專利名稱：用于金屬熔化爐的可移動熔融爐床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于熔化金屬廢料的裝置，特別是鋁廢料。更特別地，本發(fā)明涉及用于對金屬廢料進(jìn)行預(yù)處理和用于傳遞經(jīng)預(yù)處理的廢料到熔化爐的裝置，所述熔化爐例如反射爐或直接裝料對流爐。
背景技術(shù)：
由鋁或其它金屬(例如銅)制成的廢料可以再熔化以便用于再使用，但是它們可能被污染，并且在它們可能被直接地増加到熔化爐之前可能需要預(yù)處理以便除去或減少這些污染物。例如，反射爐被廣泛地用來對鋁廢料進(jìn)行再熔化以用于最后由金屬制造廠家加以再利用，盡管它們也被用來熔化純的金屬。直接裝料對流爐通常被用來熔化具有較低的熔化溫度的金屬，例如巴氏合金金屬或鉛。用于再熔化的金屬廢料可能是呈例如大錠塊(SOW) (大鑄件)，錠(例如T形條錠)及其它金屬件(通常稱為“小型形式”)的形式。然而，金屬箔太薄，從而使得它在這些爐中將會幾乎完全地轉(zhuǎn)變成氧化物、并且因而通過其它方式再熔化。反射爐通過直接火焰以及通過來自熱的耐火襯層和可能的附加加熱元件的輻射這兩者來加熱爐內(nèi)物。最簡單的，村有氧化鋁或其它耐火磚的鋼箱在一端處具有畑道、并且在另一端處具有基本上垂直地提升的門，其關(guān)閉爐的主入口，通常情況下金屬裝料通過主入口被引入。常規(guī)的油或氣體燃燒器通常設(shè)置于爐的任ー側(cè)上，以用來加熱磚并且熔化金屬。產(chǎn)生的熔化金屬然后傾倒進(jìn)入鑄造機器之內(nèi)以生產(chǎn)錠。靜態(tài)爐可以在底部處通過簡單地除去陶瓷覆蓋的栓塞而被開孔/開塞，然后其允許熔化的鋁流入到流槽內(nèi)、且然后流到鑄造機器本身上。對流爐是類似的，但是使用熱氣體來加熱金屬裝料。再有一點，通常情況下，主爐入ロ是由可提升門封閉的。將要在這種爐中被熔化的鋁廢料可以涂敷著有機材料(例如塑料涂層)或可以未經(jīng)涂覆。有涂層的廢料必須在爐的側(cè)爐缸中熔化，在那里它與助熔劑混合，助熔劑能使得 在熔化的金屬進(jìn)入爐的主燃燒室以前，污染物(雜質(zhì))被撇去。無涂層的(清潔的)廢料可以直接地添加到爐的主燃燒室，但是它通常是濕的或被水污染的(例如，在大鑄件中形成的內(nèi)部收縮腔之內(nèi)所包含的水)。如果被水污染的廢料直接添加到爐中，有爆炸的風(fēng)險， 所以污染的水在廢料被引入爐中以前必須被去除/分離掉。這可以通過在爐入口附近設(shè)置廢料而實現(xiàn)，并且開啟爐門以便允許爐熱量對金屬裝料進(jìn)行一段時間的預(yù)加熱?？商娲兀?加熱可以在設(shè)置于爐側(cè)爐缸處的干燥室中執(zhí)行，再一次使用來自爐的熱量。干燥室典型地具有兩個門，ー個在每ー個的相反端處。第一門開啟以裝載廢料，并且第二門在廢料已經(jīng)干燥之后開啟，并且固體金屬裝料被推進(jìn)側(cè)爐缸，固體金屬裝料從側(cè)爐缸遷移到爐的主燃燒室。不幸地，這兩個方法均產(chǎn)生相當(dāng)多的來自爐的熱損失，因為主爐入口的門或入口到側(cè)爐缸的門向環(huán)境保持開啟很長一段時間。即使當(dāng)利用干燥室吋，當(dāng)金屬裝料傳遞到側(cè)爐缸、并且熱空氣和輻射熱可以自由地通過燃燒室傳到外部吋，兩個門通常地保持開啟著。
C. E. Carr的授權(quán)公告日為1956年8月7日的美國專利No. 2，757，925示出了具有敞開頂部的裝料車(容器)的使用。車具有在前面處的鉸接壁，當(dāng)金屬裝料通過活塞(ram) 推進(jìn)入爐時其向下擺動。壁提供橋，其延伸了容器的連桿/聯(lián)接桿，由此允許固體裝料完全通過位于爐前壁中的入口。然而，當(dāng)裝料正被引入爐內(nèi)吋，存在著從爐內(nèi)部到外部環(huán)境的暢通路徑，其允許熱量逸出。沒有任何跡象表明，車將會用于對金屬裝料預(yù)加熱以除去污染水，并且該設(shè)計將不會促進(jìn)這些，因為車的敞開頂部將會允許熱量從裝料逸散到環(huán)境(由此使得加熱效率低)，并且因為鉸接壁保持直立、直到裝料被推進(jìn)爐內(nèi)(由此阻擋來自接觸著車內(nèi)的裝料的爐的熱量)。Gillespie, John R等人的授權(quán)公告日為1986年3月25日的美國專利 No. 4，578，111披露了ー種具有熔融(sweat)燃燒室的熔化爐，其底面形成熔融爐床 (sweathearth)，在其上放置了錠或大錠塊。來自主爐的燃燒氣體用來預(yù)加熱錠或大錠塊， 且然后在熔融燃燒室中的燃燒器運行以熔化錠或大錠塊。然而，熔融燃燒室是爐的固定部分或永久性部分，并且向燃燒室裝載金屬裝料是通過可滑動門而進(jìn)行的，當(dāng)裝載發(fā)生吋，可滑動門可以釋放經(jīng)加熱的氣體到外部。將會希望的是，當(dāng)促成了裝載廢料材料進(jìn)入爐內(nèi)吋，減少或防止這種熱量損失。

發(fā)明內(nèi)容
示例性的實施例提供了ー種可移動的熔融爐床，其與金屬熔化爐一起使用，金屬熔化爐具有帶金屬裝載入ロ的壁。熔融爐床包括爐床本體，爐床本體相對于爐在入ロ處可移動到與爐的壁相接觸、以及脫離開與壁的接觸。除了在爐床本體的可接合爐側(cè)壁處具有與內(nèi)部相連通的開ロ，本體具有包圍著中空內(nèi)部的外壁。內(nèi)部具有適合于支撐廢料金屬裝料的底板，并且開ロ相對于底板設(shè)置以便允許熔化金屬從內(nèi)部通過開ロ排出。當(dāng)容器移動到與具有爐入口成直線的開ロ的爐壁成密封接合吋，底板布置成與水平成傾斜的角度以在朝向開ロ的向下方向傾斜。其它示例性的實施例涉及ー種以下二者的組合，S卩如上所述的可移動熔融爐床、和具備著ー種設(shè)有爐入口的前壁的金屬熔化爐這二者的組合。運轉(zhuǎn)中，底板優(yōu)選地朝向爐可接合側(cè)壁以相對于水平成鋭角而向下傾斜。角度優(yōu)選地在5至45度范圍內(nèi)，并且更優(yōu)選在15至35度?？梢苿尤廴跔t床相對于使用其的熔化爐可移動，特別地相對于爐開ロ可移動。爐床可以和爐完全分離，或暫時地或永久地附連到那里，優(yōu)選地樞軸式附連例如鉸接等等，由此使?fàn)t床能擺動成與在其中具有開ロ的爐壁成密封接合以及脫離密封接合。爐床相對于爐移動的能力意味著在干燥和熔化操作期間爐床可通過連接著爐內(nèi)部的単獨的開ロ而裝載固體廢料。這也意味著當(dāng)爐床被移離開時，爐開ロ能被用于其它目的，所以爐的功能沒有被削弱。可移動熔融爐床本身優(yōu)選地沒有任何種類的加熱設(shè)備(即其為未經(jīng)加熱的、且沒有加熱器件，例如燃燒器或加熱元件)，因為其使用直接地從熔化爐接收的熱量(輻射和對流的熱量)。爐床也優(yōu)選地僅僅具有ー個開ロ，其尺寸和形狀大約或精確地與將被使用的爐的主開ロ相同。因此，優(yōu)選地沒有附加的開ロ或通風(fēng)孔用以接收來自爐或別處的熱空氣或氣體，或用以允許它們逸散。熔融爐床的開ロ優(yōu)選地在尺寸與形狀方面與爐入口相匹配。 熔化爐的主開ロ通常是正方形或矩形的，在這樣的情況下熔融爐床的開ロ優(yōu)選是正方形或矩形的；但是在一些情況下所述爐開ロ的上邊緣可能是向上彎曲的或是弓形的(在中心處比在側(cè)邊緣處更高)，在這樣的情況下熔融爐床的開ロ的上邊緣也優(yōu)選是相應(yīng)的向上呈弓形。在后面的情況下，熔融爐床的整個上壁可以是呈筒形拱的形狀(半圓柱形、或部分圓柱形)，從而使得開ロ的上邊緣自然地沿循著上壁的彎曲。設(shè)有主開ロ(或關(guān)閉這種開ロ的門)的熔化爐的壁通常是豎直的，但是在ー些情況下可以是從豎直方向傾斜的，例如向后傾斜達(dá)到大約30度的角度。在這些情況下，熔融爐床的前壁優(yōu)選地以相同的角度傾斜，以接觸全部圍繞著主開ロ的爐壁，或前壁和/或底板是成角度而布置的，從而使得，當(dāng)熔融爐床傾斜來接觸全部圍繞主開ロ的爐壁呈密封接合的方式吋，底板具有朝向爐的傾斜角度以提供熔化金屬進(jìn)入爐內(nèi)部的所需流動。示例性的實施例可以包括四個主要類型的布置，盡管其它也是可能的。在第一布置中，爐可接合壁是與熔融爐床的下壁成直角而布置的，并且爐床的襯墊(例如耐火層)朝著與爐可接合壁相反的側(cè)壁(即遠(yuǎn)離入口)而變厚。其意思是指當(dāng)爐可接合壁被保持豎直吋，中空內(nèi)部的底板朝向開ロ傾斜。當(dāng)爐的前壁是豎直的、并且熔融爐床移動成與爐相接觸而不傾斜時，這種布置是適合的。廢料金屬裝料被支撐在傾斜底板上。在第二布置中，爐可接合壁和下壁被設(shè)置成互相成直角，但是襯墊具有跨越過整個底板上的相同厚度，所以當(dāng)熔融爐床與下壁水平設(shè)置吋，例如因為當(dāng)爐床正在裝載廢料時，則底板不傾斜。當(dāng)爐的前壁與豎直方向成一定角度向后傾斜時，這種布置是適宜的。當(dāng)爐床移動到與爐接觸的位置吋，爐床傾斜，從而使得爐可接合側(cè)壁形成與爐的密封接合。這使得爐床的底板朝開ロ發(fā)生傾斜，以在金屬熔化時允許其排出。第三布置沒有下壁襯墊的增厚，并且因而提供水平的底板以用于裝載；然而，爐床具有爐可接合側(cè)壁，當(dāng)下壁是水平的時，爐可接合側(cè)壁自下至上向后傾斜。當(dāng)爐具有豎直的前壁吋，可以運用這種布置。因為熔融爐床被移動到在爐中的適當(dāng)位置，它從后面傾斜，從而使得傾斜側(cè)壁形成與爐的豎直前壁的密封接合。熔融爐床的傾斜的角朝開ロ傾斜所述底板，以便利促成熔融爐床的排出。第四布置具有在下壁處的變厚的襯墊、以及向后或向前傾斜的爐可接合壁。當(dāng)爐床移動成與爐的密封接合移動并且傾斜吋，這種布置允許內(nèi)部具有底板，其僅僅以小角度傾斜，用以促成當(dāng)仍然具有所需要的較大的傾斜角時便利的裝載。當(dāng)使用具有向后傾斜的前壁的爐時，當(dāng)爐床與爐相接合吋，壁的傾斜角度由襯墊加厚以及爐床傾斜角兩者提供。如果爐壁的向后傾斜太大，熔融爐床的爐可接合壁可以具有前傾斜，從而使得當(dāng)爐床傾斜以交會所述爐壁吋，底板的角度被保持于所希望的范圍之內(nèi)。所有這些布置提供了可以從爐入口移開以用于裝載目的的熔融爐床，然而當(dāng)與爐接觸吋，在干燥和熔化操作期間，可以提供需要的相對于熔融爐床底板的傾斜角。在所有示例性的實施例中，完成了底板的傾斜(當(dāng)熔融爐床處于運行位置時)，從而使得裝載進(jìn)入熔融爐床的固體金屬不會滑動或變得不穩(wěn)定，然而熔化金屬排出到外面。應(yīng)當(dāng)注意，術(shù)語“密封接合”用來指的是在熔融爐床與爐之間的接觸，意思是指熔融爐床利用緊密接合(但不是必須密封的)而在全部圍繞的開ロ周邊接觸著爐。接合足以防止到達(dá)或來自爐和環(huán)境的氣體和/或熱量的不適當(dāng)?shù)牧鲃樱⑶曳乐谷刍饘俚臐B漏。 由此，爐可接合壁的外形緊密地匹配著爐入口的周圍。通常，爐壁是平坦的，所以爐可接合壁被制成平坦的，并且當(dāng)壁共面時，發(fā)生密封接合。示例性的實施例的優(yōu)點在于金屬裝料既是熱浸的以除去水和其它可能的污染物，并且然后也是完全熔化的，從而使得它作為熔化液體被饋送入爐燃燒室。實際上，熔融爐床暫時變成爐燃燒室的一部分，但是保持裝料從熔化金屬分離，直到裝料本身被熔化。熔融爐床優(yōu)選地被隔熱以防熱損失(例如通過耐火襯層和/或可能地通過外隔熱的應(yīng)用)，從而使得裝料可以被加熱并且由只來自爐的熱量而被完全地熔化，并且使得來自爐的熱損失最小(例如不大于來自爐自身的壁的熱損失)。


下面通過參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實施例，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明典型的實施例的具有鉸接式熔融爐床的反射爐的透視圖；圖2是圖1的熔融爐床和爐的相鄰部分的豎直截面圖；圖3是與圖2相似的截面圖，示出了本發(fā)明的另ー個示例性的實施例；圖4A和圖4B是類似的截面圖，示出了本發(fā)明又一個示例性的實施例，且熔融爐床示出為處于裝料/加載位置(圖4A)以及連接到爐的運行位置(圖4B)；圖5A和圖5B是類似的截面圖，示出了本發(fā)明又一個示例性的實施例，且熔融爐床示出為處于裝料/加載位置(圖4A)和連接到爐的運行位置(圖5B)；和圖6A和圖6B是類似的截面圖，示出了本發(fā)明又一個示例性的實施例，且熔融爐床示出為處于裝料/加載位置(圖4A)和連接到爐的運行位置(圖6B)。
具體實施例方式本發(fā)明的第一示例性的實施例在附圖的圖1和2中示出。圖1示出的裝置是反射爐10和可移動熔融爐床20的組合。圖2示出了熔融爐床20和爐的僅一個相鄰的部分。爐10具有ー種設(shè)有主爐入口 15的主燃燒室14，主爐入口 15通常被用于金屬加載，在通常平坦的豎直爐前壁16中，該入口能被用于裝載廢料或新金屬、并且可以通過豎直地可移動的爐門17開啟或關(guān)閉(在圖1中示出處于開啟位置)。爐門，當(dāng)關(guān)閉吋，防止以熱空氣和輻射熱的形式從爐通過金屬裝載入口 15的不適當(dāng)?shù)臒崃繐p失。爐10具有側(cè)爐缸 18，其經(jīng)由在主燃燒室內(nèi)的熔化的鋁合金的標(biāo)準(zhǔn)表面水平面下面的開ロ(沒有示出)而與主燃燒室14相連通。側(cè)爐缸18具有與爐的主入口 15相似的開ロ(不可見)和用于開ロ的可關(guān)閉的門(也不可見)。在側(cè)爐缸18中設(shè)置另外的開ロ 21，以允許使用撇除雜質(zhì)的工具進(jìn)入，并且提供了門22，其可以升高或降低，用于關(guān)閉開ロ。燃燒器23提供熱量到側(cè)爐缸， 并且其它燃燒器(沒有示出)提供熱量到主爐燃燒室14。設(shè)置在側(cè)爐缸的開口前面的擋板或圍擋(apron) M支撐著具有對裝載燃燒室25的開ロ側(cè)壁進(jìn)行開啟或關(guān)閉的前后門沈和 27的可移動的裝載燃燒室25。設(shè)置在裝載燃燒室25之內(nèi)的金屬廢料的裝料(沒有示出) 可以通過開啟后門27和前門沈二者、并且推動裝料從后面進(jìn)入側(cè)壁而被裝載進(jìn)入側(cè)爐缸 (例如借助于裝在車上的活塞(沒有示出))。然而，當(dāng)門26和27兩者需要同時打開吋，同時門用于開啟側(cè)爐缸，則熱量可以通過裝載燃燒室25從側(cè)壁直接地逸出到環(huán)境。因此除非當(dāng)金屬裝料被有機材料污染從而將會需要除去雜質(zhì)時，這種布置對于經(jīng)由側(cè)爐缸裝載廢料金屬進(jìn)入爐內(nèi)而言是不理想的。為了避免這種熱損失，至少當(dāng)干燥和裝載無涂層的(“清潔的”)的廢料金屬吋， 示出的示例性實施例提供熔融爐床20，其樞轉(zhuǎn)地附連到爐10。熔融爐床20呈中空熔融爐床本體30的形式，優(yōu)選地通常是矩形的(即箱形)，除了ー側(cè)以外，即在可與爐相接合的通常平坦的側(cè)壁32處，其在所有側(cè)上封閉，正如將要描述的。容器本體30圍繞著熔融爐床的中空內(nèi)部33，并且在各個側(cè)處(除了在爐可接合側(cè)壁32處)從外部的環(huán)境封閉住內(nèi)部。熔融爐床的內(nèi)部具有底板34，其可以支撐金屬裝料四(例如許多廢料金屬大錠塊、錠或件)。容器本體30的爐可接合側(cè)壁32具有開ロ 35，開ロ 35優(yōu)選地具有類似于或等同于與主爐入口 15的形狀(例如矩形)和尺寸。熔融爐床20優(yōu)選地具有鋼制(或其它耐熱金屬)的外殼37，其襯砌有隔熱耐火材料的層38，優(yōu)選地是隔熱和耐磨損和耐熔化金屬沖擊的、而同時保持著好的耐熱沖擊性。適宜的耐火材料的實例包括了 那些包含著按重量計算 40-95%氧化鋁的耐火材料，且其余下組分(balance)主要是硅石。少量粘合劑和不濕潤試劑可以被添加以改善強度，金屬阻抗和可使用性(workability)。典型的選擇將會是如由 Harbison-Walker耐火材料(Cherrington企業(yè)法人中心的ANH耐火材料分公司，美國，Moon 鎮(zhèn)，駕車400航道，PA 15108)銷售的Ultra Express 70 AL那樣所銷售的耐火材料。層 38的厚度優(yōu)選地足夠以提供有效的隔熱，用于維持溫度高于由來自爐自身的熱量進(jìn)行加熱的金屬廢料的熔點。熔融爐床20通過鉸鏈11沿著邊緣39而附連到爐壁。這些鉸鏈設(shè)計成用以承載熔融爐床和它的金屬裝料的相當(dāng)大的重量，并且銷，軸承等的尺寸是相應(yīng)地。鉸鏈?zhǔn)沁@樣的， 即使得熔融爐床的爐可接合側(cè)壁32可以在由箭頭12示出的方向上擺動以便緊密地與爐的前壁16對接(dock)，如圖2所示。然后爐可接合壁32接合靠著爐入口 15的周圍(旁柱，過基臺，等)，并且優(yōu)選地使在爐接合壁32中的開ロ 35的下邊緣40與爐入ロ 15的下邊緣41對齊成直線，從而使得這些下邊緣都在相同的豎直平面上。優(yōu)選地，熔融爐床20的爐可接合壁32的開ロ 35是與內(nèi)部33中的底板34 —祥高的/齊平的，以允許熔化的金屬完全排出。閂鎖19A可以設(shè)置在與鉸鏈11的相反的側(cè)上的爐可接合壁附近，以與爐壁上的相應(yīng)部分19B接合，用來在干燥和熔化操作期間保持著熔融爐床牢固地與爐壁接合。當(dāng)熔融爐床在開ロ位置吋，如圖1所示，它可以通過開ロ 35裝載廢料金屬件(例如大錠塊或錠)，稱為金屬裝料四。在此運行期間，主爐燃燒室的門17被保持在關(guān)閉(降低)位置以防止通過主爐入ロ 15的熱損失。當(dāng)熔融爐床的加載/裝載完成吋，門17被提升到上部(開ロ)位置、并且熔融爐床迅速地擺動到圖2的關(guān)閉位置并且被閉鎖就位。這些運行/操作所需要的時間(門打開、以及熔融爐床的移動)是相當(dāng)短的(大約幾秒)，所以通過開ロ 15的熱損失被保持為最小。當(dāng)熔融爐床處于圖2的關(guān)閉位置吋，爐床的內(nèi)部33 與主爐燃燒室14的內(nèi)部42通過爐入口 15以及熔融爐床開ロ 35而相連通。來自爐內(nèi)部的熱量加熱了金屬裝料四，并且驅(qū)除任何污染水。由于除了在接合著(即對接/接靠著)爐的側(cè)壁32處，熔融爐床在各側(cè)上被封閉，則在這個加熱周期期間沒有來自爐內(nèi)部的大量的熱損失。爐床的封閉壁(側(cè)壁，上壁和下壁)阻礙了在爐與外部環(huán)境之間的直接連通。經(jīng)過一段時間以后(通常直至大約30分鐘，取決于爐溫)，則污染水被驅(qū)除、并且金屬裝料四開始熔化。在這個示例性的實施例中，熔融爐床的底板34向下成角度，如圖2 所示，從后到前成角度α，以便在金屬熔化時，熔化的金屬通過主入口 15流入爐內(nèi)，如箭頭 43所示。因此，金屬的裝料四不必被推進(jìn)爐中，因為來自主爐燃燒室的熱量足以升高整個裝料的溫度到高于它的熔點。因為當(dāng)金屬裝料被加熱一直到高達(dá)它的熔化溫度時，發(fā)生干燥，因此也不需要単獨的干燥運行。傾斜角α優(yōu)選地不做成太大，因為金屬裝料四可能在熔化完成以前滑入爐中，可能造成在主爐燃燒室內(nèi)的熔化金屬44中的危險波的形成，或可能由于金屬中含有水而造成爆炸(如果在已經(jīng)過足夠的時間以便驅(qū)除污染水以前，金屬裝料滑入了爐中)。另一方面，傾斜角優(yōu)選地不做成太淺，否則當(dāng)金屬熔化吋，可能不能迅速地流動或完全流入爐燃燒室(傾斜可能太淺以致于重力不能克服在熔化金屬與底板材料之間的摩擦)。優(yōu)選地，傾斜角α被保持在5至45度范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在15至35度。最佳的角度可以(在某種程度上)取決于底板34的材料的摩擦系數(shù)，因為具有低摩擦系數(shù)的材料相比具有高摩擦系數(shù)的材料而言將會使得金屬裝料能實現(xiàn)更容易的滑動。然而，最隔熱的耐火材料通常具有相似的相對較高的摩擦系數(shù)，所以這種設(shè)想/考慮通常不是特別地重要。金屬裝料堆積的寬度和高度也應(yīng)該被選擇成用以維持穩(wěn)定的裝料，并且這在某種程度上取決于金屬的摩擦系數(shù)和金屬件的尺寸和形狀。這樣的細(xì)節(jié)可以通過簡單的試驗和實驗而得出。當(dāng)金屬件的裝料四在熔融爐床之內(nèi)干燥時，產(chǎn)生水蒸汽、并且其消散進(jìn)入爐內(nèi)的環(huán)境之內(nèi)、并且經(jīng)由爐排氣系統(tǒng)(沒有示出)而被排出到外部，所以通常不需要特殊的通風(fēng)設(shè)備從熔融爐床本身除去水蒸汽。如上所述，在熔融爐床20和爐壁16之間的密封不必是密閉的，所以水蒸汽也可以通過任何小的缺ロ而被逐出。當(dāng)然，在爐與熔融爐床之間的密封必須優(yōu)選地是足夠緊密的，以避免不適當(dāng)?shù)臒釗p失、并且防止熔化金屬通過介于下邊緣40處的熔融爐床與爐之間的任何缺ロ而脫逸。而且，任何缺ロ的全部區(qū)域優(yōu)選地應(yīng)該足夠小，以相比于外部而言使得在爐內(nèi)能維持輕微的正壓。更大的缺ロ區(qū)域可以允許冷空氣被吸入， 由此降低爐效率。如果需要可以設(shè)置ー種觀察孔ロ 45，其優(yōu)選地由耐熱玻璃或其它透明材料形成， 或具有可以臨時地移動到ー側(cè)的金屬外罩(沒有示出)，從而可以從外面監(jiān)視干燥和熔化操作的進(jìn)程。代替如圖2所示借助于鉸鏈11將熔融爐床20附連到爐10，熔融爐床可以保持與爐完全分離、并且可以只是移動形成和脫離與爐的對接/接靠式接觸(密封接合)，如圖3 所示。例如，熔融爐床20可以具有凸緣輪47Α和47Β，其在合適的高度處、在安裝于支撐49 上的軌道48上運行。軌道可以是直的從而使得熔融爐床僅僅可以朝爐或遠(yuǎn)離爐往復(fù)移動 (如由箭頭50所示)，或軌道可以是彎曲的，例如呈四分之一圓，從而使得當(dāng)它移動離開爐吋，熔融爐床轉(zhuǎn)彎以提供更容易進(jìn)入爐可接合側(cè)壁32的通路來用于裝載。熔融爐床可以僅僅由操作員推動而加以移動，或其可以由車輛或由車載的電機推動或牽引/拖拽(沒有示出)。熔融爐床優(yōu)選地?fù)碛虚V鎖機構(gòu)(例如與圖1和2的實施例的閂鎖19Α相似的閂鎖)， 從而使得當(dāng)移動成與爐相接合吋，爐床被牢固地保持成抵靠著爐而就位。圖4Α和4Β示出了替代性的示例性實施例，其中當(dāng)爐床從爐分離時，熔融爐床20 的底板34是水平的，如圖4Α所示。這可以使得爐床更容易裝載。然而，爐床的爐可接合側(cè)壁32做成以鋭角夾角β從底部向后傾斜到上部，從而使得當(dāng)爐床移動到與爐10的豎直前壁相接觸吋，它可以如由箭頭51所示般傾斜，以在爐床與全部圍繞爐開ロ 15周圍的爐之間提供適當(dāng)?shù)慕佑|，來形成ー種阻止熔化金屬、氣體和熱損失的有效密封。這從爐床的前部到后部產(chǎn)生了相對于底板34的向上的傾斜，即相當(dāng)于圖2實施例的角度α (α =90° -β)， 從而使得熔化金屬排到爐內(nèi)，如在上述另ー個實施例中描述的。因此，如果角度α是在5° 至45°的范圍，(更優(yōu)選地15°至35° )，則夾角β在45°至85°范圍內(nèi)(更優(yōu)選地55° 至75° )。所需要的傾斜可以由任何合適的方法實現(xiàn)，例如通過如圖所示般使得后輪47Β
9的支撐伸縮、并且由液壓或氣動方式驅(qū)動，或通過提供具有在爐床后部處的機械或液壓起重器或螺釘(沒有示出)的爐床而實現(xiàn)?？商娲?，提升裝置，例如前端裝載機，可以用來傾斜所述爐床20并且用以將它保持在傾斜方位，直到所有金屬已被干燥、熔化并且排入爐內(nèi)。優(yōu)選地，爐床又具有閂鎖裝置以穩(wěn)固地將爐床抵靠著爐在上傾斜位置保持就位，或可以存在著更精制的導(dǎo)向和鎖定裝置，例如在爐的基臺襯墊(sill line)下方的鉤子以用于將要被傾斜進(jìn)入的爐床。這種布置可以安裝在爐床之下、并且制成為爐床的一部分，或安裝在爐或爐床之上、并制成為爐或爐床的一部分。應(yīng)當(dāng)注意，在ー些爐的情況下，爐的前壁16不是豎直的，而可能是以高達(dá)大約30 度的角度自下至上向后傾斜。這種實施例在圖5A和5B中示出。如果爐的前壁16的向后傾斜的角度是足夠大的，當(dāng)與爐分離吋，熔融爐床可以具有水平底板34 (即在形成底板34 的爐床的下壁上的襯墊的厚度可以在下壁的各個點處是相同的)。在這種情況下，爐床的爐接合壁32可以是豎直的、并且爐床可以傾斜以完全地接合住爐的傾斜前壁16，如圖5B所示。這導(dǎo)致當(dāng)爐床與爐接合吋，底板34傾斜，從而使得熔化的金屬可以排出爐床進(jìn)入爐內(nèi)， 如另ー個實施例中的。在這種實施例中，水平突伸出的基臺55被設(shè)置在與底板34齊平的爐可接合壁32 上。熔融爐床20被確定尺寸從而使得，當(dāng)熔融爐床移動成與爐相接觸吋，基臺55突伸到爐入口 15內(nèi)。形成了來自爐入口下邊緣的基臺的間隙，從而使得當(dāng)爐床傾斜(圖5B)吋，基臺不抵靠著爐入口的下邊緣而結(jié)合，以實現(xiàn)與爐的密封接合。這減少了在下邊緣處爐與熔融爐床之間發(fā)生熔化金屬滲漏的可能性。所有示例性的實施例可以包括用于這種目的的這種伸出的基臺。如果爐的前壁16向后傾斜的角度是輕微的，則在爐床的爐接合位置中所需要的底板34的傾斜可以被確?；蚴峭ㄟ^輕微的向后傾斜到爐可接合壁32實現(xiàn)的，從而使得爐床必須進(jìn)一歩傾斜，以用于與爐壁16完全接合?？商娲?，如圖6A和6B所示，如果爐的前壁16傾斜的角度太大，則爐床20的爐可接合壁32可能具有輕微的向前傾斜(相對于豎直方向，如由虛線56所示)。另外，用于下壁的襯墊可以稍微朝后變厚，但不是如圖3中所示那么多，從而使得底板以僅僅輕微的角度傾斜(相對于水平的，如虛線57所表示的)，如圖 6A所示。即使當(dāng)爐床與爐間隔開以用于裝載吋，這樣提供傾斜給底板34，但是當(dāng)爐床本身傾斜以用于與爐完全接合吋，如圖6B所示，所述傾斜増加。因此，在爐接合位置，底板的傾斜適合/足以用于熔化金屬的排出、并且是由底板傾斜和用以形成密封接合所需的傾斜而得到的貢獻(xiàn)的組合。因此，當(dāng)爐床在運行位置時，爐壁、底板以及前壁的傾斜能夠全部被調(diào)整或調(diào)適，用以向底板提供所需要的傾斜度。在所有示例性的實施例中，爐，優(yōu)選地以標(biāo)準(zhǔn)方式運行，盡管爐燃燒器可以在輸出方面有所減少、或被重新定向以保持火焰在熔融爐床外。而在很多情形里這可能不是必要的，在完全干燥已發(fā)生以前，它可以有助于避免金屬裝料的迅速熔化，特別是如果爐中的標(biāo)稱溫度超過1000°c吋。
權(quán)利要求
1.一種用于與金屬熔化爐一起使用的可移動熔融爐床，金屬熔化爐具有設(shè)有金屬裝載入口的壁，所述熔融爐床包括相對于爐在所述入口處可移動成與所述爐的所述壁接觸、并且可移動成脫離與所述爐的所述爐壁的接觸的爐床本體，除了在本體的爐可接合側(cè)壁處具有與中空的內(nèi)部相連通的開ロ，本體具有包圍著所述內(nèi)部的外壁，所述內(nèi)部具有適合于支撐廢料金屬裝料的底板，并且所述開ロ相對于底板設(shè)置以使得熔化的金屬從所述內(nèi)部通過所述開ロ排出；和所述爐床本體設(shè)置成當(dāng)所述容器移動成與爐的所述壁成密封接合、且所述開ロ與所述爐入口對齊時，所述爐床本體以與水平方向成的一定角度對齊所述底板、以在向下方向朝所述開ロ傾斜。
2.ー種根據(jù)權(quán)利要求1的爐床，其中相對于水平方向的所述角度是在5至45度的范圍。
3.ー種根據(jù)權(quán)利要求1的爐床，其中相對于水平方向的所述角度是在15至35度的范圍。
4.ー種根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的爐床，其中所述側(cè)壁以90度相對于所述底板而定向的，并且所述容器本體是可傾斜的以用干與所述爐壁的所述接觸。
5.ー種根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的爐床，其中所述側(cè)壁以相對于所述底板小于90度的角度而fe向。
6.一種如權(quán)利要求1-5中任何一項所述的爐床，其中所述容器本體具有至少ー個準(zhǔn)許實現(xiàn)可樞轉(zhuǎn)地附連到所述爐的鉸鏈。
7.—種如權(quán)利要求1-5中任何一項所述的爐床，其中所述容器本體具有地面接合支撐，其便于促成容器本體移動成與爐的壁接觸和脫離接觸。
8.ー種根據(jù)權(quán)利要求7的爐床，其中所述地面接合支撐包括凸緣輪。
9.ー種根據(jù)權(quán)利要求8的爐床，其中所述地面接合支撐還包括與所述凸緣輪相接觸的軌道，所述軌道是平直的、并且與爐的所述壁成直角而定向。
10.ー種根據(jù)權(quán)利要求8的爐床，其中所述地面接合支撐還包括與所述凸緣輪相接觸的軌道，當(dāng)移動到與所述爐壁接觸以及脫離接觸吋，所述軌道是弓形的以使得所述容器本體沿循著曲線路徑。
11.ー種根據(jù)權(quán)利要求1的爐床，包括用于為了所述共面接觸而傾斜所述容器本體的機構(gòu)。
12.—種如權(quán)利要求1-11中任何一項所述的爐床，其中除了在所述開ロ處，所述容器本體被襯墊有隔熱耐火材料。
13.ー種根據(jù)權(quán)利要求12的爐床，其中所述容器本體包括圍繞著所述襯墊的金屬売。
14.ー種根據(jù)權(quán)利要求12的爐床，其中所述底板由容器本體的水平下壁的所述襯墊的上表面形成，所述襯墊隨著距所述開ロ的距離而逐漸地變厚。
15.一種如權(quán)利要求1-14中任何一項所述的爐床，還包括著在具有與爐床的底板相齊平的上表面的爐可接合壁上的向外突伸出的基臺。
16.ー種可移動熔融爐床，包括具有外壁的可移動本體，所述外壁襯墊有耐熔化金屬的耐火材料，除了在本體的具有連通著所述內(nèi)部的開ロ的ー個側(cè)壁處，耐火材料包圍著中空的內(nèi)部，所述內(nèi)部具有適合于支撐住廢料金屬裝料的底板，并且開ロ設(shè)置成與底板齊平以允許熔化的金屬從內(nèi)部通過所述開ロ排出，和所述底板布置成相對于水平方向成角度以朝著所述開ロ沿向下方向傾斜。
17.ー種根據(jù)權(quán)利要求16的熔融爐床，其中底板是在本體的下壁處的所述襯墊的上表面，并且相對于水平方向的所述角度由在遠(yuǎn)離所述開ロ方向上的所述襯墊逐漸變厚而造成的。
18.ー種根據(jù)權(quán)利要求16或17的熔融爐床，其中所述角度是在5至45度的范圍。
19.ー種根據(jù)權(quán)利要求16或17的熔融爐床，其中所述角度是在15至35度的范圍。
20.一種如權(quán)利要求16-19中任何一項所述的熔融爐床，其中所述本體是矩形的。
21.一種如權(quán)利要求16-20中任何一項所述的熔融爐床，其中所述本體具有輪以便于它的運動。
22.—種具有金屬裝載入口的壁和適合于用干與所述爐一起使用的可移動熔融爐床的金屬熔化爐的組合，所述熔融爐床包括相對于爐在所述入口處可移動成與所述爐的所述壁相接觸以及脫離接觸的本體，除了在本體的爐可接合側(cè)壁處具有與所述內(nèi)部相連通的開ロ，本體具有包圍著中空內(nèi)部的外壁，內(nèi)部具有適合于支撐住廢料金屬裝料的底板，并且開ロ相對于底板設(shè)置以使得熔化的金屬能從所述內(nèi)部通過所述開ロ排出；和所述爐床本體設(shè)置成當(dāng)所述容器移動成與爐的所述壁密封接合、且所述開ロ與所述爐入口相對齊時，所述爐床本體以與水平方向成的一定角度對齊所述底板、以在向下方向朝所述開ロ傾斜。
23.ー種根據(jù)權(quán)利要求22的組合，其中所述熔融爐床樞軸地附連到爐，以使得熔融爐床能擺動成與爐形成所述密封接合、并且可選擇地遠(yuǎn)離所述爐。
24.ー種根據(jù)權(quán)利要求22或23的組合，包括當(dāng)爐床處于所述密封接合吋，用于將熔融爐床附連到爐的可釋放的附連。
25.一種如權(quán)利要求22-24中任何一項所述的組合，其中相對于水平方向的所述角度在5至45度的范圍。
26.—種如權(quán)利要求22-24中任何一項所述的組合，其中相對于水平方向的所述角度在15至35度的范圍。
全文摘要
示例性的實施例提供了一種用于金屬熔化爐的可移動熔融爐床，金屬熔化爐具有一種具備金屬裝載入口的壁。熔融爐床包括了相對于爐在入口處可移動成與爐的壁接觸以及脫離接觸的爐床本體。除了在爐床本體的爐可接合側(cè)壁處具有與內(nèi)部相連通的開口，本體具有包圍著中空內(nèi)部的外壁。所述內(nèi)部具有適合于支撐廢料金屬裝料的底板，并且開口相對于底板設(shè)置以允許熔化金屬從內(nèi)部通過開口排出。當(dāng)容器移動成與爐壁成密封接合、且開口與爐入口對齊時，底板設(shè)置成相對于水平方向成一定角度以在朝著開口的向下方向傾斜。其它示例性的實施例涉及一種如上所述的可移動熔融爐床和具有一種具備爐入口的前壁的金屬熔化爐的組合。
文檔編號F27D13/00GK102575902SQ201080038666
公開日2012年7月11日 申請日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者E·L·勞奇 申請人:諾維爾里斯公司