专利名称：有色金属熔炼、保温复合炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及有色金属铸造炉技术领域，尤其是指应用于黄杂铜再生的熔炼、保温复合炉。
背景技术：
目前，利用废杂铜生产黄铜棒的传统工艺，是先将原料在熔炼炉中进行熔炼，待铜液成分配置合格后再倒入保温炉进行连铸，由于倾炉转注时有大量的锌挥发而形成白色的氧化锌雾，这样既造成了金属损失，而且又对生产环境造成污染。从对锌雾产生的机理分析可知，铜液静置时会在表面形成一层氧化锌膜，这层膜阻碍了锌的进一步蒸发，但在倾炉转注时铜液受到扰动，破坏了氧化锌膜的完整性，使铜液直接和空气接触，造成锌的急剧蒸发，且其蒸发量的大小与铜液和空气接触的面积及时间有关。现有专利号为99238637.3发明名称为《有色金属熔炼保温炉》的中国发明专利，公开了一种炉型，结构包括保温室、熔化室和预热室，其特征在于各室通过耐热层分隔，又各设有通道通过阀门控制通联，使其三室既成为一体又独立存在，熔化室和保温室采用两个各自独立的加热源，保温和熔化可同时使用，又可单独使用。这种结构为标准的三段式铝熔炼炉，虽有一定的优点，但其缺点是有色金属熔液的转移不在全封闭过程中进行，熔化室的出口开在保温室熔液表面之上，这样做对铝产品而言问题不大(铝的特征是不易挥发)，但对黄铜等熔化温度较高且含挥发元素的合金，就免不了使铸造原料受到较大损失，并会对环境造成严重的污染，从而提高企业的生产和社会成本；因熔液不能在全封闭过程中转移，当熔炼炉中的熔液从保温炉再到连铸结晶器的过程中，会损失一定的热量，因此不得不在保温炉中补充更多的热能，这将进一步提高了企业的生产成本；另外上述的有色金属熔炼炉为燃气或燃油炉，用途有一定的局限性，且工作温度只有六、七百度，而利用废杂铜生产黄铜棒则需要一千度以上的高温(生产青铜时达一千三百多度)，该炉型根本无法实现；故所述结构还有待于进一步改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状而提供一种有色金属熔炼、保温复合炉，使有色金属熔液在转流过程中不与空气接触，能够有效避免易蒸发、易氧化金属的损耗，解决了金属熔体的吸气等对质量造成的不良影响。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为该有色金属熔炼、保温复合炉，包括有熔炼炉和保温炉，熔炼炉与保温炉之间设有通道，并在通道处设置有控制阀门，所述熔炼炉与保温炉各自独立地设有加热器，其特征在于通道的一端与熔炼炉的底部相连通，而通道的另一端与保温炉的底部相连通，且保温炉的出口设置于保温炉的底部。
上述保温炉其出口处设置有连铸结晶器。
作为改进，所述加热器可选择为分别固定在熔炼炉和保温炉底部下方的保温体内；该加热器可优选为可以使熔炼体温度达1500℃的工频感应加热器，而所述熔炼炉与保温炉即与加热器相适配的由高温耐火材料制成的熔炼炉和保温炉。
作为进一步改进，所述阀门可为调节阀门；该阀门可包括有阀体和阀杆，阀体横置于熔炼炉的底部，在阀体中部的上侧部，开有阀杆可伸入的插入腔，所述阀杆的下端可上下移动地插置于阀体插入腔中进行配合闭封，而阀杆的上部延伸出熔炼炉。所述阀杆可设计为中空的条形杆，其下端与耐高温的阻塞头相固定，以降低成本，该阻塞头的下端可随阀杆的上下移动而伸入或拔出插入腔，进而阻塞或导通阀体，而阀体的上端与杠杆相连接。而所述的阻塞头下端可采用圆锥体形状。
再改进，所述通道可选择为由耐高温材料制成的导管(31a)。
作为改进，所述加热器可优选为温度可达1500℃的电炉加热器，而所述熔炼炉与保温炉即与加热器相适配的由高温材料制成的熔炼炉和保温炉；所述通道可选择为具有良好耐高温和密封性的导管。
与现有技术相比，本发明采用将通道的一端与熔炼炉的底部相连通，而通道的另一端与保温炉的底部相连通，且保温炉的出口亦设置于保温炉的底部，这样当熔炼炉中的熔液转移到保温炉和连铸结晶器时均在全封闭状态下进行，熔液不与空气接触，从而有效地避免了易蒸发、易氧化金属的损耗以及对环境的污染，降低了原材料的成本，也避免了金属熔体的吸气等对质量造成的不良影响；又由于熔体的转移始终在封闭的熔液内进行，所以整个转移过程基本无降温损耗，为企业节省了相当的电能；还有本发明的熔炼炉在调配合金成分时与保温炉铸造互不干扰，故对合金成分的控制与原有分体式炉一致，可实现按炉配料，且其最高工作温度可达1500℃以上，所以工作范围广泛，适用于多种有色金属的生产，特别是由于熔炼炉不再倾炉翻转，方便了炉口除尘设施的有效利用，从根本上解决了生产环境恶劣的老大难问题；再有，本发明的阀门可以调节流量，所以对熔液的转液量能够控制自如，将进一步促进生产的灵活性和保证产品质量的稳定性；并且本发明熔炼炉与保温炉结构紧凑，占地面积小，工作可靠性好，操作简单方便、使用寿命长，故本发明是一种很有实用性的创新，值得推广应用。
图1为本发明实施例的结构剖视图；图2是图1中I部的放大图。
具体实施例方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1和图2所示，本实施例的有色金属熔炼、保温复合炉，包括有熔炼炉1和保温炉3，所述保温炉3其出口32处设置有连铸结晶器4。熔炼炉1与保温炉3之间设有通道31，该通道31是由良好耐高温材料制成的导管31a。在通道31处设置有控制阀门2，该阀门2是一种可调节流量大小的可调阀门，它包括有阀体24和阀杆22，阀体24横置于熔炼炉1的底部，在阀体24中部的上侧部开有阀杆22可伸入的插入腔25，所述阀杆22的下端可上下移动地插置于阀体24的插入腔25中，而阀杆22的上部延伸出熔炼炉1。所述阀杆22为中空的条形杆，其下端与耐高温的阻塞头23相固定，下端可随阀杆22的上下移动而伸入或拔出插入腔25，进而阻塞或导通阀体24。所述阻塞头23的下端采用圆锥体形状，从而更有利于密封。而阀体22的上端与杠杆21相连接。所述熔炼炉1与保温炉3各自独立地设有加热器11、33，该加热器11、33分别固定在熔炼炉1和保温炉3底部下方的保温体5内，见图1所示。且所述加热器11、33为温度可达1500℃以上的工频感应加热器，而所述熔炼炉1与保温炉3即与加热器11、33相适配的由高温耐火材料制成的熔炼炉1和保温炉3。所述通道31的一端与熔炼炉1的底部相连通，而通道31的另一端与保温炉3的底部相连通，且保温炉3的出口32亦设置于保温炉3的底部。
本发明的操作过程及原理如下本发明的有色金属熔炼、保温复合炉，在熔炼炉和保温炉之间设有通道，并安装有阀门装置。熔炼炉中的合金经炉前分析成份合格后，旋开控制阀门的阀杆，经通道向保温炉内放液，放到需要的程度后旋紧阀杆停止放液，这就实现了熔炼过程的间歇式转流，并且液流量的大小可根据生产需要随意调控。以黄铜棒生产为例进行说明，该技术的应用避免了熔体在转注时与空气的接触，使锌蒸发的难题迎刃而解，既保证了铜合金成份的稳定，又极大地减少了金属锌的损失，显著改善了生产环境。与传统的倾炉转注相比，在倾炉前后分别取样，经光谱分析测得锌的挥发损失在0.23～0.45％之间，仅以2004年本公司消耗的大约15万吨黄杂铜计(锌的平均含量为40％)，就可节约纯锌138～270吨，目前每吨锌的价格约为13200元，即相当于省下了182～356万元的原料费用；另外采用倾炉转注时，因炉子为分体结构，导致金属熔液转注的流程长、散热面积大，从而产生了明显的温降过程，同时倾炉动作还需要消耗一定的动力，数据测试显示，本发明的复合炉比倾炉转注炉每吨产品平均少耗电6.7kwh；再者由于不用倾动翻转，使炉体结构更加简单，不仅节省了一套液压倾炉装置，延长了炉子的使用寿命，减少了设备维修，而且使炉口的集尘罩结构更加简单，安装更加方便，使用更加有效，大大提高了熔炼烟气的收集效果。
权利要求
1.一种有色金属熔炼、保温复合炉，包括有熔炼炉(1)和保温炉(3)，熔炼炉(1)与保温炉(3)之间设有通道(31)，并在通道(31)处设置有控制阀门(2)，所述熔炼炉(1)与保温炉(3)各自独立地设有加热器(11、33)，其特征在于所述通道(31)的一端与熔炼炉(1)的底部相连通，而通道(31)的另一端与保温炉(3)的底部相连通，且保温炉(3)的出口(32)设置于保温炉(3)的底部。
2.根据权利要求1所述的有色金属熔炼、保温复合炉，其特征在于所述保温炉(3)其出口(32)处设置有连铸结晶器(4)。
3.根据权利要求2所述的有色金属熔炼、保温复合炉，其特征在于所述加热器(11、33)分别固定在熔炼炉(1)和保温炉(3)底部下方的保温体(5)内。
4.根据权利要求3所述的有色金属熔炼、保温复合炉，其特征在于所述加热器(11、33)为可以使熔炼体温度达1500℃的工频感应加热器，而所述熔炼炉(1)与保温炉(3)即与加热器(11、33)相适配的由高温耐火材料制成的熔炼炉(1)和保温炉(3)。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的有色金属熔炼、保温复合炉，其特征在于所述阀门(2)为调节阀门。
6.根据权利要求5所述的有色金属熔炼、保温复合炉，其特征在于所述阀门(2)包括有阀体(24)和阀杆(22)，所述阀体(24)横置于熔炼炉(1)的底部，在阀体(24)中部的上侧部，开有阀杆(22)可伸入的插入腔(25)，所述阀杆(22)的下端可上下移动地插置于阀体(24)插入腔(25)中进行闭封配合，而阀杆(22)的上部延伸出熔炼炉(1)。
7.根据权利要求6所述的有色金属熔炼、保温复合炉，其特征在于所述阀杆(22)为中空的条形杆，其下端与耐高温的阻塞头(23)相固定，该阻塞头(23)的下端可随阀杆(22)的上下移动而伸入或拔出插入腔(25)而阻塞或导通阀体(24)，而阀体(22)的上端与杠杆(21)相连接。
8.根据权利要求7所述的有色金属熔炼、保温复合炉，其特征在于所述的阻塞头(23)下端采用圆锥体形状。
9.根据权利要求1或2或3或4所述的有色金属熔炼、保温复合炉，其特征在于所述通道(31)是由耐高温材料制成的导管(31a)。
全文摘要
一种有色金属熔炼、保温复合炉，包括有熔炼炉(1)和保温炉(3)，熔炼炉(1)与保温炉(3)之间设有通道(31)，并在通道(31)处设置有控制阀门(2)，其特征在于所述通道(31)的一端与熔炼炉(1)的底部相连通，而通道(31)的另一端与保温炉(3)的底部相连通，且保温炉(3)的出口(32)亦设置于保温炉(3)的底部。与现有技术相比，本发明是在全封闭状态下转移金属熔液，即熔液不与空气接触，从而有效地避免了易蒸发、易氧化金属的损耗，降低了原材料成本，改善了生产环境，同时也避免了金属熔体的吸气等对质量造成的不良影响；本发明的熔炼炉在调配合金成分时与保温炉铸造互不干扰，故对合金成分的控制与原有分体式炉一致，可实现按炉配料，且其最高工作温度可达1500℃以上，适用于多种有色金属的生产，工作范围广泛。
文档编号F27B3/00GK1967124SQ20051006156
公开日2007年5月23日 申请日期2005年11月15日 优先权日2005年11月15日
发明者王永如, 方友良, 张学士, 洪燮平, 李红卫, 张建华, 丁国安, 楼春章, 邵高科, 朱云福 申请人:宁波金田铜业(集团)股份有限公司