一种环保型铝锭熔炼炉的制作方法

1.本发明属于铝锭熔炼技术领域，具体涉及一种环保型铝锭熔炼炉。


背景技术：

2.铝锭熔炼炉用于熔化铝锭，以便于对铝进行提纯、去杂质、添加其他元素，从而将铝炼制达到预设性能。
3.现有技术中的铝锭熔炼炉通常包括炉体，炉体内的线圈通电后，装在炉体内部的铝锭内部产生涡流，从而将铝锭熔化，铝锭熔化后形成液态铝，铝中的杂质与液面上方的空气中的氧气接触后发生化学反应，因此在熔炼的过程中需要利用氮气作为安全气体，对液态铝进行保护，避免铝与氧气接触，发生氧化反应；在熔化的过程中部分有机物也会发生燃烧，形成废气，废气中存在一氧化碳、硫化物、氮化物等污染性气体，并且还存在粉尘，然而现有技术中的铝锭熔炼炉在工作过程中，炉体内部的液态铝暴露在空气中，废气直接排放到空气中，对工作环境造成污染申请号为202210086888.x的中国专利公开一种铝锭生产用环保节能熔炼炉，虽然在炉体内部产生废气，利用风机通过气流通道从炉体内部抽气，废气流经气流通道排出，废气流经气流通道的过程中与过滤组件接触，过滤组件对废气进行过滤，虽然减少废气中的污染物，降低废气对工作环境造成的污染，但是会造成氮气的流失，为了避免液态铝与氧气接触，需要不断补充氮气，使熔炼铝的成本提高。
4.针对现有技术不足，需要进行进一步的改进。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环保型铝锭熔炼炉，以解决上述问题。
6.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种环保型铝锭熔炼炉，包括熔炉，熔炉下方设置有底座，底座上侧设置有托板，托板与底座之间设置有四根伸缩杆，四根伸缩杆的伸长端分别与托板四个端角固定连接，且伸缩杆下端与底座固定连接，底座左侧固定有氮气罐，且底座右侧固定有氢氧化钠罐，所述熔炉上端开口，且熔炉的上端端口上设置有端盖，端盖中部设置有气体循环装置，所述气体循环装置包括循环筒，循环筒从上向下依次为回流腔、过滤腔和压气腔三部分，其中压气腔下端大上端小，且压气腔靠近下端端口部位同心分布有环形箱，环形箱靠近外壁靠近下边缘部位均匀分布有喷管，喷管一端通向环形箱内部，且喷管另一端位于环形箱外侧且倾斜向下，循环筒上侧中部固定有驱动电机，且压气腔下端端口下方设置有第一扇叶，驱动电机的输出轴下端与第一扇叶固定连接，驱动电机的输出轴上转动套接有两个转环，其中位于上方的转环与压气腔上边缘之间设置有三根第一支杆，第一支杆一端与对应的转环固定连接，且第一支杆另一端与压气腔上边缘固定连接，位于下方的转环与压气腔下边缘之间设置有三根第二支杆，第二支杆一端与对应的转环固定连接，且第二支杆的另一端与压气腔下边缘固定连接。
7.进一步的，所述过滤腔内设置有滤棉，且过滤腔侧壁均匀分布有喷嘴，喷嘴的喷口
指向滤棉，过滤腔外侧同心分布有第一环管，喷嘴与第一环管连通，且第一环管通过第一导管与氢氧化钠罐连通，将氢氧化钠罐内的氢氧化钠溶液通过喷嘴喷向滤棉，一方面利用氢氧化钠吸收循环氮气中的二氧化硫，另一方面利用氢氧化钠溶液湿润滤棉，利用滤棉吸附烟雾颗粒。
8.进一步的，所述压气腔外侧环形分布有多根l管，l管下端通向环形箱，l管上端折弯且与回流腔连通，l管上方设置有第二环管，l管与第二环管连通，第二环管与氮气罐之间设置有第二导管，第二导管一端与第二环管连通，且第二导管另一端与氮气罐连通，所述第二导管与氮气罐连通部位设置有单向阀，使氮气罐内氮气单向流向第二导管，所述回流腔与氮气罐之间设置有第三导管，第三导管一端与回流腔连通，且第三导管另一端与氮气罐连通，所述第三导管与氮气罐连通部位设置有单向阀，使氮气从第三导管单向流向氮气罐。
9.进一步的，当所述环形箱下端转动连接有环形筒时，环形筒内设置有一排第二扇叶，环形筒上端开口与环形箱连通，且环形筒下端密封，环形筒内设置有六根第三支杆，第三支杆一端与驱动电机的输出轴固定连接，其中三根第三支杆的另一端与环形筒内壁上边缘固定连接，另外三根第三支杆的另一端与环形筒内壁下边缘固定连接，环形筒靠近外壁靠近下边缘部位均匀分布有喷管，喷管一端通向环形筒内部，且喷管另一端位于环形筒外侧且倾斜向下。
10.进一步的，所述压气腔内第一支杆和第二支杆之间设置有多排活动涡轮叶片，活动涡轮叶片与驱动电机的输出轴固定连接，相邻两排活动涡轮叶片之间均设置有一排固定涡轮叶片，固定涡轮叶片与压气腔固定连接，活动涡轮叶片与固定涡轮叶片组成压气机，对经过的氮气进行压缩。
11.本发明的有益效果是：本发明利用氮气隔绝氧气与熔化状态的铝接触，避免铝在静置沉淀过程中与氧气接触发生氧化形成氧化铝杂质；在驱动电机带动作用下，将氮气抽入压气腔内加压，使氮气压力提高，便于通过滤棉，对氮气进行过滤，之后回流腔的氮气经过扇叶的带动通过喷管吹向熔炉，喷管吹向熔炉的氮气形成吹向熔融状态的铝液，使铝液形成涡流，实现对铝液的搅拌；通过在环形箱转动套接环形筒，并且利用环形筒转动带动喷管转动，增大铝液会形成一定的涡流和对流喷气的速度，进一步提升铝锭的熔炼质量；利用涡轮叶片和固定涡轮叶片对压气腔内氮气进行主动做功压缩，提升氮气增压的效率，进而进一步提高氮气通过滤棉的效率，之后经过过滤之后的氮气经过第二扇叶的带动通过喷管吹向熔炉，一方面氮气罐内的氮气通过第二导管流向回流腔，对熔炉内氮气进行补充，确保熔炉内氮气的量充足，另一方面，熔炼铝的过程中，随着气温升高，熔炉内压力过高时，回流腔内的氮气通过第三导管回流到氮气罐内，维持熔炉内压力平衡，避免压力过大，氮气回流到氮气罐内的同时，熔炼铝形成的废弃同样同时进入氮气罐，之后通过定期更换氮气罐内的氮气确保氮气的纯度。
附图说明
12.图1为本发明主体结构图；图2为本发明气体循环装置结构图一；图3为本发明气体循环装置结构图二；图4为本发明气体循环装置结构图三；
图中标号：1熔炉；2底座；3托板；4伸缩杆；5氮气罐；6氢氧化钠罐；7端盖；8循环筒；801回流腔；802过滤腔；803压气腔；9驱动电机；10环形箱；11喷管；12转环；13第一支杆；14第二支杆；15滤棉；16喷嘴；17第一环管；18第一导管；19l管；20第二环管；21第二导管；22第三导管； 23第一风扇； 24环形筒；25第三支杆；26第二风扇；27活动涡轮叶片；28固定涡轮叶片。
具体实施方式
13.下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细描述：实施例一：如图1-2所示，一种环保型铝锭熔炼炉，包括熔炉1，熔炉1下方设置有底座2，底座2上侧设置有托板3，托板3与底座2之间设置有四根伸缩杆4，四根伸缩杆4的伸长端分别与托板3四个端角固定连接，且伸缩杆4下端与底座2固定连接，底座2左侧固定有氮气罐5，且底座2右侧固定有氢氧化钠罐6，所述熔炉1上端开口，且熔炉1的上端端口上设置有端盖7，用于密封熔炉1，端盖7中部设置有气体循环装置，所述气体循环装置包括循环筒8，循环筒8从上向下依次为回流腔801、过滤腔802和压气腔803三部分，其中压气腔803下端大上端小，且压气腔803靠近下端端口部位同心分布有环形箱10，环形箱10靠近外壁靠近下边缘部位均匀分布有喷管11，喷管11一端通向环形箱10内部，且喷管11另一端位于环形箱10外侧且倾斜向下，循环筒8上侧中部固定有驱动电机9，且压气腔803下端端口下方设置有第一扇叶23，驱动电机9的输出轴下端与第一扇叶23固定连接，利用驱动电机9驱动第一扇叶23转动，驱动电机9的输出轴上转动套接有两个转环12，其中位于上方的转环12与压气腔803上边缘之间设置有三根第一支杆13，第一支杆13一端与对应的转环12固定连接，且第一支杆13另一端与压气腔803上边缘固定连接，位于下方的转环12与压气腔803下边缘之间设置有三根第二支杆14，第二支杆14一端与对应的转环12固定连接，且第二支杆14的另一端与压气腔803下边缘固定连接。
14.在本实施例中，所述过滤腔802内设置有滤棉15，且过滤腔802侧壁均匀分布有喷嘴16，喷嘴16的喷口指向滤棉15，过滤腔802外侧同心分布有第一环管17，喷嘴16与第一环管17连通，且第一环管17通过第一导管18与氢氧化钠罐6连通，将氢氧化钠罐6内的氢氧化钠溶液通过喷嘴16喷向滤棉15，一方面利用氢氧化钠吸收循环氮气中的二氧化硫，另一方面利用氢氧化钠溶液湿润滤棉15，利用滤棉15吸附烟雾颗粒。
15.在本实施例中，所述压气腔803外侧环形分布有多根l管19，l管19下端通向环形箱10，l管19上端折弯且与回流腔801连通，l管19上方设置有第二环管20，l管19与第二环管20连通，第二环管20与氮气罐5之间设置有第二导管21，第二导管21一端与第二环管20连通，且第二导管21另一端与氮气罐5连通，所述第二导管21与氮气罐5连通部位设置有单向阀，使氮气罐5内氮气单向流向第二导管21，所述回流腔801与氮气罐5之间设置有第三导管22，第三导管22一端与回流腔801连通，且第三导管22另一端与氮气罐5连通，所述第三导管22与氮气罐5连通部位设置有单向阀，使氮气从第三导管22单向流向氮气罐5。
16.在本实施例中，本发明在使用时，将待熔炼的铝锭投放到熔炉1内，对铝锭进行熔炼，在熔炼的过程中，将氮气罐5内的氮气释放到熔炉1内，利用氮气隔绝氧气与熔化状态的铝接触，避免铝在静置沉淀过程中与氧气接触发生氧化形成氧化铝杂质，同时开启驱动电
机9，利用驱动电机9带动第一扇叶23转动，利用第一扇叶23，将氮气抽入压气腔803内，由于压气腔803上端收缩，根据流体力学原理，压缩之后体积逐渐减小，压力增大之后经过滤棉15过滤之后进入回流腔801，之后回流腔801的氮气通过喷管21吹向熔炉1，利用熔融状态的铝液具有一定的流动性的特点，喷管21位于环形箱10外侧的一端倾斜向下，喷管21吹向熔炉1的氮气形成吹向熔融状态的铝液，使铝液会形成涡流和对流喷气，从而均匀混合，提升铝锭的熔炼质量。
17.实施例二：如图2所示与实施例一的区别在于：所述环形箱10下端转动连接有环形筒24，环形筒24内设置有一排第二扇叶26，环形筒24上端开口与环形箱10连通，且环形筒24下端密封，环形筒24内设置有六根第三支杆25，第三支杆25一端与驱动电机9的输出轴固定连接，其中三根第三支杆25的另一端与环形筒24内壁上边缘固定连接，另外三根第三支杆25的另一端与环形筒24内壁下边缘固定连接，环形筒24靠近外壁靠近下边缘部位均匀分布有喷管21，喷管21一端通向环形筒24内部，且喷管21另一端位于环形筒24外侧且倾斜向下。
18.在本实施例中，本发明利用驱动电机9带动第一扇叶23转动和环形筒25转动，利用第一扇叶23，将氮气抽入压气腔803内，并且通过环形筒25上的第二扇叶24将回流腔801内的氮气通过喷管21吹向熔炉1，利用熔融状态的铝液具有一定的流动性，喷管21位于环形箱10外侧的一端倾斜向下，喷管21吹向熔炉1的氮气形成涡流吹向熔融状态的铝液，并且利用环形筒24转动带动喷管21转动，增大铝液会形成一定的涡流和对流喷气的速度，进一步提升铝锭的熔炼质量。
19.实施例三：如图4所示在实施例二的基础上：压气腔803内第一支杆13和第二支杆14之间设置有多排活动涡轮叶片27，活动涡轮叶片27与驱动电机9的输出轴固定连接，利用驱动电机9驱动活动涡轮叶片27转动，相邻两排活动涡轮叶片27之间均设置有一排固定涡轮叶片28，固定涡轮叶片28与压气腔803固定连接，活动涡轮叶片27与固定涡轮叶片28组成压气机，对经过的氮气进行压缩。
20.在本实施例中，本发明利用驱动电机9带动活动涡轮叶片27和环形箱10转动，氮气通过涡轮叶片27和固定涡轮叶片28时, 利用流体力学原理结合涡喷发动机压气机工作原理，涡轮叶片27对氮气做功，对压气腔803内氮气进行主动做功压缩，提升氮气增压的效率，压力增大之后经过滤棉15过滤之后进入回流腔801，之后回流腔801的氮气经过第二扇叶26的带动通过喷管21吹向熔炉1，在熔炼铝锭的过程中，一方面氮气罐5内的氮气通过第二导管21流向回流腔801，对熔炉1内氮气进行补充，确保熔炉1内氮气的量充足，另一方面，熔炼铝的过程中，随着气温升高，熔炉1内压力过高时，回流腔801内的氮气通过第三导管22回流到氮气罐5内，维持熔炉1内压力平衡，避免压力过大，氮气回流到氮气罐5内的同时，熔炼铝形成的废弃同样同时进入氮气罐5，之后通过定期更换氮气罐5内的氮气确保氮气的纯度。
21.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种环保型铝锭熔炼炉，包括熔炉，其特征在于，所述熔炉下方设置有底座，底座上侧设置有托板，托板与底座之间设置有四根伸缩杆，四根伸缩杆的伸长端分别与托板四个端角固定连接，且伸缩杆下端与底座固定连接，底座左侧固定有氮气罐，且底座右侧固定有氢氧化钠罐，所述熔炉上端开口，且熔炉的上端端口上设置有端盖，端盖中部设置有气体循环装置，所述气体循环装置包括循环筒，循环筒从上向下依次为回流腔、过滤腔和压气腔三部分，其中压气腔下端大上端小，且压气腔靠近下端端口部位同心分布有环形箱，环形箱靠近外壁靠近下边缘部位均匀分布有喷管，喷管一端通向环形箱内部，且喷管另一端位于环形箱外侧且倾斜向下，循环筒上侧中部固定有驱动电机，且压气腔下端端口下方设置有第一扇叶，驱动电机的输出轴下端与第一扇叶固定连接，驱动电机的输出轴上转动套接有两个转环，其中位于上方的转环与压气腔上边缘之间设置有三根第一支杆，第一支杆一端与对应的转环固定连接，且第一支杆另一端与压气腔上边缘固定连接，位于下方的转环与压气腔下边缘之间设置有三根第二支杆，第二支杆一端与对应的转环固定连接，且第二支杆的另一端与压气腔下边缘固定连接。2.根据权利要求1所述的一种环保型铝锭熔炼炉，其特征在于，所述过滤腔内设置有滤棉，且过滤腔侧壁均匀分布有喷嘴，喷嘴的喷口指向滤棉，过滤腔外侧同心分布有第一环管，喷嘴与第一环管连通，且第一环管通过第一导管与氢氧化钠罐连通，将氢氧化钠罐内的氢氧化钠溶液通过喷嘴喷向滤棉，一方面利用氢氧化钠吸收循环氮气中的二氧化硫，另一方面利用氢氧化钠溶液湿润滤棉，利用滤棉吸附烟雾颗粒。3.根据权利要求1所述的一种环保型铝锭熔炼炉，其特征在于，所述压气腔外侧环形分布有多根l管，l管下端通向环形箱，l管上端折弯且与回流腔连通，l管上方设置有第二环管，l管与第二环管连通，第二环管与氮气罐之间设置有第二导管，第二导管一端与第二环管连通，且第二导管另一端与氮气罐连通，所述第二导管与氮气罐连通部位设置有单向阀，使氮气罐内氮气单向流向第二导管，所述回流腔与氮气罐之间设置有第三导管，第三导管一端与回流腔连通，且第三导管另一端与氮气罐连通，所述第三导管与氮气罐连通部位设置有单向阀，使氮气从第三导管单向流向氮气罐。4.根据权利要求1所述的一种环保型铝锭熔炼炉，其特征在于，当所述环形箱下端转动连接有环形筒时，环形筒内设置有一排第二扇叶，环形筒上端开口与环形箱连通，且环形筒下端密封，环形筒内设置有六根第三支杆，第三支杆一端与驱动电机的输出轴固定连接，其中三根第三支杆的另一端与环形筒内壁上边缘固定连接，另外三根第三支杆的另一端与环形筒内壁下边缘固定连接，环形筒靠近外壁靠近下边缘部位均匀分布有喷管，喷管一端通向环形筒内部，且喷管另一端位于环形筒外侧且倾斜向下。5.根据权利要求1所述的一种环保型铝锭熔炼炉，其特征在于，所述压气腔内第一支杆和第二支杆之间设置有多排活动涡轮叶片，活动涡轮叶片与驱动电机的输出轴固定连接，相邻两排活动涡轮叶片之间均设置有一排固定涡轮叶片，固定涡轮叶片与压气腔固定连接，活动涡轮叶片与固定涡轮叶片组成压气机，对经过的氮气进行压缩。

技术总结
本发明涉及一种环保型铝锭熔炼炉，包括熔炉，熔炉下方设置有底座，底座左侧固定有氮气罐，且底座右侧固定有氢氧化钠罐，熔炉的上端端口上设置有端盖，端盖中部设置有气体循环装置；本发明利用氮气隔绝氧气与熔化状态的铝接触，避免铝在静置沉淀过程中与氧气接触发生氧化形成氧化铝杂质，同时利用气体循环装置的驱动电机带动活动涡轮叶片和环形筒转动，使氮气产生螺旋气流带动熔融状态的铝转动，对熔融状态的铝进行搅拌；通过喷嘴喷向滤棉，一方面利用氢氧化钠吸收循环氮气中的二氧化硫，另一方面利用氢氧化钠溶液湿润滤棉，利用滤棉吸附烟雾颗粒，在密闭空前内利用氮气的循环，实现对铝中杂质的过滤，避免铝与氧气接触发生氧化，环保高效。环保高效。环保高效。


技术研发人员：李相波 左中强 马社俊 田路 马新华 黄松涛 陈松 熊志飞 张雨霖 田力
受保护的技术使用者：河南省远洋粉体科技股份有限公司
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/9/7