CN203613248U - 铝管加工流水线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及铝加工技术领域。一种铝管加工流水线，包括依次设置的铝熔化炉、连铸机和连续挤压机，铝熔化炉包括竖置的燃烧炉和位于燃烧炉下方的还原池，燃烧炉上端设有燃料进口和铝块投入口、下端设有铝液出口，还原池包括同铝液出口相对接的铝液通道和环绕在铝液通道外的气室，铝液通道的壁为网孔结构，铝液通道的出口端和连铸机进口之间设置有保温炉，气室设有进气口和出气口，连铸机的铸件出口和型腔都为圆形。本实用新型解决了现有铝管制作所存在的进给铝块不便、熔化不畅、除氧不充分、除氧会导致铝管内部损伤及表面缺陷的问题。

Description

铝管加工流水线

技术领域

    本实用新型涉及铝加工技术领域，尤其涉及一种铝管加工流水线。

背景技术

现有的进行铝管加工的工艺为通过平炉将铝块（铝锭）熔化为铝水，然后通过连铸机将铝水铸造为四方形铝杆，再将方向铝杆连轧机轧为圆形铝杆，最后通过连续挤压机将圆铝杆加工为铝管。熔化铝锭是过在平炉中的铝液表面覆盖木炭除氧。在中国专利申请号为921098863，公开日为1993年5月26日、名称为“单流向顶吹氧平炉”的专利文献中公开了一种可用于铝管加工流水线的平炉。在中国专利申请号为2010106195757，公开日为2011年6月22日、名称为“真空铝隔条连续生产方法”的专利文献中公开了现有的铝管的一种加工方法。现有的铝管加工过程存在以下不足：采用平炉熔融铝存在进给铝块到炉体内不便、铝液容易产生倒流而混合在铝块中导致铝块熔化不畅的问题；铝液同炉膛接触的面上的氧化铝不能够除掉即除氧不充分，会产生碳粒粘结在铝上而使得制作出的铝管中含有碳粒会造成铝管的表面缺陷和内部损伤；产品铝管表面容易产生氧化现象；通过轧制工艺形成圆铝杆，工艺步骤多。

实用新型内容

本实用新型提供了一种投放铝块时方便、铝液不会产生倒流现象、直接形成圆铝杆、除氧充分、除氧工艺不会导致铝管内部和表面缺陷的铝管加工流水线，解决了现有铝管制作所存在的进给铝块不便、熔化不畅、除氧不充分、除氧会导致铝管内部损伤及表面缺陷的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种铝管加工流水线，包括依次设置的铝熔化炉、连铸机和连续挤压机，所述铝熔化炉包括竖置的燃烧炉和位于燃烧炉下方的还原池，所述燃烧炉上端设有燃料进口和铝块投入口、下端设有铝液出口，所述还原池包括同所述铝液出口相对接的铝液通道和环绕在铝液通道外的气室，所述铝液通道的壁为网孔结构，所述铝液通道的出口端和连铸机进口之间设置有保温炉，所述气室设有进气口和出气口，所述连铸机的铸件出口和型腔都为圆形。使用时铝块从铝块投入口投入到燃烧炉内，燃料（通常为天然气）和空气从燃料进口输送到燃烧炉内燃烧，燃气产生的热量使铝块边下落边熔融而形成铝液，铝液下落到铝液出口进入铝液流通通道而输出到保温炉，保温炉中的恒温的铝水送到连铸机中，连铸机铸出圆形的铝杆，铝杆被连续挤压机挤压成铝管。一氧化碳从进气口进入到气室中，气室中的一氧化碳经铝液流通通道壁部的网孔进入铝液流通通道而同铝液接触，将铝液中的氧化铝还原为铝，多余的一氧化碳及产生的二氧化碳从出气口排出气室。

作为优选，所述铝熔化炉还包括依次连接在一起的二氧化碳清除瓶、一氧化碳干燥瓶、一氧化碳中转瓶和循环泵，所述二氧化碳清除瓶的进口同所述出气口对接在一起，所述循环泵的出口同所述进气口对接在一起，所述循环泵为增压泵。从气室流出的一氧化碳和二氧化碳混合气流过二氧化碳清除瓶时使得二氧化碳分离出，一氧化碳进入一氧化碳干燥瓶被干燥后进入一氧化碳中转瓶中，循环泵经一氧化碳中转瓶中的一氧化碳送到气室中。使得一氧化碳能够得到充分利用。二氧化碳清除瓶可以采用物理方法将二氧化碳分离出、也可以从用化学方法将二氧化碳分离出。采用化学方法时所采用的物质为氢氧化钠溶液或氢氧化钙等可以同二氧化碳产生反应的溶液，采用化学方法分离二氧化碳能够防止二氧化碳进入大气中，有利于保护环境。尤其是用氢氧化钙溶液分离二氧化碳还存在成本低廉的有益效果。采用增压泵输送一氧化碳到气室内，能够使得气室内的气压高于大气压，一氧化碳能够更深地渗入到铝液中，除氧更为充分彻底。同时气室内的气体还能够对铝液起到悬浮作用，使得铝液不容易渗入通道壁部的网格孔、起到提高铝液流动时的通畅性的作用。

作为优选，所述铝熔化炉还包括同所述一氧化碳中转瓶连接在一起的一氧化碳补气瓶、检测一氧化碳中转瓶气压的压力传感器，一氧化碳中转瓶和一氧化碳补气瓶之间设有同所述压力传感器电连接在一起的控制阀。能够自动补充一氧化碳到一氧化碳中转瓶中，防止气室中的一氧化碳不足而导致铝液没有除氧，提高了除氧过程的可靠性。

作为优选，所述燃料进口位于所述燃烧炉的顶部，所述燃料进口设有旋流燃烧器，所述燃烧炉的下端设有若干一氧化碳进入孔。能够使得燃料被完全充分燃烧，同时又能够防止过量的氧气同铝反应而导致铝液的含氧量过高。使得后续工序中除氧更为方便。

作为优选，所述一氧化碳进入孔的延伸方向同以所述燃烧炉的内腔的中心线为中心线的圆柱体的侧面相切，经不同一氧化碳进入孔进入所述燃烧炉内的气流在燃烧炉内所产生的旋转气流的旋转方向相同。能够更加有效地防止铝被氧化。

作为优选，所述一氧化碳进入孔内端高外端低。进入燃烧炉中的一氧化碳会产生旋转上升移动而同下落的铝液形成对流，更有利于防止铝液被氧化和一氧化碳被燃烧掉。

作为优选，所述燃烧炉外部设有供气腔，所述一氧化碳进入孔沿所述燃烧炉的周向分布，所述一氧化碳进入孔的外端通过所述供气腔连通在一起。输入一氧化碳到燃烧炉时方便，能够更加方便地防止一氧化碳外泄。

本实用新型具有下述优点：燃烧炉竖直设置且铝块进口位于炉体的上端，铝块能够在重力的作用下自动前行，投放铝块时省力方便；燃料进口同时设置于燃烧炉上端，对燃烧炉内部空间的利用率高，不会产生闲置区；铝液出口设置于燃烧炉的下端，铝液不会产生回流现象，铝液对铝块熔化时的阻碍作用小，铝块熔化时的通畅性好；通过一氧除氧，除氧充分、除氧工艺不会导致铝管内部和表面缺陷；直接形成圆铝杆，降低了加工工艺。

附图说明

图1为本实用新型流水线的正视示意图。

图2为图1的A—A剖视放大示意图。

图3为图1的B—B剖视放大示意图。

图中：铝熔化炉1、燃烧炉11、燃料进口111、铝块投入口112、隔离壁113、一氧化碳进入孔114、供气腔115、铝液出口116、燃烧炉的内腔的中心线为中心线的圆柱体117、还原池12、铝液通道121、铝液通道的壁1211、铝液通道壁上的网孔1212、气室122、进气口123、出气口1264、限压阀125、旋流燃烧器13、输气泵14、二氧化碳清除瓶15、膨胀量吸纳缝16、密封体161、一氧化碳干燥瓶17、一氧化碳中转瓶18、压力传感器181、补气瓶182、控制阀183、循环泵19、保温炉2、上溜槽21、下溜槽22、连铸机3、铸件出口31、型腔32、连续挤压机4、膨胀量吸纳缝的宽度W。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

参见图1，一种铝管加工流水线，包括依次设置的铝熔化炉1、保温炉2、连铸机3和连续挤压机4。

铝熔化炉1包括燃烧炉11和还原池12。

燃烧炉11竖直设置。燃烧炉11上端部设有燃料进口111和铝块投入口112。燃料进口111和铝块投入口112通过隔离壁113隔开。燃料进口111和铝块投入口112并排设置。燃料进口111安装有旋流燃烧器13。燃料进口和铝块投入口的该位置的有益效果为：建筑上料平台时方便，能够提高进料和进燃气时的方便性。结构紧凑性好。不会产生铝块进料时砸到炉体壁部的现象，安全性好。

燃烧炉11的下端设有若干一氧化碳进入孔114。一氧化碳进入孔114内端高外端低。一氧化碳进入孔114沿燃烧炉11的周向分布。燃烧炉11外部设有供气腔115。一氧化碳进入孔114的外端通过供气腔115连通在一起。供气腔115同输气泵14的出口端连接在一起。

燃烧炉11底部设有铝液出口116。

还原池12位于燃烧炉11下方。还原池12和燃烧炉11之间设有膨胀量吸纳缝16。膨胀量吸纳缝16内填充有密封体161。密封体161由高温硬质耐火纤维制作而成。膨胀量吸纳缝的宽度W为6毫米。确保热胀或还原池沉降量不同时，燃烧炉的重量不会压在还原池上。从而不易产生开裂现象。

还原池12包括同铝液出口116相对接的铝液通道121和气室122。气室122环绕在铝液流通道121外。气室122设有进气口123和出气口124。

铝熔化炉1还包括串联在一起的二氧化碳清除瓶15、一氧化碳干燥瓶17、一氧化碳中转瓶18和循环泵19。二氧化碳清除瓶15的进口同出气口124对接在一起。二氧化碳清除瓶15的进口同出气口124之间设有限压阀125。二氧化碳清除瓶15内装有氢氧化钙溶液。一氧化碳干燥瓶17内装有硫酸。一氧化碳中转瓶18内设有压力传感器181。一氧化碳中转瓶18的出口还同输气泵14的进口连接在一起。一氧化碳中转瓶18还同补气瓶182连接在一起。一氧化碳中转瓶18和一氧化碳补气瓶182之间设有控制阀183。控制阀183为电磁阀。控制阀183通过补气控制单元（图中没有画出）同压力传感器181电连接在一起。循环泵19为增压泵。循环泵19的出口同进气口123对接在一起。

铝液通道121的出口端通过上溜槽21同保温炉2的进口对接在一起。保温炉2的进口位于保温炉的上端。上溜槽21为供铝液流入保温炉2的管体。保温炉2为现有结构、只是现有的保温炉的进出口的位置同本实用新型中的不一样，现有的进出口都设置于保温炉的底部。保温炉3的底部设有出口，出口通过下溜槽22同中间包的进口连通。中间包在图中没有画出。中间包的出口同连铸机3的进口对接在一起。连铸机3为在现有的连铸机基础上将铸件出口31和型腔32由矩形改为了圆形。

连续挤压机4为现有设备。连续挤压机4设置在连铸机铸件出口31后。

参见图2，一氧化碳进入孔的延伸方向C同以燃烧炉的内腔的中心线为中心线的圆柱体117的侧面相切。经不同一氧化碳进入孔进入燃烧炉11内的气流在燃烧炉内所产生的旋转气流的旋转方向相同。

参见图3，铝液通道的壁1211为网孔结构。铝液通道壁上的网孔1212的开口面积不足以使铝液流出。

使用时，参见图1到图3，将燃料（本实施例中所用的燃料为天然气）和空气经位于燃料进口111的旋流燃烧器13输入到燃烧炉11中，燃料以旋转的方式下降而进行燃烧，铝块从铝块投入口112投入到燃烧炉11内被燃料燃烧产生的热量而熔化，铝液经铝液出口116进入到铝液通道121。输送泵14将一氧化碳中转罐18中的一氧化碳输入到供气腔115中、使得一氧化碳从一氧化碳进入口孔114中输入道燃烧炉11内。一氧化碳以旋流上升的方式形成包裹住燃烧炉11中的铝液并产生燃烧而将燃烧炉11中多余的氧消耗掉，起到防止铝被氧化的作用。循环泵19将一氧化碳中转瓶18中的一氧化碳从进气口123通入气室122，气室122内的一氧化碳从铝液通道壁部的网孔1212进入到铝液通道121而将铝液中的氧化铝还原为铝。压力阀125的开启压力为1.5个大气压，从而使得气室122中的压力保持为1.5个大气压。只要压力为1.5个大气压以上则能够使输入铝液中的深度符合要求且铝液流动时的通畅性较好。气室122内的一氧化碳及产生的二氧化碳的混合物经出气口124和限压阀125后进入到二氧化碳清除瓶15内，其中二氧化碳和氢氧化钙溶液产生化学反应而清除掉，一氧化碳继续进入一氧化碳干燥瓶17内而被硫酸去除掉水分，干燥的一氧化碳进入到一氧化碳中转瓶中18中。当压力传感器181检测到一氧化碳中转瓶18中的气压低于0.5个大气压时，控制装置使控制阀183开启，补气瓶182向一氧化碳中转瓶18中补充一氧化碳，当一氧化碳中转瓶8中的气压上升到1个大气压时控制阀183关闭。该步骤中只要一氧化碳中转瓶中的压力不高于气室中的压力时关闭控制阀即可。开启压力设计为0.5个大气压能够降低增压泵的负载。铝液通道121内的铝水通过上溜槽21从保温炉2的上端送人到保温炉2内，保温炉2内的铝水从保温炉的底部流出后经下溜槽22送到中间包。中间包中的铝水送到连铸机3而形成横截面为圆形的铝杆。通过连续挤压机4将铝杆制作成铝管。

Claims (7)

1.一种铝管加工流水线，包括依次设置的铝熔化炉、连铸机和连续挤压机，其特征在于，所述铝熔化炉包括竖置的燃烧炉和位于燃烧炉下方的还原池，所述燃烧炉上端设有燃料进口和铝块投入口、下端设有铝液出口，所述还原池包括同所述铝液出口相对接的铝液通道和环绕在铝液通道外的气室，所述铝液通道的壁为网孔结构，所述铝液通道的出口端和连铸机进口之间设置有保温炉，所述气室设有进气口和出气口，所述连铸机的铸件出口和型腔都为圆形。

2.根据权利要求1所述的铝管加工流水线，其特征在于，所述铝熔化炉还包括依次连接在一起的二氧化碳清除瓶、一氧化碳干燥瓶、一氧化碳中转瓶和循环泵，所述二氧化碳清除瓶的进口同所述出气口对接在一起，所述循环泵的出口同所述进气口对接在一起，所述循环泵为增压泵。

3.根据权利要求2所述的铝管加工流水线，其特征在于，所述铝熔化炉还包括同所述一氧化碳中转瓶连接在一起的一氧化碳补气瓶、检测一氧化碳中转瓶气压的压力传感器，一氧化碳中转瓶和一氧化碳补气瓶之间设有同所述压力传感器电连接在一起的控制阀。

4.根据权利要求1或2或3所述的铝管加工流水线，其特征在于，所述燃料进口位于所述燃烧炉的顶部，所述燃料进口设有旋流燃烧器，所述燃烧炉的下端设有若干一氧化碳进入孔。

5.根据权利要求4所述的铝管加工流水线，其特征在于，所述一氧化碳进入孔的延伸方向同以所述燃烧炉的内腔的中心线为中心线的圆柱体的侧面相切，经不同一氧化碳进入孔进入所述燃烧炉内的气流在燃烧炉内所产生的旋转气流的旋转方向相同。

6.根据权利要求4所述的铝管加工流水线，其特征在于，所述一氧化碳进入孔内端高外端低。

7.根据权利要求4所述的铝管加工流水线，其特征在于，所述燃烧炉外部设有供气腔，所述一氧化碳进入孔沿所述燃烧炉的周向分布，所述一氧化碳进入孔的外端通过所述供气腔连通在一起。