具有温度测量功能的分选材料型铝锭制造装置及方法与流程

1.本发明涉及铝锭制造技术领域，具体是涉及具有温度测量功能的分选材料型铝锭制造装置及方法。


背景技术：

2.铝是一种金属元素，元素符号为al，原子序数为13。其单质是一种银白色轻金属。有延展性。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。铝粉在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，难溶于水。相对密度2.70。熔点660℃。沸点2327℃。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展，要求材料特性具有铝及其合金的独特性质，这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用。应用极为广泛。
3.现有技术中工业生产金属铝除了从铝土矿中直接冶炼以外，还可以利用废铝料进行再生铝的生产制造。再生铝是由废旧铝和废铝合金材料或含铝的废料，经重新熔化提炼而得到的铝合金或铝金属，是金属铝的一个重要来源。再生铝主要是以铝合金的形式出现的。一般废铝可熔炼成为可锻铝合金、铸造铝合金和炼钢用的脱氧剂。此外，还可用浸出法和干法(破碎、筛分和磁选)从浮渣和熔渣中回收小铝粒。
4.再生铝生产过程中常见的杂质为铁，因此铝铁分离也是再生铝自动熔化中的重要环节。现有设备对铝液中的铁和浮渣分离过程分化，无法直接对铝液中的铁和浮渣进行同时分离，效率较为低下，所以需要提出具有温度测量功能的分选材料型铝锭制造装置及方法。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题。
6.本技术提供了具有温度测量功能的分选材料型铝锭制造装置，包括有引导管，引导管设置于架体上，引导管包括有第一弯折管、第一斜向管、第二弯折管和第二斜向管，第一弯折管、第一斜向管、第二弯折管和第二斜向管按顺序依次首尾相连；以及火枪；以及直线驱动器，直线驱动器设置于架体上，火枪设置于直线驱动器的输出端，火枪的输出端朝向第一斜向管；以及铝铁分离机构，设置于架体上铝铁分离机构的进料端与第一斜向管的内部连通；以及浮渣清理机构，设置于第二斜向管上并与其内部连通。
7.优选的，铝铁分离机构包括有管体，管体设置于架体上，并且管体的一端与第一斜向管的内部连通，管体上开设有进气口和排料口；以及电磁铁，电磁铁处于管体的内部；以及伸缩驱动组件，伸缩驱动组件设置于管体的外部，伸缩驱动组件的输出端与电磁铁传动连接；以及风机，风机的输出端与进气口连接；以及端面清理组件，设置于管体上。
8.优选的，伸缩驱动组件包括有活动架，活动架处于管体的内部，电磁铁设置于活动架上；以及第二螺纹杆和第二导向杆，第二螺纹杆和第二导向杆均设置于活动架上并贯穿
管体的尾端；以及第二伺服电机，第二伺服电机设置于管体的外部；以及皮带轮，皮带轮设置于第二伺服电机的输出端；以及螺母，螺母套设于第二螺纹杆上并与其螺纹连接，螺母与管体尾端可转动连接，皮带轮和螺母之间通过皮带传动连接。
9.优选的，端面清理组件包括有气缸滑台，气缸滑台设置于管体的外部；以及刮板，刮板设置于气缸滑台的输出端，管体上设有开口，刮板处于开口处。
10.优选的，铝铁分离机构还包括排料筒，排料口上对称设有限位杆，排料筒套设于排料口上并与限位杆滑动连接，限位杆上套设有弹簧，弹簧的一端抵触限位杆端部，弹簧的另一端抵触排料筒外壁；以及振动组件，振动组件的输出端与排料筒传动连接。
11.优选的，振动组件包括有第三伺服电机，第三伺服电机设置于管体外部；以及摇臂，摇臂的受力端与第三伺服电机的输出端连接；以及滑动杆，排料筒的外壁设有条形槽，滑动杆的一端与条形槽滑动连接，滑动杆的另一端与摇臂的输出端连接。
12.优选的，排料筒靠近排料口的一端环绕设有多个气孔，气孔朝向排料筒的出料端；以及铝铁分离机构还包括有气流管，风机与多个气孔之间通过气流管连接。
13.优选的，浮渣清理机构包括有外送组件，外送组件设置于第二斜向管上并与其内部连通；以及收料叉，收料叉设置于第二斜向管的内部并与其铰接，收料叉的受力端设有第一齿轮；以及第四伺服电机，第四伺服电机设置于第二斜向管的外部，第四伺服电机的输出端设有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合。
14.优选的，外送组件包括有排料管，排料管设置于第二斜向管上并与其内部连通；以及螺旋杆，螺旋杆设置于排料管的内部并与其可转动连接；以及第五伺服电机，第五伺服电机设置于排料管的外部，第五伺服电机的输出端与螺旋杆连接。
15.优选的，具有温度测量功能的分选材料型铝锭制造装置的实施方法，包括有以下步骤：
16.步骤一、铝液被灌入引导管的第一弯折管中；
17.步骤二、当检测到铝液温度过低存在凝固可能性时，工作人员打开火枪对第一斜向管进行升温处理，通过直线驱动器驱动火枪对整根第一斜向管进行升温作业；
18.步骤三、当铝液经过第一斜向管时，电磁铁将铝液中的铁附着于其表面，当铝液停止灌入后，伸缩驱动组件的输出端驱动电磁铁回收至管体的内部；
19.步骤四、电磁铁停止通电后附着于电磁铁表面的铁自然进行脱落；端面清理组件开始工作，端面清理组件对电磁铁表面进行清理，脱落后的铁落入排料筒中并排出，通过振动组件驱动排料筒快速振动，从而避免凝固铁的附着；
20.步骤五、最后铝液通过第二斜向管排出时经过收料叉，收料叉将铝液中浮渣拦截；
21.步骤六、当铝液完全排出后，第四伺服电机通过第二齿轮带动第一齿轮转动，第一齿轮带动收料叉上扬将浮渣送入外送组件内部，外送组件将浮渣排出。
22.本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
23.1.本技术通过引导管、火枪、直线驱动器、铝铁分离机构和浮渣清理机构的设置，可以完成对铝铁分离和浮渣分离的同步进行，整体化的工作流程大大提高了工作效率；
24.2.本技术通过管体、电磁铁、伸缩驱动组件、风机和端面清理组件的设置，可以对铝铁进行分离并及时对铁杂质进行清理排出；
25.3.本技术通过排料筒、振动组件和气流管的设置，可以避免液固同存的铁杂质附
着与排料筒上，使排料筒不会出现堵塞情况并省去了人工的清理；
26.4.本技术通过外送组件、收料叉和第四伺服电机的设置，可以完成铝液中浮渣的清理并通过专线排出。
附图说明
27.图1为本发明的立体结构示意图一；
28.图2为本发明的立体结构示意图二；
29.图3为本发明的主视图；
30.图4为本发明的侧视图；
31.图5为图4的a-a方向剖视图；
32.图6为本发明的第一斜向管、铝铁分离机构、排料筒、振动组件和气流管的立体结构示意图一；
33.图7为图6的b处放大图；
34.图8为本发明的第一斜向管、铝铁分离机构、排料筒、振动组件和气流管的立体结构示意图二；
35.图9为本发明的第一斜向管、铝铁分离机构、排料筒、振动组件和气流管的侧视图；
36.图10为图9的c-c方向剖视图；
37.图11为本发明的第二斜向管和浮渣清理机构的侧视图；
38.图12为图11的d-d方向剖视图；
39.图13为本发明的第二斜向管和浮渣清理机构主视图；
40.图14为图13的e-e方向剖视图。
41.图中标号为：
42.1-引导管；1a-第一弯折管；1b-第一斜向管；1c-第二弯折管；1d-第二斜向管；
43.2-火枪；
44.3-直线驱动器；
45.4-铝铁分离机构；4a-管体；4a1-进气口；4a2-排料口；4a3-限位杆；4a4-弹簧；4b-电磁铁；4c-伸缩驱动组件；4c1-活动架；4c2-第二螺纹杆；4c3-第二导向杆；4c4-第二伺服电机；4c5-皮带轮；4c6-螺母；4d-风机；4e-端面清理组件；4e1-气缸滑台；4e2-刮板；
46.5-浮渣清理机构；5a-外送组件；5a1-排料管；5a2-螺旋杆；5a3-第五伺服电机；5b-收料叉；5b1-第一齿轮；5c-第四伺服电机；5c1-第二齿轮；
47.6-排料筒；6a-条形槽；
48.7-振动组件；7a-第三伺服电机；7b-摇臂；7c-滑动杆；
49.8-气流管。
具体实施方式
50.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
51.如图1至图5所示，提供以下优选技术方案：
52.具有温度测量功能的分选材料型铝锭制造装置，包括有引导管1，引导管1设置于
架体上，引导管1包括有第一弯折管1a、第一斜向管1b、第二弯折管1c和第二斜向管1d，第一弯折管1a、第一斜向管1b、第二弯折管1c和第二斜向管1d按顺序依次首尾相连；以及火枪2；以及直线驱动器3，直线驱动器3设置于架体上，火枪2设置于直线驱动器3的输出端，火枪2的输出端朝向第一斜向管1b；以及铝铁分离机构4，设置于架体上铝铁分离机构4的进料端与第一斜向管1b的内部连通；以及浮渣清理机构5，设置于第二斜向管1d上并与其内部连通；
53.具体的，为了解决对铝液中浮渣和快速铁分离的技术问题，融化后的铝液被灌入引导管1的第一弯折管1a中，第一弯折管1a上设有温度传感器，通过温度传感器对进入后的铝液温度进行实时检测，当检测到铝液温度过低存在凝固可能性时，工作人员打开火枪2对第一斜向管1b进行升温处理，通过直线驱动器3驱动火枪2对整根第一斜向管1b进行升温作业，进入第一斜向管1b的铝液经过铝铁分离机构4的输出端，铝铁分离机构4的输出端对铝液中的铁进行收集，经过铝铁分离机构4输出端后的铝液再通过第二弯折管1c进入第二斜向管1d，进入第二斜向管1d后的铝液再由其出料端排出，铝液在第二斜向管1d内流动的过程中经过浮渣清理机构5的输出端，浮渣清理机构5的输出端将铝液中的浮渣进行收集，阶段性的分离工作完成后，脱离铁和浮渣的铝液进入下一步工序，此时引导管1整体处于排空状态，铝铁分离机构4和浮渣清理机构5分别将收集后的铁和浮渣进行排出。
54.如图6、图9和图10所示，提供以下优选技术方案：
55.铝铁分离机构4包括有管体4a，管体4a设置于架体上，并且管体4a的一端与第一斜向管1b的内部连通，管体4a上开设有进气口4a1和排料口4a2；以及电磁铁4b，电磁铁4b处于管体4a的内部；以及伸缩驱动组件4c，伸缩驱动组件4c设置于管体4a的外部，伸缩驱动组件4c的输出端与电磁铁4b传动连接；以及风机4d，风机4d的输出端与进气口4a1连接；以及端面清理组件4e，设置于管体4a上；
56.具体的，为了解决铝液和铁分离的技术问题，在引导管1被灌入铝液前，伸缩驱动组件4c的输出端驱动电磁铁4b进入第一斜向管1b的内部，并且电磁铁4b通电，当铝液经过第一斜向管1b时，电磁铁4b将铝液中的铁附着于其表面，当铝液停止灌入后，伸缩驱动组件4c的输出端驱动电磁铁4b回收至管体4a的内部，并且电磁铁4b处于排料口4a2上方，电磁铁4b停止通电后附着于电磁铁4b表面的铁自然进行脱落，但是初层附着铁会凝固于电磁铁4b端面，端面清理组件4e开始工作，端面清理组件4e的输出端对电磁铁4b表面进行清理，脱落后的铁通过排料口4a2排出，并且风机4d始终对电磁铁4b表面进行风冷，对其进行及时降温。
57.如图8和图10所示，提供以下优选技术方案：
58.伸缩驱动组件4c包括有活动架4c1，活动架4c1处于管体4a的内部，电磁铁4b设置于活动架4c1上；以及第二螺纹杆4c2和第二导向杆4c3，第二螺纹杆4c2和第二导向杆4c3均设置于活动架4c1上并贯穿管体4a的尾端；以及第二伺服电机4c4，第二伺服电机4c4设置于管体4a的外部；以及皮带轮4c5，皮带轮4c5设置于第二伺服电机4c4的输出端；以及螺母4c6，螺母4c6套设于第二螺纹杆4c2上并与其螺纹连接，螺母4c6与管体4a尾端可转动连接，皮带轮4c5和螺母4c6之间通过皮带传动连接；
59.具体的，为了解决驱动电磁铁4b进行铝铁分离的技术问题，伸缩驱动组件4c开始工作，第二伺服电机4c4的输出端驱动皮带轮4c5转动，皮带轮4c5通过皮带带动螺母4c6转
动，螺母4c6通过第二螺纹杆4c2驱动活动架4c1移动，活动架4c1带动电磁铁4b移动至第一斜向管1b的内部，第二导向杆4c3用于对活动架4c1的移动方向进行引导。
60.如图8所示，提供以下优选技术方案：
61.端面清理组件4e包括有气缸滑台4e1，气缸滑台4e1设置于管体4a的外部；以及刮板4e2，刮板4e2设置于气缸滑台4e1的输出端，管体4a上设有开口，刮板4e2处于开口处；
62.具体的，为了解决对电磁铁4b表面清理的技术问题，端面清理组件4e开始工作，气缸滑台4e1驱动刮板4e2进行移动，刮板4e2对处于管体4a内部的电磁铁4b进行清理。
63.如图6和图7所示，提供以下优选技术方案：
64.铝铁分离机构4还包括排料筒6，排料口4a2上对称设有限位杆4a3，排料筒6套设于排料口4a2上并与限位杆4a3滑动连接，限位杆4a3上套设有弹簧4a4，弹簧4a4的一端抵触限位杆4a3端部，弹簧4a4的另一端抵触排料筒6外壁；以及振动组件7，振动组件7的输出端与排料筒6传动连接；
65.具体的，为了解决引导固液同存的铁排出并避免其附着的技术问题，由于在对铁进行排出时会有小部分产生凝固，便极易附着与排料筒6上，此时通过振动组件7驱动排料筒6快速振动，从而避免凝固铁的附着，限位杆4a3和弹簧4a4用于支撑排料筒6。
66.如图10所示，提供以下优选技术方案：
67.振动组件7包括有第三伺服电机7a，第三伺服电机7a设置于管体4a外部；以及摇臂7b，摇臂7b的受力端与第三伺服电机7a的输出端连接；以及滑动杆7c，排料筒6的外壁设有条形槽6a，滑动杆7c的一端与条形槽6a滑动连接，滑动杆7c的另一端与摇臂7b的输出端连接；
68.具体的，为了解决避免铁附着于排料筒6的技术问题，振动组件7开始工作，第三伺服电机7a的输出端通过摇臂7b带动滑动杆7c转动，滑动杆7c通过条形槽6a带动排料筒6快速往复移动，通过排料筒6的振动避免铁附着排料筒6的内壁。
69.如图6所示，提供以下优选技术方案：
70.排料筒6靠近排料口4a2的一端环绕设有多个气孔，气孔朝向排料筒6的出料端；以及铝铁分离机构4还包括有气流管8，风机4d与多个气孔之间通过气流管8连接；
71.具体的，为了解决避免铁附着于排料筒6内壁的技术问题，风机4d通过气流管8将高压气流送至多个气孔，多个气孔将落入排料筒6内部的铁朝向其出料端吹送，辅助振动组件7完成铁的完全排出。
72.如图11和图12所示，提供以下优选技术方案：
73.浮渣清理机构5包括有外送组件5a，外送组件5a设置于第二斜向管1d上并与其内部连通；以及收料叉5b，收料叉5b设置于第二斜向管1d的内部并与其铰接，收料叉5b的受力端设有第一齿轮5b1；以及第四伺服电机5c，第四伺服电机5c设置于第二斜向管1d的外部，第四伺服电机5c的输出端设有第二齿轮5c1，第二齿轮5c1与第一齿轮5b1啮合；
74.具体的，为了解决铝液中浮渣去除的技术问题，铝液通过第二斜向管1d排出时经过收料叉5b，收料叉5b将铝液中浮渣拦截，当铝液完全排出后，第四伺服电机5c通过第二齿轮5c1带动第一齿轮5b1转动，第一齿轮5b1带动收料叉5b上扬将浮渣送入外送组件5a内部，外送组件5a将浮渣排出。
75.如图13和图14所示，提供以下优选技术方案：
76.外送组件5a包括有排料管5a1，排料管5a1设置于第二斜向管1d上并与其内部连通；以及螺旋杆5a2，螺旋杆5a2设置于排料管5a1的内部并与其可转动连接；以及第五伺服电机5a3，第五伺服电机5a3设置于排料管5a1的外部，第五伺服电机5a3的输出端与螺旋杆5a2连接；
77.具体的，为了解决浮渣排出的技术问题，收料叉5b上扬后将浮渣送入排料管5a1的内部，第五伺服电机5a3的输出端带动螺旋杆5a2转动，螺旋杆5a2将浮渣输送至排料管5a1的出料端排出。
78.具有温度测量功能的分选材料型铝锭制造装置的实施方法，包括有以下步骤：
79.步骤一、铝液被灌入引导管1的第一弯折管1a中；
80.步骤二、当检测到铝液温度过低存在凝固可能性时，工作人员打开火枪2对第一斜向管1b进行升温处理，通过直线驱动器3驱动火枪2对整根第一斜向管1b进行升温作业；
81.步骤三、当铝液经过第一斜向管1b时，电磁铁4b将铝液中的铁附着于其表面，当铝液停止灌入后，伸缩驱动组件4c的输出端驱动电磁铁4b回收至管体4a的内部；
82.步骤四、电磁铁4b停止通电后附着于电磁铁4b表面的铁自然进行脱落；端面清理组件4e开始工作，端面清理组件4e对电磁铁4b表面进行清理，脱落后的铁落入排料筒6中并排出，通过振动组件7驱动排料筒6快速振动，从而避免凝固铁的附着；
83.步骤五、最后铝液通过第二斜向管1d排出时经过收料叉5b，收料叉5b将铝液中浮渣拦截；
84.步骤六、当铝液完全排出后，第四伺服电机5c通过第二齿轮5c1带动第一齿轮5b1转动，第一齿轮5b1带动收料叉5b上扬将浮渣送入外送组件5a内部，外送组件5a将浮渣排出。
85.本技术通过引导管1、火枪2、直线驱动器3、铝铁分离机构4和浮渣清理机构5的设置，可以完成对铝铁分离和浮渣分离的同步进行，整体化的工作流程大大提高了工作效率。
86.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。