专利名称：一种铝混合炉出铝口结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及电解铝生产领域熔铸工序用的铝混合炉，特别是涉及一种铝混合炉的
出铝口结构。
背景技术：
在电解铝生产过程中，铝混合炉是其熔铸工序的关键设备之一。在电解槽内完成 电解过程而生产出的高温铝液，由真空抬包吸出并运送到熔铸车间，注入铝混合炉进行保 温、均质、造渣、添加合金元素等处理后，由铝混合炉的出铝口排出，经流槽放流到连续铸锭 机，生产出铝锭-电解生产成品。 现有的铝混合炉，出铝口留设的孔眼一般呈亚铃形，在其外侧设有专用的异型封 口帽，依靠人工采用钢钎堵塞在出铝孔眼处，出铝时再采用人工的办法将钢钎及封口帽外 撤，放出铝液流至铸造设备。铝液放出的速度、流动的快慢，全凭操作人员肉眼观察来判断， 并依靠人工拖出或推进钢钎来掌握。这种出铝口结构和操作方法的缺点是1、当铝液放流 时间间隔较长时，由于出铝口外的冷却作用，要撤出封口帽重新放流比较困难；2、由于封口 帽与出铝口孔眼凝结在一起，为了打开出铝口孔眼，一般都要用钢钎等工具对封口帽施以 外力，强力开启出铝口孔眼，极易对出铝口的孔眼砖造成机械损伤，严重时将会破坏出铝口 砖，突然扩大出铝口 ，导致恶性事故发生；3、由于混合炉内衬工作时是处于80(TC左右的高 温下，对出铝口孔眼施加的外力会传至其周围的内衬，破坏熔池内衬，引起铝混合炉发生漏 铝事故，并严重縮短炉衬使用寿命；4、操作人员在整个出铝过程中，都要在高温烤灼下使用 钢钎掌握出铝口处的铝液流速大小， 一是工作环境恶劣，二是始终处于不安全的操作条件 下；5、依靠操作人员肉眼观察所掌握的铝液流速极不均匀，导致连续铸造出的铝锭质量不 均。
发明内容
本发明就是为了解决上述技术问题而提供一种铝混合炉出铝口结构，目的是解决 炉子使用寿命短、操作工人劳动条件恶劣，安全无保障、出铝口铝液流速不均匀，影响铝锭 成品质量的问题。 为述上述目的，本发明是这样实现的一种铝混合炉出铝口结构，它包括炉墙砌 体、出铝口、封口帽，出铝口与炉外流槽连通，出铝口镶嵌在出铝口砖内，出铝口和出铝口砖 镶嵌在炉墙砌体内，在炉外流槽内设有与封口帽连接的操作柄，操作柄伸出炉外流槽，在炉 外流槽的出口设有铸造锭模。 所述的炉外流槽的内壁上设有流槽内衬。 所述的炉外流槽与流槽内衬之间设有流槽电加热器和流槽绝缘层。
所述的炉外流槽的上部设有可开启的流槽上盖。 所述的流槽上盖内设有内衬，在流槽上盖的金属壳与内衬之间设有上盖电加热器 和上盖绝缘层。
所述的流槽上盖端部设有窥视铝液流动状况的观察孔。 所述的上盖电加热器设在上盖绝缘层的内侧，上盖电加热器与温度控制装置连接。 所述的流槽电加热器设在流槽绝缘层的内侧，流槽电加热器与温度控制装置连 接。 所述的出铝口砖外环绕的出铝口电加热器和绝缘密封套。 所述的出铝口电加热器设在绝缘密封套的内侧。 所述出铝口电加热器与温度控制装置连接。 所述的铸造锭模上设有铝液位测量装置。 所述的铝液位测量装置与操作柄执行器连接。 所述的操作柄执行器设在操作柄的尾部。 所述的操作柄上设有水冷系统。 所述的操作柄的尾部设有手动推拉操作柄的操作把手。 所述的在操作柄炉外流槽外的部位，设有限制操作柄推拉行程的限位销。 所述的封口帽内设有金属内芯，金属内芯尾端设有外螺纹或插销，且露出在封口
帽之外。 所述的金属内芯尾部的外螺纹或插销与操作柄端部的结构相匹配连接。 所述的温度控制装置与热电偶连接，热电偶将出铝口和炉外流槽及流槽上盖内的
温度信号送入温度控制装置。 本发明具有以下优点 1、由于设置了出铝口电加热装置，并进行温度自动控制，使出铝口内保持较高的 温度，可保证封口帽随时开启。 2、由于设置了炉外流槽加热装置，并进行温度自动控制，使出铝口保温条件良好，
每一炉浇铸造完了时炉外流槽内不留残铝、流槽底不升高，保证铸锭过程畅通。 3、由于采用了出铝口孔眼自动开启与自动封口，避免了人工操作时使用钢钎时对
该部位的机械损伤，有效防止了出铝口非正常扩大而引起的恶性事故。 4、出铝口和炉外流槽的保温措施，以及出铝操作的自动控制，代替了人工操作，大
大改善了铸造工序的劳动强度和工作条件，确保了操作人员的人身安全。 5、出铝口和炉外流槽的保温措施，以及出铝操作的自动控制，实现了出铝时封口
帽无凝结，有效避免了机械撞击对出铝口周围炉衬造成的损害，有利于延长铝混合炉使用
寿命、降低生产成本。 6、采用锭模铝液位测量，自动控制操作柄调整出铝口孔眼开启大小，实现铝液流 速和流量保持均匀，有利于提高铝锭铸造质量。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中的A-A剖视图。
图3是本发明中的操作柄、封口帽示意图。
图中，1、炉墙砌体；2、出铝口 ；3、出铝口砖；4、出铝口电加热器；5、绝缘密封套；6、炉外流槽；7、流槽内衬；8、封口帽；9、操作柄；10、水冷系统；11、铸造锭模；12、铝液位测量 装置；13、操作柄执行器；14、温度控制装置；15、流槽上盖；16、铰链；17、螺栓；18、观察孔； 19、内衬；20、流槽电加热器；21、流槽绝缘层；22、上盖电加热器；23、上盖绝缘层；24、操作 把手；25、限位销；26、热电偶。
具体实施例方式
下面对本发明的实施例结合附图加以详细描述，但本发明的保护范围不受实施例 所限。 如图1所示，本发明一种铝混合炉出铝口结构，它包括炉墙砌体1，出铝口 2、封口 帽8，出铝口 2与炉外流槽6连通，炉外流槽6可以方便地与炉墙砌体分离，以便进行异地 维修，炉外流槽6的内壁上设有流槽内衬7，出铝口 2镶嵌在出铝口砖3内，连同出铝口砖 3外环绕的出铝口电加热器4和绝缘密封套5 —起镶嵌在炉墙砌体1内，当需要维修时，出 铝口砖3和出铝口电加热器4及绝缘密封套5可以方便地与炉墙砌体1分离。炉外流槽6 是采用螺栓连接的方法固定在炉皮钢板上的，炉外流槽6的金属壳与流槽内衬7之间设有 流槽电加热器20和流槽绝缘层21 ;炉外流槽6的上部设有可开启的流槽上盖15，以便于封 口帽8的维修更换，流槽上盖15与炉外流槽7之间用铰链16和螺栓17连接；流槽上盖15 的端部设有窥视铝液流动状况的观察孔18 ;流槽上盖15内设有内衬19，在流槽上盖15的 金属壳与内衬19之间设有上盖电加热器22和上盖绝缘层23。设在出铝口砖3和出铝口电 加热器4外部的绝缘密封套5、炉外流槽6和流槽电加热器20外部的流槽绝缘层21及上盖 电加热器22外部的上盖绝缘层23，都是为了保证不漏电并保护电加热器不受浸损，出铝口 电加热器4、流槽电加热器20和上盖电加热器22同时与温度控制装置14连接。上述出铝 口电加热器4、流槽电加热器20和上盖电加热器22内的电热元件为电阻丝或电阻带。在炉 外流槽6内设有与封口帽8连接的操作柄9，封口帽8内设有金属内芯，金属内芯尾端设有 外螺纹或插销，且露出在封口帽之外，金属内芯尾部的外螺纹或插销与操作柄端部的结构 相匹配连接，操作柄9伸出炉外流槽6，在操作柄的尾部设有可以手动推拉操作柄的操作把 手24，在操作柄9靠近炉外流槽外的部位，还设有限制操作柄推拉行程的限位销25。在炉 外流槽6的出口设有铸造锭模ll，铸造锭模11上设有铝液位测量装置12，铝液位测量装置 12与操作柄执行器13连接，操作柄执行器13设在操作柄9的后部。操作柄9上设有水冷 系统IO，水冷系统10将保证操作柄9在高温下具有一定的钢性，防止其产生较大的挠曲度 而偏离出铝孔眼。铝液位测量装置12测得的信号控制操作柄执行器13，带动封口帽前进 或后退，从而控制铝液的流量和流速，以保证铸造锭质量，铸造锭模11上的铝液位测量装 置12的测量目标，是铸造锭模的铝液位或铸造机外另设的流槽铝液位，在铝混合炉运行过 程中，热电偶26将出铝口和炉外流槽及流槽上盖内的温度信号送入温度控制装置14，使出 铝口和炉外流槽内的温度保持在一个恒定的范围。 本发明的出铝口结构，通过测温控制及所设的电加热装置，保证封口帽处不凝固； 通过测量锭模铝液位控制操作柄动作执行装置改变封口帽的位置，以调整铝液流速和流 量，使铸锭模铝液位恒定，保证铸造铝锭成品质量。出铝口砖上所设的出铝孔眼形状，应与 封口帽外形相吻合并保证封口严密。操作柄上的手动装置，是为自动控制系统发生故障时 设置的附加补救措施。在操作柄手动装置上所设的限位装置，将会把发生自动控制故障、改
6用手动操作产生的铝液流量变化限定在最小范围-
权利要求
一种铝混合炉出铝口结构，包括炉墙砌体(1)、出铝口(2)、封口帽(8)，其特征在于出铝口(2)与炉外流槽(6)连通，出铝口(2)镶嵌在出铝口砖(3)内，出铝口(2)和出铝口砖(3)镶嵌在炉墙砌体(1)内，在炉外流槽(6)内设有与封口帽(8)连接的操作柄(9)，操作柄(9)伸出炉外流槽(6)，在炉外流槽(6)的出口设有铸造锭模(11)。
2. 根据权利要求l所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述的炉外流槽(6) 的内壁上设有流槽内衬(7)。
3. 根据权利要求2所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述的炉外流槽(6) 与流槽内衬(7)之间设有流槽电加热器(20)和流槽绝缘层(21)。
4. 根据权利要求3所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述的炉外流槽(6) 的上部设有可开启的流槽上盖(15)。
5. 根据权利要求4所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述的流槽上盖(15) 内设有内衬(19)，在流槽上盖(15)的金属壳与内衬(19)之间设有上盖电加热器(22)和上 盖绝缘层(23)。
6. 根据权利要求5所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述的流槽上盖(15) 端部设有窥视铝液流动状况的观察孔(18)。
7. 根据权利要求4所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述的上盖电加热器 (22)设在上盖绝缘层(21)的内侧，上盖电加热器(22)与温度控制装置(14)连接。
8. 根据权利要求3所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述的流槽电加热器 (20)设在流槽绝缘层(21)的内侧，流槽电加热器(20)与温度控制装置(14)连接。
9. 根据权利要求l所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述的出铝口砖(3) 外环绕出铝口电加热器(4)和绝缘密封套(5)。
10. 根据权利要求9所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述的出铝口电加 热器(4)设在绝缘密封套(5)的内侧。
11. 根据权利要求io所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述出铝口电加热器(4)与温度控制装置(14)连接。
12. 根据权利要求1所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述的铸造锭模 (11)上设有铝液位测量装置(12)。
13. 根据权利要求12所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述的铝液位测量 装置(12)与操作柄执行器(13)连接。
14. 根据权利要求13所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述的操作柄执行 器(13)设在操作柄(9)的后部。
15. 根据权利要求14所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述的操作柄(9) 上设有水冷系统(10)。
16. 根据权利要求15所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述的操作柄(9) 的尾部设有手动推拉操作柄的操作把手(24)。
17. 根据权利要求16所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述的在操作柄 (9)炉外流槽外的部位，设有限制操作柄推拉行程的限位销(25)。
18. 根据权利要求l所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述的封口帽(8)内 设有金属内芯，金属内芯尾端设有外螺纹或插销，且露出在封口帽之外。
19. 根据权利要求18所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述的金属内芯尾 部的外螺纹或插销与操作柄端部的结构相匹配连接。
20. 根据权利要求7、8或11所述的一种铝混合炉出铝口结构，其特征在于所述的温度 控制装置(14)与热电偶(26)连接，热电偶(26)将出铝口 (2)和炉外流槽(6)及流槽上盖 (15)内的温度信号送入温度控制装置(14)。
全文摘要
本发明公开了一种电解铝生产领域熔铸工序用的铝混合炉，特别是涉及一种铝混合炉的出铝口结构。一种铝混合炉出铝口结构，包括炉墙砌体、出铝口、封口帽，出铝口与炉外流槽连通，出铝口镶嵌在出铝口砖内，出铝口和出铝口砖镶嵌在炉墙砌体内，在炉外流槽内设有与封口帽连接的操作柄，操作柄伸出炉外流槽，在炉外流槽的出口设有铸造锭模。本发明具有以下优点保证封口帽随时开启；炉外流槽内不留残铝、流槽底不升高，保证铸锭过程畅通；有效防止了出铝口非正常扩大而引起的恶性事故；确保了操作人员的人身安全；有利于延长铝混合炉使用寿命、降低生产成本；有利于提高铝锭铸造质量。
文档编号C25C3/06GK101749957SQ20081022942
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月9日 优先权日2008年12月9日
发明者刘雅锋, 吕博, 张晓新, 曹广和, 王忠心 申请人:沈阳铝镁设计研究院