[实用新型]环保型高效低烧损铝金属熔化保温炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及铝金属熔化保温炉技术领域，特别涉及一种环保型高效低烧损铝金属熔化保温炉。

背景技术

铝金属熔化保温炉主要有火焰式和电加热式两大类。火焰式炉普遍使用煤炭、燃料油或煤气作为燃料，作业时会产生大量的气体污染物和碳排放，已不能适应清洁生产和低排放的要求。电加热式炉以其燃料的易得性、安全性、无需仓储以及加热过程的零排放而得到广泛的应用。

电加热式熔化保温炉按是否需配置坩埚分为坩埚式电炉和无坩埚式电炉。坩埚式电炉采用发热带或发热丝加热，需要先加热坩埚然后通过坩埚的热传导加热熔化铝金属材料，热效率较低，而且需要经常更换坩埚，使用成本高；而且一旦坩埚泄漏，将损坏发热元件，并可能造成重大安全事故。无坩埚式电炉一般采用硅碳棒加热，以抗铝侵蚀的耐火材料浇注或砌筑成熔池，熔池的上方采用耐火材料砌筑围成一个保温性能良好的密闭空间，即炉膛，设置若干硅碳棒于熔池上方，并分别设置有与熔池相连通的投料口和取汤口，无坩埚式电炉通过硅碳棒辐射直接加热熔池内的铝材料，无须更换坩埚，解决了坩埚式电炉的上述不足，成为了各种坩埚式熔铝炉更新换代的首选产品，代表了铝金属熔化保温炉的发展方向。

但是，现有的无坩埚式电炉也存在以下的缺点：(1)直接将固体铝加入到熔池的铝液中，一方面铝液温度会大幅下降30℃以上，导致铝液温度过低而令压铸或熔铸作业中断，另一方面因固体铝中可能含有水汽、空气或油污，导致铝液爆溅到硅碳棒上令硅碳棒表面负载不均而容易损坏；(2)其加热方式是通过硅碳棒的热辐射加热铝液表面，再通过热传导的方式熔化浸于铝液中的固体铝，要么熔化速度极慢，要么为了达到所需的熔化效率，将炉膛的温度升至900-960℃，而在这个温区，相比850-899℃温区，铝液的氧化烧损率大幅提高，炉衬也会加速老化；(3)受炉膛及扒渣口高度和角度所限，熔池及炉膛壁上的氧化渣清理困难，而氧化渣长期清理不干净则导致炉衬容易生长刚玉瘤，最终令炉衬寿命缩短到2-3年，甚至一年；另外，刚玉瘤的异常长大将使之不断靠近硅碳棒，并造成硅碳棒的损坏。

硅碳棒易损坏和炉衬寿命过短的缺点完全抵消了现有无坩埚式电炉无需更换坩埚所获得的经济性优势，而清渣带来的困难甚至远大于更换坩埚的麻烦。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种发热元件低损耗、氧化渣易清理、铝材料低烧损而且熔铝高效快速的环保型高效低熔化烧损铝金属熔化保温炉。

本实用新型所提出的技术解决方案如下：

一种环保型高效低烧损铝金属熔化保温炉，包括炉体，所述炉体中部设置有熔池，炉体前部设置有取汤口，炉体后部设置有炉门，所述熔池上方设置有炉膛，该炉膛内设有一组电发热元件，所述熔池下部与取汤口下部相连通，在所述熔池与炉门之间设置有一个预热台。

所述预热台的一端与炉门的下门框相连接，另一端与所述熔池的上部相连接，预热台从靠近炉门一端向熔池方向呈一个向下倾斜角度。

所述的炉门、预热台、熔池和炉膛共同形成一个相对密闭的加热空间。

所述炉膛上部设置有三条或其整倍数的电发热元件，该电发热元件采用硅碳棒或电发热丝。

根据上述方案设计而成的环保型高效低烧损铝金属熔化保温炉在进行连续熔铝作业时，先将固体铝材料从炉门口投入到预热台上，在预热台上进行预热，当预热到200-450℃时，再推入装有铝液的熔池之中，周而复始。电发热元件同时加热预热台上的固体铝和熔池内的液体铝，当熔池中的铝液达到作业所需的量和温度后，则可于取汤口处取出铝液，进行压铸或熔铸作业。

熔铝作业达到一定周期后(比如12小时或24小时)，若压铸或熔铸工艺需要进行精炼或除渣，此时，可打开炉门进行精炼或除渣，并使用清渣工具清理熔池和炉膛的氧化渣。由于炉门口足够大，所以除渣和清渣十分顺手和方便，完全解决了清渣的难题，从而也解决了由此引致的刚玉瘤异常生长和炉衬寿命短的问题。

本实用新型在熔池和炉门之间设置了一个预热台，使固体铝材料可以置于其上预热，预热后再推入熔池的铝液中，改变了现有无坩埚式电炉直接将固体铝加入到熔池的铝液之中的作业方式。众所周知，固体铝材料的表面积远大于熔池中铝液表面的面积，而且新加入的固体铝材料的表面温度只相当于室温，所以其吸收热量的效率远高于仅依靠熔池铝液表面吸收，这意味着铝材料的熔化效率得到大幅提高。有了这个基础，炉膛的温度就无须升到900-960℃温区，而只需保持在850-899℃温区即可，所以铝液的氧化烧损率也随之大幅降低。同时，因为预热台上的固体铝只加热到200-450℃，又是在封闭空间内，所以基本上不产生氧化及烧损。