铝锭熔化装置-火法冶金技术-冶金技术-技术-中冶有色网

权利要求

1.一种铝锭熔化装置，其特征在于，包括燃气系统、熔化系统;

所述燃气系统包括第一混合阀、第二混合阀、第一气瓶、第二气瓶、鼓风机;所述第一混合阀上设置有第一进口、第二进口和第一出口;所述第一进口与第一气瓶连通，所述第二进口与鼓风机连通吸入空气;所述第二混合阀包括第四进口、第五进口和第二出口，所述第四进口与第一气瓶连通，所述第五进口与外界连通;所述第一气瓶内具有压缩的天然气;

所述熔化系统包括熔化炉、熔化池、第一点火器、第二点火器、抽气泵，所述熔化炉具有熔化空间，所述熔化空间顶部具有盖体，所述熔化空间的底部为倾斜设置并与熔化池连通，所述熔化空间的底部为较高一侧;所述熔化空间与熔化池连通一体的空间为封闭空间;所述熔化空间对应的熔化炉侧壁上设置有多个第一燃烧口，所述第一点火器设置在第一燃烧口处，第一燃烧口将熔化空间的铝锭快速加热至第一温度，达到第一温度时铝锭处于未熔化状态，达到第一温度后保持第一点火器处于关闭状态同时第一混合阀断开第二进口使得未燃烧的压缩天然气直接通过第一燃烧口吹向铝锭，造成铝锭冷却开裂或者氧化层开裂;所述盖体上设置有回收口，所述回收口通过抽气泵与第二气瓶连通。

2.根据权利要求1所述的铝锭熔化装置，其特征在于，所述熔化系统还包括第二点火器，所述熔化池下方和侧壁外周上设置有第二燃烧口，所述第二燃烧口与第二出口连通;所述第二点火器设置在第二燃烧口处。

3.根据权利要求1所述的铝锭熔化装置，其特征在于，所述第一混合阀还设置有第三进口，所述第三进口与第二气瓶连通;所述第一混合阀上设置有流量调节器、天然气计量传感器和空气流量传感器;

当第三进口处于连通状态时，流量调节器通过天然气计量传感器和空气流量传感器计算天然气和空气的比例后负反馈调节第一进口、第二进口的开度。

4.根据权利要求1所述的铝锭熔化装置，其特征在于，所述鼓风机包括进风口和出风口，所述出风口与第二进口连通;

所述进风口上设置有第一过滤器。

5.根据权利要求1所述的铝锭熔化装置，其特征在于，所述回收口与抽气泵之间具有第二过滤器。

6.根据权利要求1所述的铝锭熔化装置，其特征在于，所述熔化系统还包括振荡器，所述振荡器与熔化池连接。

7.根据权利要求1所述的铝锭熔化装置，其特征在于，所述熔化系统还包括第一温度传感器、第二温度传感器，所述第一温度传感器位于熔化空间内，所述第二温度传感器位于熔化池内;

所述铝锭熔化装置还包括报警器;所述报警器分别与第一温度传感器、第二温度传感器电性连接;当第一温度传感器超过第二温度时和/或第二温度传感器超过第一区间时报警器进行报警。

8.根据权利要求7所述的铝锭熔化装置，其特征在于，所述第一温度、第二温度通过第一温度传感器获得;所述第一区间通过第二温度传感器获得。

9.根据权利要求1所述的铝锭熔化装置，其特征在于，所述熔化炉侧壁上开设有可启闭的炉门。

10.根据权利要求1所述的铝锭熔化装置，其特征在于，所述第一点火器、第二点火器均为陶瓷点火器。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及熔铝炉技术领域，具体涉及一种铝锭熔化装置。

背景技术

[0002]硅铝碳合金、硅锆铝合金、高硅铝合金、硅铝钛合金等合金的基础材料是铝，各类合金的制备多是采用机械搅拌法，即在搅拌的过程中将增强体颗粒加入到基体金属液(铝金属液/铝水)中，利用高速旋转的搅拌装置使增强体均匀混合入基体金属液之中，然后浇入模具中得到想要的铸件;在生产过程中，需要将铝锭进行熔化获得铝金属液，现有熔化装置都是通过直接加热铝锭直至熔化，由于铝锭表面具有一层氧化膜即氧化铝，氧化铝的热导率大约为30W/(m·K)，而纯铝的热导率则高达205W/(m·K)左右;因此，氧化层的热导率远低于纯铝，会在一定程度上阻碍热量传递，导致加热效率低的问题。因此，需要一种能够提升加热效率的铝锭熔化装置。

发明内容

[0003]本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够提升加热效率的铝锭熔化装置。

[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种铝锭熔化装置，包括燃气系统、熔化系统;

[0005]优选地，所述熔化系统还包括第二点火器，所述熔化池下方和侧壁外周上设置有第二燃烧口，所述第二燃烧口与第二出口连通;所述第二点火器设置在第二燃烧口处。

[0006]优选地，所述第一混合阀还设置有第三进口，所述第三进口与第二气瓶连通。所述第一混合阀上设置有流量调节器、天然气计量传感器和空气流量传感器;

当第三进口处于连通状态时，流量调节器通过天然气计量传感器和空气流量传感器计算天然气和空气的比例后负反馈调节第一进口、第二进口的开度。

[0007]优选地，所述鼓风机包括进风口和出风口，所述出风口与第二进口连通;

所述进风口上设置有第一过滤器。

[0008]优选地，所述回收口与抽气泵之间具有第二过滤器。

[0009]优选地，所述熔化系统还包括振荡器，所述振荡器与熔化池连接。

[0010]优选地，所述熔化系统还包括第一温度传感器、第二温度传感器，所述第一温度传感器位于熔化空间内，所述第二温度传感器位于熔化池内;

[0011]优选地，所述第一温度、第二温度通过第一温度传感器获得;所述第一区间通过第二温度传感器获得。

[0012]优选地，所述熔化炉侧壁上开设有可启闭的炉门。

[0013]优选地，所述第一点火器、第二点火器均为陶瓷点火器。

[0014]本发明的有益效果在于：通过将熔化空间的铝锭快速加热至未熔化状态然后通过压缩的天然气快速冷却，由于压缩天然气膨胀吸热，氧化层和铝本身的热膨胀系数存在差异，产生的热胀冷缩使得氧化层开裂或者破裂，铝锭本身则可能开裂乃至碎裂，这些情况都会使得铝本身与外界的接触面积增大，再配合快速冷却后关闭第一进口，同时开启抽气泵将未燃烧的气体抽入到第二气瓶后，结合熔化空间与熔化池连通一体的空间为封闭空间，没有氧气进入，难以再形成氧化膜;也能够进行真空熔炼，后续的加热过程中氧化膜的减少或者接触面积的增加都可以提升导热速率，进而提升加热效果和加热效率，缩短加热的时间，同时也避免因为导热速率不足而导致热量的流失，一举两得;通过抽气泵将未燃烧的气体抽入到第二气瓶，也能够避免再次点火时发生爆炸的情况，保证安全，一举三得;由于加热冷却都使用了天然气，没有引入其他的冷却气体，大大简化了整个铝锭熔化装置，进而降低了使用成本，保证简洁性。

附图说明

[0015]图1为本发明具体实施方式的一种铝锭熔化装置的结构示意图;

标号说明：1、燃气系统;11、第一混合阀;111、第一进口;112、第二进口;113、第三进口;114、第一出口;12、第二混合阀;121、第四进口;122、第五进口;123、第二出口;13、第一气瓶;14、第二气瓶;15、鼓风机;2、熔化系统;21、熔化炉;211、熔化空间;212、盖体;213、第一燃烧口;214、回收口;215、第二过滤器;22、熔化池;221、第二燃烧口;23、抽气泵;3、铝锭。

具体实施方式

[0016]为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

[0017]请参照图1，一种铝锭熔化装置，包括燃气系统1、熔化系统2;

所述燃气系统1包括第一混合阀11、第二混合阀12、第一气瓶13、第二气瓶14、鼓风机15;所述第一混合阀11上设置有第一进口111、第二进口112和第一出口114;所述第一进口111与第一气瓶13连通，所述第二进口112与鼓风机15连通吸入空气;所述第二混合阀12包括第四进口121、第五进口122和第二出口123，所述第四进口121与第一气瓶13连通，所述第五进口122与外界连通;所述第一气瓶13内具有压缩的天然气;

所述熔化系统2包括熔化炉21、熔化池22、第一点火器、第二点火器、抽气泵23，所述熔化炉21具有熔化空间211，所述熔化空间211顶部具有盖体212，所述熔化空间211的底部为倾斜设置并与熔化池22连通，所述熔化空间211的底部为较高一侧;所述熔化空间211与熔化池22连通一体的空间为封闭空间;所述熔化空间211对应的熔化炉21侧壁上设置有多个第一燃烧口213，所述第一点火器设置在第一燃烧口213处;所述熔化池22下方和侧壁外周上设置有第二燃烧口221，所述第二燃烧口221与第二出口123连通;所述第二点火器设置在第二燃烧口221处;所述盖体212上设置有回收口214，所述回收口214通过抽气泵23与第二气瓶14连通;

所述铝锭3熔化装置工作时，开启盖体212，将多个铝锭3倒入熔化空间211后盖上盖体212，同时关闭抽气泵23，第一混合阀11接通第一进口111和第二进口112，启动鼓风机15且第一点火器点火，将熔化空间211的铝锭3快速加热至第一温度，达到第一温度时铝锭3处于未熔化状态，达到第一温度后保持第一点火器处于关闭状态同时第一混合阀11断开第二进口112使得未燃烧的压缩天然气直接通过第一燃烧口213吹向铝锭3，造成铝锭3冷却开裂或者氧化层开裂，冷却预定时间后第一混合阀11关闭第一进口111，同时开启抽气泵23将未燃烧的天然气抽入到第二气瓶14后，第一混合阀11接通第一进口111和第二进口112，启动鼓风机15且第一点火器再点火，将表面开裂的铝锭3加热到熔化;同时启动第二混合阀12的第四进口121、第五进口122，并启动第二点火器将第二燃烧口221点燃进行保温;当铝锭3熔化完成后第一混合阀11、鼓风机15关闭。

[0018]从上述描述可知，通过将熔化空间211的铝锭3快速加热至未熔化状态然后通过压缩的天然气快速冷却，由于压缩天然气膨胀吸热，氧化层和铝本身的热膨胀系数存在差异，产生的热胀冷缩使得氧化层开裂或者破裂，铝锭3本身则可能开裂乃至碎裂，这些情况都会使得铝本身与外界的接触面积增大，再配合快速冷却后关闭第一进口111，同时开启抽气泵23将未燃烧的气体抽入到第二气瓶14后，结合熔化空间211与熔化池22连通一体的空间为封闭空间，没有氧气进入，难以再形成氧化膜;也能够进行真空熔炼，后续的加热过程中氧化膜的减少或者接触面积的增加都可以提升导热速率，进而提升加热效果和加热效率，缩短加热的时间，同时也避免因为导热速率不足而导致热量的流失，一举两得;通过抽气泵23将未燃烧的气体抽入到第二气瓶14，也能够避免再次点火时发生爆炸的情况，保证安全，一举三得;由于加热冷却都使用了天然气，没有引入其他的冷却气体，大大简化了整个铝锭3熔化装置，进而降低了使用成本，保证简洁性。

[0019]进一步的，所述第一混合阀11还设置有第三进口113，所述第三进口113与第二气瓶14连通。

[0020]从上述描述可知，通过第三进口113与第二气瓶14连通，能够将回收的未燃烧天然气进行再利用。

[0021]进一步的，所述第一混合阀11上设置有流量调节器、天然气计量传感器和空气流量传感器;

当第三进口113处于连通状态时，流量调节器通过天然气计量传感器和空气流量传感器计算天然气和空气的比例后负反馈调节第一进口111、第二进口112的开度。

[0022]从上述描述可知，通过由于第三进口113每次进入的气体可能都会有偏差，即铝锭3的品质、数量、外界的温度都会影响最终的回收的气体比例，而第一进口111、第二进口112输入的天然气和空气的输入是比较固定的，因此调节的时候，调节第一进口111、第二进口112的开度则是最容易控制的。

[0023]进一步的，所述鼓风机15包括进风口和出风口，所述出风口与第二进口112连通;

所述进风口上设置有第一过滤器。

[0024]从上述描述可知，通过第一过滤器，能够避免杂质进入到熔化炉21内。

[0025]进一步的，所述回收口214与抽气泵23之间具有第二过滤器215。

[0026]从上述描述可知，通过第二过滤器215的设置，能够避免熔炼炉内的气体进入到第二气瓶14内。

[0027]进一步的，所述熔化系统2还包括振荡器，所述振荡器与熔化池22连接。

[0028]从上述描述可知，通过振荡器，能够保证熔化后的铝水内的杂质通过振荡沉底或者浮起，方便后续加工或者清理。

[0029]进一步的，所述熔化系统2还包括第一温度传感器、第二温度传感器，所述第一温度传感器位于熔化空间211内，所述第二温度传感器位于熔化池22内;

所述铝锭3熔化装置还包括报警器;所述报警器分别与第一温度传感器、第二温度传感器电性连接;当第一温度传感器超过第二温度时和/或第二温度传感器超过第一区间时报警器进行报警。

[0030]从上述描述可知，通过报警器，能够避免超温或者低温，保证熔化效果。

[0031]进一步的，所述第一温度、第二温度通过第一温度传感器获得;所述第一区间通过第二温度传感器获得。

[0032]进一步的，所述熔化炉21侧壁上开设有可启闭的炉门。

[0033]从上述描述可知，通过炉门，能够在熔化完成后对熔化炉21内部进行清理。

[0034]进一步的，所述第一点火器、第二点火器均为陶瓷点火器。

[0035]从上述描述可知，通过陶瓷点火器，使用寿命长，且耐高温。

实施例一

一种铝锭熔化装置，包括燃气系统1、熔化系统2;

所述铝锭3熔化装置工作时，开启盖体212，将多个铝锭3倒入熔化空间211后盖上盖体212，同时关闭抽气泵23，第一混合阀11接通第一进口111和第二进口112，启动鼓风机15且第一点火器点火，将熔化空间211的铝锭3快速加热至第一温度(例如500℃，当然也可以根据铝锭3的种类、数量来调整)，达到第一温度时铝锭3处于未熔化状态，达到第一温度后保持第一点火器处于关闭状态同时第一混合阀11断开第二进口112使得未燃烧的压缩天然气直接通过第一燃烧口213吹向铝锭3，造成铝锭3冷却开裂或者氧化层开裂，冷却预定时间后第一混合阀11关闭第一进口111，同时开启抽气泵23将未燃烧的天然气抽入到第二气瓶14后，第一混合阀11接通第一进口111和第二进口112，启动鼓风机15且第一点火器再点火，将表面开裂的铝锭3加热到熔化;同时启动第二混合阀12的第四进口121、第五进口122，并启动第二点火器将第二燃烧口221点燃进行保温;当铝锭3熔化完成后第一混合阀11、鼓风机15关闭。

[0036]所述第一混合阀11还设置有第三进口113，所述第三进口113与第二气瓶14连通。

[0037]所述第一混合阀11上设置有流量调节器、天然气计量传感器和空气流量传感器;

[0038]所述鼓风机15包括进风口和出风口，所述出风口与第二进口112连通;

所述进风口上设置有第一过滤器。

[0039]所述回收口214与抽气泵23之间具有第二过滤器215。

[0040]所述熔化系统2还包括振荡器，所述振荡器与熔化池22连接。

[0041]所述熔化系统2还包括第一温度传感器、第二温度传感器，所述第一温度传感器位于熔化空间211内，所述第二温度传感器位于熔化池22内;

所述铝锭3熔化装置还包括报警器;所述报警器分别与第一温度传感器、第二温度传感器电性连接;当第一温度传感器超过第二温度(例如1000℃，当然也可以根据铝锭3的种类、数量来调整)时和/或第二温度传感器超过第一区间(例如700℃-750℃，只要能够保持液态就行)时报警器进行报警。

[0042]所述第一温度、第二温度通过第一温度传感器获得;所述第一区间通过第二温度传感器获得。

[0043]所述熔化炉21侧壁上开设有可启闭的炉门。

[0044]所述第一点火器、第二点火器均为陶瓷点火器。

实施例二

一种铝锭熔化装置，包括燃气系统1、熔化系统2;

[0045]所述鼓风机15包括进风口和出风口，所述出风口与第二进口112连通;

所述进风口上设置有第一过滤器。

[0046]所述回收口214与抽气泵23之间具有第二过滤器215。

[0047]所述熔化系统2还包括第一温度传感器、第二温度传感器，所述第一温度传感器位于熔化空间211内，所述第二温度传感器位于熔化池22内;

[0048]所述第一温度、第二温度通过第一温度传感器获得;所述第一区间通过第二温度传感器获得。

[0049]所述熔化炉21侧壁上开设有可启闭的炉门。

[0050]所述第一点火器、第二点火器均为陶瓷点火器。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

说明书附图(1)

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