鋁錠熔化爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及鋁加工【技術(shù)領(lǐng)域】。一種鋁錠熔化爐，包括還原池、位于還原池上方的熔化爐和支撐在還原池下的隔震座，所述熔化爐豎直設置，所述熔化爐上端設有燃料進口和銅塊投入口、下端設有銅液出口，所述還原池包括同銅液出口相對接的銅液通道和環(huán)繞在銅液通道外的氣室，所述銅液通道的壁為網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，所述氣室設有進氣口和出氣口。本實用新型提供了一種投放鋁塊時方便、鋁液不會產(chǎn)生倒流現(xiàn)象、除氧充分、振動小的鋁錠熔化爐，解決了鋁塊熔化過程中所存在的進給鋁塊不便、熔化不暢、除氧不充分、振動大的問題。
【專利說明】鋁錠熔化爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鋁加工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種鋁錠熔化爐。
【背景技術(shù)】
[0002]在鋁件(如鋁桿、鋁管)的制作過程中，需要對鋁塊(鋁錠)進行熔化而得到鋁液，然后用鋁液經(jīng)過相關(guān)設備和工藝制作出鋁件。目前在鋁塊熔融工藝中是通過平爐進行融化的。在中國專利申請?zhí)枮?21098863，
【公開日】為1993年5月26日、名稱為“單流向頂吹氧平爐”的專利文獻中公開了一種平爐。采用平爐熔融鋁存在進給鋁塊到爐體內(nèi)不便、鋁液容易產(chǎn)生倒流而混合在鋁塊中導致鋁塊熔化不暢的問題；另外現(xiàn)有的方法為鋁熔化后通過在鋁液表面覆蓋碳除氧，該除氧方法存在鋁液同爐膛接觸的面不能夠除掉即除氧不充分，會產(chǎn)生碳粒粘結(jié)在鋁上而使得制作出的鋁桿中含有碳粒而影響鋁的純凈度的不足；生產(chǎn)時所產(chǎn)生的振動大，會影響周邊設備的作業(yè)。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型提供了一種投放鋁塊時方便、鋁液不會產(chǎn)生倒流現(xiàn)象、除氧充分、振動小的鋁錠熔化爐，解決了鋁塊熔化過程中所存在的進給鋁塊不便、熔化不暢、除氧不充分、振動大的問題。
[0004]以上技術(shù)問題是通過下列技術(shù)方案解決的:一種鋁錠熔化爐，包括還原池、位于還原池上方的熔化爐和支撐在還原池下的隔震座，所述熔化爐豎直設置，所述熔化爐上端設有燃料進口和銅塊投入口、下端設有銅液出口，所述還原池包括同銅液出口相對接的銅液通道和環(huán)繞在銅液通道外的氣室，所述銅液通道的壁為網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，所述氣室設有進氣口和出氣口。使用時鋁塊從鋁塊投入口投入到熔化爐內(nèi)，氣態(tài)燃料和空氣從燃料進口輸送到熔化爐內(nèi)燃燒，燃氣產(chǎn)生的熱量使鋁塊邊下落邊熔融而形成鋁液，鋁液下落到鋁液出口進入鋁液流通通道而輸出，一氧化碳從進氣口進入到氣室中，氣室中的一氧化碳經(jīng)鋁液流通通道壁部的網(wǎng)孔進入鋁液流通通道而同鋁液接觸，將鋁液中的氧化鋁還原為鋁，多余的一氧化碳及產(chǎn)生的二氧化碳從出氣口排出氣室。生產(chǎn)中所產(chǎn)生的振動在隔震座的作用下降低、使得傳動給周邊設備的振動小。
[0005]本實用新型還包括依次連接在一起的二氧化碳清除瓶、一氧化碳干燥瓶、一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶和循環(huán)泵，所述二氧化碳清除瓶的進口同所述出氣口對接在一起，所述循環(huán)泵的出口同所述進氣口對接在一起。從氣室流出的一氧化碳和二氧化碳混合氣流過二氧化碳清除瓶時使得二氧化碳分離出，一氧化碳進入一氧化碳干燥瓶被干燥后進入一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶中，循環(huán)泵經(jīng)一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶中的一氧化碳送到氣室中。使得一氧化碳能夠得到充分利用。二氧化碳清除瓶可以采用物理方法將二氧化碳分離出、也可以從用化學方法將二氧化碳分離出。采用化學方法時所采用的物質(zhì)為氫氧化鈉溶液或氫氧化鈣等可以同二氧化碳產(chǎn)生反應的溶液，采用化學方法分離二氧化碳能夠防止二氧化碳進入大氣中，有利于保護環(huán)境。尤其是用氫氧化鈣溶液分離二氧化碳還存在成本低廉的有益效果。[0006]作為優(yōu)選，所述循環(huán)泵為增壓泵。能夠使得氣室內(nèi)的氣壓高于大氣壓，一氧化碳能夠更深地滲入到鋁液中，除氧更為充分徹底。同時氣室內(nèi)的氣體還能夠?qū)︿X液起到懸浮作用，使得鋁液不容易滲入通道壁部的網(wǎng)格孔、起到提高鋁液流動時的通暢性的作用。
[0007]本實用新型還包括同所述一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶連接在一起的一氧化碳補氣瓶、檢測一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶氣壓的壓力傳感器，一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶和一氧化碳補氣瓶之間設有同所述壓力傳感器電連接在一起的控制閥。能夠自動補充一氧化碳到一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶中，防止氣室中的一氧化碳不足而導致鋁液沒有除氧，提高了除氧過程的可靠性。
[0008]作為優(yōu)選，所述燃料進口位于所述熔化爐的頂部，所述燃料進口設有旋流燃燒器，所述熔化爐的下端設有若干一氧化碳進入孔。能夠使得燃料被完全充分燃燒，同時又能夠防止過量的氧氣同鋁反應而導致鋁液的含氧量過高。使得后續(xù)工序中除氧更為方便。
[0009]作為優(yōu)選，所述一氧化碳進入孔的延伸方向同以所述熔化爐的內(nèi)腔的中心線為中心線的圓柱體的側(cè)面相切，經(jīng)不同一氧化碳進入孔進入所述熔化爐內(nèi)的氣流在燃燒爐內(nèi)所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)氣流的旋轉(zhuǎn)方向相同。能夠更加有效地防止鋁被氧化。
[0010]作為優(yōu)選，所述一氧化碳進入孔內(nèi)端高外端低。進入熔化爐中的一氧化碳會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)上升移動而同下落的鋁液形成對流，更有利于防止鋁液被氧化和一氧化碳被燃燒掉。
[0011]作為優(yōu)選，所述燃燒爐外部設有供氣腔，所述一氧化碳進入孔沿所述燃燒爐的周向分布，所述一氧化碳進入孔的外端通過所述供氣腔連通在一起。輸入一氧化碳到熔化爐時方便，能夠更加方便地防止一氧化碳外泄。
[0012]作為優(yōu)選，所述隔震座包括殼體和位于殼體內(nèi)的吸能撐架，所述殼體的前后左右側(cè)面上設有形變引導孔，所述吸能撐架包括沿上下方向分布的上基板、中基板和下基板，上基板和中基板之間設有若干上斜支撐板，上基板、中基板和上斜支撐板之間圍成沿水平方向延伸的上形變通道，下基板和中基板之間設有若干下斜支撐板，下基板、中基板和下斜支撐板之間圍成下形變通道，下變形通道的延伸方向和上變形通道的延伸方向相同，所述上斜支撐板和下斜支撐板都為波紋板，所述上斜支撐板和下斜支撐板上的波紋的紋槽的延伸方向和上變形通道的延伸方向相同。使得隔震座為板狀結(jié)構(gòu)的情況下既保證了浮筏的結(jié)構(gòu)強度、又保證了整體彎曲和扭轉(zhuǎn)的強度，同時減輕了浮筏的重量，節(jié)省了材料，讓隔振器的設計具有了更大的靈活性，以提高浮筏的隔振效果。因此本結(jié)構(gòu)的隔震座既具有板式結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小、外觀簡潔的優(yōu)點，又具有桁架結(jié)構(gòu)隔振效果好的優(yōu)點。波紋結(jié)構(gòu)能夠提高吸能撐架的吸能效果。
[0013]作為優(yōu)選，所述上形變通道和下形變通道的兩端設有端蓋，所述上斜支撐板中位于所述相鄰上形變通道之間的上斜支撐板、所述下斜支撐板中位于所述相鄰下形變通道之間的下斜支撐板、以及中基板位于相鄰的上形變通道和下形變通道之間的部位上都設有阻尼通道，所述上形變通道和下形變通道內(nèi)都填充有液體，所述上變形通道和下變形通道內(nèi)設有懸浮在所述液體內(nèi)的吸能桿，所述吸能桿的延伸方向和所述上形變通道的延伸方向相同。隔震座受到振動沖擊而產(chǎn)生變形時會促使液體經(jīng)阻尼通道在不同的形變通道之間往復流動，液體和阻尼通道產(chǎn)生摩擦而將振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，從而起到隔振作用。設置吸能桿，當隔震座受到高頻低幅振動時，則形變通道不會產(chǎn)生變形，不變形則液體不會在阻尼通道內(nèi)流動,故高頻低幅振動不容易被消除掉。此時吸能桿會產(chǎn)生晃動而同液體產(chǎn)生摩擦、從而對高頻低幅振動能量進行有效的消除。能夠進一步提高本實用新型的吸能隔振效果。[0014]本實用新型具有下述優(yōu)點:熔化爐豎直設置且鋁塊進口位于爐體的上端，鋁塊能夠在重力的作用下自動前行，投放鋁塊時省力方便；燃料進口同時設置于熔化爐上端，對熔化爐內(nèi)部空間的利用率高，不會產(chǎn)生閑置區(qū)；鋁液出口設置于熔化爐的下端，鋁液不會產(chǎn)生回流現(xiàn)象，鋁液對鋁塊熔化時的阻礙作用小，鋁塊熔化時的通暢性好；通過設計由網(wǎng)格孔結(jié)構(gòu)的壁構(gòu)成的鋁液流通通道二者鋁液通道外設計環(huán)繞通道的氣室，并通過一氧化碳進行除氧，除氧充分，不會導致鋁中含有異物；通過設置隔震座進行按照連接，減震效果好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的剖視示意圖。
[0016]圖2為圖1的A—A首I]視不意圖。
[0017]圖3為圖1的B—BfflJ視不意圖。
[0018]圖4為隔震座進行局部剖視后的放大示意圖。
[0019]圖5為圖4中的C處的局部放大示意圖。
[0020]圖中:熔化爐1、燃料進口 11、鋁塊投入口 12、隔離壁13、一氧化碳進入孔14、供氣腔15、鋁液出口 16、熔化爐的內(nèi)腔的中心線為中心線的圓柱體17、還原池2、膨脹量吸納縫21、密封體22、鋁液通道23、鋁液通道的壁231、鋁液通道壁上的網(wǎng)孔232、氣室24、進氣口25、出氣口 26、限壓閥27、旋流燃燒器3、輸氣泵4、二氧化碳清除瓶5、一氧化碳干燥瓶71、一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶72、壓力傳感器721、補氣瓶722、控制閥723、隔震座8、上基板821、中基板822、下基板823、上斜支撐板824、上形變通道825、下斜支撐板826、下形變通道827、波紋的紋槽828、端蓋829、阻尼通道820、吸能桿83、翻滾槽831、循環(huán)泵9、膨脹量吸納縫的寬度I
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0022]參見圖1，一種鋁錠熔化爐，包括熔化爐I和還原池2。
[0023]熔化爐I豎直設置。熔化爐I上端部設有燃料進口 11和鋁塊投入口 12。燃料進口 11和鋁塊投入口 12通過隔離壁13隔開。燃料進口 11和鋁塊投入口 12并排設置。燃料進口 11安裝有旋流燃燒器3。燃料進口和鋁塊投入口的該位置的有益效果為:建筑上料平臺時方便，能夠提高進料和進燃氣時的方便性。結(jié)構(gòu)緊湊性好。不會產(chǎn)生鋁塊進料時砸到爐體壁部的現(xiàn)象，安全性好。
[0024]熔化爐I的下端設有若干一氧化碳進入孔14。一氧化碳進入孔14內(nèi)端高外端低。一氧化碳進入孔14沿燃燒爐I的周向分布。燃燒爐I外部設有供氣腔15。一氧化碳進入孔14的外端通過供氣腔15連通在一起。供氣腔15同輸氣泵4的出口端連接在一起。
[0025]燃燒爐I底部設有鋁液出口 16。
[0026]還原池2位于燃燒爐I下方。還原池2和燃燒爐I之間設有膨脹量吸納縫21。膨脹量吸納縫21內(nèi)填充有密封體22。密封體22由高溫硬質(zhì)耐火纖維制作而成。膨脹量吸納縫的寬度W為6毫米。確保熱脹或還原池沉降量不同時，燃燒爐的重量不會壓在還原池上。從而不易產(chǎn)生開裂現(xiàn)象。
[0027]還原池2包括同鋁液出口 16相對接的鋁液通道23和氣室24。氣室24環(huán)繞在鋁液流通道23外。氣室24設有進氣口 25和出氣口 26。
[0028]本實用新型還包括串聯(lián)在一起的二氧化碳清除瓶5、一氧化碳干燥瓶71、一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶72和循環(huán)泵9。二氧化碳清除瓶5的進口同出氣口 26對接在一起。二氧化碳清除瓶5的進口同出氣口 26之間設有限壓閥27。二氧化碳清除瓶5內(nèi)裝有氫氧化鈣溶液。一氧化碳干燥瓶71內(nèi)裝有硫酸。一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶72內(nèi)設有壓力傳感器721。一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶72的出口還同輸氣泵4的進口連接在一起。一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶72還同補氣瓶722連接在一起。一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶72和一氧化碳補氣瓶722之間設有控制閥723。控制閥723為電磁閥?？刂崎y723通過控制單元(圖中沒有畫出)同壓力傳感器721電連接在一起。循環(huán)泵9為增壓泵。循環(huán)泵9的出口同進氣口 25對接在一起。
[0029]參見圖2，一氧化碳進入孔的延伸方向C同以熔化爐的內(nèi)腔的中心線為中心線的圓柱體17的側(cè)面相切。經(jīng)不同一氧化碳進入孔進入熔化爐I內(nèi)的氣流在燃燒爐內(nèi)所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)氣流的旋轉(zhuǎn)方向相同。
[0030]參見圖3，鋁液通道的壁231為網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)。鋁液通道壁上的網(wǎng)孔232的開口面積不足以使鋁液流出。
[0031]參見圖1到圖3，通過本實用新型的豎爐進行鋁熔化的方法為:
[0032]將燃料(本實施例中所用的燃料為天然氣)和空氣經(jīng)位于燃料進口 11的旋流燃燒器3輸入到熔化爐I中，燃料以旋轉(zhuǎn)的方式下降而進行燃燒，鋁塊從鋁塊投入口 12投入到熔化爐I內(nèi)被燃料燃燒產(chǎn)生的熱量而熔化，鋁液經(jīng)鋁液出口 16進入到鋁液通道23。該步中使輸入到熔化爐I中的空氣的氧的量大于將進入熔化爐中的燃料完全燃燒所需要的氧量。輸送泵4將一氧化碳中轉(zhuǎn)罐72中的一氧化碳輸入到供氣腔15中、使得一氧化碳從一氧化碳進入口孔14中輸入道熔化爐I內(nèi)。一氧化碳以旋流上升的方式形成包裹住熔化爐I中的鋁液并產(chǎn)生燃燒而將燃燒爐I中多余的氧消耗掉，起到防止鋁被氧化的作用。循環(huán)泵9將一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶72中的一氧化碳從進氣口 25通入氣室24，氣室24內(nèi)的一氧化碳從鋁液通道壁部的網(wǎng)孔232進入到鋁液通道23而將鋁液中的氧化鋁還原為鋁。壓力閥27的開啟壓力為1.5個大氣壓，從而使得氣室24中的壓力保持為1.5個大氣壓。只要壓力為1.5個大氣壓以上則能夠使輸入鋁液中的深度符合要求且鋁液流動時的通暢性較好。氣室24內(nèi)的一氧化碳及產(chǎn)生的二氧化碳的混合物經(jīng)出氣口 26和限壓閥27后進入到二氧化碳清除瓶5內(nèi)，其中二氧化碳和氫氧化鈣溶液產(chǎn)生化學反應而清除掉，一氧化碳繼續(xù)進入一氧化碳干燥瓶71內(nèi)而被硫酸去除掉水分，干燥的一氧化碳進入到一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶中72中。當壓力傳感器721檢測到一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶72中的氣壓低于0.5個大氣壓時，控制裝置使控制閥722開啟，補氣瓶723向一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶72中補充一氧化碳，當一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶8中的氣壓上升到I個大氣壓使控制閥723關(guān)閉。該步驟中只要一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶中的壓力不高于氣室中的壓力時關(guān)閉控制閥即可。開啟壓力設計為0.5個大氣壓能夠降低增壓泵的負載。
[0033]參見圖4，隔震座8包括沿上下方向分布的上基板821、中基板822和下基板823。上基板821和中基板822之間設有若干上斜支撐板824。上基板821、中基板822和上斜支撐板824之間圍成若干沿水平方向延伸的上形變通道825。上形變通道825為三角形通道。下基板823和中基板822之間設有若干下斜支撐板826。下基板823、中基板822和下斜支撐板826之間圍成若干沿水平方向延伸的下形變通道827。下形變通道827為三角形通道。上形變通道825和下形變通道827的兩端設有端蓋829。上斜支撐板824中位于相鄰上形變通道825之間的上斜支撐板、下斜支撐板826中位于相鄰下形變通道827之間的下斜支撐板、以及中基板822位于相鄰的上形變通道和下形變通道之間的部位上都設有阻尼通道820。上形變通道825和下形變通道827內(nèi)都填充有液體(液體在圖中沒有畫出)。上形變通道825和下形變通道827內(nèi)設有懸浮在液體內(nèi)的吸能桿83。吸能桿83的延伸方向和上形變通道825的延伸方向相同。
[0034]參見圖5，上斜支撐板824和下斜支撐板826都為波紋板。上斜支撐板和下斜支撐板上的波紋的紋槽828的延伸方向和上變形通道825的延伸方向相同。吸能桿83的表面上設有沿吸能桿的延伸方向延伸的翻滾槽831。在上變形通道825、下變形通道827中的液體產(chǎn)生振動時，翻滾槽831能夠加速吸能桿83的晃動，起到提高吸能效果的作用。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁錠熔化爐，其特征在于，包括還原池、位于還原池上方的熔化爐和支撐在還原池下的隔震座，所述熔化爐豎直設置，所述熔化爐上端設有燃料進口和銅塊投入口、下端設有銅液出口，所述還原池包括同銅液出口相對接的銅液通道和環(huán)繞在銅液通道外的氣室，所述銅液通道的壁為網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，所述氣室設有進氣口和出氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁錠熔化爐，其特征在于，還包括依次連接在一起的二氧化碳清除瓶、一氧化碳干燥瓶、一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶和循環(huán)泵，所述二氧化碳清除瓶的進口同所述出氣口對接在一起，所述循環(huán)泵的出口同所述進氣口對接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁錠熔化爐，其特征在于，所述循環(huán)泵為增壓泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的鋁錠熔化爐，其特征在于，還包括同所述一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶連接在一起的一氧化碳補氣瓶、檢測一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶氣壓的壓力傳感器，一氧化碳中轉(zhuǎn)瓶和一氧化碳補氣瓶之間設有同所述壓力傳感器電連接在一起的控制閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鋁錠熔化爐，其特征在于，所述燃料進口位于所述熔化爐的頂部，所述燃料進口設有旋流燃燒器，所述熔化爐的下端設有若干一氧化碳進入孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁錠熔化爐，其特征在于，所述一氧化碳進入孔的延伸方向同以所述熔化爐的內(nèi)腔的中心線為中心線的圓柱體的側(cè)面相切，經(jīng)不同一氧化碳進入孔進入所述熔化爐內(nèi)的氣流在燃燒爐內(nèi)所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)氣流的旋轉(zhuǎn)方向相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁錠熔化爐，其特征在于，所述一氧化碳進入孔內(nèi)端高外端低。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁錠熔化爐，其特征在于，所述燃燒爐外部設有供氣腔，所述一氧化碳進入孔沿所述燃燒爐的周向分布，所述一氧化碳進入孔的外端通過所述供氣腔連通在一起。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鋁錠熔化爐，其特征在于，所述隔震座包括殼體和位于殼體內(nèi)的吸能撐架，所述殼體的前后左右側(cè)面上設有形變引導孔，所述吸能撐架包括沿上下方向分布的上基板、中基板和下基板，上基板和中基板之間設有若干上斜支撐板，上基板、中基板和上斜支撐板之間圍成沿水平方向延伸的上形變通道，下基板和中基板之間設有若干下斜支撐板，下基板、中基板和下斜支撐板之間圍成下形變通道，下變形通道的延伸方向和上變形通道的延伸方向相同，所述上斜支撐板和下斜支撐板都為波紋板，所述上斜支撐板和下斜支撐板上的波紋的紋槽的延伸方向和上變形通道的延伸方向相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋁錠熔化爐，其特征在于，所述上形變通道和下形變通道的兩端設有端蓋，所述上斜支撐板中位于所述相鄰上形變通道之間的上斜支撐板、所述下斜支撐板中位于所述相鄰下形變通道之間的下斜支撐板、以及中基板位于相鄰的上形變通道和下形變通道之間的部位上都設有阻尼通道，所述上形變通道和下形變通道內(nèi)都填充有液體，所述上變形通道和下變形通道內(nèi)設有懸浮在所述液體內(nèi)的吸能桿，所述吸能桿的延伸方向和所述上形變通道的延伸方向相同。
【文檔編號】F27B14/14GK203595393SQ201320812042
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】危金蘭 申請人:衢州蘭玲機電科技有限公司