CN203657463U - 一种母合金熔炼炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种母合金熔炼炉，包括炉体、炉盖以及搅拌装置，所述搅拌装置包括穿过炉盖伸入炉体内的转轴以及安装在转轴上的主搅拌桨叶，所述炉体内设有与炉盖固定连接的压盖，所述压盖中心设有过料孔，所述转轴穿过过料孔，且与过料孔边缘之间有间隙，所述主搅拌桨叶位于压盖下方。本实用新型通过在炉体内设置压盖，通过压盖将浮在铅液表层的添加元素压入至铅液当中，部分铅液通过压盖与转轴之间的间隙到达压盖上表面，从而避免发生添加元素上浮外露，与高温气体接触而烧损的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种冶炼金属的设备，特别涉及一种母合金熔炼炉。
背景技术
铅酸蓄电池板栅是蓄电池极板的骨架，作为一个集流体，直接影响着电池的性能。因此板栅在生产制造过程中是一个至关重要的工艺环节，对于板栅合金的成分控制也是特别严格。通常板栅合金的熔炼是采用母合金与纯铅按照一定的比例进行熔炼配置，以此来保证板栅合金成分的一致性，进而保证电池在使用过程中的一致性。
因此，母合金熔炼的精确与否直接影响到后续板栅合金成分的一致性，换句话说，只有保证了母合金成分的精确才能保证后续板栅合金成分的精确。而铅作为一种重金属，常规添加元素的密度均要低于金属铅，在熔炼的过程中会导致添加元素浮在铅液的表层。虽然各个成分的添加量是按照一定的比例予以了过量，搅拌过程中采用高速的旋转，但是因为密度始终低于铅，在高温的条件下会有很大部分添加元素浮在铅液表层出现烧损，直接导致母合金成分调配不均匀，有的甚至需要经过几次调配，无疑每多一次调配，母合金的成本就要有所增加。
为了降低在熔炼合金过程中发生此类烧损问题，通常的做法是在金属溶液表层撒上覆盖物或者通入保护气体等进行保护。
对于加入的覆盖物材料，为了避免因为保护添加元素烧损而添加其它不需要的杂质元素，其纯度要求相当高，因而购买此类覆盖物也会给企业增加生产成本。例如公告号为CN 101817066B的专利文献公开了一种铜合金熔炼用覆盖剂，采用氯化钙、氯化钾、氯化钠、氟铝酸钠和氟化钙的混合物制成的复合盐做覆盖剂，在熔炼炉溶液表面形成厚度5～80mm的一层优良的保护层，有效阻隔熔池外空气中氧的进入，避免了合金元素在熔炼过程的中的氧化烧损，且具有保温作用。上覆盖剂可以使需要真空熔炼的铜合金，实现大气环境下熔炼。
而利用惰性气体进行保护虽然不会引入杂质，但是对于整个炉膛的密封性以及功率要求就比常规的炉膛要高，否则惰性气体就达不到保护的效果，同样也会增加企业的生产成本。例如公开号为CN 1974809A的专利文献公开了一种熔炼及浇铸Cu-Ti合金的方法，其主要工艺是：将电解铜、所需中间合金和金属钛装入保护气体感应炉内，通入保护气体进行熔炼，熔炼完毕后，从底部浇出，下浇口与结晶器相接，并具有气体保护装置。整个过程都是在工业纯保护气体下进行，熔炼气氛中氧和氢的分压很低，氧化烧损率低，且具有较好的脱氧脱氢效果；也可在熔炼过程中将惰性气体通入熔体进行脱气，铸锭质量得到提高。
但是不管是使用覆盖物或者制造惰性气体环境，都会提高企业的生产的成本。因此对于现有母合金的熔炼设备以及工艺需要改进，从而降低企业的生产成本。
实用新型内容
本实用新型提供了一种熔炼母合金的熔炼炉，从改进熔炼设备的角度解决现有的方法在降低添加元素烧损时成本较高的问题。
一种母合金熔炼炉，包括炉体、炉盖以及搅拌装置，所述搅拌装置包括穿过炉盖伸入炉体内的转轴以及安装在转轴上的主搅拌桨叶，所述炉体内设有与炉盖固定连接的压盖，所述压盖中心设有过料孔，所述转轴穿过过料孔，且与过料孔边缘之间有间隙，所述主搅拌桨叶位于压盖下方。
在母合金的配置过程中，待炉体内的铅完全熔化后，将需要添加的金属元素投入到炉体内，并通过人力或者机械向炉盖施加压力驱动压盖，压盖将浮在铅液表层的添加元素压入至铅液当中，部分铅液通过间隙到达压盖上表面，从而避免发生添加元素上浮外露而烧损。
为了避免炉体内压力过高，优选的，所述间隙为0.5cm～3cm。如果间隙过小，会导致压盖上部的铅液和下部的铅液不能够充分对流，导致合金成分的一致性达不到要求，同时压盖下压时，间隙过小会导致上下气体流动不畅，使炉体内压力忽然增大，温度升高，产生零部件发生变形的问题；但是如果间隙过大，压盖在压入铅液的过程中，添加元素也会从间隙中跑到压盖上方，添加元素由于浮力的作用上浮到铅液的表层，与高温气体接触而烧损。
为了进一步使压盖上部的铅液和下部的铅液充分对流，优选的，所述转轴上装有位于压盖下方附近的辅助搅拌桨叶。所述辅助搅拌桨叶靠近缝隙，搅拌过程中，推动压盖下方的铅液通过间隙，使上下的铅液循环，混合均匀。
其中，所述主搅拌桨叶和辅助搅拌桨叶都是推进式搅拌桨叶。
优选的，所述压盖通过若干连接杆与炉盖固定连接。从而在炉盖和压盖之间形成容纳腔，容纳通过间隙的铅液。
所述炉盖表面设有保温层，有效降低能量的流失。
为了使压盖和炉盖之间力传递稳定，优选的，所述连接杆设有2～8根，且沿着炉盖周向均匀分布。
为了便于压盖下压，优选的，包括驱动炉盖和压盖升降的升降机构。所述升降机构的设置提高了设备的自动化，降低人工成本，提高生产效率，适应现代化加工。
进一步优选的，所述升降机构包括机械臂和安装在炉体侧部可升降的提升杆，所述机械臂一端与炉盖固定连接，另一端与提升杆顶端连接。
为了方便进料，优选的，所述机械臂为相铰接的两段式结构，所述炉盖可绕铰接点在水平面内移动。通过升降机构将炉盖和压盖升起脱离炉体后，沿着铰接点水平移动炉盖，使炉体开口敞开，可以进行加料。
为了方便进料和搅拌，优选的，所述搅拌装置包括驱动电机，所述驱动电机安装在炉盖上。上述设置机械臂同时升降和驱动搅拌装置和压盖，减少驱动机构，简化设备结构。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的熔炼母合金的熔炼炉，通过在炉体内设置压盖，通过压盖将浮在铅液表层的添加元素压入至铅液当中，部分铅液通过压盖与转轴之间的间隙到达压盖上表面，从而避免发生添加元素上浮外露，与高温气体接触而烧损的问题。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1在A-A方向的局部剖视图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实施例的熔炼母合金的熔炼炉包括炉体1、炉盖2以及搅拌装置，搅拌装置包括驱动电机10，由驱动电机10驱动的转轴3以及安装在转轴3上的搅拌桨叶4，转轴3穿过炉盖2伸入炉体1内，驱动电机10安装在炉盖2上。
在炉体内还设有与炉盖2固定连接的压盖5，压盖5中心设有过料孔，转轴3穿过过料孔，且与过料孔边缘之间有间隙6，主搅拌桨叶4位于压盖5下方。
为了避免炉体内压力过高，将间隙设置在0.5cm～3cm。如果间隙过小，会导致压盖上部的铅液和下部的铅液不能够充分对流，导致合金成分的一致性达不到要求，同时压盖下压时，间隙过小会导致上下气体流动不畅，使炉体内压力忽然增大，温度升高，产生零部件发生变形的问题；但是如果间隙过大，压盖在压入铅液的过程中，添加元素也会从间隙中跑到压盖上方，添加元素由于浮力的作用上浮到铅液的表层，与高温气体接触而烧损。本实施例中，间隙6为2cm。
为了进一步使压盖5上部的铅液和下部的铅液充分对流，转轴3上装有位于压盖5下方附近的辅助搅拌桨叶9。辅助搅拌桨叶9靠近缝隙，搅拌过程中，推动压盖5下方的铅液通过间隙6，使上下的铅液循环，混合均匀。
压盖5通过六根连接杆7与炉盖2固定连接，且连接杆7沿着炉盖2周向均匀分布，使压盖5和炉盖2之间力传递稳定。上述结构在炉盖2和压盖5之间形成容纳腔，容纳通过间隙6的铅液。
压盖可以通过人力或者机械为动力实现下压的动作，为了提高了设备的自动化，适应现代化加工，本实施例还包括驱动炉盖2和压盖5升降的升降机构8，升降机构8包括机械臂81和安装在炉体1侧部可升降的提升杆82，机械臂81一端与炉盖2固定连接，另一端与提升杆82顶端连接，机械臂81为相铰接的两段式结构，炉盖2可绕铰接点在水平面内移动。通过升降机构8将炉盖2和压盖5升起脱离炉体1后，沿着铰接点水平移动炉盖2，使炉体1开口敞开，可以进行加料。
上述设备工作时，通过升降机构8打开炉盖2，加入固态铅，待炉体内的铅完全熔化后，将需要添加的金属元素投入到炉体内，并通过升降机构8向炉盖2施加压力驱动压盖5，将浮在铅液表层的添加元素压入至铅液当中，部分铅液通过间隙6到达压盖5上表面，从而避免发生添加元素上浮外露，与高温气体接触而烧损的问题。
Claims (9)
1.一种母合金熔炼炉，包括炉体、炉盖以及搅拌装置，所述搅拌装置包括穿过炉盖伸入炉体内的转轴以及安装在转轴上的主搅拌桨叶，其特征在于，所述炉体内设有与炉盖固定连接的压盖，所述压盖中心设有过料孔，所述转轴穿过过料孔，且与过料孔边缘之间有间隙，所述主搅拌桨叶位于压盖下方。
2.如权利要求1所述母合金熔炼炉，其特征在于，所述间隙为0.5cm～3cm。
3.如权利要求1所述的熔炼母合金的熔炼炉，其特征在于，所述转轴上装有位于压盖下方附近的辅助搅拌桨叶。
4.如权利要求1所述母合金熔炼炉，其特征在于，所述压盖通过若干连接杆与炉盖固定连接。
5.如权利要求4所述的熔炼母合金的熔炼炉，其特征在于，所述连接杆设有2～8根，且沿着炉盖周向均匀分布。
6.如权利要求1所述的熔炼母合金的熔炼炉，其特征在于，包括驱动炉盖和压盖升降的升降机构。
7.如权利要求6所述的熔炼母合金的熔炼炉，其特征在于，所述升降机构包括机械臂和安装在炉体侧部可升降的提升杆，所述机械臂一端与炉盖固定连接，另一端与提升杆顶端连接。
8.如权利要求7所述的熔炼母合金的熔炼炉，其特征在于，所述机械臂为相铰接的两段式结构，所述炉盖可绕铰接点在水平面内移动。
9.如权利要求6～8任一权利要求所述的熔炼母合金的熔炼炉，其特征在于，所述搅拌装置包括驱动电机，所述驱动电机安装在炉盖上。
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