一種有色金屬鑄造熔體的環(huán)保、節(jié)能生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造熔體的冶煉技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種有色金屬鑄造熔體的環(huán)保、節(jié)能生產(chǎn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鑄造是將通過熔煉的金屬液體澆注入鑄型內(nèi)，經(jīng)冷卻凝固獲得所需形狀和性能的零件的制作過程。鑄造是常用的制造方法，制造成本低，工藝靈活性大，可以獲得復(fù)雜形狀和大型的鑄件，在機械制造中占有很大的比重，被鑄金屬有:銅、鐵、銷、錫、鉛等。
[0003]被鑄金屬在形成鑄件之前，都要通過熔煉制成金屬液體或稱為熔體，目前我國鑄造行業(yè)獲得金屬熔體的生產(chǎn)過程如下:1、準備原材料，包括純金屬、回收的金屬以及其他的金屬等；2、熔煉工廠將原材料重熔成金屬熔液；3、熔煉工廠按照客戶求配置成分并鑄錠，按照種類和型號標名牌；4、將金屬錠運輸至鑄造企業(yè)，鑄造企業(yè)將金屬錠再次熔化成金屬熔液；5、最后鑄造企業(yè)鑄壓成鑄件。其中，能源消耗最高、污染最嚴重、料件降級浪費最突出的就是中間的熔煉工廠這一環(huán)節(jié)。特別是在我國，由于行業(yè)發(fā)展不成熟，生產(chǎn)技術(shù)落后，裝備水平原始，熔煉工廠更是成為國家節(jié)能減排工作的主要矛盾。這種傳統(tǒng)的熔煉工藝不僅過程復(fù)雜、生產(chǎn)周期長，而且在熔煉工廠重熔成熔液以及鑄造企業(yè)將金屬錠再次熔化成熔液兩個環(huán)節(jié)，都要大量的建設(shè)廠房、設(shè)備，不僅增加了生產(chǎn)投入，還要消耗大量的能源，造成能源的浪費?？傊捎谏a(chǎn)設(shè)備、設(shè)施的落后導(dǎo)致傳統(tǒng)的熔煉環(huán)節(jié)不節(jié)能、不環(huán)保；而傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的二次熔化產(chǎn)生二次燒損和能源消耗，加劇了能耗、排放和污染。
[0004]同時，傳統(tǒng)的熔煉工藝中，被破碎的金屬料件都是直接加入到熔煉爐中，由于熔煉爐溫度較高，常溫的料件加入到高溫的熔煉爐中，料件從常溫加熱至熔化狀態(tài)要消耗大量的熱量，而且加熱時間較長；料件溫度瞬時升高，容易產(chǎn)生爆炸，燒損較大，影響熔液品質(zhì)；而熔煉爐燃燒產(chǎn)生的燃燒廢氣直接排出，余熱沒有得到好的利用，同時也污染環(huán)境。這些都對產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)能環(huán)保都造成了嚴重的隱患。
[0005]我國是機械制造大國，而鑄造在機械制造中占有很大的比重，如機床占60?80 %，汽車占25 %，拖拉機占50?60 %。而傳統(tǒng)的鑄造企業(yè)大多是從上游的熔煉工廠獲得鑄造所需成分或種類的錠，導(dǎo)致中間環(huán)節(jié)的熔煉工廠較多，因此熔煉鑄錠企業(yè)所消耗的能源較大，而且我國熔煉金屬生產(chǎn)的綜合能耗、污染物排放、資源回收利用率等關(guān)鍵指標與發(fā)達國家差距明顯，帶來極大環(huán)境污染隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的不足，發(fā)明的目的在于提供一種有色金屬鑄造熔體的環(huán)保、節(jié)能生產(chǎn)系統(tǒng)，能夠提高熔液生產(chǎn)效率，提高熔煉爐能源利用率，簡化生產(chǎn)工序。
[0007]作為優(yōu)選:為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供、一種有色金屬鑄造熔體的環(huán)保、節(jié)能生產(chǎn)系統(tǒng)，包括熔煉爐，所述熔煉爐上設(shè)置有投料井和余熱排氣口，還包括投料機構(gòu)和用于對有色金屬料片進行加熱的預(yù)熱裝置，該預(yù)熱裝置包括預(yù)熱腔室、進料口和出料口，所述投料機構(gòu)與進料口連接，所述投料井與出料口連接，所述余熱排氣口通過煙道與預(yù)熱腔室連通。
[0008]采用上述結(jié)構(gòu)，在熔煉爐熔煉之前設(shè)置預(yù)熱裝置對料片進行預(yù)熱，使進入熔煉爐的料片溫度能夠達到300°至400°，減小與熔煉爐的溫差，防止冷卻的料片進入熔煉爐后發(fā)生爆炸，同時能夠提高熔煉的效率，減少熔煉爐的燃燒加熱時間；由于采用熔煉爐的煙氣對料片進行預(yù)熱，使得熔煉爐排氣的余熱得到充分利用，減少能量損失，降低能耗，實現(xiàn)能源的循環(huán)利用。同時，該系統(tǒng)工序得到精簡，改變傳統(tǒng)的兩次熔化為一次熔煉，縮短了生產(chǎn)周期，熔煉爐出來的熔液可以根據(jù)需求轉(zhuǎn)運出備用；該系統(tǒng)占地面積小，可適應(yīng)各種企業(yè)的需求。
[0009]由于該系統(tǒng)可以在鑄造企業(yè)內(nèi)直接應(yīng)用，達到了可以在鑄造工廠直接熔煉所需熔體的目的，鑄造企業(yè)可以直接加工熔煉有色金屬，從而取消了傳統(tǒng)的中間熔煉企業(yè)；省去一次熔煉燒損和鑄錠運輸?shù)沫h(huán)節(jié)，改變了傳統(tǒng)熔液的生產(chǎn)模式，熔液的熔煉只需要一次熔化，摒棄傳統(tǒng)的熔煉工廠的生產(chǎn)環(huán)節(jié)；從根本上減少一次熔化過程，也就從源頭上減少了排放和能耗，更節(jié)能、環(huán)保。
[0010]作為優(yōu)選:所述預(yù)熱裝置靠近出料口的一端設(shè)置有余熱進氣口，所述煙道兩端分別與余熱排氣口和余熱進氣口連接，所述預(yù)熱裝置靠近進料口的一端設(shè)置有排煙口，該排煙口通過管道連接有除塵裝置。
[0011]上述結(jié)構(gòu)，熔煉爐的余熱氣體從出料口向進料口方向運動，從而與料片相向運動，能夠使熱氣與料片接觸的更充分，熱交換效果好，與料片接觸后的氣體經(jīng)排煙口排入除塵裝置進行除塵后，排入大氣中，減少排放，降低對大氣的污染，做到環(huán)保生產(chǎn)。
[0012]作為優(yōu)選:所述預(yù)熱裝置包括至少一個滾筒以及驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)，所述進料口和排煙口位于滾筒的第一端，所述余熱進氣口和出料口位于滾筒的第二端，所述滾筒內(nèi)壁上傾斜設(shè)置有多個刮料板，當驅(qū)動裝置驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)動時，所述料片在刮料板作用下向出料口方向運動。
[0013]通過滾筒的轉(zhuǎn)動使得料片在滾筒內(nèi)被刮料板刮起呈簾狀，并由進料口至出料口的方向運動，使得與料片與熱氣充分接觸，預(yù)熱效果好。
[0014]作為優(yōu)選:所述滾筒包括同軸設(shè)置的內(nèi)滾筒和外滾筒，內(nèi)滾筒的長度小于所述外滾筒的長度，內(nèi)滾筒和外滾筒之間通過支架固定，所述內(nèi)滾筒內(nèi)壁上傾斜設(shè)置有多個第一刮料板，外滾筒內(nèi)壁上傾斜設(shè)置有多個第二刮料板，所述第二刮料板和第一刮料板的傾斜方向相反。
[0015]上述結(jié)構(gòu)，由于外滾筒第二刮料板的方向與第一刮料板傾斜方向相反，而內(nèi)滾筒和外滾筒同步轉(zhuǎn)動，因此料片由內(nèi)滾筒進入，經(jīng)過進料端傳送至出料端并進行熱交換后，落入外滾筒靠近出料口的一端，再由外滾筒將料片傳送至進料端，通過設(shè)置導(dǎo)板等機構(gòu)使料片再次進入內(nèi)滾筒內(nèi)，從而使得料片持續(xù)在內(nèi)滾筒和外滾筒內(nèi)循環(huán)運動而預(yù)熱。雙層滾筒結(jié)構(gòu)的設(shè)置，熔煉爐不需要加入料片時，可以使料片在內(nèi)滾筒和外滾筒內(nèi)來回運動，保證料片的溫度，在需要加料時，打開出料口加入即可，由于熱氣進入滾筒后內(nèi)滾筒內(nèi)為主要換熱通道，因此料片優(yōu)選由內(nèi)滾筒進入，當然料片也可由外滾筒與內(nèi)滾筒之間的空間進入。
[0016]作為優(yōu)選:所述驅(qū)動機構(gòu)和滾筒均安裝在支撐座上，所述滾筒進料端和出料端分別罩有第一端蓋和第二端蓋，第一端蓋和第二端蓋固定設(shè)置在支撐座上，并將所述滾筒兩端密封，所述余熱進氣口開設(shè)在第二端蓋中央，所述出料口位于余熱進氣口下方的第二端蓋上，該出料口上設(shè)置有用于接料和關(guān)閉出料口的門板結(jié)構(gòu)，所述出料口與投料井之間設(shè)置有計量斗。
[0017]門板結(jié)構(gòu)在常態(tài)時關(guān)閉，當需要向熔煉爐投料時，轉(zhuǎn)動門板結(jié)構(gòu)，滾筒內(nèi)的料片通過門板結(jié)構(gòu)滑入投料的管道中，并通過計量斗進行定量精確投料。因而可以根據(jù)熔煉爐內(nèi)熔液的深淺，調(diào)整加料的多少，防止料片過多沖擊熔煉爐內(nèi)的循環(huán)泵等設(shè)備；例如在熔液較淺時可以加少量的料片，在熔液較深時可以多加一些料片，實現(xiàn)精確控制。
[0018]作為優(yōu)選:所述排煙口和進料口設(shè)在第一端蓋上，所述投料機構(gòu)的溜槽從進料口伸入內(nèi)滾筒內(nèi)或內(nèi)滾筒與外滾筒之間；所述第一刮料板與內(nèi)滾筒中心線之間的夾角為3°?5。，所述第二刮料板與外滾筒中心線之間的夾角為-3°——5。。
[0019]作為優(yōu)選:所述門板結(jié)構(gòu)包括門板、橫桿和兩個氣缸，所述橫桿水平設(shè)置在滾筒的出料端，所述門板固定在橫桿上，所述橫桿的兩端伸出滾筒兩側(cè)，并分別固定連接有轉(zhuǎn)臂，兩個所述氣缸豎直設(shè)置在滾筒出料端的兩側(cè)，氣缸下端與支撐座鉸接，氣缸上端與所述轉(zhuǎn)臂鉸接。
[0020]通過氣缸桿的升降，調(diào)整橫桿和門板的翻轉(zhuǎn)，從而在卸料與關(guān)門之間切換，可以通過控制門板翻轉(zhuǎn)的角度控制卸料的速度等。
[0021]作為優(yōu)選:所述門板下方對應(yīng)設(shè)置有卸料斗，卸料斗下方連接有溜管，溜管向下延伸至投料井上方，所述計量斗安裝在溜管中部或下部，計量斗底部還設(shè)置有翻板，該翻板由設(shè)置在溜管上的第二氣缸驅(qū)動翻轉(zhuǎn)。