动设置有驱动轴（850），所述驱动轴（850）一端穿过所述炉盖（200），位于所述炉体（100）内，且形成有卡接槽（851），支撑轴（710）靠近所述炉盖（200）的一端形成有卡接块（711），所述卡接块（711）与所述卡接槽（851）同心设置，所述驱动轴（850）沿竖直方向移动时，所述卡接槽（851）可套接于所述卡接块（711）外侧，且能带动所述支撑轴（710）旋转；

所述驱动轴（850）的上端穿过所述驱动套管（810），所述驱动轴（850）上且位于所述炉盖（200）远离所述炉体（100）的一侧形成有限位块（852），所述限位块（852）截面为矩形，所述驱动套管（810）的内侧形成有截面为矩形的限位孔（811），所述限位块（852）位于所述限位孔（811）内；

所述驱动轴（850）上且位于所述驱动套管（810）远离所述炉盖（200）的轴段上固定有限位盘（860），所述限位盘（860）的面积大于所述限位孔（811）的面积。

2.根据权利要求1所述的一种铝锭加工用熔炼炉，其特征在于：所述炉体（100）包括外壳层（140），所述外壳层（140）内侧设置有绝缘层（150），所述绝缘层（150）中设置有线圈（160）；在所述绝缘层（150）远离外壳层（140）的一侧面设置有隔热层（170），所述隔热层（170）内设置有导热层（180），所述导热层（180）远离所述隔热层（170）的一侧面形成有内胆层（190）；

所述导热层（180）内设置有两个连通孔（181），所述连通孔（181）呈螺旋状，每一个所述连通孔（181）的下端连通一个所述进气口（130），所述连通孔（181）上端穿过所述隔热层（170）、绝缘层（150）和所述外壳层（140），且设置有进气连接管（530），在所述进气连接管（530）上设置有单向阀（540）；所述进气连接管（530）连接所述供气管（610）。

3.根据权利要求1所述的一种铝锭加工用熔炼炉，其特征在于：所述从动齿轮盘（820）上固定有外套筒（870），所述外套筒（870）罩设所述驱动轴（850），且所述驱动轴（850）上端和所述外套筒（870）端部之间存在间隙；

所述驱动轴（850）上设置有压缩弹簧（880），所述压缩弹簧（880）的一端抵接于所述限位盘（860）上，另一端抵接于所述外套筒（870）内端。

4.根据权利要求1所述的一种铝锭加工用熔炼炉，其特征在于：所述升降机构（400）包括固定于所述炉盖（200）上侧的连接架（410）、安装于所述支撑臂（300）上的升降组件（420），所述升降组件（420）的升降端与所述连接架（410）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种铝锭加工用熔炼炉，其特征在于：所述炉盖（200）上靠近所述倒料端（121）的一侧开设有加料口（220），所述加料口（220）处设置有密封盖（230）。

6.根据权利要求5所述的一种铝锭加工用熔炼炉，其特征在于：所述炉盖（200）上且远离所述加料口（220）的一侧面开设有排气孔（240），所述排气孔（240）上连接有出气管道（250），所述出气管道（250）的另一端连接有过滤器。