專利名稱：一種攪拌熔池及其在線設(shè)置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有色金屬冶煉中用非接觸式攪拌裝置對(duì)熔液進(jìn)行攪拌的熔池及其在線設(shè)置方法，更具體說是一種攪拌熔池及其在線設(shè)置方法。
背景技術(shù)：
在有色金屬冶煉過程中，需要對(duì)金屬熔液進(jìn)行攪拌。其攪拌的方式，最初是手工攪拌，手工攪拌是操作工手握帶扇翼的長(zhǎng)桿對(duì)熔液進(jìn)行攪拌，存有勞動(dòng)強(qiáng)度大、攪拌速度低、攪拌不均勻的弊端，不能保證冶煉質(zhì)量。為了改善操作工的工作環(huán)境、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，相繼出現(xiàn)了機(jī)械攪拌和電磁攪拌。機(jī)械攪拌是用帶扇翼的傳動(dòng)桿在動(dòng)力的帶動(dòng)下對(duì)熔液進(jìn)行攪拌，由于受冶煉爐爐門口大小的限制，攪拌范圍小，同樣存有攪拌不均勻的弊端，并且攪拌機(jī)頭在高溫下易損壞。電磁攪拌是利用多組線圈通電后所產(chǎn)生的行波磁場(chǎng)，使有色金屬熔液翻動(dòng)，實(shí)現(xiàn)攪拌的目的，其不足之處是1、由于行波磁場(chǎng)對(duì)熔液的輻射面積較小，極易出現(xiàn)攪拌死角；2、其散熱方式是在構(gòu)成線圈的中空導(dǎo)線內(nèi)通冷卻水循環(huán)散熱，由于受導(dǎo)線管徑的限制，冷卻水的流量小，散熱效果差，因此電磁攪拌器只能斷續(xù)工作，每次工作時(shí)間不超過半小時(shí)；3、能耗高，一臺(tái)30噸的冶煉爐的電磁攪拌器，每小時(shí)要耗電315千瓦。隨著技術(shù)的進(jìn)步，目前又推出了非接觸式永磁攪拌裝置，如公開號(hào)為CN1821695A的超強(qiáng)永磁旋流攪拌器和公開號(hào)為CN1920073A的循環(huán)式永磁攪拌器。由于超強(qiáng)永磁旋流攪拌器在使用時(shí)是安裝在爐體的下方靠近爐體位置處，因此爐體的下方必須要有安裝該攪拌器的空間，適合于新建爐，而對(duì)于已經(jīng)建好的熔爐的改造，由于熔爐的下方未留出安裝攪拌器的空間，因此不適用。循環(huán)式永磁攪拌器在使用時(shí)則是安裝在爐體的外側(cè)和與熔爐內(nèi)腔連通的流槽之間，因此適用于已建好、但使用時(shí)間不是很長(zhǎng)的熔爐的技術(shù)改造，對(duì)于那些使用時(shí)間很長(zhǎng)的舊熔爐則不適用，因?yàn)樵诟脑鞎r(shí)要在爐體上增設(shè)流槽孔，在增設(shè)流槽孔的過程中會(huì)引起舊爐體其它部位的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種為舊熔爐使用永磁攪拌器的攪拌熔池；本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供這種攪拌熔池的在線設(shè)置方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，所提供的攪拌熔池，包括保溫的池體，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是池底的外底面上設(shè)有與池底固接并用非磁性材料制作的底板，底板上間隔分布有底板降溫孔，每一底板降溫孔的上端口密封覆蓋有與底板連接并用非磁性材料制作的孔蓋板，池體的側(cè)面上設(shè)有與池體內(nèi)腔連通的熔液進(jìn)口和熔液出口。
上述的池體包括外殼和與外殼內(nèi)壁固接的保溫層，底板是外殼的底面或外殼底面的中心部分。
為了提高攪拌熔池的保溫效果，在池體的上端口密封覆蓋有用保溫材料制作并能取下的池體蓋板。
在確保底板降溫孔對(duì)底板降溫的前提下，為了制作方便，上述的底板降溫孔的形狀是兩端呈弧形的長(zhǎng)條。
為了在停爐維修時(shí)將停留在池體內(nèi)腔中的熔液及時(shí)排出，防止凝固在池體的內(nèi)腔中，在池體側(cè)面位于池體內(nèi)腔底部位置處設(shè)有帶開關(guān)閥的放流口。
本發(fā)明所提供的攪拌熔池的在線設(shè)置方法，包括以下的步驟A、在熔爐與除氣裝置之間的地面位置設(shè)置池體，具體是先將預(yù)先加工好并帶有上述底板結(jié)構(gòu)的外殼安裝在熔爐與除氣裝置之間的地面位置，再在外殼內(nèi)填充與外殼內(nèi)壁固接的保溫層；B、在池體的熔液進(jìn)口處設(shè)置與熔爐連通的前流槽；C、在池體的熔液出口處設(shè)置與除氣裝置連通的后流槽；D、在池底的底板下方安裝永磁攪拌器。
上述的熔爐包括熔煉爐、保溫爐、合金爐或雙室爐。
本發(fā)明所提供的攪拌熔池，在線設(shè)置好后，工作時(shí)在熔爐內(nèi)經(jīng)過初次攪拌的熔液，由前流槽流入到攪拌熔池的內(nèi)腔，進(jìn)行二次攪拌，二次攪拌后的熔液由后流槽流進(jìn)到除氣裝置內(nèi)除氣。
熔液在攪拌熔池內(nèi)進(jìn)行二次攪拌的原理是永磁攪拌器采用了由高性能的釹鐵硼永久磁體和用導(dǎo)磁材料制作的磁軛、副磁軛構(gòu)成的永久磁系，該永久磁系置于非磁性永久磁體外罩內(nèi)，磁場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)，在由可編程控制器按操作程序控制的調(diào)頻調(diào)速電機(jī)的帶動(dòng)下，交替地正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線穿過底板和池底進(jìn)入池體內(nèi)腔，使池體內(nèi)腔中的熔液回旋轉(zhuǎn)動(dòng)和翻滾，實(shí)現(xiàn)對(duì)熔液的二次攪拌。選用非磁性材料制作底板的目的，是為了在永磁攪拌器工作時(shí)底板不會(huì)對(duì)永久磁系中N極、S極構(gòu)成短路，保證永磁攪拌器的正常工作。當(dāng)永久磁系在高轉(zhuǎn)速工作時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在底板上產(chǎn)生的渦流會(huì)使底板的溫度高于100℃，影響永久磁系的使用壽命，底板上間隔分布有底板降溫孔，就是為了減小旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在底板上產(chǎn)生的渦流，降低底板的溫度。
通過以上的敘述得知，本發(fā)明提供的攪拌熔池及其在線設(shè)置方法，其有益效果是1、不破壞原熔爐和除氣裝置的結(jié)構(gòu)，投資少，適用于對(duì)舊熔爐攪拌裝置的技術(shù)改造；2、耗電少，永磁攪拌器的功率通常是在5KW以下，節(jié)電效果顯著；3、在線工作時(shí)底板的溫度低于100℃，在永磁攪拌器上只需采用簡(jiǎn)單的風(fēng)冷系統(tǒng)和隔熱措施，便可使永磁攪拌器的永久磁系工作在50℃以下的環(huán)境中，使用壽命長(zhǎng)，故障率低。


本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)合附圖加以說明，其中圖1是攪拌熔池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是攪拌熔池的池底結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的A-A剖視圖；圖4是攪拌熔池的在線設(shè)置示意圖；圖5是永磁攪拌器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5的俯視圖。
圖中1為外殼，2為保溫層，3為底板，4為底板降溫孔，5為孔蓋板，6為熔液進(jìn)口，7為熔液出口，8為池體蓋板，9為放流口，10為熔爐，11為前流槽，12為后流槽，13為除氣裝置，14為永磁攪拌器，15為冷卻風(fēng)機(jī)出風(fēng)口，16為非金屬復(fù)合隔熱層，17為永久磁體，18為溫度傳感器，19為磁軛，20為副磁軛，21為冷卻風(fēng)機(jī)，22為中心軸，23為機(jī)架，24為小帶輪，25為調(diào)頻調(diào)速電機(jī)，26為行走輪，27為傳動(dòng)帶，28為大帶輪，29為非磁性永久磁體外罩。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1、圖2和圖3，實(shí)施例所述的攪拌熔池，包括由外殼1和與外殼1內(nèi)壁固接的保溫層2構(gòu)成的池體，池底的外底面上設(shè)有與池底固接并用非磁性材料制作的底板3，底板3是外殼1的底面或外殼1底面的中心部分，圖中畫出的是后者，底板3上間隔分布有多個(gè)底板降溫孔4，圖中畫出了三個(gè)，每個(gè)底板降溫孔4的形狀是兩端呈弧形的長(zhǎng)條，每一底板降溫孔4的上端口用焊接的方法密封覆蓋有與底板3連接并用非磁性材料制作的孔蓋板5，池體的側(cè)面上設(shè)有與池體內(nèi)腔連通的熔液進(jìn)口6和熔液出口7，池體的上端口密封覆蓋有用保溫材料制作并能取下的池體蓋板8，池體側(cè)面位于池體內(nèi)腔底部位置處設(shè)有帶開關(guān)閥的放流口9。
參照?qǐng)D4，這種攪拌熔池的在線設(shè)置方法，包括以下的步驟A、在熔爐10與除氣裝置13之間的地面位置設(shè)置池體，具體是先將預(yù)先加工好并帶有上述底板結(jié)構(gòu)的外殼1安裝在熔爐10與除氣裝置13之間的地面位置，再在外殼1內(nèi)填充與外殼1內(nèi)壁固接的保溫層2；B、在池體的熔液進(jìn)口6處設(shè)置與熔爐10連通的前流槽11；C、在池體的熔液出口7處設(shè)置與除氣裝置1 3連通的后流槽12；D、在池底的底板3下方安裝永磁攪拌器14。
上述的熔爐10包括熔煉爐、保溫爐、合金爐或雙室爐。
參照?qǐng)D5和圖6，永磁攪拌器14包括機(jī)架23，中心軸22穿過機(jī)架23兩端外伸，中心軸22的上端通過副磁軛20、磁軛19固接有多塊永久磁體17，這些永久磁體17呈射線狀間隔均布、并且相鄰的兩塊永久磁體17的同向端的極性相反，每塊永久磁體17是釹鐵硼永久磁體，這些釹鐵硼永久磁體位于固接在機(jī)架23上的非磁性永久磁體外罩29的內(nèi)腔中，非磁性永久磁體外罩29的側(cè)面上裝有溫度傳感器18、頂面上設(shè)有非金屬復(fù)合隔熱層16，在非磁性永久磁體外罩29上裝有冷卻風(fēng)機(jī)21，中心軸22的下端固接有大帶輪28，大帶輪28通過傳動(dòng)帶27與小帶輪24連接，小帶輪24固接在調(diào)頻調(diào)速電機(jī)25的轉(zhuǎn)軸上，調(diào)頻調(diào)速電機(jī)25由控制柜中的可編程控制器按操作程序控制實(shí)現(xiàn)交替正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)、并通過小帶輪24、傳動(dòng)帶27、大帶輪28、中心軸22帶動(dòng)多塊永久磁體17同步地正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線穿過底板3和池底進(jìn)入池體內(nèi)腔，使池體內(nèi)腔中的熔液回旋轉(zhuǎn)動(dòng)和翻滾，實(shí)現(xiàn)對(duì)熔液的二次攪拌。
權(quán)利要求
1.一種攪拌熔池，包括保溫的池體，其特征是池底的外底面上設(shè)有與池底固接并用非磁性材料制作的底板(3)，底板(3)上間隔分布有底板降溫孔(4)，每一底板降溫孔(4)的上端口密封覆蓋有與底板(3)連接并用非磁性材料制作的孔蓋板(5)，池體的側(cè)面上設(shè)有與池體內(nèi)腔連通的熔液進(jìn)口(6)和熔液出口(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌熔池，其特征是池體包括外殼(1)和與外殼(1)內(nèi)壁固接的保溫層(2)，底板(3)是外殼(1)的底面或外殼(1)底面的中心部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攪拌熔池，其特征是在池體的上端口密封覆蓋有用保溫材料制作并能取下的池體蓋板(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌熔池，其特征是底板降溫孔(4)的形狀是兩端呈弧形的長(zhǎng)條。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攪拌熔池，其特征是在池體側(cè)面位于池體內(nèi)腔底部位置處設(shè)有帶開關(guān)閥的放流口(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌熔池的在線設(shè)置方法，其特征是包括以下的步驟A、在熔爐(10)與除氣裝置(13)之間的地面位置設(shè)置池體，具體是先將預(yù)先加工好并帶有上述底板結(jié)構(gòu)的外殼(1)安裝在熔爐(10)與除氣裝置(13)之間的地面位置，再在外殼(1)內(nèi)填充與外殼(1)內(nèi)壁固接的保溫層(2)；B、在池體的熔液進(jìn)口(6)處設(shè)置與熔爐(10)連通的前流槽(11)；C、在池體的熔液出口(7)處設(shè)置與除氣裝置(13)連通的后流槽(12)；D、在池底的底板(3)下方安裝永磁攪拌器(14)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的攪拌熔池的在線設(shè)置方法，其特征是熔爐(10)包括熔煉爐、保溫爐、合金爐或雙室爐。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種攪拌熔池及其在線設(shè)置方法，該攪拌熔池包括保溫的池體，池底的外底面上設(shè)有與池底固接并用非磁性材料制作的底板，底板上間隔分布有底板降溫孔，每一底板降溫孔的上端口密封覆蓋有與底板連接并用非磁性材料制作的孔蓋板，池體的側(cè)面上設(shè)有與池體內(nèi)腔連通的熔液進(jìn)口和熔液出口。在線設(shè)置時(shí)，在熔爐與除氣裝置之間的地面位置設(shè)置池體，在池體的熔液進(jìn)口處設(shè)置與熔爐連通的前流槽，在池體的熔液出口處設(shè)置與除氣裝置連通的后流槽，在池底的底板下方安裝永磁攪拌器。這種攪拌熔池及其在線設(shè)置方法，不破壞原熔爐和除氣裝置的結(jié)構(gòu)，投資少，適用于對(duì)舊熔爐攪拌裝置的技術(shù)改造，耗電少，節(jié)電效果顯著。
文檔編號(hào)F27D27/00GK101082081SQ20071001513
公開日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2007年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月10日
發(fā)明者王兆連, 賈洪利, 孫永寶, 胡新偉, 劉茂堂 申請(qǐng)人:濰坊華特磁電設(shè)備有限公司