CN1904095A - 石墨加热带快冷式锌熔炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种冶金设备，特别涉及是一种锌熔炉。它包括炉体、发热体、过滤器、真空泵、变压器和配电盘，变压器和配电盘控制发热体，炉体中心为叠置的熔炼坩埚和收锌坩埚，收锌坩埚位于熔炼坩埚之上，炉体内分为上下两室，收锌坩埚所处的上部空间为收锌室，熔炼坩埚的所处的下部空间为加热室，保温层衬于加热室内并将收锌室和加热室分隔，加热室内设有发热体，由导热材料制成的的内衬置于加热室中心将坩埚支承并使其与发热体分隔，发热体为圆筒形鸟笼式结构，上下两端为石墨环，石墨发热杆沿园周与两端石墨环相联接。本实用新型升温快，炉体保温效果好，具有设备性能稳定、维修成本低、锌回收效果好、生产效率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种冶金设备，特别涉及一种锌熔炉。
背景技术
锌熔炉是借助于锌作溶剂，使废合金分散成粉末状物质的一种设备，作为产品的合金粉末不能含有残留锌，否则影响合金粉末质量，必须进行收锌处理。目前所使用的锌熔炉都采用电阻丝作发热元件，保温砖作隔热材料，如中国专利CN200420035903.5，公开了一种下收式锌熔炉，它采用电阻丝做发热体，用保温砖做隔热材料，用耐热钢做内衬，这种方法存在以下不足：
1、因为锌蒸汽对电阻丝有强烈的腐蚀作用，一旦锌蒸汽进入发热丝空间，立即造成电阻丝烧断，因此电阻丝烧断频繁；钢内衬在长时间高温下，变形严重，需经常更换，甚至因内衬变形而损坏坩埚，因此该设备日常维护频繁，维修成本高，影响正常生产。
2、采用保温砖作隔热材料，保温效果差，能耗高。
3、锌回收效果差，锌回收率低，锌损耗大，难以做到一次性抽锌即达到产品质量要求。
4、采用电阻丝加热方式所需的升温时间长，采用炉体自然冷却方式所需的降温时间长，导致生产周期长，生产效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种克服现有技术中缺陷的石墨加热带快冷式锌熔炉，它具有设备性能稳定、维修成本低、锌回收效果好、生产效率高的优点。
本发明的技术方案为：石墨加热带快冷式锌熔炉，包括炉体1、发热体10、过滤器5、真空泵6、变压器15和配电盘16，变压器15和配电盘16控制发热体10，所述炉体1中心为叠置的熔炼坩埚11和收锌坩埚2，收锌坩埚2位于熔炼坩埚11之上，炉体1内分为上下两室，收锌坩埚2所处的上部空间为收锌室4，熔炼坩埚11的所处的下部空间为加热室9，保温层13衬于加热室9内并将收锌室4和加热室9分隔，加热室9内设有发热体10，由导热材料制成的的内衬12置于加热室9中心将坩埚支承并使其与发热体10分隔。
作为对本发明的进一步改进，所述的发热体9为圆筒形鸟笼式结构，上下两端为石墨环，石墨发热杆沿园周与两端石墨环相联接。
作为对本发明的进一步改进，所述的发热体9的石墨环可根据所用电路的联接方式分为二段以上。
作为对本发明的进一步改进，所述的保温层13的材质为碳毡，加热室9上部设有可开启的小门3。
作为对本发明的进一步改进，所述的内衬12为下端封闭的圆筒形，材质为石墨，内衬12的底板与炉体1内底面间隔一定距离；
作为对本发明的进一步改进，所述的炉体1上设有水冷却夹套17，设置有冷却水温度计19检测水温，通过冷却水温度控制系统控制水温；作为对本发明的进一步改进，所述的炉体1上设有由风机8和管道7组成的炉内气体循环系统，管道7的两端分别与炉体1底部和收锌室4相连，内衬12的底板、熔炼坩埚11和收锌坩埚2的中心均设有中心孔与炉体1底部的管道7端口对应；
作为对本发明的进一步改进，所述的熔炼坩埚11和收锌坩埚2由桶状坩埚体和锅盖状坩埚盖组成，坩埚体设有中心孔和环绕中心孔的环形熔槽，熔炼坩埚11的坩埚盖11-1的内表面为锅底形凹面，中心设置有与坩埚体中心孔上下对应的孔，收锌坩埚2的坩埚盖12-1的内表面中心为弧形凹面，对应于坩埚体环形熔槽的上方设置有开口朝下的环形收锌槽。
作为对本发明的进一步改进，所述的坩埚体的环形熔槽的纵剖面为上宽下窄的U形，坩埚盖12-1的环形收锌槽的纵剖面为的U形。作为对本发明的进一步改进，所述炉体1设有检测加热室9温度的加热室温度计16、检测收锌室4温度的收锌室温度计18、检测冷却水温度的冷却水温度计19。
本发明是这样使用的：将一定比例的废合金和锌锭放入熔炼坩埚内，盖上炉盖，抽真空后，炉内充入氮气，石墨发热体对熔炼坩埚加热，在一定温度下，保温一定时间，使锌充分熔入废合金中，开启真空泵，提高加热室温度使锌气化，抽真空使锌蒸汽上升到收锌坩埚，锌蒸汽遇冷流入收锌坩埚的熔槽内，当废合金中的锌全部进入收锌室后，发热体停止加热，打开加热室小门，让加热室的热量向收锌室扩散，同时通过炉体水冷壁降温，在冷却至一定温度时，向炉内充入氮气，开动风机，氮气强制带走加热室的热量，氮气循环至收锌室和炉体外管道中时温度下降，再经炉体下部进入加热室，不断循环使加热室温度快速降至出炉温度。在熔锌和收锌阶段，将冷却水的温度控制在较高的温度，以减少热能损失。
本发明的有益效果在于：
1、升温速度快，且使用温度范围大幅增加，提高了废合金的熔透率，一次收锌后所得合金产品即可达合格标准。
2、采用碳毡保温，炉体保温效果好，耗能少，与现有设备相比，每吨合格锌熔料可节约电耗50％以上，每吨合格锌熔料耗能在4000度以下。
3、由于升温速度快，且收锌完成后可采用强制循环冷却，炉体冷却时间大为减少，从收锌完成到再次开炉不超过5小时，节约冷却时间10小时以上，生产周期大大缩短。
4、采用石墨加热和石墨内衬，不会因变形而导致坩埚损坏，大大减少了炉子的维修工时和维修费用。
5、锌回收率高，降低了原材料成本。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明的熔炼坩埚的剖面结构示意图；
图3为本发明的内衬结构示意图；
图4为本发明的收锌坩埚的剖面结构示意图；
图5为本发明的发热体俯视图；
图6为本发明的发热体结构示意图。
图中：1、炉体 2、收锌坩埚 3、小门 4、收锌室 5、过滤器 6、真空泵 7、管道 8、风机、9、加热室 10、石墨发热体 11、熔炼坩埚 12、内衬 13、保温层 14、加热室温度计 15、变压器 16、配电盘、17、水冷却套 18、收锌室温度计 19、冷却水温度计。
具体实施方式
实施例1
石墨加热带快冷式锌熔炉，包括炉体1、发热体10、过滤器5、真空泵6、变压器15和配电盘16，变压器15和配电盘16控制发热体10，炉体1中心为叠置的熔炼坩埚11和收锌坩埚2，收锌坩埚2位于熔炼坩埚11之上，熔炼坩埚11和收锌坩埚2的结构大体相同，均由桶状坩埚体和锅盖状坩埚盖组成，坩埚体设有中心孔和环绕中心孔的环形熔槽，坩埚体的环形熔槽的纵剖面为上宽下窄的U形，不同之处在于熔炼坩埚11的坩埚盖11-1的内表面为锅底形凹面，中心设置有与坩埚体中心孔上下对应的孔，收锌坩埚2的坩埚盖12-1的内表面中心为弧形凹面，对应于坩埚体环形熔槽的上方设置有开口朝下的、纵剖面为的U形的环形收锌槽。
炉体1内分为上下两室，收锌坩埚2所处的上部空间为收锌室4，熔炼坩埚11的所处的下部空间为加热室9，保温层13衬于加热室9内并将收锌室4和加热室9分隔，保温层13的材质为碳毡，加热室9上部设有可开启的小门3，加热室9内设有发热体10，由导热材料制成的的内衬12置于加热室9中心将坩埚支承并使其与发热体10分隔，内衬12为下端封闭的圆筒形，材质为石墨，内衬12的底板与炉体1内底面间隔一定距离，所述的发热体9为圆筒形鸟笼式结构，上下两端为石墨环，石墨发热杆沿园周与两端石墨环相联接。发热体9的石墨环一端为整环，另一端为根据所用三相电路联接方式分为三段。炉体1上设有水冷却夹套17，设置有冷却水温度计19检测水温，通过冷却水温度控制系统控制水温；炉体1上设有由风机8和管道7组成的炉内气体循环系统，管道7的两端分别与炉体1底部和收锌室4相连，内衬12的底板、熔炼坩埚11和收锌坩埚2的中心均设有中心孔与炉体1底部的管道7端口对应；炉体1设有检测加热室9温度的加热室温度计16、检测收锌室4温度的收锌室温度计18、检测冷却水温度的冷却水温度计19。
实施例2
同实施例1，不同之处在于：发热体9的石墨环一端为整环，另一端为根据所用二相电路联接方式分为二段。
实施例3
同实施例1，不同之处在于：发热体9的两个石墨环都根据所用二相电路联接方式分为二段。
本发明包括但不限于上述实施方式，只要采用了发热体为石墨材质的圆筒形鸟笼式结构，即在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1、石墨加热带快冷式锌熔炉，包括炉体(1)、发热体(10)、过滤器(5)、真空泵(6)、变压器(15)和配电盘(16)，变压器(15)和配电盘(16)控制发热体(10)，其特征在于：所述炉体(1)中心为叠置的熔炼坩埚(11)和收锌坩埚(2)，收锌坩埚(2)位于熔炼坩埚(11)之上，炉体(1)内分为上下两室，收锌坩埚(2)所处的上部空间为收锌室(4)，熔炼坩埚(11)的所处的下部空间为加热室(9)，保温层(13)衬于加热室(9)内并将收锌室(4)和加热室(9)分隔，加热室(9)内设有发热体(10)，由导热材料制成的的内衬(12)置于加热室(9)中心将坩埚支承并使其与发热体(10)分隔。
2、根据权利要求1所述的石墨加热带快冷式锌熔炉，其特征在于：所述的发热体(9)为圆筒形鸟笼式结构，上下两端为石墨环，石墨发热杆沿园周与两端石墨环相联接。
3、根据权利要求2或1所述的石墨加热带快冷式锌熔炉，其特征在于：所述的发热体(9)的石墨环可根据所用电路的联接方式分为二段以上。
4、根据权利要求3所述的石墨加热带快冷式锌熔炉，其特征在于：所述的保温层(13)的材质为碳毡，加热室(9)上部设有可开启的小门(3)。
5、根据权利要求4所述的石墨加热带快冷式锌熔炉，其特征在于：所述的内衬(12)为下端封闭的圆筒形，材质为石墨，内衬(12)的底板与炉体(1)内底面间隔一定距离；
6、根据权利要求5所述的石墨加热带快冷式锌熔炉，其特征在于：所述的炉体(1)上设有水冷却夹套(17)，设置有冷却水温度计(19)检测水温，通过冷却水温度控制系统控制水温；
7、根据权利要求3所述的石墨加热带快冷式锌熔炉，其特征在于：所述的炉体(1)上设有由风机(8)和管道(7)组成的炉内气体循环系统，管道(7)的两端分别与炉体(1)底部和收锌室(4)相连，内衬(12)的底板、熔炼坩埚(11)和收锌坩埚(2)的中心均设有中心孔与炉体(1)底部的管道(7)端口对应；
8、根据权利要求7所述的石墨加热带快冷式锌熔炉，其特征在于：所述的熔炼坩埚(11)和收锌坩埚(2)由桶状坩埚体和锅盖状坩埚盖组成，坩埚体设有中心孔和环绕中心孔的环形熔槽，熔炼坩埚(11)的坩埚盖(11-1)的内表面为锅底形凹面，中心设置有与坩埚体中心孔上下对应的孔，收锌坩埚(2)的坩埚盖(12-1)的内表面中心为弧形凹面，对应于坩埚体环形熔槽的上方设置有开口朝下的环形收锌槽。
9、根据权利要求8述的石墨加热带快冷式锌熔炉，其特征在于：所述的坩埚体的环形熔槽的纵剖面为上宽下窄的U形，坩埚盖(12-1)的环形收锌槽的纵剖面为的U形。
10、根据权利要求3所述的石墨加热带快冷式锌熔炉，其特征在于所述炉体(1)设有检测加热室(9)温度的加热室温度计(16)、检测收锌室(4)温度的收锌室温度计(18)、检测冷却水温度的冷却水温度计(19)。
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