一種金屬均質(zhì)熔化爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種金屬均質(zhì)熔化爐，該金屬熔化爐包括爐體和用于固定爐體的支架，所述爐體由外到內(nèi)依次設(shè)置有爐殼、爐襯、加熱元件和坩堝，所述加熱元件環(huán)繞坩堝的外表面設(shè)置，所述坩堝設(shè)置有爐蓋，所述爐蓋上設(shè)置有攪拌器，該攪拌器的攪拌軸伸入坩堝內(nèi)部并通過設(shè)置在攪拌軸底端的攪拌葉輪對坩堝內(nèi)的熔融液體進(jìn)行攪拌。通過設(shè)置攪拌器對金屬熔液進(jìn)行攪拌，使得金屬融化后的金屬熔液成分得以均勻，對產(chǎn)品的質(zhì)量有了極大提升。
【專利說明】一種金屬均質(zhì)熔化爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種金屬均質(zhì)熔化爐。

【背景技術(shù)】
[0002]在冶金領(lǐng)域中，熔化金屬是十分普遍也重要的工藝。金屬熔化爐作為熔化金屬的設(shè)備，在實(shí)際生產(chǎn)中起著重要作用。
[0003]如圖1所示的是現(xiàn)有金屬熔化爐，這種金屬熔化爐包括爐體1，爐體I呈直井狀，爐體I由外到內(nèi)依次設(shè)置有由鋼板制成的爐殼2，以及由耐火磚砌筑而成的爐襯3，爐襯3內(nèi)的空間形成直井狀的爐膛6，爐膛6的四周分布有用于給金屬升溫、熔化的加熱元件4，爐膛6的中心處放置有坩堝5，坩堝5為鑄鋼坩堝。加熱元件4固定在爐襯3的內(nèi)表面上，并環(huán)繞在坩堝5四周設(shè)置。爐體I的爐口處還設(shè)置有用于保溫隔熱的爐蓋7。使用這種金屬熔化爐熔化后金屬熔液是靜止?fàn)顟B(tài)的，熔液中的分子結(jié)構(gòu)狀態(tài)及分布不均勻，采用這樣的金屬熔液加工而成的元件容易產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。
[0004]此外，如圖1所示的現(xiàn)有的金屬熔化爐，其還存在以下幾方面的不足之處:1，熔化后的金屬熔液必須用瓢人工S出后再鑄錠，工人的勞動強(qiáng)度大，且在人工S出金屬熔液過程中，熔液容易濺出對工人造成傷害；2，爐襯3是由耐火磚砌筑而成，吸熱多，保溫效果差；3，坩堝5是鑄鋼坩堝，質(zhì)量較大，熱量損耗也較大，同時(shí)由于材料的局限性，其使用壽命較短。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，并且能夠通過攪拌使得金屬熔化后的金屬熔液得以混合均勻的金屬熔化爐。
[0006]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:
一種金屬均質(zhì)熔化爐，包括爐體和用于固定爐體的支架，所述爐體由外到內(nèi)依次設(shè)置有爐殼、爐襯、加熱元件和坩堝，所述加熱元件環(huán)繞坩堝的外表面四周設(shè)置，所述坩堝設(shè)置有爐蓋，所述爐蓋上設(shè)置有攪拌器，該攪拌器的攪拌軸伸入坩堝內(nèi)部并通過設(shè)置在攪拌軸底端的攪拌葉輪對坩堝內(nèi)的熔融液體進(jìn)行攪拌。通過設(shè)置攪拌器對金屬熔液進(jìn)行攪拌，使得金屬融化后的金屬熔液成分得以均勻，對產(chǎn)品的質(zhì)量有了極大提升。
[0007]作為優(yōu)選，所述爐蓋包括蓋板和固定在蓋板下的絕熱箱，所述絕熱箱外層由鋼板包裹而成，內(nèi)層填塞保溫耐火棉。爐蓋，特別是絕熱箱的的設(shè)計(jì)使得爐體得以封閉，大大降低了金屬熔化爐的熱量損傷，加快金屬升溫融化的速度。
[0008]作為優(yōu)選，所述爐蓋下表面固定有四根擋流桿，四根擋流桿的下端固定有圓形的導(dǎo)流板。設(shè)置導(dǎo)流板，使得在攪拌器攪拌金屬熔液時(shí)，上浮的熔液通過導(dǎo)流板的作用向兩邊流動，一方面避免了金屬熔液對爐蓋底部的直接沖擊，另一方面使得金屬熔液的流動更均勻，對均勻金屬熔液十分有利。
[0009]作為優(yōu)選，所述導(dǎo)流板中間部分呈開口向下的拋物線形，從而使導(dǎo)流板的下表面形成有助于引導(dǎo)熔融液體流動的弧度。導(dǎo)流板特殊形狀的設(shè)計(jì)，一方面使得金屬熔液對導(dǎo)流板表面的沖擊力得以分散，使得導(dǎo)流板壽命得以延長，另一方面也對金屬熔液起著引導(dǎo)流動方向的作用。
[0010]作為優(yōu)選，所述爐體側(cè)面設(shè)置有固定柱，固定柱上端固定有控制爐蓋升降的升降機(jī)，所述升降機(jī)通過鏈傳動方式控制爐蓋的升降。設(shè)置升降機(jī)控制爐蓋升降，方便快捷，能適應(yīng)快速的生產(chǎn)節(jié)奏。
[0011]作為優(yōu)選，所述升降機(jī)包括固定在固定柱上的橫臂和固定在橫臂上的鏈傳動機(jī)構(gòu)，所述橫臂可繞固定柱轉(zhuǎn)動，所述鏈傳動機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、變速箱和傳動鏈，所述傳動鏈有三根，三根傳送鏈通過三個卸扣與爐蓋實(shí)現(xiàn)連接，三個卸扣呈三角形排列。由于采用了三角固定，在提升或者閉合爐蓋的過程中非常穩(wěn)定，不會出現(xiàn)大幅搖晃；同時(shí)在把爐蓋提升到位后，通過轉(zhuǎn)動橫臂，使得爐蓋離開爐口正上方，方便向坩堝內(nèi)放入需要熔融的金屬原料。
[0012]作為優(yōu)選，所述爐體的底部還設(shè)置有出液管道，出液管道穿通爐殼、爐襯和坩堝從而與外界連通，所述出液管道上設(shè)置有放液閥。設(shè)置出液管道和放液閥，使得金屬熔化、均質(zhì)后可以按要求的流量擰開放液閥，流向?qū)Ｓ玫某尚湍＞?，降低了金屬熔液濺出傷人的風(fēng)險(xiǎn)。
[0013]作為優(yōu)選，所述出液管道包括與爐體底部連通的豎直段管道，以及與豎直段管道連接的彎折段管道，豎直段管道和彎折段管道之間設(shè)置有放液閥，所述放液閥通過上法蘭與豎直段管道實(shí)現(xiàn)連接，通過下法蘭與彎折段管道實(shí)現(xiàn)連接。在出液管道的豎直段下連接彎折段管道，使得金屬熔液在流向成型模具時(shí)，避免了對成型模具的正面沖擊，及保護(hù)了成型模具，也可以防止金屬熔液濺出傷人。
[0014]作為優(yōu)選，所述坩堝由SUS310S不銹鋼板材卷制并與形封頭焊接而成而成。采用SUS310S不銹鋼板材卷制坩堝，代替了原來傳統(tǒng)的鑄鋼坩堝，吸熱少，大大加快了金屬固體的融化速度，同時(shí)由于SUS310S不銹鋼具有耐氧化、耐腐蝕、耐酸堿、耐高溫的特性，使得坩堝的使用壽命得以大大增加。
[0015]作為優(yōu)選，所述爐襯由陶瓷纖維折疊模塊壘砌而成。陶瓷纖維折疊模塊具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，優(yōu)良的彈性，模塊處于預(yù)壓狀態(tài)，在爐襯壘砌完畢后，模塊的膨脹使?fàn)t襯無縫隙，并可補(bǔ)償纖維爐襯收縮，以提高纖維爐襯的絕熱性能。采用陶瓷纖維折疊模塊代替耐火磚作為爐襯的主要材料可以節(jié)約能耗25%?30%。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:通過在爐蓋上設(shè)置攪拌器，攪拌器的攪拌軸穿過爐蓋伸入爐體內(nèi)，通過設(shè)置在攪拌軸底部的攪拌葉輪對金屬熔液進(jìn)行攪拌，使得熔液中的分子結(jié)構(gòu)狀態(tài)及分布得以均勻，采用這樣的金屬熔液加工而成的產(chǎn)品質(zhì)量將大為提升。除此之外，該金屬熔化爐相比傳統(tǒng)的熔化爐，還具有以下優(yōu)點(diǎn):1，熔化后的金屬熔液可以直接從位于爐體底部的出液管道流出至專用的模具處直接成型，而不必采用人工舀出熔液，降低了工人的勞動強(qiáng)度，減小了熔液濺出對工人造成傷害的可能性；2，爐襯采用陶瓷纖維折疊模塊砌筑而成，吸熱少，保溫效果好，比采用傳統(tǒng)的爐襯節(jié)約能耗20%?30% ；3，坩堝采用SUS310S不銹鋼板材卷制而成，質(zhì)量輕，熱量損耗少，大大加快了金屬熔化的速度，同時(shí)由于材料具有耐氧化、耐腐蝕、耐酸堿、耐高溫的特性，使得坩堝的使用壽命得以大大增加。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是現(xiàn)有的金屬熔化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是實(shí)施例中金屬熔化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是爐蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中標(biāo)號如下所示:
爐體I爐殼2爐襯3加熱元件4
坩堝5爐膛6爐蓋7支架8
攪拌器9 升降機(jī)10固定柱11放液閥12
上法蘭13 下法蘭14出液管道15 攪拌葉輪91
蓋板71絕熱箱72擋流桿92導(dǎo)流板93
橫臂101 鏈傳動機(jī)構(gòu)102 傳送鏈103 卸扣104 攪拌軸94豎直段管道151 彎折段管道152。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
[0022]如圖2、圖3所示的一種金屬均質(zhì)熔化爐，是一種井式坩堝熔化爐，包括爐體I和用于固定爐體I的支架8，爐體I由外到內(nèi)依次設(shè)置有爐殼2、爐襯3、加熱元件4和坩堝5。爐襯3內(nèi)的空間形成直井狀的爐膛6，坩堝5設(shè)置在爐膛6的中心處，加熱元件4環(huán)繞坩堝5的外表面設(shè)置，所述坩堝5設(shè)置有爐蓋7，爐蓋7上設(shè)置有攪拌器9，該攪拌器9的攪拌軸94伸入坩堝5內(nèi)部并通過設(shè)置在攪拌軸94底端的攪拌葉輪91對坩堝5內(nèi)的金屬熔融液體進(jìn)行攪拌。攪拌器9通過變頻電機(jī)驅(qū)動。經(jīng)過攪拌器9對金屬熔液進(jìn)行攪拌后，使得金屬融化后的金屬熔液成分得以均勻，對產(chǎn)品的質(zhì)量有了極大提升。坩堝5由SUS310S不銹鋼板材卷制并與EH形封頭焊接而成而成。采用SUS310S不銹鋼板材卷制坩堝，代替了原來傳統(tǒng)的鑄鋼坩堝，吸熱少，大大加快了金屬固體的融化速度，同時(shí)由于SUS310S不銹鋼具有耐氧化、耐腐蝕、耐酸堿、耐高溫的特性，使得坩堝的使用壽命得以大大增加。爐膛四周的爐襯由陶瓷纖維折疊模塊壘砌而成。陶瓷纖維折疊模塊具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，優(yōu)良的彈性，模塊處于預(yù)壓狀態(tài)，在爐襯砌筑完畢后，模塊的膨脹使?fàn)t襯無縫隙，并可補(bǔ)償纖維爐襯收縮，以提高纖維爐襯的絕熱性能。采用陶瓷纖維折疊模塊代替耐火磚作為爐襯的主要材料可以節(jié)約能耗25%?30%。
[0023]爐蓋7包括蓋板71和固定在蓋板71下的絕熱箱72，蓋板71的直徑比坩堝5 口子的直徑大，蓋板71扣在坩堝5的開口上，絕熱箱72的直徑與坩堝5的內(nèi)徑相等或略小于坩堝5的內(nèi)徑，絕熱箱72塞入坩堝5的開口內(nèi)。絕熱箱72外層由鋼板包裹而成，內(nèi)層填塞保溫耐火棉。爐蓋7與坩堝5的結(jié)合處設(shè)置有一條耐高溫的金屬石墨盤根密封，并且由于絕熱箱72的設(shè)計(jì)使得爐體I得以封閉，大大降低了金屬熔化爐的熱量損傷，加快金屬升溫融化的速度。
[0024]在爐蓋7的下表面固定有四根擋流桿92，四根擋流桿92的下端固定有圓形的導(dǎo)流板93，攪拌器9的攪拌軸94穿過導(dǎo)流板93的中心處。導(dǎo)流板93中間部分呈開口向下的拋物線形，從而使導(dǎo)流板93的下表面形成有助于引導(dǎo)熔融液體流動的弧度。設(shè)置導(dǎo)流板93，使得在攪拌器9攪拌金屬熔液時(shí)，上浮的熔液通過導(dǎo)流板93的作用向兩邊流動，一方面避免了金屬熔液對爐蓋7底部的直接沖擊，另一方面使得金屬熔液的流動更均勻，對均勻金屬熔液十分有利。而導(dǎo)流板93特殊形狀的設(shè)計(jì)，一方面使得金屬熔液對導(dǎo)流板93表面的沖擊力得以分散，使得導(dǎo)流板93壽命得以延長，另一方面也進(jìn)一步對金屬熔液起著引導(dǎo)流動方向的作用。
[0025]在爐體I側(cè)面設(shè)置有固定柱11，固定柱11上端固定有控制爐蓋7升降的升降機(jī)10，該升降機(jī)10通過鏈傳動方式控制爐蓋7的升降。升降機(jī)10包括固定在固定柱11上的橫臂101和固定在橫臂101上的鏈傳動機(jī)構(gòu)102，橫臂101與固定柱11轉(zhuǎn)動連接，鏈傳動機(jī)構(gòu)102包括電機(jī)(圖中未標(biāo)不)、變速箱(圖中未標(biāo)識)和傳動鏈，傳動鏈有三根，三根傳送鏈103通過三個卸扣104與爐蓋7實(shí)現(xiàn)連接，三個卸扣104呈等邊三角形排列，三角形的中心處于爐蓋7的重心處。由于采用了三角固定，在提升或者閉合爐蓋7的過程中非常穩(wěn)定，不會出現(xiàn)大幅搖晃；同時(shí)在把爐蓋7提升到位后，通過轉(zhuǎn)動橫臂101，使得爐蓋7離開爐口正上方，方便向坩堝5內(nèi)放入需要熔融的金屬原料。
[0026]在爐體I的底部還設(shè)置有出液管道15，出液管道15穿通爐殼2、爐襯3和坩堝5從而與外界連通。出液管道15包括與爐體I底部連通的豎直段管道151，以及與豎直段管道151連接的彎折段管道152，豎直段管道151和彎折段管道152之間設(shè)置有放液閥12，放液閥12通過上法蘭13與豎直段管道151實(shí)現(xiàn)連接，通過下法蘭14與彎折段管道152實(shí)現(xiàn)連接。設(shè)置出液管道和放液閥12，使得金屬在經(jīng)過熔化、均質(zhì)后可以按要求的流量擰開放液閥12，流向?qū)Ｓ玫某尚湍＞?，降低了金屬熔液濺出傷人的風(fēng)險(xiǎn)。在出液管道15的豎直段下連接彎折段管道，使得金屬熔液在流向成型模具時(shí)，避免了對成型模具的正面沖擊，及保護(hù)了成型模具，也可以防止金屬熔液濺出傷人。當(dāng)出液管道15內(nèi)的金屬熔液凝固導(dǎo)致坩堝5內(nèi)的金屬熔液不能順利流出時(shí)，可以通過烘槍把不銹鋼制成的出液管道15加熱使得在出液管道15內(nèi)凝固的金屬熔化從而達(dá)到引流目的。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬均質(zhì)熔化爐，包括爐體和用于固定爐體的支架，所述爐體由外到內(nèi)依次設(shè)置有爐殼、爐襯、加熱元件和坩堝，所述加熱元件環(huán)繞坩堝的外表面設(shè)置，所述坩堝設(shè)置有爐蓋，其特征在于:所述爐蓋上設(shè)置有攪拌器，該攪拌器的攪拌軸伸入坩堝內(nèi)部并通過設(shè)置在攪拌軸底端的攪拌葉輪對坩堝內(nèi)的熔融液體進(jìn)行攪拌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬均質(zhì)熔化爐，其特征在于:所述爐蓋包括蓋板和固定在蓋板下的絕熱箱，所述絕熱箱外層由不銹鋼板包裹而成，內(nèi)層填塞保溫耐火棉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬均質(zhì)熔化爐，其特征在于:所述爐蓋下表面固定有四根擋流桿，四根擋流桿的下端固定有圓形的導(dǎo)流板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金屬均質(zhì)熔化爐，其特征在于:所述導(dǎo)流板中間部分呈開口向下的拋物線形，從而使導(dǎo)流板的下表面形成有助于引導(dǎo)熔融液體流動的弧度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬均質(zhì)熔化爐，其特征在于:所述爐體側(cè)面設(shè)置有固定柱，固定柱上端固定有控制爐蓋升降的升降機(jī)，所述升降機(jī)通過鏈傳動方式控制爐蓋的升降。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種金屬均質(zhì)熔化爐，其特征在于:所述升降機(jī)包括固定在固定柱上的橫臂和固定在橫臂上的鏈傳動機(jī)構(gòu)，所述橫臂可繞固定柱轉(zhuǎn)動，所述鏈傳動機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、變速箱和傳動鏈，所述傳動鏈有三根，三根傳送鏈通過三個卸扣與爐蓋實(shí)現(xiàn)連接，三個卸扣呈三角形排列。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種金屬均質(zhì)熔化爐，其特征在于:所述爐體的底部還設(shè)置有出液管道，出液管道穿通爐殼、爐襯和坩堝從而與外界連通，所述出液管道上設(shè)置有放液閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種金屬均質(zhì)熔化爐，其特征在于:所述出液管道包括與爐體底部連通的豎直段管道，以及與豎直段管道連接的彎折段管道，豎直段管道和彎折段管道之間設(shè)置有放液閥，所述放液閥通過上法蘭與豎直段管道實(shí)現(xiàn)連接，通過下法蘭與彎折段管道實(shí)現(xiàn)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬均質(zhì)熔化爐，其特征在于:所述坩堝由SUS310S不銹鋼板材卷制并與EH形封頭焊接而成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬均質(zhì)熔化爐，其特征在于:所述爐襯由陶瓷纖維折疊模塊壘砌而成。
【文檔編號】F27D27/00GK104390457SQ201410674995
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】劉世華, 劉宇博 申請人:浙江宇辰工業(yè)爐有限公司