[发明专利]铝屑沉熔设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝屑回收熔化炉，尤其涉及一种高效的铝屑沉熔设备。

背景技术

目前对于铝屑的回收熔化方式主要有以下几种：一是，直接加热熔化，这样做能耗大、环境污染严重，除此之外最大的问题就是氧化烧损，对于小尺寸的铝屑来说，该熔化方式氧化烧损相当严重，造成资源极大的浪费；二是，将铝屑打包挤压成块后加入炉内熔化，虽然比将铝屑直接加入熔炼室氧化烧损降低很多，但烧损率仍然高达10～15％；第三种是，铝液覆盖熔化技术，将铝屑投入炉中，利用高温铝液作为铝屑熔化的热源，不用火焰直接加热铝屑，从而减少了铝屑的氧化烧损，该方法是比较经济、环保的铝屑再生方法，在铝屑回收方面优越性非常突出，其氧化烧损可以做到≤4％。

铝屑投入铝液熔化，氧化烧损小，但由于铝屑具有质量轻，且面积较大的特性，铝屑会浮在铝液表面难以进入铝液中，如何能使铝屑快速被铝液覆盖，尽量减少与空气的接触，即铝屑的沉熔成为该问题的核心技术。目前对于该问题的解决方法有多种：人工搅拌、熔化炉配置机械泵、投料井底部安装电磁发生设备等，但这些方法都存在一定的缺点。

人工搅拌，是通过人力对铝液表面进行搅拌来实现铝屑与铝液的接触。铝液暴露在空气中的面积比较大，且接触时间较长，造成氧化损失较大，而且人工搅拌均匀性差、工作效率低、工人劳动环境恶劣。

熔化炉配置机械泵，通过机械泵来抽送铝液，这就需要机械泵与高温度铝液直接接触，对泵的要求较高，设备故障率高、寿命短、消耗大、金属回收率低，设备维护费用较高。

在投料口底部安装电磁发生装置，将铝液作为导电体，投料口内的铝液在磁场力的作用下产生旋转运动。但是铝液这样的旋转，只是周向的层流运动，并不能很好的将投入的铝屑卷吸进入铝液，尤其是体积较小的铝屑漂浮在铝液的表面，沉熔效果不理想，因此容易被氧化，形成氧化烧损。如果增大磁动力，使投料口内所有铝液高速旋转，产生较大的离心力，利用离心力将铝液抛向壁面，再利用壁面反弹力使铝液反转落回投料口中心，这样可以形成铝液湍动旋涡，提高铝液对加入铝屑的卷吸能力，但前提是有很强的磁场，就需强电流。缺点是设备庞大，能耗极高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种高效的铝屑沉熔设备，旨在解决沉熔能力不足、铝屑与高温空气接触时间长、氧化烧损大、设备能耗高等问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

铝屑沉熔设备，包括主熔室、加料井和电磁泵，所述主熔室通过进料管和安装在进料管上的电磁泵与加料井连接，所述加料井通过安装在底部的回流管与主熔室相连，构成循环回路，且主熔室上进料管的管口标高高于回流管的管口标高，在主熔室的侧壁靠近底部的位置设有放流口。特点是：所述加料井呈圆柱形桶体结构，进料管和回流管的截面为圆形，在竖直方向上进料管与加料井的连接角度为91°～93°，回流管与加料井的连接角度为91°～93°。

主熔室与加料井分开，利用循环管路连通，由安装在进料管上的电磁泵为铝液流动提供动力，主熔室中的铝水在电磁力的作用下沿着进料管以一定的速度和角度进入加料井，铝水在圆形的加料井中形成旋涡，进入加料井的铝屑被形成旋涡流动的铝水迅速的卷吸、覆盖，利用铝液的温度将加入的铝屑熔化，未熔化的部分被铝液经过加料井下部的回流管带回到主熔室。

进料管与回流管的截面均为圆形，其直径随主熔室及料井大小的不同而不同；加料井呈圆柱形桶体结构，加料井合理直径和高度，有利于产生较大的旋涡和保证工作时铝液不会溅出。采用内腔断面为圆形的管路连接主熔室、电磁泵和加料井，进料管和回流管均采用一定的角度和管径，进料管角度和管径保证进入加料井的铝液分别具有一定的切向和法向速度；回流管保证加料井内液位高度。进料管上安装有电磁泵，电磁泵为铝液运动提供动力，电磁泵可以提供多个档位的推力和正反两个推动方向，正向工作时，电磁泵可以将主熔室的铝液抽出，高速推向加料井。

进一步地，上述的铝屑沉熔设备，其中，电磁泵与进料管之间、进料管与主熔室和加料井之间、回流管与主熔室和加料井之间均采用法兰连接，螺栓紧固，且法兰间填塞密封垫，与电磁泵两端连接的法兰材质为不锈钢。在进料管和回流管上均安装有用于检测管内温度的热电偶。