专利名称：生产铸造铝硅合金设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生产铸造铝硅合金设备。
背景技术：
中国国家知识产权局于2005年2月28日公开了申请号200410048372.8、发明名称“用于电热法制取铝硅合金的原料”的发明专利，其中还公开了用于电热法制取铝硅合金的原料制取的铝硅合金的生产方法，其包括下列步骤1、备料；1)用磨机粉碎所需高岭土至粒度≤200目，再经滚筒干燥机，干燥至含水重量＜2％。
2)用磨机粉碎所需烟煤至粒度≤40目，再经滚筒干燥机，干燥至含水重量＜1.5％。
3)在反应釜中加入所需木质磺酸盐，边搅拌边加入30-60℃的热水，至其密度为1.100-1.200克/厘米3。
2、装料；将氧化铝、按上述方法加工过的高岭土、烟煤分别放入原料罐中；将上述已配制好的木质磺酸盐液体放入保温原料罐中。
3、制球团1)在搅拌条件下，按所需比例连续向混捏机中送入上述原料罐中的原料。在传送过程中已混合均匀的氧化铝、高岭土、烟煤与木质磺酸盐液体同时进入混捏机中，搅拌均匀后送入双辊制团机；2)在双辊制团机中制成元宝型球团；3)将上述元宝型球团送入球团干燥机，干燥至含水重量≤2％。
4、冶炼铝硅合金将上述已干燥的球团送入16500KVA三相交流矿热电弧炉中冶炼，得到铝硅合金。
按照上述铝硅合金的生产方法制取铝硅合金，每小时可产铝硅合金1吨。铝硅合金中下列元素的重量百分比组成包括铝56％、硅39％、钛1.0％、铁1.0％、钙0.4％、碳1.4％和其它杂质1.2％；或者是铝硅合金中下列元素的重量百分比组成包括铝58％、硅36％、钛0.9％、铁0.8％、钙0.35％、碳1.45％和其它杂质2.5％；或者是铝硅合金中下列元素的重量百分比组成包括铝61％、硅33％、钛0.8％、铁0.6％、钙0.3％、碳1.5％和其它杂质2.8％；或者是铝硅合金中下列元素的重量百分比组成包括铝59％、硅34％、钛0.72％、铁0.85％、钙0.35％、碳1.52％和其它杂质3.56％。
采用上述方法制取的铝硅合金可直接用于炼钢的脱氧剂，皮江法炼镁还原剂、配制各种牌号的铸造铝硅合金。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种工艺设备简单，可高效除去有害元素，能耗低，污染少，污染易治理，可利用上述电热法制取的铝硅合金生产各种牌号的铸造铝硅合金的生产铸造铝硅合金设备。
本实用新型的生产铸造铝硅合金设备，包括机座，所述机座的左半部分可翻转倾斜地放置有混合炉，机座的右半部分放置有过滤炉，所述混合炉的上部设有混合炉燃烧机和混合炉炉门，混合炉顶部的右侧具有出料口，混合炉的出料口与所述过滤炉顶端的原料入口相对应，过滤炉的原料入口处设有漏斗，漏斗内设有过滤层，所述过滤炉的上部设有过滤炉燃烧机和过滤炉炉门，过滤炉的下部设有排渣口，过滤炉的底部设有浇铸流口。
本实用新型的生产铸造铝硅合金设备，其中所述混合炉下部的外表面为向外凸起的圆弧面，圆弧面与多个托滚轮相配合，多个托滚轮安装在所述机座的顶端，机座的左端安装有至少一个顶升油缸，每个顶升油缸的活塞杆与所述混合炉的左侧壁相连，每个顶升油缸通过管路与液压控制装置相连。
本实用新型的生产铸造铝硅合金设备，其中所述混合炉和所述过滤炉的内腔分别通过排风管与外界相通，排风管上串联有管蝶阀、烟气冷却器和风机，所述顶升油缸的数量为2-4个，多个所述托滚轮分成二排布置，每个托滚轮安装在滚轮轴上，滚轮轴分成二排沿纵向安装在所述机座的顶端，每排所述托滚轮的数量为4-10个，所述过滤层采用10-20mm的铝硅渣制成，过滤层的厚度为50-100mm。
本实用新型的生产铸造铝硅合金设备，其中所述混合炉下部的外表面为向外凸起的圆弧面，圆弧面与顶端具有凹弧的托板相配合，托板安装在所述机座的顶端，机座的左端安装有至少一个机械升降装置，每个机械升降装置的升降杆与所述混合炉的左侧壁相连，混合炉的右侧壁与多个支撑杆的顶端相连，多个支撑杆的底端分别与所述机座铰接相连。
本实用新型的生产铸造铝硅合金工艺的设备，其中所述过滤层采用10-20mm的铝硅渣制成，过滤层的厚度为50-100mm，所述混合炉和所述过滤炉的内腔分别通过排风管与外界相通，排风管上串联有管蝶阀、烟气冷却器和风机。
本实用新型的生产铸造铝硅合金设备，其中所述机械升降装置的数量为2-4个，所述支撑杆的数量为2-4个。
本实用新型的生产铸造铝硅合金设备，其机座的左半部分可翻转倾斜地放置有混合炉，机座的右半部分放置有过滤炉，混合炉的上部设有混合炉燃烧机和混合炉炉门，混合炉顶部的右侧具有出料口，混合炉的出料口与所述过滤炉顶端的原料入口相对应，过滤炉的原料入口处设有漏斗，漏斗内设有过滤层，过滤炉的上部设有过滤炉燃烧机和过滤炉炉门，过滤炉的下部设有排渣口，过滤炉的底部设有浇铸流口，故可以利用中国国家知识产权局于2005年2月28日公开了发明名称“用于电热法制取铝硅合金的原料”的实用新型专利所生产的铝硅合金配制各种牌号的铸造铝硅合金，并且其设备简单，可高效除去有害元素，能耗低，污染少，污染易治理。
以下结合附图对本实用新型生产铸造铝硅合金设备的最佳实施方式进行详细说明。
图1是本实用新型的生产铸造铝硅合金设备的一种实施方式的结构示意图的主视剖面图；图2是图1的侧视图；图3是过滤炉的剖面图；图4是本实用新型的生产铸造铝硅合金设备的另一种实施方式的结构示意图的主视剖面图；图5是图4的俯视图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本实用新型的生产铸造铝硅合金设备，包括机座4，机座4的左半部分可翻转倾斜地放置有混合炉，机座4的右半部分放置有过滤炉6，混合炉3的上部设有混合炉燃烧机2和混合炉炉门(图中未画出)，混合炉3顶部的右侧具有出料口16，混合炉3的出料口16与过滤炉6顶端的原料入口17相对应，过滤炉6的原料入口17处设有漏斗5，漏斗5内设有过滤层20，过滤层20采用10-20mm的铝硅渣制成，过滤层20的厚度为50mm或55mm或60mm或70mm或80mm或90mm或100mm，过滤炉6的上部设有过滤炉燃烧机7和过滤炉炉门18，过滤炉6的下部设有排渣口(图中未画出)，过滤炉6的底部设有浇铸流口(图中未画出)。
混合炉3下部的外表面为向外凸起的圆弧面25，圆弧面25与多个托滚轮21相配合，多个托滚轮21分成二排布置，每排托滚轮21的数量为5个，或者为4个或6或8或10个或12个，每个托滚轮21安装在滚轮轴23上，滚轮轴23分成二排沿纵向安装在机座4的顶端。机座4的左端安装有2个顶升油缸1，顶升油缸1的数量也可以为3个或4个，每个顶升油缸1的活塞杆与混合炉3的左侧壁相连，每个顶升油缸1通过管路与液压控制装置相连。在需要将混合炉3内的原料倒入过滤炉6时，可通过液压控制装置让每个顶升油缸1的活塞杆顶起混合炉3的左侧壁，令混合炉3的顶部朝方向过滤炉6翻转，混合炉3内的原料就会经由混合炉3的出料口16进入过滤炉6顶端的原料入口17。
混合炉3和过滤炉6的内腔分别通过排风管9与外界相通，排风管9上串联有管蝶阀15、烟气冷却器12和风机14。打开管蝶阀15，开启风机14时，从混合炉3和过滤炉6的内腔抽出的热空气要经过烟气冷却器12冷却后才能进入风机14。风机14可用于排出混合炉3和过滤炉6内的有害气体。
如图4、图5所示，本实用新型的生产铸造铝硅合金设备，包括机座4′，机座4′的左半部分可翻转倾斜地放置有混合炉，机座4′的右半部分放置有过滤炉6，混合炉3′的上部设有混合炉燃烧机2和混合炉炉门10，混合炉3顶部的右侧具有出料口16，混合炉3′的出料口16与过滤炉6顶端的原料入口17相对应，过滤炉6的原料入口17处设有漏斗5，漏斗5内设有过滤层20，过滤层20采用10-20mm的铝硅渣制成，过滤层20的厚度为50mm或55mm或60mm或70mm或80mm或90mm或100mm，过滤炉6的上部设有过滤炉燃烧机7和过滤炉炉门18，过滤炉6的下部设有排渣口19，过滤炉6的底部设有浇铸流口13。
混合炉3′下部的外表面为向外凸起的圆弧面25，圆弧面25与顶端具有凹弧的托板22相配合，托板22安装在机座4′的顶端，机座4′的左端安装有2个机械升降装置24，机械升降装置24的数量也可以为3个或4个，每个机械升降装置24的升降杆与混合炉3′的左侧壁相连，混合炉3′的右侧壁与2个或3个或4个支撑杆26的顶端相连，2个或3个或4个支撑杆26的底端分别与机座4′铰接相连。在需要将混合炉3′内的原料倒入过滤炉6时，可通过机械升降装置24的升降杆顶起混合炉3′的左侧壁，令混合炉3′的底端离开托板22，混合炉3′以支撑杆26的底端为圆心做翻转运动，使得混合炉3′的顶部朝方向过滤炉6翻转，混合炉3′内的原料就会经由混合炉3′的出料口16进入过滤炉6顶端的原料入口17。
混合炉3′和过滤炉6的内腔分别通过排风管9与外界相通，排风管9上串联有管蝶阀15、烟气冷却器12和风机14。打开管蝶阀15，开启风机14时，从混合炉3′和过滤炉6的内腔抽出的热空气要经过烟气冷却器12冷却后才能进入风机14。风机14可用于排出混合炉3′和过滤炉6内的有害气体。
参见图1、图2、图3或图4、图5，本实用新型的生产铸造铝硅合金设备的使用方法，其包括如下步骤(1)根据原料的成分和所需生产的铸造铝硅合金的成分，准备原料液态铝硅合金和初始铝，以及用于调整原料中各种元素成分的块状硅或液体硅、铝—硅—锰中间合金和铝锰中间合金和熔剂，还可以加入重量为原料总重量的1.2％或1.1％或1.0％或0.8％或0.6％或0.4％或0.2％的铝硅合金的滤渣；(2)利用混合炉燃烧机2将混合炉3、3′预热到800℃，或者预热到600℃-900℃之间的某一其他温度值，然后向混合炉3、3′内分多批倒入步骤(1)得到的原料，其中倒入的液态铝硅合金的温度不低于950℃，最佳温度范围为1040℃-1100℃，在将每批原料加入到混合炉3、3′内后，利用混合炉燃烧机2将混合炉3、3′内的原料快速加热到1050℃，或者快速加热到950℃-1100℃之间的某一其他温度值，令混合炉3、3′内的原料熔化成合金熔液，同时在合金熔液内加入熔剂，熔剂的重量为合金熔液重量的0.8％或1％或1.1％或1.2％或1.3％或1.4％或1.5％或2.0％；并通过混合炉炉门对混合炉3、3′内的合金熔液进行搅拌；后再随炉降温到700℃，或者降温到680℃-750℃之间的某一其他温度值，随后再加入下一批原料，然后再利用混合炉燃烧机2将混合炉3、3′内的原料和合金熔液重新快速加热到1050℃，或者重新快速加热到950℃-1100℃之间的某一其他温度值，令混合炉3、3′内后加入的原料熔化成合金熔液，同时在合金熔液内加入熔剂，熔剂的重量为后加入原料重量的0.8％或1％或1.1％或1.2％或1.3％或1.4％或1.5％或2.0％；并通过混合炉炉门对混合炉3、3′内的合金熔液进行搅拌；后再随炉降温到700℃，或者降温到680℃-750℃之间的某一其他温度值，如此循环作业，直至加入的原料达到混合炉3的容量；如果混合炉3、3′的容积较小，也可以一次性加热由步骤(1)得到的原料，这种情况下就不必多次重新快速加热原料。
(3)在过滤炉6的原料入口17处放置已铺设有过滤层20的漏斗5，并用点火器加热漏斗5和过滤层20至800℃-1000℃，过滤前原料中的硅含量为11.0％或11.5％或11.8％或12.1％或12.2％或12.5％或12.8％或13.5％；(4)将混合炉3、3′内的合金熔液倒入漏斗5中，利用漏斗5中的过滤层20对合金熔液进行过滤，过滤的目的之一是除去合金熔液中的铁、钛等杂质，并利用风机14通过排风管9对过滤炉6的内腔抽真空，令过滤炉6内腔的气压为800Pa或850Pa或900Pa或950Pa或1000Pa的负压值，从而可使过滤速度加快，同时还可排出过滤炉6内的其他有害气体，过滤结束之后利用过滤炉燃烧机7将进入过滤炉6内的合金熔液加热至660℃-690℃，同时在合金熔液内加入熔剂，熔剂的重量为过滤炉6内合金熔液重量的0.5％，或者为0.3-1.2％之间的其他数值；并通过过滤炉炉门18对过滤炉6内的合金熔液进行搅拌；(5)对步骤(4)得到的合金熔液取样快速分析其中的硅、铁、钛、锰、镍、铜、锌、铬元素的含量，并根据分析结果在合金熔液中加入适量的初始铝和/或硅和/或精炼的初始铝硅合金，对合金溶液的元素含量进行调整，直至其成分符合所需生产的铸造铝硅合金ZL108的成分；(6)将步骤(5)得到的产品进行表面除渣并静置10分钟或15分钟或20分钟或25分钟或30分钟，除渣可以是人工作业除渣，也可以是利用机械除渣，然后进行浇铸，得到所需生产的铸造铝硅合金ZL108。浇铸时合金的温度为660℃-680℃，并在浇铸前将铸造机的锭模用燃烧器加热以排除水分，在浇铸开始、中间和结束时分别取样化验分析合金中的硅、铁、钛、锰、镍、铜、锌、铬元素的含量，对在浇铸开始阶段浇铸成型的硅铝铸锭和结束时浇铸成型的硅铝铸锭分别取样检查硅铝铸锭结构断口，观察断口的均匀程度。
上述步骤(1)中和步骤(4)中熔剂包括重量百分比为氯化钠56.5％±5％、重量百分比为氯化钾11.5％±2％、重量百分比为氟化钠25％±2％、重量百分比为冰晶石7％±2％，四种成分的重量百分比之和为100％。
上述步骤(2)中每批原料通常是按照以下顺序向混合炉3、3′内加入原料首先倒入液态的初始铝，而后倒入精炼过的液态的铝硅合金、再依序倒入块状硅或液体硅、熔化的滤渣、铝—硅—锰中间合金和铝锰中间合金；过滤结束之后用起重设备将带滤渣的漏斗5吊至工作台上排空漏斗5，然后将排出的半凝固熔液和滤渣送入感应炉重新熔炼后，将不熔化的滤渣分离出来，将所得到的熔液进行铸锭，然后再返回混合炉3、3′。
上面所述的混合炉燃烧机2可采用意大利百得(BALTUR)公司生产的燃烧机，燃烧机型号SPARK35DSG(双段火)；过滤炉燃烧机7可采用意大利百得(BALTUR)公司生产的燃烧机，燃烧机型号BT75DSG/3V(双段火)。意大利百得(BALTUR)公司生产的燃烧机国内各个大型燃烧机经营公司均有代理。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
权利要求1.生产铸造铝硅合金设备，包括机座(4)，其特征在于所述机座(4)的左半部分可翻转倾斜地放置有混合炉(3、3′)，机座(4)的右半部分放置有过滤炉(6)，所述混合炉(3、3′)的上部设有混合炉燃烧机(2)和混合炉炉门(10)，混合炉(3、3′)顶部的右侧具有出料口(16)，混合炉(3、3′)的出料口(16)与所述过滤炉(6)顶端的原料入口(17)相对应，过滤炉(6)的原料入口(17)处设有漏斗(5)，漏斗(5)内设有过滤层(20)，所述过滤炉(6)的上部设有过滤炉燃烧机(7)和过滤炉炉门(18)，过滤炉(6)的下部设有排渣口(19)，过滤炉(6)的底部设有浇铸流口(13)。
2.根据权利要求1所述的生产铸造铝硅合金设备，其特征在于所述混合炉(3)下部的外表面为向外凸起的圆弧面(25)，圆弧面(25)与多个托滚轮(21)相配合，多个托滚轮(21)安装在所述机座(4)的顶端，机座(4)的左端安装有至少一个顶升油缸(1)，每个顶升油缸(1)的活塞杆与所述混合炉(3)的左侧壁相连，每个顶升油缸(1)通过管路与液压控制装置相连。
3.根据权利要求2所述的生产铸造铝硅合金设备，其特征在于所述混合炉(3)和所述过滤炉(6)的内腔分别通过排风管(9)与外界相通，排风管(9)上串联有管蝶阀(15)、烟气冷却器(12)和风机(14)，所述顶升油缸(1)的数量为2-4个，多个所述托滚轮(21)分成二排布置，每个托滚轮(21)安装在滚轮轴(23)上，滚轮轴(23)分成二排沿纵向安装在所述机座(4)的顶端，每排所述托滚轮(21)的数量为4-10个，所述过滤层(20)采用10-20mm的铝硅渣制成，过滤层(20)的厚度为50-100mm。
4.根据权利要求1所述的生产铸造铝硅合金设备，其特征在于所述混合炉(3)下部的外表面为向外凸起的圆弧面(25)，圆弧面(25)与顶端具有凹弧的托板(22)相配合，托板(22)安装在所述机座(4)的顶端，机座(4)的左端安装有至少一个机械升降装置(24)，每个机械升降装置(24)的升降杆与所述混合炉(3′)的左侧壁相连，混合炉(3′)的右侧壁与多个支撑杆(26)的顶端相连，多个支撑杆(26)的底端分别与所述机座(4)铰接相连。
5.根据权利要求4所述的生产铸造铝硅合金设备，其特征在于所述过滤层(20)采用10-20mm的铝硅渣制成，过滤层(20)的厚度为50-100mm，所述混合炉(3)和所述过滤炉(6)的内腔分别通过排风管(9)与外界相通，排风管(9)上串联有管蝶阀(15)、烟气冷却器(12)和风机(14)。
6.根据权利要求5所述的生产铸造铝硅合金设备，其特征在于所述机械升降装置(24)的数量为2-4个，所述支撑杆(26)的数量为2-4个。
专利摘要一种生产铸造铝硅合金设备，包括机座，所述机座的左半部分可翻转倾斜地放置有混合炉，机座的右半部分放置有过滤炉，所述混合炉的上部设有混合炉燃烧机和混合炉炉门，混合炉顶部的右侧具有出料口，混合炉的出料口可与所述过滤炉顶端的原料入口相对应，过滤炉的原料入口处设有漏斗，漏斗内设有过滤层，所述过滤炉的上部设有过滤炉燃烧机和过滤炉炉门，过滤炉的下部设有排渣口，过滤炉的底部设有浇铸流口。其目的是提供一种工艺设备简单，可高效除去有害元素，能耗低，污染少，污染易治理，可利用电热法制取的铝硅合金生产各种牌号的铸造铝硅合金的生产铸造铝硅合金设备。
文档编号C22C21/02GK2905820SQ20062011373
公开日2007年5月30日 申请日期2006年4月29日 优先权日2006年4月29日
发明者谢奇, 张天清, 杨明生, 康朝阳, 张道临, 杨大伟, 程红星, 孙怀德, 甄瑞平 申请人:登封电厂集团铝合金有限公司