專利名稱：環(huán)保型高效低燒損鋁金屬熔化保溫爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋁金屬熔化保溫爐技術領域，特別涉及一種環(huán)保型高效低燒損鋁 金屬熔化保溫爐。
背景技術：
鋁金屬熔化保溫爐主要有火焰式和電加熱式兩大類。火焰式爐普遍使用煤炭、燃 料油或煤氣作為燃料，作業(yè)時會產生大量的氣體污染物和碳排放，已不能適應清潔生產和 低排放的要求。電加熱式爐以其燃料的易得性、安全性、無需倉儲以及加熱過程的零排放而 得到廣泛的應用。電加熱式熔化保溫爐按是否需配置坩堝分為坩堝式電爐和無坩堝式電爐。坩堝 式電爐采用發(fā)熱帶或發(fā)熱絲加熱，需要先加熱坩堝然后通過坩堝的熱傳導加熱熔化鋁金屬 材料，熱效率較低，而且需要經常更換坩堝，使用成本高；而且一旦坩堝泄漏，將損壞發(fā)熱元 件，并可能造成重大安全事故。無坩堝式電爐一般采用硅碳棒加熱，以抗鋁侵蝕的耐火材料 澆注或砌筑成熔池，熔池的上方采用耐火材料砌筑圍成一個保溫性能良好的密閉空間，即 爐膛，設置若干硅碳棒于熔池上方，并分別設置有與熔池相連通的投料口和取湯口，無坩堝 式電爐通過硅碳棒輻射直接加熱熔池內的鋁材料，無須更換坩堝，解決了坩堝式電爐的上 述不足，成為了各種坩堝式熔鋁爐更新?lián)Q代的首選產品，代表了鋁金屬熔化保溫爐的發(fā)展 方向。但是，現有的無坩堝式電爐也存在以下的缺點(1)直接將固體鋁加入到熔池的 鋁液中，一方面鋁液溫度會大幅下降30°C以上，導致鋁液溫度過低而令壓鑄或熔鑄作業(yè)中 斷，另一方面因固體鋁中可能含有水汽、空氣或油污，導致鋁液爆濺到硅碳棒上令硅碳棒表 面負載不均而容易損壞；(2)其加熱方式是通過硅碳棒的熱輻射加熱鋁液表面，再通過熱 傳導的方式熔化浸于鋁液中的固體鋁，要么熔化速度極慢，要么為了達到所需的熔化效率， 將爐膛的溫度升至900-960°C，而在這個溫區(qū)，相比850-899°C溫區(qū)，鋁液的氧化燒損率大 幅提高，爐襯也會加速老化；(3)受爐膛及扒渣口高度和角度所限，熔池及爐膛壁上的氧化 渣清理困難，而氧化渣長期清理不干凈則導致爐襯容易生長剛玉瘤，最終令爐襯壽命縮短 到2-3年，甚至一年；另外，剛玉瘤的異常長大將使之不斷靠近硅碳棒，并造成硅碳棒的損 壞。硅碳棒易損壞和爐襯壽命過短的缺點完全抵消了現有無坩堝式電爐無需更換坩 堝所獲得的經濟性優(yōu)勢，而清渣帶來的困難甚至遠大于更換坩堝的麻煩。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種發(fā)熱元件低損耗、氧化渣易清理、鋁材料低燒損 而且熔鋁高效快速的環(huán)保型高效低熔化燒損鋁金屬熔化保溫爐。本實用新型所提出的技術解決方案如下一種環(huán)保型高效低燒損鋁金屬熔化保溫爐，包括爐體，所述爐體中部設置有熔池，
3爐體前部設置有取湯口，爐體后部設置有爐門，所述熔池上方設置有爐膛，該爐膛內設有一 組電發(fā)熱元件，所述熔池下部與取湯口下部相連通，在所述熔池與爐門之間設置有一個預 熱臺。所述預熱臺的一端與爐門的下門框相連接，另一端與所述熔池的上部相連接，預 熱臺從靠近爐門一端向熔池方向呈一個向下傾斜角度。所述的爐門、預熱臺、熔池和爐膛共同形成一個相對密閉的加熱空間。所述爐膛上部設置有三條或其整倍數的電發(fā)熱元件，該電發(fā)熱元件采用硅碳棒或 電發(fā)熱絲。根據上述方案設計而成的環(huán)保型高效低燒損鋁金屬熔化保溫爐在進行連續(xù)熔 鋁作業(yè)時，先將固體鋁材料從爐門口投入到預熱臺上，在預熱臺上進行預熱，當預熱到 200-450°C時，再推入裝有鋁液的熔池之中，周而復始。電發(fā)熱元件同時加熱預熱臺上的固 體鋁和熔池內的液體鋁，當熔池中的鋁液達到作業(yè)所需的量和溫度后，則可于取湯口處取 出鋁液，進行壓鑄或熔鑄作業(yè)。熔鋁作業(yè)達到一定周期后(比如12小時或24小時)，若壓鑄或熔鑄工藝需要進 行精煉或除渣，此時，可打開爐門進行精煉或除渣，并使用清渣工具清理熔池和爐膛的氧化 渣。由于爐門口足夠大，所以除渣和清渣十分順手和方便，完全解決了清渣的難題，從而也 解決了由此引致的剛玉瘤異常生長和爐襯壽命短的問題。本實用新型在熔池和爐門之間設置了一個預熱臺，使固體鋁材料可以置于其上預 熱，預熱后再推入熔池的鋁液中，改變了現有無坩堝式電爐直接將固體鋁加入到熔池的鋁 液之中的作業(yè)方式。眾所周知，固體鋁材料的表面積遠大于熔池中鋁液表面的面積，而且新 加入的固體鋁材料的表面溫度只相當于室溫，所以其吸收熱量的效率遠高于僅依靠熔池鋁 液表面吸收，這意味著鋁材料的熔化效率得到大幅提高。有了這個基礎，爐膛的溫度就無須 升到900-960°C溫區(qū)，而只需保持在850-899°C溫區(qū)即可，所以鋁液的氧化燒損率也隨之大 幅降低。同時，因為預熱臺上的固體鋁只加熱到200-450°C，又是在封閉空間內，所以基本上 不產生氧化及燒損。另外，因為固體的鋁材料被推入鋁液之前已經預熱到200-450°C，而且重量只控制 在熔池內鋁液的6-8%，所以導致熔池內的鋁液溫度降幅很小，只有5-15°C，不影響鋁壓鑄 或熔鑄的連續(xù)作業(yè)。另一方面，鋁材料上的水汽、空氣和油污經預熱后全部揮發(fā)，避免了鋁 液爆濺到發(fā)熱元件上的現象，確保了發(fā)熱元件的使用壽命。與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果在實現加熱作業(yè)零排放、無污染、不耗用坩堝的同時，使爐子內產生的氧化物大幅 減少并易于清理，使發(fā)熱元件和爐襯的使用壽命比現有的無坩堝式電爐延長一倍以上，從 而極大地提升了爐子的經濟性優(yōu)勢，提高了爐子熔化效率的同時降低了鋁材料的氧化燒損 率；另外，在連續(xù)的熔鋁供湯過程中，鋁液溫度的波動幅度很小，可確保鋁壓鑄或熔鑄的不 間斷作業(yè)，具有較高的社會效益和經濟效益。

圖1是本實用新型一個實施例的一種環(huán)保型高效低燒損鋁金屬熔化保溫爐的結 構示意圖。
4[0019]圖中，1.爐門，2.預熱臺，3.熔池，4.爐膛，5.取湯口，6.硅碳棒，7.鋁錠，8.鋁液，
9.爐體。
具體實施方式
通過下面實施例對本實用新型作進一步詳細闡述。參見圖1所示，一種環(huán)保型高效低燒損鋁金屬熔化保溫爐，爐體9由爐門1、預熱臺 2、熔池3、爐膛4和取湯口 5五部分構成，其工作襯均采用耐火材料澆注或砌筑而成。熔池 3設置于爐體9的中部，取湯口 5設置于爐體9的前部，爐門1設置于爐體9的后部，爐膛4 設置于熔池3的上方，在熔池3和爐門1之間設置有一個預熱臺2，預熱臺2的一端與爐門 1的下門框相連接，另一端與熔池3的上部相連，預熱臺2靠近爐門1 一端較高，并從此端向 熔池3方向呈一個向下傾斜角度，以便于將鋁錠7推入熔池3，一般以5° -30°角度為宜。 爐門1、預熱臺2、熔池3和爐膛4形成一個相對密閉的空間(即熔化保溫爐通常意義上的 熔化保溫室)，僅留熔池3下部與取湯口 5下部相連通以供鋁液8流出。在爐膛4的上部， 設置有三條或其整倍數的電發(fā)熱元件，本實施例的電發(fā)熱元件采用六條硅碳棒6。本環(huán)保型高效低燒損鋁金屬熔化保溫爐在進行連續(xù)熔鋁作業(yè)時，先將鋁錠7投入 到預熱臺2上進行預熱，當預熱到200-450°C時，再推入裝有鋁液8的熔池3之中，周而復 始。一組硅碳棒6通過將電能轉化為熱能來加熱預熱臺2上的鋁錠7和熔池3內的鋁液8， 當鋁液8達到作業(yè)所需的量和溫度后，則可在取湯口 5處取出鋁液8，進行壓鑄或熔鑄作業(yè)。熔鋁作業(yè)達到一定周期后(比如12小時或24小時)，若壓鑄或熔鑄工藝需要進行 精煉或除渣，此時，可打開爐門1進行精煉或除渣，并使用清渣工具清理熔池3和爐膛4的 氧化渣。
權利要求一種環(huán)保型高效低燒損鋁金屬熔化保溫爐，包括爐體，所述爐體中部設置有熔池，爐體前部設置有取湯口，爐體后部設置有爐門，所述熔池上方設置有爐膛，該爐膛內設有一組電發(fā)熱元件，所述熔池下部與取湯口下部相連通，其特征在于在所述熔池與爐門之間設置有一個預熱臺。
2.根據權利要求1所述的環(huán)保型高效低燒損鋁金屬熔化保溫爐，其特征在于所述預 熱臺的一端與爐門的下門框相連接，另一端與所述熔池的上部相連，預熱臺從靠近爐門一 端向熔池方向呈一個向下傾斜角度。
3.根據權利要求1所述的環(huán)保型高效低燒損鋁金屬熔化保溫爐，其特征在于所述的 爐門、預熱臺、熔池和爐膛共同形成一個相對密閉的加熱空間。
4.根據權利要求1所述的環(huán)保型高效低燒損鋁金屬熔化保溫爐，其特征在于在所述 爐膛上部設置有三條或其整倍數的電發(fā)熱元件，該電發(fā)熱元件采用硅碳棒。
5.根據權利要求1所述的環(huán)保型高效低燒損鋁金屬熔化保溫爐，其特征在于在所述 爐膛上部設置有三條或其整倍數的電發(fā)熱元件，該電發(fā)熱元件采用電發(fā)熱絲。
專利摘要本實用新型公開了一種環(huán)保型高效低燒損鋁金屬熔化保溫爐，該爐的爐體中部設置有熔池，爐體前部設置有取湯口，爐體后部設置有爐門，所述熔池上方設置有爐膛，該爐膛內設有一組電發(fā)熱元件，所述熔池下部與取湯口下部相連通，在所述熔池與爐門之間設置有一個預熱臺，本實用新型熔化保溫爐的電發(fā)熱元件和爐襯使用壽命長、熔鋁高效快速、鋁材料燒損低、鋁液溫度波動幅度小、氧化渣少且易于清理。
文檔編號F27B14/14GK201672799SQ20102019768
公開日2010年12月15日 申請日期2010年5月12日 優(yōu)先權日2010年5月12日
發(fā)明者冼齊鴻 申請人:佛山市中科爐業(yè)有限公司