本發(fā)明涉及一種熔煉系統(tǒng)，尤其涉及一種金屬熔煉系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在金屬再生熔煉鑄錠系統(tǒng)中，金屬熔煉爐的形狀、結(jié)構(gòu)組成、不僅直接影響熔煉系統(tǒng)的運(yùn)行效率、燃料的消耗等，如金屬熔煉爐物料流動性、爐腔壓力和溫度的均勻程度等；而且還直接影響熔煉工藝操作，如金屬熔煉爐的維修維護(hù)清渣等，這對于單爐或結(jié)構(gòu)組成不夠合理的多爐組合，其影響越加明顯。比如現(xiàn)有的金屬熔煉爐由于其爐體內(nèi)腔的形狀結(jié)構(gòu)等原因，如其底壁部位的形狀呈反向梯形狀，其不僅清渣不方便，需要花費(fèi)時間長，而且清渣吃力、清渣不干凈，影響生產(chǎn)效率。并且，由于其內(nèi)外部結(jié)構(gòu)等原因，清渣過程還對周圍環(huán)境造成影響，金屬熔煉渣掉滿地，還是燙傷人，就是刺破運(yùn)渣車胎。另外，由于金屬熔煉的高溫和特殊性，其不好設(shè)置具有高度可調(diào)的排放部，在這種情況下，現(xiàn)有的金屬熔煉爐的流湯口（金屬熔煉液排放口）設(shè)置結(jié)構(gòu)不盡合理，并且使得熔煉液的排放與浸沒標(biāo)高和爐腔清渣存在矛盾，不能夠相互協(xié)調(diào)配合。要么清渣不便，要么金屬浸沒標(biāo)高受限，而影響浸沒熔煉效果，增加了能源消耗和降低了生產(chǎn)效率。

而在熔煉鑄錠系統(tǒng)中，通常鑄錠是使用環(huán)形鑄錠機(jī)比較多，但是該種鑄錠機(jī)的結(jié)構(gòu)不盡合理，如其鑄模的連接結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的形狀存在一定的不足，其連接復(fù)雜，而且連接不可靠，容易發(fā)生松動，影響正常生產(chǎn)，甚至于在運(yùn)行過程中因連接出現(xiàn)問題而造成安全生產(chǎn)事故。

另外鑄錠冷卻是熔煉鑄錠的一個基本工序，傳統(tǒng)的鑄錠冷卻通常有兩種方式，一是直接將冷卻水輸入到鑄模內(nèi)部的冷卻孔中，從而達(dá)到鑄模中的鑄件快速冷卻，這種冷卻裝置和相應(yīng)的冷卻方式由于鑄錠的冷卻速度快，冷卻不均勻，因此容易造成鑄錠件在冷卻過程中變形嚴(yán)重，當(dāng)澆注鑄錠零部件具有一定的精度時，其變形程度影響更為突出；同時其冷卻水直接與鑄件接觸，使得鑄錠件表面質(zhì)量降低，使得鑄件時淬火的性質(zhì)，在錠某種金屬如鋁時會使鑄件發(fā)黑變色等，導(dǎo)致鑄錠鑄件質(zhì)量不良。另一種方式是用水噴灑冷卻，這種方式同樣存在冷卻不均勻，冷卻效果不好的問題，同時，這種冷卻裝置和相應(yīng)的冷卻方式會產(chǎn)生大量的水蒸汽，影響生產(chǎn)現(xiàn)場和周圍生產(chǎn)環(huán)境，而其產(chǎn)生的水霧還可能影響現(xiàn)場操作人員的視線，以致于可能因操作人員的操作不當(dāng)而產(chǎn)生不應(yīng)有的操作安全事故；并且該冷卻方式的另一個問題是與第一種方式一樣，其會使得某種鑄錠產(chǎn)品發(fā)黑和變色，影響鑄件產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種金屬熔煉系統(tǒng)。該金屬熔煉系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)簡單、合理，能夠改善熔煉鑄錠生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境，還可一定程度提高生產(chǎn)效率，并且清渣更為簡單方便，降低勞動強(qiáng)度；同時，其具有更好地熔煉效果和更高的熔煉效率，適應(yīng)性好，適用性強(qiáng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案包括熔煉爐，相應(yīng)的澆鑄裝置，設(shè)于所述熔煉爐爐體上的流湯口和/或清渣口，相應(yīng)的料門裝置，所述爐體包括構(gòu)架層和內(nèi)層，所述爐體的爐腔還設(shè)有一浸沒調(diào)控口，所述浸沒調(diào)控口的設(shè)置高度高于其相應(yīng)的流湯口和/或清渣口設(shè)置高度。

所述澆鑄裝置包括鑄錠機(jī)，所述鑄錠機(jī)包括鑄模。

所述澆鑄裝置還包括冷卻裝置。

所述浸沒調(diào)控口設(shè)置于爐體的相對于流湯口的左側(cè)、右側(cè)或相對另一側(cè)。

本發(fā)明金屬熔煉系統(tǒng)由于其爐腔內(nèi)形狀結(jié)構(gòu)簡單合理，其清渣簡單方便、快速，省時省力，并且清渣全過程始終不會出現(xiàn)掉渣于生產(chǎn)場所地面，既提高了安全性，又改善了生產(chǎn)環(huán)境；同時其解決了清渣或檢修時需要金屬液排盡與熔煉生產(chǎn)過程金屬液浸沒標(biāo)高要求相互矛盾的問題。本金屬熔煉系統(tǒng)具有相對生產(chǎn)效率高，且節(jié)能，適應(yīng)于不同種類、特性的原材料的再生熔煉。其爐體內(nèi)壁耐體腐蝕性強(qiáng)，維修成本低、維修花費(fèi)時間短，使用壽命長。

附圖說明

圖1為本發(fā)明金屬熔煉系統(tǒng)一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明金屬熔煉系統(tǒng)另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明金屬熔煉系統(tǒng)再一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖4本金屬熔煉系統(tǒng)再一實(shí)施例中的料門裝置一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明金屬熔煉系統(tǒng)中的冷卻裝置一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明金屬熔煉系統(tǒng)中的冷卻裝置另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明金屬熔煉系統(tǒng)中的鑄錠裝置的鑄模一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)通過實(shí)施例結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，如圖1所示。本例中的金屬熔煉系統(tǒng)包括熔煉爐,其熔煉爐包括爐體1，設(shè)于爐體1的相應(yīng)一側(cè)（前部）上的流湯口（或熔煉液排放口）24、進(jìn)料口2和相應(yīng)的料門裝置25等。其進(jìn)料口2同時構(gòu)成金屬熔煉系統(tǒng)的熔煉爐的清渣口。其爐體1包括構(gòu)架層10、保溫層12和內(nèi)層11，保溫層12設(shè)置于構(gòu)架層的相對外側(cè)，其構(gòu)架層由耐火磚砌而成。其保溫層12由耐火泥粉刷于構(gòu)架層的表面而形成。保溫層12的外壁面設(shè)有一層鐵皮包裹防護(hù)層。清渣口的設(shè)置高度高于流湯口。料門裝置25設(shè)于清渣口。

其門體設(shè)有若干泄壓孔31。對應(yīng)于泄壓孔31設(shè)有相應(yīng)的集氣罩32。由集氣罩將泄壓孔31排出的爐內(nèi)的煙氣等氣體收集經(jīng)輸送至相應(yīng)的煙氣凈化裝置。以實(shí)施凈化并進(jìn)行余熱回收利用。

本發(fā)明的熔煉爐或爐體其爐腔底壁面3設(shè)置呈自清渣口2往內(nèi)側(cè)的弧形壁面或無階梯式傾斜壁面，亦或設(shè)置呈曲面壁面，其曲面壁面的靠清渣口（進(jìn)料口）處的拱起高度高于相應(yīng)的爐腔曲面壁面的其余部位，其曲面壁面包括正弦波式曲面壁面；或者其爐腔曲面底壁面的清渣口處之外的靠爐腔的其余四周側(cè)壁處呈拱起狀。

本例中的爐體其爐腔底壁面3設(shè)置呈自清渣口2往內(nèi)側(cè)的弧形壁面，且清渣口2處高于爐腔底壁面的其余部分，即爐體的爐腔底壁面其清渣口2處相對更高，且其與爐腔底壁面的其余部分形成弧形或坡度連接；其弧形壁面的弧度為20度左右。本發(fā)明的這種爐腔底部結(jié)構(gòu)清渣更簡單、方便、干凈、省時和省力，特別是其在清渣時不會將混雜積累于爐腔內(nèi)的熔煉液被爐渣帶出爐腔底部而造成浪費(fèi)、并增加清渣負(fù)擔(dān)。

在爐體1的相對于流湯口24的相對另一側(cè)（后部）開設(shè)有一浸沒調(diào)控口4，其浸沒調(diào)控口4的設(shè)置高度高于相應(yīng)的流湯口24。

其通過浸沒調(diào)控口與流湯口的相互配合，在通過流湯口對爐腔的熔煉液接近放干、便于清渣的同時，根據(jù)設(shè)置位置可以方便地控制爐腔內(nèi)的金屬熔煉液液面，根據(jù)不同原材料的需要可設(shè)置一熔煉效率高和熔煉效果更好的、適應(yīng)和滿足于不同性質(zhì)的金屬原料的浸沒式熔煉時間的熔煉浸沒液標(biāo)高。以獲得相對更高的熔煉效率和效果。同時，其可使熔煉爐具有靈活的排放鑄錠方式。

本發(fā)明還包括一爐渣的導(dǎo)出裝置，本例中其導(dǎo)出裝置包括設(shè)于爐體1的位于清渣口2的下方、對應(yīng)于該清渣口導(dǎo)出板5，導(dǎo)出板自流湯口的底壁向外側(cè)往下傾斜凸出延伸于爐體外壁面。其與運(yùn)渣車6配合使得在爐底清渣時其爐渣和少許的熔煉液不會掉落地面，既安全、又使生產(chǎn)現(xiàn)場干凈，不需要專人對清渣現(xiàn)場進(jìn)行清理維護(hù)。在清渣口設(shè)有控制門。其流湯口和浸沒控制口分別設(shè)有石棉錐體堵頭或碉高溫控制閥。

本發(fā)明實(shí)施例2中，如圖2所示，其爐體的爐腔底壁面3設(shè)置呈一近似于正弦波式的曲面壁面，其正弦波式的曲面壁面的靠清渣口處的拱起部高于靠爐腔的各相應(yīng)的側(cè)壁處的拱起部。其可以獲得相對更好的清渣效果，可以真正做到清渣不留死角。本例其余結(jié)構(gòu)等可與上述實(shí)施例類同。流湯口可以設(shè)置于爐腔最低點(diǎn)處。

本發(fā)明實(shí)施例3中，其爐腔的正弦波式曲面壁面的靠流湯口處的拱起部高于相應(yīng)的爐腔底壁面的其余部分。本例其余結(jié)構(gòu)等可與上述任一實(shí)施例類同。

本發(fā)明實(shí)施例4中，如圖3、4所示，其爐體包括構(gòu)架層10、保溫層12和內(nèi)層11，還包括一隔離貼層13，保溫層12設(shè)置于構(gòu)架層的相對外側(cè)，其構(gòu)架層由耐火磚砌而成。其保溫層12由耐火泥粉刷于構(gòu)架層或耐火磚砌層的表面形成。其內(nèi)層11為由莫來石材料澆筑構(gòu)成的爐膽層，在莫來石材料澆筑構(gòu)成的內(nèi)膽層與構(gòu)架層或耐火磚砌層之間設(shè)有一隔離貼層。其隔離貼層由石棉布等材料構(gòu)成。通過其對莫來石材料澆筑構(gòu)成的內(nèi)膽層進(jìn)行隔離，在熔煉爐進(jìn)行檢修或莫來石材料的內(nèi)膽層發(fā)生破損時只對要拆除內(nèi)膽層進(jìn)行維修既可，其不會損壞主體構(gòu)架層，避免像現(xiàn)有的熔煉爐檢修時需要連同主體構(gòu)架層一起拆除更換，可以降低檢修成本和工時。且其具有非常好的保溫效果。其具有結(jié)構(gòu)更簡單、建造成本低、但保溫效果卻相對更好，檢修方便簡單、成本低，其可以減少熔煉液（如鋁液）對爐壁的浸蝕，提高爐腔內(nèi)壁面的使用壽命，其浸沒調(diào)控口4設(shè)置于爐體的相對于流湯口或清渣口的左或右側(cè)。

本例中其料門裝置25包括門框26以及活動連接于門框26的門體27等，其門體27對應(yīng)于相應(yīng)的爐體（熔煉爐）的進(jìn)料口（清渣口），其門體27可以通過相應(yīng)的平移式導(dǎo)向裝置或鉸接裝置34與門框26和/或熔煉爐相應(yīng)部位活動式連接。其門框26固定連接于熔煉爐的進(jìn)料口的四周相應(yīng)部位。

門框26設(shè)有繞門體27的四周、包圍于門體的冷卻流道28，冷卻流道28的介質(zhì)進(jìn)出口分別設(shè)置于門框或門體的一相鄰的兩條邊的靠同一角部33位置，在冷卻流道的該門框的同一角部33處設(shè)置有一堵體29，使冷卻流道形成一繞門體流動的冷卻介質(zhì)流道；冷卻流道28的出口連接于熔煉鑄錠系統(tǒng)的余熱回收裝置。進(jìn)行余熱再利用。

門體27和門框26由相應(yīng)的鋼材制作構(gòu)成。在門框26的冷卻流道內(nèi)腔相間隔分別設(shè)有若干節(jié)流裝置30，其節(jié)流裝置可以包括孔板，由孔板對冷卻流道的冷卻介質(zhì)進(jìn)行節(jié)流均衡自適應(yīng)控制。其料門裝置改現(xiàn)有的耐火磚材料為鋼質(zhì)材料、或?yàn)槟突鸫u材料與鋼質(zhì)材料復(fù)合制作構(gòu)成，其機(jī)械強(qiáng)度大，密封性能好，密封結(jié)構(gòu)簡單，使用壽命長，且可一定程度節(jié)約能源，大大降低維修成本。本例其余結(jié)構(gòu)等可與上述任一實(shí)施例類同。

本發(fā)明實(shí)施例5中，其爐體包括構(gòu)架層、保溫層和內(nèi)層，在構(gòu)架層與內(nèi)層之間設(shè)置有一層分離澆注層，其分離澆注層由耐火材料或莫來石澆筑形成一罩（下端敝口）式或套筒（上下敝口）式整體，保溫層設(shè)置于構(gòu)架層的相對外側(cè)，其構(gòu)架層由耐火磚砌而成。其內(nèi)層為由納米sio2粉體為基體材料，莫來石纖維為增強(qiáng)體，tio2為紅外遮光劑的，采用熱壓成型法制備制成的納米材料貼片貼于分離澆注層的內(nèi)壁面形成。該納米材料貼片其大小尺寸可根據(jù)需要制成各種瓷磚大小。其具有更高的機(jī)械強(qiáng)度和相對更好地隔熱效果的同時；還便于熔煉爐檢修和維護(hù)，檢修不用整體拆除。其可以減少熔煉液（如鋁液）對爐壁的浸蝕，提高爐腔內(nèi)壁面的使用壽命，檢修方便簡單、成本低。其浸沒調(diào)控口包括若干呈橫向或/和豎向的圓錐形通孔。其可進(jìn)一步提高浸沒液位的控制精度和范圍，以適用于各種不同種類性質(zhì)和類型的原材料的高效率、高效果熔煉。特別是，由于現(xiàn)有技術(shù)的熔煉爐在檢修或爐腔內(nèi)壁損壞后，需要將整個熔煉爐拆除重新制造，其成本特別高，而本例的熔煉爐結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的材料，使得其無論是檢修還是生產(chǎn)過程中出現(xiàn)爐膛（腔）內(nèi)壁損壞，只需短暫停爐進(jìn)行局部針對性修補(bǔ)既可解決問題，可以大幅度節(jié)約維護(hù)維修成本工時、運(yùn)行成本和生產(chǎn)成本。本例其余結(jié)構(gòu)等可與上述任一實(shí)施例類同。

本發(fā)明金屬熔煉系統(tǒng)實(shí)施例6中，其澆鑄裝置包括鑄錠機(jī)，冷卻裝置,所述鑄錠機(jī)包括環(huán)形鑄錠機(jī)，其鑄錠機(jī)或環(huán)形鑄錠機(jī)包括相互連接的若干鑄模。

如圖5所示，其冷卻裝置包括一個或若干個水冷盤19等，其水冷盤設(shè)置于相應(yīng)的鑄模下部,其水冷盤19為一船形式或其底壁面沿鑄模行進(jìn)方向呈一弧形渡槽式水冷盤；水冷盤19可對應(yīng)設(shè)置于相應(yīng)的鑄模19的相應(yīng)下部，并可將鑄模的大部包圍。

在水冷盤的前后兩端壁面分別開設(shè)有進(jìn)水口20和出水口14，水冷盤19的底壁面上開設(shè)有若干個排水口16，排水口連接有自動調(diào)節(jié)控制閥16，自動調(diào)節(jié)控制閥16電信號連接于相應(yīng)的控制器，由控制器根據(jù)冷卻情況進(jìn)行排水量控制，以通過控制水冷盤內(nèi)的水位及控制包圍鑄模的面積或深度，進(jìn)而控制對鑄模和其內(nèi)的鑄件的冷卻程度。通常水冷盤的進(jìn)水口的進(jìn)水量大于其出水口的水量。

本例中其水冷盤上端口設(shè)置有相應(yīng)的罩蓋17，其罩蓋17通過相應(yīng)的支架對應(yīng)設(shè)置位于鑄模的上部。以避免冷卻過程中產(chǎn)生的少量水蒸汽向外部擴(kuò)散對生產(chǎn)現(xiàn)場產(chǎn)生不利影響。

本例中其若干鑄模相互鉸接通過環(huán)形鑄錠機(jī)的相應(yīng)的環(huán)形軌道運(yùn)動，各鑄模15在傳送運(yùn)動過程中，經(jīng)過水冷盤時與水冷盤內(nèi)的冷卻介質(zhì)（水）進(jìn)行隔水熱交換，進(jìn)而使其及其內(nèi)的鑄錠冷卻至一定程度。其鑄錠冷卻程度的控制可以通過控制環(huán)形鑄錠機(jī)的速度、水冷盤的自動調(diào)節(jié)控制閥16等手段實(shí)施調(diào)節(jié)控制。本例其余結(jié)構(gòu)等可與上述任一實(shí)施例類同。

本發(fā)明金屬熔煉系統(tǒng)實(shí)施例7中，如圖6所示，其對應(yīng)于相應(yīng)的環(huán)形鑄錠機(jī)設(shè)有分別對應(yīng)于相應(yīng)的鑄模的連續(xù)多個水冷盤2，其多個水冷盤進(jìn)出水口可以依次串接（如圖5所示），或由相應(yīng)的冷卻水源分別提供相應(yīng)的冷卻水。其可以獲得相應(yīng)更好更均勻的冷卻效果，可以進(jìn)一步避免出現(xiàn)急冷現(xiàn)象，并可對相應(yīng)的冷卻介質(zhì)水進(jìn)行再循環(huán)充分利用，能夠獲得較好的節(jié)能效果，相對降低生產(chǎn)成本。水冷盤的進(jìn)水口設(shè)置于其靠鑄模的進(jìn)入方向一端。本例其余結(jié)構(gòu)等可與上述實(shí)施例6類同。

本發(fā)明金屬熔煉系統(tǒng)實(shí)施例8中，如圖7所示，其鑄模18的內(nèi)腔形狀呈圓臺型或方臺型，方臺型的底面四邊形面積大于其頂面四邊形的面積。鑄模其外底壁沿行進(jìn)方向的相對兩端棱角倒角呈弧形。各鑄模的相互相向端分別設(shè)置有相互對應(yīng)鉸接的、呈橫向的近似問號的耳形的交接體21，每兩相互連接的鑄模的相向端的呈橫向的近似問號的耳形鉸接體其開口相互相向?qū)?yīng)扣接。

近似問號的耳形的鉸接體的開口部22的開口在相對于環(huán)形鑄錠機(jī)或形鉸接體的徑向方向上的高度或開度小于近似問號的耳形鉸接體的弧形內(nèi)空間23的相應(yīng)的直徑，兩鑄模的兩相互連接的近似問號耳形鉸接體自其軸向方向相互插入其內(nèi)空間而相互活動扣接。在環(huán)形鑄錠機(jī)使用運(yùn)行過程中，兩相扣接的近似問號耳形鉸接體相互不能從其開口處脫出，只有在兩鑄模于行進(jìn)方向相橫向的方向上相互并行狀態(tài)時，兩鉸接體才可以相互脫出。因此其鑄模的相互連接十分簡單方便，便于組裝、維護(hù)和維修，無需任何緊固部件或銷軸。其鉸接休相互為銷軸和軸套。呈問號的耳形的交接體的自由端同樣設(shè)置呈類似于圓柱形狀。便于動配合鉸接。本例其余結(jié)構(gòu)等可與上述任一實(shí)施例類同。

本發(fā)明其冷卻裝置的結(jié)構(gòu)改進(jìn)使得其冷卻方式更為科學(xué)、合理，鑄件隔水冷卻，不僅相對冷卻效率高，而且冷卻均勻、效果好，冷卻質(zhì)量高，能夠完全避免鑄件表面發(fā)黑和變色，同時，由于其冷卻均勻平穩(wěn)，很少或不會產(chǎn)生水蒸汽，因而，不會因水霧對生產(chǎn)環(huán)境造成影響以致影響生產(chǎn)車間的正常操作，還可避免因霧水干擾工人操作而可能發(fā)生的安全生產(chǎn)事故。而由于不會出現(xiàn)急冷，因而對鑄模的影響也就小，進(jìn)而可以相對提高相關(guān)設(shè)備部件的使用壽命。同時，其環(huán)形鑄錠機(jī)連接結(jié)構(gòu)簡單可靠，維護(hù)維修簡單方便，運(yùn)行安全可靠。

本發(fā)明金屬熔煉系統(tǒng)實(shí)施例9中，如圖8所示，其爐渣的導(dǎo)出裝置包括導(dǎo)出板，以及對應(yīng)開設(shè)于爐體外壁面上的清渣口的下部的異型耦合凹槽，其導(dǎo)出板5包括向外、下方傾斜延伸的主體導(dǎo)渣部5b，以及連接于該主體導(dǎo)渣部5b的內(nèi)側(cè)一端的、與異型耦合凹槽的鎖定部35a相對應(yīng)配合連接的向上凸起卡扣部5a；其異型耦合凹槽35包括靠外側(cè)（或沿熔煉徑向方向）的耦合引導(dǎo)部35b和位于內(nèi)側(cè)的向上凹陷的鎖定部35a，其在上下方向上的截面形狀呈一近似橫向l型凹槽；其利用導(dǎo)出板的延伸出爐體外部的一端的自重量，使得凸起卡扣部與異型耦合凹槽的鎖定部35a相互配合接觸扣緊，實(shí)現(xiàn)無緊固件或其他任何固定連接部件或裝置的自適應(yīng)自動鎖緊連接。導(dǎo)出板5的靠凸起卡扣部5a的一端的最大高度小于異型耦合凹槽35的耦合引導(dǎo)部35b的最小高度。本發(fā)明的導(dǎo)出裝置其突出的特點(diǎn)不僅是免安裝件自動活動連接，結(jié)構(gòu)極其簡單、科學(xué)和合理，使用極其簡單、方便，由于其在熔煉爐熔煉期間，可以向上托起一端拉出既可卸掉，避免始終固定連接于爐體而占用空間，妨礙和影響熔煉現(xiàn)場的生產(chǎn)操作。其具有很強(qiáng)的實(shí)用性。本例其余結(jié)構(gòu)等可與上述任一實(shí)施例類同。