[发明专利]一种带有精炼室的熔化炉的改进结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶金装置，具体涉及一种带有精炼室的熔化炉的改进结构。

背景技术

门窗作为人们日常生活中经常接触到的物品，不仅起着遮风挡雨、隔热、隔声、采光、通风等作用，而且还是建筑造型的重要组成部分，它们的形状、尺寸、色彩、造型等对建筑物的整体造型都有很重要的影响。随着人们生活水平的提高，人们对门窗的需求量越来越大，对门窗的要求也越来越多样化。

铝合金门窗是门窗的一个重要分支，铝合金门窗是指采用铝合金挤压型材为框、梃、扇料制作的门窗。铝合金门窗因具有美观、密封、强度高等特点得到广泛的应用。铝合金门窗的型材和玻璃款式分为格条款式和花玻款式，其中，格条款式以铝材厚、款式沉稳为主要特色，花玻款式以铝材造型多样、款式活泼为主要特色，款式有花格、冰雕、浅雕、晶贝等。

铝合金门窗生产工艺流程中第一道工序就是下料，通过下料可以得到所需要的铝合金框料和扇料，然而，无论下料的装置有多精确和高端，都会产生很多废弃的边角料，对于一个工厂来说，这些废弃的边角料如果直接扔掉将造成巨量的损失，现在很多企业都选择想办法高效的回收这些废弃的边角料从而降低铝合金门窗的生产成本以达到提升自己产品竞争力的目的。

回收铝合金废料的第一步需要融化这些铝合金废料，所用的设备为熔化炉，熔化炉能很好地满足铝合金熔化工艺。但是，一方面，传统的熔化炉在预热金属时都采用单独设置预热炉进行预热，预热完成后再将预热后的工件取出并加入至熔化炉中，这样做不仅增加了操作人员的工作量，而且也增加热能消耗，使得生产效率低；另一方面，传统的熔化炉只拥有融化铝合金的功能，在进料、熔化和浇铸过程中铝合金会与空气中的氧气和氢气接触，使得到的铸件拥有气孔、夹杂、疏松等缺陷，直接影响铝合金铸件的物理性能、力学性能和使用性能，如果铝合金铸件质量低，无论后续的铸造工艺多么先进，最初存在于铝合金铸件中的缺陷仍会存在，难以消除。

发明内容

本发明所要解决的技术问题针对传统熔化炉的缺点，提供一种带有精炼室的熔化炉的改进结构，解决传统熔化炉需要额外设置预热炉导致生产效率低、加工过程中铝液接触空气、不具备精炼作用而导致铝合金铸件质量低的问题。

本发明通过下述技术方案实现：一种带有精炼室的熔化炉的改进结构，包括炉外壳和加料管，所述炉外壳内侧设置有炉内壳，炉外壳与炉内壳之间设置有电加热层，炉内壳内部设置有挡板，所述挡板将炉内壳的内部空间分为两部分，其中上部分为熔化室，下部分为精炼室，炉外壳的外侧设置有连接管、排料管、第一进气管、第二进气管、第一排气管、第二排气管和输送管，其中，所述连接管连通熔化室和精炼室，还包括铸件箱，排料管连通铸件箱和精炼室，第一进气管连通外部空间、熔化室和精炼室，第二进气管连通外部空间和精炼室，第一排气管连通外部空间和熔化室，所述输送管贯穿炉外壳侧面至熔化室中，输送管一端与熔化室连通，另一端的端面封闭，输送管外侧上方连接加料管，所述加料管连通外部空间和输送管内部，输送管内设置有输送轴，所述输送轴贯穿输送管端面至外部空间且连接有驱动装置，围绕输送轴设置有螺旋叶片。现有技术为了解决待熔化工件预热问题，一般专门设置预热炉，预热炉需要单独加热，浪费能源，并且从预热炉中将预热好的工件取出后，由于工件是金属，会以较快的速度散热，传统方法需要操作人员从预热炉中取出工件并将工件放入熔化炉，降低了生产效率，本装置改进了加料方式，能够一边预热一边输送工件，当工件进入熔化室时已经在输送管中预热完成了，节省了工艺时间，减少了工人的操作量；另一方面，在进料、预热、熔化、浇铸阶段铝合金工件或铝液会接触氧气而导致铝合金铸件质量低，即使后续工艺如何先进，最初产生的质量缺陷无法得到消除，根据传统熔化炉的缺陷，本装置设置了保护气，在进料、预热、熔化和浇铸阶段都能使工件或者铝液与空气隔绝，加工过程中的保护气为第一道保护，精炼室为第二道保护，通过向精炼室中通入氯气、一氧化碳和氮气的混合气体达到除去铝液中的氧化铝和氢气的目的。使用本装置时，使用本装置时，将第一进气管连通保护气钢瓶，第一排气管连通真空泵，开启连接管，其余各管道关闭，然后通入保护气对熔化室、精炼室和铸件箱内部进行置换，置换完成后，关闭连接管，将第一排气管连通大气或者通入观察油中观察是否有气泡产生，保持熔化炉和铸件箱内保护气的流通，然后开启电加热层，通过设置在熔化室中的温度监测器将熔化室的温度控制在200至300°，之后关闭第一排气管，进一步打开第一进气管角阀，增加保护气的通入量，然后打开加料管，这时保护气从加料管中排出，开启输送管上连接的驱动装置，驱动装置的输出端带动输送轴旋转，从而带动螺旋叶片转动，然后从加料口倒入待熔化的工件至输送管中，待熔化的工件在输送管中被螺旋叶片逐渐输送至熔化室中，由于熔化室具有温度，所以输送管中也具有一定的温度，从待熔化工件表面流过的保护气体将待熔化工件表面蒸发的水蒸气从加料口带出，待熔化的工件在去除掉表面的水蒸气后随着螺旋叶片一边被加热一边进入熔化室内，在整个加料过程中，保护气不仅起到隔绝空气的作用，还使待熔化工件的预热更加充分并且带走了工件表面的水蒸气。当熔化室内堆积部分工件后，继续加热熔化室的温度至600至700°，加料完成后，关闭加料管，开启第一排气管，保持熔化室和铸件箱中有保护气，熔化一部分工件后，开启连接管，使熔化室中熔化完成的铝液流入精炼室中，将第二进气管连通混合气钢瓶，开启第二进气管和第二排气管，向熔化后的铝液中通入混合气体，混合气体中的氯气能与氧化铝发生反应生成氧气和氯化铝，氧气和混合气体中的一氧化碳会生成二氧化碳，从而消除铝液中存在的氧化铝，混合气体中的氮气可以带出吸附于铝液中的氢气，另外，氯化铝在高温下会升华，随混合气体一同排出，如上所述，混合气体可以带出精炼室中铝液中的氧化铝和氢气，达到净化铝液的作用，精炼过后，开启排料管，铝液通过排料管进入到铸件箱中，进行浇铸成型，因为铸件箱中有保护气，使得铝液在隔绝空气的环境下浇铸成型，另外，本装置在熔化室中熔化工件时也有保护气保护，进一步的隔绝了工件与空气接触。