一种定量保温铝液熔化炉的制作方法

本发明属于工业加工设备技术领域；具体是一种定量保温铝液熔化炉。

背景技术：

熔化炉采用200-2500hz中频电源进行感应加热，功率范围为20-2500kw，根据其特点亦可称为中频电炉。主要用于贵金属如黄金、铂金、银，铜，铁，不锈钢，铝合金，铝等其它金属的熔炼和提温，是大学实验室，研究所，手饰加工，精铸件加工的理想设备。

目前，现有的熔化炉大多采用单层壳体，从而极易导致熔化炉内部的温度通过壳体流失到外界环境中，使得熔化炉保温效果较差；熔化炉采用单坩埚结构，即坩埚既用于熔化铝材，又用来对铝液进行保温和定量铝液，传统的熔化炉对铝液进行定量，大多采用人工观察，从而导致铝液含量，确定不准确，影响工业制造，同时，采用单坩埚，不仅使熔化的铝液中含有未熔化的铝渣，同时，当铝液含量超标时，需要关闭熔化炉，并将多余铝液人工清出装置，之后再启动熔化炉，操作极其麻烦，同时，熔化炉的频繁开关导致资源的浪费，熔化产生的热气，传统熔化炉并没有对其进行利用，从而使其能量资源得到浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种定量保温铝液熔化炉，以解决现有熔化炉保温能力差，定量精度低，操作复杂，浪费资源的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种定量保温铝液熔化炉，包括炉底支撑架、铝液输出口、熔炉壳、电路控制中心、铝融化坩埚、伸缩支撑杆、热能回收装置、排气管、上盖、铝料推送装置、电磁线圈、送料传动装置、铝保温坩埚、载料箱，所述炉底支撑架设于熔炉壳下端面上，所述熔炉壳上端面上设有上盖，所述上盖通过伸缩支撑杆与熔炉壳连接，所述伸缩支撑杆一端连接于上盖下端面上，另一端设于熔炉壳上端面，且穿透熔炉壳上端面伸于熔炉壳内侧，所述铝保温坩埚上端设有铝融化坩埚，所述铝融化坩埚外侧设有电磁线圈，所述铝融化坩埚以及铝保温坩埚皆设于熔炉壳内侧，所述熔炉壳外侧壁下端设有铝液输出口，且所述铝液输出口穿透熔炉壳外壳与铝保温坩埚连接，所述熔炉壳外侧壁上端设有排气管，所述排气管穿透熔炉壳外侧壁与铝融化坩埚连接，所述热能回收装置套于排气管上，且与铝保温坩埚连接，所述电路控制中心设于熔炉壳外侧壁上，所述电路控制中心与电磁线圈连接，所述送料传动装置设于熔炉壳外侧壁上，所述送料传动装置与电路控制中心分别设于熔炉壳两侧，所述载料箱与送料传动装置连接；

所述铝液输出口上安装有控制阀，所述控制阀用于控制铝液输送；

所述电磁线圈为上大下小的螺旋状，所述电磁线圈套于铝融化坩埚外侧壁上。

进一步地，所述熔炉壳包括炉底通孔、内壳体、外壳体、内壳体底面，所述内壳体设于外壳体内侧，所述炉底通孔设于内壳体下端面，且所述炉底通孔连接内壳体与外壳体下端面，所述内壳体与外壳体上端面相互连接，所述内壳体底面为内凹的斜面；

所述内壳体与外壳体之间为真空状态，伸缩支撑杆一端固定于内壳体与外壳体之间，所述内壳体采用耐高温陶瓷材料，所述外壳体采用钛合金材料。

进一步地，所述电路控制中心内设有外壳、单片机、变频器、外接电源线、控制开关以及电路板，所述单片机以及变频器皆设于电路板上，所述控制开关一端设于电路控制中心的外壳上，另一端设于电路板上，所述电路板通过外接电源线与外界电源连接，所述变频器与电磁线圈连接，所述控制开关为plc触屏控制器，所述plc触屏控制器为现有技术，采用苏州美禾威科技公司生产的型号为mhw-6043-1010mr/mt的4.3寸触摸屏plc一体机，所述单片机内设有酷睿i57500k处理器，所述变频器采用施耐德公司生产的atv71hc25n4z型250kw通用型变频器。

进一步地，所述铝融化坩埚包括出气孔、载料网、电机、阀芯通孔、阀芯、转动轴以及坩埚，所述坩埚固定于内壳体内侧壁上，所述出气孔设于坩埚内侧壁上侧，所述出气孔与排气管连接，所述阀芯通孔设于阀芯上，且贯穿阀芯，所述阀芯两侧设有转动轴，两侧所述转动轴连线与阀芯通孔呈90°相交，所述阀芯通过转动轴固定于坩埚下端面内，所述电机内嵌于坩埚下端面内，且所述电机输出轴与阀芯一侧转动轴连接；

所述电机与电路控制中心内的电路板电性连接；

所述铝保温坩埚内侧上端面上固定有激光液面检查仪，所述激光液面检查仪与电路控制中心的电路板电性连接，所述激光液面检查仪采用石家庄新方向生产的xym-4型的激光液位计。

进一步地，所述伸缩支撑杆为液压伸缩杆，所述液压伸缩杆活塞杆连接于上盖下端面上，所述液压伸缩杆套筒设于内壳体与外壳体之间。

进一步地，所述铝料推送装置包括第一链条齿轮、链条、推板、推板连接块、第二链条齿轮、推送电机以及推板挡轨，所述推板挡轨设于推板两端，且推板挡轨固定于熔炉壳上端面上，推板挡轨上设有凹槽，所述推板与推板挡轨接触的两端上设有推板连接块，所述推板连接块设于推板挡轨凹槽内，所述第一链条齿轮通过转动轴固定于推板挡轨内侧一端，所述第二链条齿轮通过转动轴固定于推板挡轨内侧另一端，所述推送电机设于推板挡轨内侧，且所述推送电机输出轴与第二链条齿轮转动轴连接，所述第一链条齿轮与第二链条齿轮上套有链条，所述链条下端外侧面与推板连接块固定；

所述推送电机与电路控制中心的电路板电性连接。

进一步地，所述送料传动装置包括传动转动轴、传动卷带、传动轨道、传动轨道支撑杆、卷轮、传动皮带轮、传动轴、驱动皮带轮以及传动皮带，所述传动转动轴设于载料箱两侧，所述传动转动轴通过传动卷带与卷轮连接，所述卷轮通过传动轴设于传动轨道支撑杆上，且其中一个卷轮通过传动轴与传动皮带轮连接，所述传动轨道支撑杆设于传动轨道上，所述传动轨道设于熔炉壳侧壁上，所述传动轨道上设有内槽，所述载料箱两侧与传动轨道内槽连接，且与传动轨道内槽转动滑动连接，所述载料箱其中一侧的传动轨道外侧壁上内嵌有电机，所述电机输出轴上设有驱动皮带轮，所述驱动皮带轮与传动轴通过传动皮带连接；

所述传动轨道侧壁上的电机与电路控制中心的电路板电性连接。

进一步地，所述热能回收装置包括低温水蒸气入口、水蒸气、高温水蒸气出口、水蒸气热交换管道、低温蒸汽输送机、导热鳍片、以及回收装置外壳，所述排气管设于回收装置外壳内，所述回收装置外壳内的排气管外侧壁上设有导热鳍片，所述回收装置外壳与排气管之间设有水蒸气，所述回收装置外壳下端设有低温水蒸气入口，所述回收装置外壳上端设有高温水蒸气出口，所述高温水蒸气出口通过管道与水蒸气热交换管道一端连接，所述低温水蒸气入口通过管道与水蒸气热交换管道另一端连接，所述低温蒸汽输送机设于低温水蒸气入口与水蒸气热交换管道另一端之间的管道上；

所述水蒸气热交换管道设于铝保温坩埚内侧，所述水蒸气热交换管道为水平螺旋状，且所述水蒸气热交换管道外表面设有均匀分布的导热鳍片；

所述低温蒸汽输送机与电路控制中心的电路板电性连接。

本发明的有益效果：本发明采用双层壳体，从而有效阻断熔化炉与外界环境的接触，从而避免熔化炉内部温度流失到外界环境中，本发明的双层壳体结构有效的避免传统熔化炉保温效果较差的情况，同时本发明内壳采用耐高温陶瓷，外壳采用钛合金，从而有效避免熔化炉内部的温度通过壳体传导至外部，从而进一步的提高设备的保温能力；本发明采用双坩埚结构，其上端坩埚用于熔化铝材，下端坩埚用于保温和定量铝液，该结构定量精准，无需再铝液超量时，排除多余铝液，同时本发明可在一次熔化过程中进行多次定量，定量准确，操作简单，同时本发明在上端坩埚中采用了载料网，该载料网可以避免未熔化的铝渣进入铝液中，保证了熔化的铝液更加纯净，本发明增加了热量回收装置，将熔化铝材过程中产生的热气的热量加热蒸汽，是低温蒸汽转换成高温蒸汽，并将高温蒸汽输送至下端坩埚中，从而对铝液进行保温，热量回收装置不仅增强本发明的保温能力，同时对能量进行再利用，提高了能量的利用率，节约了资源，进而节省加工成本，提高了经济效益；本发明采用单片机、plc触屏控制器以及激光液面检查仪，从而对铝液的含量进行有效的直观的了解，同时，可以通过plc触屏控制器对铝液进行定量，并通过单片机以及激光液面检查仪对铝液的含量进行控制，当铝液含量能够准确自动的保持在指定含量上，避免人工控制。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种定量保温铝液熔化炉的总体结构示意图；

图2是本发明一种定量保温铝液熔化炉的熔炉壳结构示意图；

图3是本发明一种定量保温铝液熔化炉的铝融化坩埚结构示意图；

图4是本发明一种定量保温铝液熔化炉的铝料推送装置结构示意图；

图5是本发明一种定量保温铝液熔化炉的热能回收装置的结构示意图；

图6是本发明一种定量保温铝液熔化炉的水蒸气热交换管道的结构示意图；

图7是本发明一种定量保温铝液熔化炉的送料传动装置结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1-7所示，一种定量保温铝液熔化炉，包括炉底支撑架1、铝液输出口2、熔炉壳3、电路控制中心4、铝融化坩埚5、伸缩支撑杆6、热能回收装置7、排气管8、上盖9、铝料推送装置10、电磁线圈11、送料传动装置12、铝保温坩埚13、载料箱14，炉底支撑架1设于熔炉壳3下端面上，熔炉壳3上端面上设有上盖9，上盖9通过伸缩支撑杆6与熔炉壳3连接，伸缩支撑杆6一端连接于上盖9下端面上，另一端设于熔炉壳3上端面，且穿透熔炉壳3上端面伸于熔炉壳3内侧，铝保温坩埚13上端设有铝融化坩埚5，铝融化坩埚5外侧设有电磁线圈11，铝融化坩埚5以及铝保温坩埚13皆设于熔炉壳3内侧，熔炉壳3外侧壁下端设有铝液输出口2，且铝液输出口2穿透熔炉壳3外壳与铝保温坩埚13连接，熔炉壳3外侧壁上端设有排气管8，排气管8穿透熔炉壳3外侧壁与铝融化坩埚5连接，热能回收装置7套于排气管8上，且与铝保温坩埚13连接，电路控制中心4设于熔炉壳3外侧壁上，电路控制中心4与电磁线圈11连接，送料传动装置12设于熔炉壳3外侧壁上，送料传动装置12与电路控制中心4分别设于熔炉壳3两侧，载料箱14与送料传动装置12连接。

铝液输出口2上安装有控制阀，控制阀用于控制铝液输送。

电磁线圈11为上大下小的螺旋状，电磁线圈11套于铝融化坩埚5外侧壁上。

如图2所示，熔炉壳3包括炉底通孔31、内壳体32、外壳体33、内壳体底面34，内壳体32设于外壳体33内侧，炉底通孔31设于内壳体32下端面，且炉底通孔31连接内壳体32与外壳体33下端面，内壳体32与外壳体33上端面相互连接，内壳体底面34为内凹的斜面。

内壳体32与外壳体33之间为真空状态，伸缩支撑杆6一端固定于内壳体32与外壳体33之间，内壳体32采用耐高温陶瓷材料，外壳体采用钛合金材料。

电路控制中心4内设有外壳、单片机、变频器、外接电源线、控制开关以及电路板，单片机以及变频器皆设于电路板上，控制开关一端设于电路控制中心4的外壳上，另一端设于电路板上，电路板通过外接电源线与外界电源连接，变频器与电磁线圈11连接，控制开关为plc触屏控制器，plc触屏控制器为现有技术，采用苏州美禾威科技公司生产的型号为mhw-6043-1010mr/mt的4.3寸触摸屏plc一体机，单片机内设有酷睿i57500k处理器，变频器采用施耐德公司生产的atv71hc25n4z型250kw通用型变频器。

如图3所示，铝融化坩埚5包括出气孔51、载料网52、电机53、阀芯通孔54、阀芯55、转动轴56以及坩埚57，坩埚57固定于内壳体32内侧壁上，出气孔51设于坩埚57内侧壁上侧，出气孔51与排气管8连接，阀芯通孔54设于阀芯55上，且贯穿阀芯55，阀芯55两侧设有转动轴56，两侧转动轴56连线与阀芯通孔54呈90°相交，阀芯55通过转动轴56固定于坩埚57下端面内，电机53内嵌于坩埚57下端面内，且电机53输出轴与阀芯55一侧转动轴56连接。

电机53与电路控制中心4内的电路板电性连接。

铝保温坩埚13内侧上端面上固定有激光液面检查仪，激光液面检查仪与电路控制中心4的电路板电性连接，激光液面检查仪采用石家庄新方向生产的xym-4型的激光液位计。

伸缩支撑杆6为液压伸缩杆，液压伸缩杆活塞杆连接于上盖9下端面上，液压伸缩杆套筒设于内壳体32与外壳体33之间。

如图4所示，铝料推送装置10包括第一链条齿轮101、链条102、推板103、推板连接块104、第二链条齿轮105、推送电机106以及推板挡轨107，推板挡轨107设于推板103两端，且推板挡轨107固定于熔炉壳3上端面上，推板挡轨107上设有凹槽，推板103与推板挡轨107接触的两端上设有推板连接块104，推板连接块104设于推板挡轨107凹槽内，第一链条齿轮101通过转动轴固定于推板挡轨107内侧一端，第二链条齿轮105通过转动轴固定于推板挡轨107内侧另一端，推送电机106设于推板挡轨107内侧，且推送电机106输出轴与第二链条齿轮105转动轴连接，第一链条齿轮101与第二链条齿轮105上套有链条102，链条102下端外侧面与推板连接块104固定。

推送电机106与电路控制中心4的电路板电性连接。

如图7所示，送料传动装置12包括传动转动轴121、传动卷带122、传动轨道123、传动轨道支撑杆124、卷轮125、传动皮带轮126、传动轴127、驱动皮带轮128以及传动皮带129，传动转动轴121设于载料箱14两侧，传动转动轴121通过传动卷带122与卷轮125连接，卷轮125通过传动轴127设于传动轨道支撑杆124上，且其中一个卷轮125通过传动轴127与传动皮带轮126连接，传动轨道支撑杆124设于传动轨道123上，传动轨道123设于熔炉壳3侧壁上，传动轨道123上设有内槽，载料箱14两侧与传动轨道123内槽连接，且与传动轨道123内槽转动滑动连接，载料箱14其中一侧的传动轨道123外侧壁上内嵌有电机，电机输出轴上设有驱动皮带轮128，驱动皮带轮128与传动轴127通过传动皮带129连接。

传动轨道123侧壁上的电机与电路控制中心4的电路板电性连接。

如图5所示，热能回收装置7包括低温水蒸气入口71、水蒸气72、高温水蒸气出口73、水蒸气热交换管道74、低温蒸汽输送机75、导热鳍片76、以及回收装置外壳77，排气管8设于回收装置外壳77内，回收装置外壳77内的排气管8外侧壁上设有导热鳍片76，回收装置外壳77与排气管8之间设有水蒸气72，回收装置外壳77下端设有低温水蒸气入口71，回收装置外壳77上端设有高温水蒸气出口73，高温水蒸气出口73通过管道与水蒸气热交换管道74一端连接，低温水蒸气入口71通过管道与水蒸气热交换管道74另一端连接，低温蒸汽输送机75设于低温水蒸气入口71与水蒸气热交换管道74另一端之间的管道上。

如图6所示，水蒸气热交换管道74设于铝保温坩埚13内侧，水蒸气热交换管道74为水平螺旋状，且水蒸气热交换管道74外表面设有均匀分布的导热鳍片。

低温蒸汽输送机75与电路控制中心4的电路板电性连接。

定量保温铝液熔化炉包括如下工作步骤：

1）将铝材放入载料箱14中，通过plc触屏控制器控制传动轨道123侧壁上的电机启动，带动驱动皮带轮128转动，通过传动皮带129带动传动皮带轮126，从而带动卷轮125转动，卷轮125转动使传动卷带122被卷入卷轮125上，从而拉动载料箱14上移，当载料箱14到达传动轨道123顶端，此时，卷轮125继续收缩，促使载料箱14绕着载料箱14与传动轨道123接触处转动，使载料箱14内的铝材倒入熔炉壳3上端面上；

2）此时，电路控制中心4控制推送电机106正向转动，从而带动链条102转动，进而带动推板连接块104向推送电机106一端移动，从而带动推板103由熔炉壳3外侧向熔炉壳3内侧方向移动，从而使放置于熔炉壳3上端面上的铝材被推入熔炉壳3内侧的铝融化坩埚5中，掉入铝融化坩埚5内侧的载料网52上；

3）此时，伸缩支撑杆6收缩，使上盖9下移，直至上盖9覆盖在熔炉壳3上；

4）此时，电路控制中心4通过变频器向11内通入突变的交流电，从而使载料网52上的铝材内部产生涡流，铝材融化，融化的铝材由载料网52上的缝隙流入铝融化坩埚5内侧底面上；

5）此时，电路控制中心4控制电机53转动，使阀芯55上的阀芯通孔54竖直，使铝融化坩埚5的内侧底面与铝保温坩埚13贯通，此时铝融化坩埚5内侧底面上铝液由阀芯通孔54流入铝保温坩埚13内；

6）融化铝材时产生的热气进入排气管8中，之后到达热能回收装置7，排气管8内的温度通过导热鳍片76加热回收装置外壳77内部的低温水蒸气，使低温水蒸气变成高温水蒸气，之后通过高温水蒸气出口73进入水蒸气热交换管道74内；

7）铝液流入铝保温坩埚13内，与铝保温坩埚13内部的水蒸气热交换管道74接触，通过水蒸气热交换管道74的加热，使铝液始终保温，高温水蒸气被冷却后，通过低温蒸汽输送机75继续输送至水蒸气热交换管道74，依次循环；

8）同时，铝保温坩埚13内侧上端的激光液面检查仪启动，对铝液液面进行监控，并将数据传输至单片机以及plc控制器的触摸屏上，当铝液液面到达预设值时，单片机控制电机53转动，使阀芯55上的阀芯通孔54被转到侧面，从而阻断铝融化坩埚5内的铝液进入铝保温坩埚13内；

9）当需要输出铝液时，打开铝液输出口2上的控制阀，使铝保温坩埚13内的铝液流出装置。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。