一种用于铝液精炼的扒渣装置的制作方法

本发明涉及金属冶炼及工业窑炉设备技术领域，具体涉及一种用于铝液精炼的扒渣装置。

背景技术：

在铝业制造加工中，要将铝锭或废铝块熔融成铝液，是在大型的箱式熔炼炉内高温条件下进行的，因为未经熔炼过的铝锭或废铝块通常纯度较低，含有较多的杂质，待铝锭或废铝块熔成铝液后，在精炼的过程，一部分杂质沉淀在熔炼炉内，部分浮渣会漂浮在铝液表面，则需要对铝液进行扒渣净化处理，否则漂浮会严重影响铸件质量。

所以这些熔化后的浮渣必须在炉内清除干净，目前通常采用的扒渣方式是使用简易的前端带有漏勺的扒具进行打捞，人工握持扒具的把手，在铝液中来回推拉，使杂质进入漏勺，再将扒具从熔炼炉中取出，这样每次扒出的杂质很少，要达到铝液净化的效果用的时间较长，扒渣效果也不好。

技术实现要素：

本发明的目的即在于克服现有技术不足，提供一种用于铝液精炼的扒渣装置，主要解决现有铝锭在熔化炉内熔化精炼的过程，采用现有的扒渣设备及技术要达到铝液净化的效果用的时间较长，扒渣效果也不好的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于铝液精炼的扒渣装置，包括扒渣电机、扒渣操作杆、旋转扒渣头装置和扒渣头传动装置，所述扒渣操作杆为管状结构，在扒渣操作杆内设有传动轴，传动轴外端设有传动轴外端伞齿，传动轴内端设有传动轴内端伞齿，扒渣电机竖向设置在扒渣操作杆外端，扒渣电机的转动轴上设有电机伞齿，所述电机伞齿与传动轴外端伞齿啮合传动连接；

所述扒渣头传动装置包括传动连接箱体、升降传动轴、升降筒和旋转筒体，所述传动连接箱体外侧连接在扒渣操作杆内端上，在传动连接箱体内设有升降传动轴，所述升降传动轴通过两件轴承安装在传动连接箱体内，在升降传动轴上套设有升降传动轴伞齿，所述升降传动轴伞齿与传动轴内端伞齿啮合传动连接，升降传动轴下端部通过螺纹连接在升降筒内，所述旋转筒体套在升降传动轴下端部及升降筒上，所述升降筒被限位在旋转筒体内做升降移动，同时，在升降筒外壁上设有上限位环和下限位环，在上限位环和下限位环之间的旋转筒体内壁上设有升降筒限位环，旋转筒体上端转动安装在传动连接箱体下端部；

在旋转筒体下端部均布环绕设有三件旋转扒渣头装置，所述旋转扒渣头装置包括旋转扒渣连接筒和旋转扒渣头，所述旋转扒渣连接筒内端部插设在旋转筒体下端部设的安装口内，然后通过一根连接转轴插在旋转扒渣连接筒和旋转筒体下端部上，旋转扒渣连接筒外端封闭，在旋转扒渣连接筒上部开设有进渣口，所述旋转扒渣头套设在旋转扒渣连接筒上，旋转扒渣头包括转筒、条状叶片和弧形滤渣板，在转筒上均布环绕设有多件条状叶片，在两件条状叶片之间设有一片弧形滤渣板，在弧形滤渣板内侧面对应的转筒上设有转筒进渣口；

每件旋转扒渣头装置与升降筒下端之间设有收展拉杆件，升降筒通过升降控制三件旋转扒渣头装置展开或收合。

进一步的，所述扒渣操作杆内设有均布设有多件传动轴架设板，所述传动轴插设在传动轴架设板内。

进一步的，所述收展拉杆件包括竖向拉杆和横向拉杆，所述竖向拉杆下端固定连接在旋转扒渣连接筒内端部上，所述横向拉杆外端与竖向拉杆上端铰接，横向拉杆内端铰接升降筒下端头上。

进一步的，所述下限位环设置在横向拉杆与升降筒的交接点上方，当横向拉杆处于水平状态时，下限位环底面与横向拉杆顶面之间留有0-1mm间隙。

进一步的，所述升降筒下端封口。

进一步的，所述安装口下边对应的旋转筒体上设有支撑环，当旋转扒渣头装置水平展开后，支撑环支撑在旋转扒渣头装置的旋转扒渣连接筒上。

进一步的，所述旋转筒体下端活动套设有渣体收集筐。

进一步的，所述传动连接箱体包括上箱体和下箱体，所述上箱体一侧设有伞齿安装口，上箱体内设有伞齿安装腔体，在上箱体上端部和下端部分别设有轴承安装孔，在上箱体下端部还设有旋转筒体上限位止口；所述下箱体内设有旋转筒体安装孔，在下箱体上端设有旋转筒体下限位止口；上箱体和下箱体装配时，上箱体上的旋转筒体上限位止口与下箱体上的旋转筒体下限位止口对应扣合，再通过螺栓连接一体。

进一步的，所述旋转筒体上端头上设有限位挡环，限位挡环下方的旋转筒体上设有平面轴承，限位挡环对应安装在旋转筒体上限位止口内，平面轴承对应安装在旋转筒体下限位止口内。

进一步的，所述旋转扒渣连接筒包括方管接头段和扒渣圆管段，所述扒渣圆管段外端设有封闭堵板，扒渣圆管段内端设有法兰盘，所述方管接头段一端连接在法兰盘上，所述方管接头段另一端通过连接转轴连接在旋转筒体上；扒渣圆管段顶部设有进渣口；旋转扒渣头的转筒套在扒渣圆管段上转动。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种用于铝液精炼的扒渣装置，通过旋转筒体下端部均布环绕设有多个旋转扒渣头装置，在旋转筒体带动旋转扒渣头装置同步转动的过程中，旋转扒渣头装置上通过设计可转动的旋转扒渣头，旋转扒渣头上因为设有条状叶片和弧形滤渣板，旋转扒渣头装置在液面上转动时，通过铝液对条状叶片的作用力使旋转扒渣头在旋转扒渣连接筒上转动，在旋转扒渣头转动的过程，旋转扒渣头上设置的弧形滤渣板，不断将液面漂浮的浮渣及液面下方悬浮的渣体收集在弧形滤渣板的内侧面上，由于弧形滤渣板是弧面设计，在弧形滤渣板竖直状态或趋近于竖直状态，渣体会在弧形滤渣板的内侧面上向转筒方向滑动进入转筒进渣口，当转筒进渣口与旋转扒渣连接筒上部开设有进渣口对齐时，渣体就会进入旋转扒渣连接筒内被收集，从而实现扒渣作业；

2、本发明一种用于铝液精炼的扒渣装置，为了实现高效率扒渣，旋转扒渣头长度必须尽可能的长，多个旋转扒渣头装置的展开平面尽可能的接近于熔化池的液面，这样旋转筒体上的旋转扒渣头装置旋转几圈就可以实现高效扒渣，但是由于箱式熔化炉的炉门口尺寸限制，太长的旋转扒渣头装置无法通过炉门口，所以本发明设计了具有折叠功能的旋转扒渣头装置；由于旋转筒体与旋转扒渣头装置是同步转动的，所以要实现旋转扒渣头装置在旋转筒体折叠的机械结构是很难的，本发明创造性的设计了扒渣头传动装置，扒渣头传动装置包括传动连接箱体、升降传动轴、升降筒和旋转筒体，升降传动轴通过伞齿与传动轴配合传动，升降筒与升降传动轴螺纹连接设置在旋转筒体内，升降筒在旋转筒体内只能做升降移动，当升降传动轴带动升降筒在旋转筒体内升降时，旋转筒体是不会出现转动的，当升降筒上升或下降到设定位置时，升降筒就会与升降传动轴同步转动，如果设置升降筒与升降传动轴同步转动逆时针转动为完成旋转扒渣头装置收合，那么升降筒与升降传动轴同步转动顺时针转动为完成旋转扒渣头装置展开，可以开始扒渣作业；

3、本发明一种用于铝液精炼的扒渣装置，通过在旋转筒体下端活动套设有渣体收集筐，通过观察铝液面，无浮渣即可从炉膛内取出扒渣设备，这时首先需要将旋转扒渣头装置收合，在旋转扒渣头装置收合过程，每件旋转扒渣头装置绕连接转轴转动，每件旋转扒渣头装置的旋转扒渣连接筒内端出口会倾斜向下将渣体导入旋转筒体内，在通过旋转筒体汇集到渣体收集筐内，每次扒渣后只需清洗渣体收集筐就可下次再使用，所以旋转扒渣头装置的折叠不光是为了实现收合，还是为了收集渣体，便于对扒出的浮渣集中处理，真正的实现扒渣自动化，便捷化，大量减少了工人的劳动强度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明一种用于铝液精炼的扒渣装置的展开状态结构示意图；

图2为本发明旋转扒渣头装置环绕阵列状态结构示意图；

图3为本发明旋转扒渣头装置处于合拢状态结构示意图；

图4为本发明旋转扒渣头装置的结构示意图；

图5为本发明旋转扒渣连接筒的结构示意图；

图6为本发明旋转扒渣头的结构示意图；

图7为本发明旋转扒渣头的端面结构示意图；

图8为本发明传动连接箱体的结构示意图；

图9为本发明上箱体的结构示意图；

图10为本发明下箱体的结构示意图；

附图中标记及对应的零部件名称：

1-扒渣电机，2-扒渣操作杆，3-旋转扒渣头装置，4-扒渣头传动装置，5-传动轴，6-传动轴外端伞齿，7-传动轴内端伞齿，8-电机伞齿，9-传动连接箱体，10-升降传动轴，11-升降筒，12-旋转筒体，13-轴承，14-升降传动轴伞齿，15-上限位环，16-下限位环，17-升降筒限位环，18-旋转扒渣连接筒，19-旋转扒渣头，20-安装口，21-进渣口，22-转筒，23-条状叶片，24-弧形滤渣板，25-转筒进渣口，26-轴架设板，27-竖向拉杆，28-横向拉杆，29-支撑环，30-渣体收集筐，31-上箱体，32-下箱体，33-伞齿安装口，34-伞齿安装腔体，35-轴承安装孔，36-旋转筒体上限位止口，37-旋转筒体安装孔，38-旋转筒体下限位止口，39-限位挡环，40-平面轴承，41-方管接头段，42-扒渣圆管段，43-封闭堵板，44-法兰盘，45-连接转轴。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1-10所示，本发明一种用于铝液精炼的扒渣装置，包括扒渣电机1、扒渣操作杆2、旋转扒渣头装置3和扒渣头传动装置4，由于本发明结构部件是在高温环境下工作的，所以材质尽量选择不锈钢或耐高温材质，图1中所述扒渣操作杆2为管状结构，采用不锈钢管制成，在扒渣操作杆2内设有传动轴5，传动轴5外端设有传动轴外端伞齿6，传动轴5内端设有传动轴内端伞齿7，扒渣电机1竖向设置在扒渣操作杆2外端，扒渣电机1的转动轴上设有电机伞齿8，所述电机伞齿8与传动轴外端伞齿6啮合传动连接；扒渣电机1采用伺服电机，转速在60转每分钟左右，传递到扒渣头传动装置4每分钟有30转就可以，不需要太快转速。

如图3所示，所述扒渣头传动装置4包括传动连接箱体9、升降传动轴10、升降筒11和旋转筒体12，所述传动连接箱体9外侧连接在扒渣操作杆2内端上，在传动连接箱体9内设有升降传动轴10，所述升降传动轴10通过两件轴承13安装在传动连接箱体9内，在升降传动轴10上套设有升降传动轴伞齿14，所述升降传动轴伞齿14与传动轴内端伞齿7啮合传动连接，升降传动轴10下端部通过螺纹连接在升降筒11内，升降筒11下端封口，避免扒渣时金属液进入升降筒11内。所述旋转筒体12套在升降传动轴10下端部及升降筒11上，所述升降筒11被限位在旋转筒体12内做升降移动，同时，在升降筒11外壁上设有上限位环15和下限位环16，在上限位环15和下限位环16之间的旋转筒体12内壁上设有升降筒限位环17，旋转筒体12上端转动安装在传动连接箱体9下端部；本发明一种用于铝液精炼的扒渣装置，为了实现高效率扒渣，旋转扒渣头19长度必须尽可能的长，多个旋转扒渣头装置3的展开平面尽可能的接近于熔化池的液面，这样旋转筒体12上的旋转扒渣头装置3旋转几圈就可以实现高效扒渣，但是由于箱式熔化炉的炉门口尺寸限制，太长的旋转扒渣头装置3无法通过炉门口，所以本发明设计了具有折叠功能的旋转扒渣头装置3；由于旋转筒体12与旋转扒渣头装置3是同步转动的，所以要实现旋转扒渣头装置3在旋转筒体12折叠的机械结构是很难的，本发明创造性的设计了扒渣头传动装置4，扒渣头传动装置4包括传动连接箱体9、升降传动轴10、升降筒11和旋转筒体12，升降传动轴10通过伞齿与传动轴5配合传动，升降筒11与升降传动轴10螺纹连接设置在旋转筒体12内，升降筒11在旋转筒体12内只能做升降移动，当升降传动轴10带动升降筒11在旋转筒体12内升降时，旋转筒体12是不会出现转动的，当升降筒11上升或下降到设定位置时，升降筒11就会与升降传动轴10同步转动，如果设置升降筒11与升降传动轴10同步转动逆时针转动为完成旋转扒渣头装置3收合，那么升降筒11与升降传动轴10同步转动顺时针转动为完成旋转扒渣头装置3展开，可以开始扒渣作业。

在旋转筒体12下端部均布环绕设有三件旋转扒渣头装置3，如图4所示，所述旋转扒渣头装置3包括旋转扒渣连接筒18和旋转扒渣头19，所述旋转扒渣连接筒18内端部插设在旋转筒体12下端部设的安装口20内，三个安装口20呈长条状均布环绕在旋转筒体12下端部，安装口20的尺寸宽度基本与方管接头段41宽度一致，安装口20长度下边口是固定的，上边口根据实际情况定，主要看旋转扒渣头装置3与旋转筒体12贴合的远近，设计靠的紧密点，在旋转扒渣头装置3收合时，条状叶片23和弧形滤渣板24可以对应临时插在安装口20，这样便于放入小的炉门口，然后通过一根连接转轴45插在旋转扒渣连接筒18和旋转筒体12下端部上，旋转扒渣连接筒18外端封闭，在旋转扒渣连接筒18上部开设有进渣口21，所述旋转扒渣头19套设在旋转扒渣连接筒18上，旋转扒渣头19包括转筒22、条状叶片23和弧形滤渣板24，在转筒22上均布环绕设有多件条状叶片23，一般设置四件条状叶片23，在两件条状叶片23之间设有一片弧形滤渣板24，弧形滤渣板24与转筒22连接位置近似平板结构，在外端近似1/4圆弧板结构，便于过滤浮渣，在弧形滤渣板24内侧面(内弧面)对应的转筒22上设有转筒进渣口25；本发明一种用于铝液精炼的扒渣装置，通过旋转筒体12下端部均布环绕设有多个旋转扒渣头装置3，在旋转筒体12带动旋转扒渣头装置3同步转动的过程中，旋转扒渣头装置3上通过设计可转动的旋转扒渣头19，旋转扒渣头19上因为设有条状叶片23和弧形滤渣板24，旋转扒渣头装置3在液面上转动时，通过铝液对条状叶片23的作用力使旋转扒渣头19在旋转扒渣连接筒18上转动，在旋转扒渣头19转动的过程，旋转扒渣头19上设置的弧形滤渣板24，不断将液面漂浮的浮渣及液面下方悬浮的渣体收集在弧形滤渣板24的内侧面上，由于弧形滤渣板24是弧面设计，在弧形滤渣板24竖直状态或趋近于竖直状态，渣体会在弧形滤渣板24的内侧面上向转筒22方向滑动进入转筒进渣口25，当转筒进渣口25与旋转扒渣连接筒18上部开设有进渣口21对齐时，渣体就会进入旋转扒渣连接筒18内被收集，从而实现扒渣作业。

每件旋转扒渣头装置3与升降筒11下端之间设有收展拉杆件，升降筒10通过升降控制三件旋转扒渣头装置3展开或收合。

所述扒渣操作杆2内设有均布设有多件传动轴架设板26，所述传动轴5插设在传动轴架设板26内。扒渣操作杆2的长度基本和传动轴5的长度一致，传动轴5较细，并且采用实心结构，所以必须采用多件传动轴架设板26进行限位。

所述收展拉杆件包括竖向拉杆27和横向拉杆28，所述竖向拉杆27下端固定连接在旋转扒渣连接筒18内端部上，所述横向拉杆28外端与竖向拉杆27上端铰接，横向拉杆28内端铰接升降筒11下端头上。收展拉杆件的作用，一是为了连接升降筒11与旋转扒渣头装置3，通过升降筒11升降控制旋转扒渣头装置3展开或合拢，另一个作用，收展拉杆件这种结构设计，在旋转扒渣头装置3展开时，通过下限位环16对横向拉杆28的限位，从而使竖向拉杆27和横向拉杆28限位成l型，这样旋转扒渣头装置3在展开转动时就被固定，防止旋转扒渣头装置3出现晃动影响扒渣作业。

所述下限位环16设置在横向拉杆28与升降筒11的交接点上方，当横向拉杆28处于水平状态时，下限位环16底面与横向拉杆28顶面之间留有0-1mm间隙，这个间隙尽量设计的小点，便于下限位环16对横向拉杆28的限位，但必须保证横向拉杆28与升降筒11的交接转动正常运行。

所述安装口20下边对应的旋转筒体12上设有支撑环29，当旋转扒渣头装置3水平展开后，支撑环29支撑在旋转扒渣头装置3的旋转扒渣连接筒18上。

图3所示，所述旋转筒体12下端活动套设有渣体收集筐30。本发明一种用于铝液精炼的扒渣装置，通过在旋转筒体12下端活动套设有渣体收集筐30，渣体收集筐30是网格板制成的，通过观察铝液面，无浮渣即可从炉膛内取出扒渣设备，这时首先需要将旋转扒渣头装置3收合，在旋转扒渣头装置3收合过程，每件旋转扒渣头装置3绕连接转轴21转动，每件旋转扒渣头装置3的旋转扒渣连接筒18内端出口会倾斜向下将渣体导入旋转筒体12内，在通过旋转筒体12汇集到渣体收集筐30内，每次扒渣后只需清洗渣体收集筐30就可下次再使用，所以旋转扒渣头装置3的折叠不光是为了实现收合，还是为了收集渣体，便于对扒出的浮渣集中处理，真正的实现扒渣自动化，便捷化，大量减少了工人的劳动强度。在扒渣时可以将精炼添加剂放入渣体收集筐30内，这样在扒渣和精炼就可以同时完成。

如图8-10所示，所述传动连接箱体9包括上箱体31和下箱体32，所述上箱体31一侧设有伞齿安装口33，上箱体31内设有伞齿安装腔体34，在上箱体31上端部和下端部分别设有轴承安装孔35，在上箱体31下端部还设有旋转筒体上限位止口36；所述下箱体32内设有旋转筒体安装孔37，在下箱体32上端设有旋转筒体下限位止口38；上箱体31和下箱体32装配时，上箱体31上的旋转筒体上限位止口36与下箱体上的旋转筒体下限位止口38对应扣合，再通过螺栓连接一体。

所述旋转筒体12上端头上设有限位挡环39，限位挡环39下方的旋转筒体12上设有平面轴承40，限位挡环39对应安装在旋转筒体上限位止口36内，平面轴承40对应安装在旋转筒体下限位止口38内。通过限位挡环39和平面轴承40使旋转筒体12可以吊挂在传动连接箱体9上自由转动。

所述旋转扒渣连接筒18包括方管接头段41和扒渣圆管段42，所述扒渣圆管段42外端设有封闭堵板43，扒渣圆管段42内端设有法兰盘44，所述方管接头段41一端连接在法兰盘44上，所述方管接头段41另一端通过连接转轴45连接在旋转筒体12上；扒渣圆管段42顶部设有进渣口21；旋转扒渣头19的转筒22套在扒渣圆管段42上转动。

本发明一种用于铝液精炼的扒渣装置，使用时，检查渣体收集筐30是否清洗干净，在旋转扒渣头装置3处于合拢状态，将带有旋转扒渣头装置3一端通过炉门口伸入炉膛内，根据设定，使扒渣电机1正转，此时，升降筒11在旋转筒体12内处于升高状态，当扒渣电机1正转时，升降传动轴10通过螺纹连接带动升降筒11在旋转筒体12内下降，旋转筒体12没有转动，当上限位环15抵在设定位置的升降筒限位环17时，升降筒11无法继续下降，此时旋转扒渣头装置3会在炉膛内完全展开，处于水平状态，升降传动轴10继续转动，升降传动轴10就会带动升降筒11和旋转筒体12同步转动，进而也会带动三件旋转扒渣头装置3转动，此时将旋转扒渣头装置3放置在铝液面上，即旋转扒渣头装置3一半左右在液面下，开始扒渣作业，工人只需操作扒渣操作杆2使三件旋转扒渣头装置3形成的扒渣工作面在液面上来回移动，尽可能的达到所以的液面，通过观察，发现铝液表面没有浮渣，关闭扒渣电机1，再使旋转扒渣头装置3离开铝液面，开启扒渣电机1反转，升降传动轴10就会带动升降筒11升高，此时，旋转筒体12不发生转动(实际中，在收拢旋转扒渣头装置3时，由于惯性，旋转筒体12可能会发生反转几圈，但不会影响正常收拢，因为升降传动轴10与升降筒11是处于松动状态，所以是正常现象)，当观察旋转扒渣头装置3出现反转时，即完成收拢旋转扒渣头装置3，将扒渣装置从炉膛取出，取下渣体收集筐30进行清洗(小心高温)，即完成扒渣作业。

通过上述方案实施，本发明一种用于铝液精炼的扒渣装置，很好的解决了现有铝锭在熔化炉内熔化精炼的过程，采用现有的扒渣设备及技术要达到铝液净化的效果用的时间较长，扒渣效果也不好的问题。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。