专利名称：熔炼炉划桨式漩涡加料方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种熔炼炉划桨式漩涡加料方法和装置，尤其涉及一种在熔铝炉中熔铝时实现碎薄铝料低损耗加入的方法及装置。属于金属熔炼技术领域。
背景技术：
废弃铝料中碎薄铝料占有相当的比例，如何低损耗地利用碎薄铝料来配置生产再生铝是人们一直所追求的目标。由于碎薄料的比表面积比较大，在加入熔铝炉中熔化时，往往会有很高的烧损，铝收得率只有60-70%，甚至更低。长期来人们在实践中发现，如把碎薄料浸没在事先熔化好的铝液中，可大幅度提高铝收得率。因此，人们想出了很多的碎薄铝料浸没入铝液种种方法，其中美国发明的Lotuss型沉熔式加料井加铝液泵即是比较成功的案例。该沉熔式加料井是用机械离心式铝液泵为铝液流动的驱动力，铝液在加料井内形成漩涡，利用漩涡中心的负压，将碎薄料吸入涡心，迅速沉没入铝液，使其没有氧化的机会，就浸没在铝液中熔化了，从而大大降低了碎薄料的烧损，提高了收得率。有报道，理想情况下， 收得率可达98%。目前国内外推动铝液流动实施铝液循环的驱动装置基本上有二大类以美国的 Lotuss型循环泵为代表的机械离心式铝液泵以及以电磁力为驱动力的电磁铝液泵。昂贵的制造成本和维护成本使美国的Lotuss型沉熔系统加铝液泵很难得到推广应用。而以电磁力为驱动力的电磁铝液泵，其大电流的电磁线圈和变频器以及相关的电源系统，再加上为了确保正常工作所必须的冷却水系统，使设备造价昂贵，同时为了维持铝液的循环，所耗费的电能(每小时耗电上百度)，也成为了这电磁铝液泵只能用于短时间的搅拌而不用于加料井的主要原因。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既可实现可加碎薄料的漩涡区、又可产生熔铝炉内铝液的大循环、达到碎薄料低损耗地加入熔铝炉内铝液目的的方法及装置。本发明的目的通过以下方案实现利用桨叶在弧形侧井中推送铝液，并模拟‘划桨’动作，在侧井液池中产生涡管流，形成漩涡；同时，在熔炼炉中，形成液体从熔炉一侧流入侧井再由侧井流回熔炼炉的另一侧的循环。本发明所述桨叶的运动轨迹为(Ε — A — B — C — D — Ε — A)的循环，(E — A)路径为圆弧，(A — B)路径为直线，(B — C)路径为圆弧，(C — D)路径为直线，(D — E)路径为圆弧。本发明所述(E — A)路径为圆弧，且与(B —C)圆弧等径。本发明所述Ε —A路径为圆弧，称为弧线段，园心为01，弧心角150°，B —C路径为圆弧，园心为02，园心02、园心01和点C在一条直线上。本发明还提供一种熔炼炉划桨式漩涡加料装置，由一个以上桨叶、一个以上桨叶轴、一个以上桨叶夹持器、桨叶旋转装置、链轮链条装置、变频电机和减速箱组件构成，桨叶轴一端连接桨叶，另一端连接桨叶夹持器，桨叶夹持器连接桨叶旋转装置，由链轮链条装置驱动桨叶和对桨叶轴定位，链轮链条装置连接变频电机和减速箱组件，由其控制链轮链条带动桨叶沿设定轨道旋转。本发明装置还设置有隔热系统。本发明可实现可加碎薄料的漩涡区、又可产生熔铝炉内铝液的大循环、达到碎薄料低损耗地加入熔铝炉内铝液目的，且设计新颖、结构简单、安全可靠、使用寿命长，大大降低了成本。
图1为本发明原理及浆叶轨迹图； 图2为本发明装置的结构示意图。
具体实施例方式以下结合实施例并对照附图对本发明进行详细说明。本实施例为划桨式废铝漩涡加料方法。参见图2 本实施例的加料装置由桨叶1、桨叶轴2、桨叶夹持器3、桨叶旋转装置 4、链轮链条装置5、变频电机和减速箱组件6、支架7、隔热系统8构成。桨叶轴2 —端连接桨叶1，另一端连接桨叶夹持器3，桨叶夹持器3连接桨叶旋转装置4，由链轮链条装置5驱动桨叶和对桨叶轴定位，链轮链条装置5连接变频电机和减速箱组件6，由其控制链轮链条带动浸泡在铝液中的桨叶1沿设定的轨道旋转。参见图1、2，桨叶1的运动轨迹(Ε —A —B —C —D —Ε —A的循环)，桨叶的运动轨迹为Ε — A — B — C — D — Ε — A的循环，E — A路径为圆弧，称为弧线段，园心01，弧心角150°，半径为1000毫米，A —B路径为直线，B —C路径为圆弧，半径为1000毫米，园心01距E — A园弧的园心02 800毫米，C — D路径为直线，D — E路径为圆弧，半径为200 毫米。(B —C —D —E)称为回程段。桨叶1在特定点(B、E点)转向。01、01、点C在一条直线上。桨叶沿该轨迹的运动和在特定的位置的转向，使铝液最有效的产生漩涡和最大的铝液输运量。本发明实施例工作原理为利用桨叶1的‘划桨’动作，桨叶1在弧线型侧井铝液中沿特定设置的轨迹(E-A-B-C-D-E-A)循环运动。桨叶1在弧线形段(E — A段) 的由E向A划动时，从侧井池10池入口(F处)吸入高温铝液，进入侧井池10，在由E划动到 A的弧线形运动过程中，桨叶运动导致侧井铝液池的铝液发生涡管运动同时导致侧井池10 中铝液发生涡管运动，在H处产生漩涡，使加入的碎薄料迅速在漩涡的涡心中吸入，沉没于高温铝液，进行熔化。同时，桨叶1在A — B直线段导致铝液由侧井池10出口处(G处)推入熔炼炉9。这样，桨叶1的运动在熔炼炉9中形成铝液从熔炼炉9 一侧(F处)流入侧井池10 再由侧井池10流回熔炼炉9的另一侧(G处)的循环。既形成了可加碎薄铝料的漩涡区(H 区)，又产生了熔炼炉9和侧井池10间铝液的大循环，实现了碎薄铝料低烧损的加入熔炼炉 9内铝液。在桨叶1运动至回程段(B-C-D-E)时，利用桨叶旋转装置4使桨叶1旋转 90°，让桨叶面与运动轨迹方向一致，在回程段(B — C — D — E)中，桨叶1的运动对铝液的扰动达到最小。到达E点时，再由桨叶旋转装置4使桨叶1恢复到原与运动轨迹垂直位置，实现对铝液的推动。这样，桨叶1在铝液中这特定设置的轨迹(E — A — B — C — D — Ε — A) 上运动，同时产生了侧井池10中的漩涡和铝液在熔铝炉9中的大循环，实现了碎薄铝料低烧损的加入熔炼炉9内铝液的方法。 本实施例的浆叶采用了高强度、抗激冷激热性能好、耐铝液冲刷的特种复合材料制备的桨叶，使用寿命长，售价远远低于美国的Lotuss型循环泵的叶轮与泵体基座环等易损件的价格。实现了这熔炼炉划桨式漩涡加料井的低成本运行。
权利要求
1.一种熔炼炉划桨式漩涡加料方法，其特征在于利用桨叶在弧形侧井中推送铝液， 并模拟‘划桨’动作，在侧井液池中产生涡管流，形成漩涡；同时，在熔炼炉中，形成液体从熔炉一侧流入侧井再由侧井流回熔炼炉的另一侧的循环。
2.根据权利要求1所述的熔炼炉划桨式漩涡加料方法，其特征在于桨叶的运动轨迹为(Ε — A — B — C — D — Ε — A)的循环，(E — A)路径为圆弧，(A — B)路径为直线， (B — C)路径为圆弧，(C — D)路径为直线，(D — E)路径为圆弧。
3.根据权利要求2所述的熔炼炉划桨式漩涡加料方法，其特征在于(E— A)路径为圆弧与(B —C)路径等径。
4.根据权利要求2或3所述的熔炼炉划桨式漩涡加料方法，其特征在于E— A路径为圆弧，称为弧线段，园心为01，弧心角150°，B —C路径为圆弧，园心为02，园心02、园心 01和点C在一条直线上。
5.一种熔炼炉划桨式漩涡加料装置，其特征在于加料装置由一个以上桨叶、一个以上桨叶轴、一个以上桨叶夹持器、桨叶旋转装置、链轮链条装置、变频电机和减速箱组件构成，桨叶轴一端连接桨叶，另一端连接桨叶夹持器，桨叶夹持器连接桨叶旋转装置，由链轮链条装置驱动桨叶和对桨叶轴定位，链轮链条装置连接变频电机和减速箱组件，由其控制链轮链条带动桨叶沿设定轨道旋转。
6.根据权利要求5所述的熔炼炉划桨式漩涡加料方法，其特征在于还设置有隔热系统。
全文摘要
本发明公开了一种熔炼炉划桨式漩涡加料方法及装置，利用桨叶在弧形侧井中推送铝液，并模拟“划桨”动作，在侧井液池中产生涡管流，形成漩涡；同时，在熔炼炉中，形成液体从熔炉一侧流入侧井再由侧井流回熔炼炉的另一侧的循环。本发明所述桨叶的运动轨迹为E→A→B→C→D→E→A的循环，E→A路径为圆弧，A→B路径为直线，B→C路径为圆弧，C→D路径为直线，D→E路径为圆弧。本发明所述E→A路径为圆弧，且与B→C圆弧等径。 本发明可实现可加碎薄料的漩涡区、又可产生熔铝炉内铝液的大循环、达到碎薄料低损耗地加入熔铝炉内铝液目的，且设计新颖、结构简单、安全可靠、使用寿命长，大大降低了成本。
文档编号F27D27/00GK102192659SQ20111011297
公开日2011年9月21日 申请日期2011年5月4日 优先权日2011年5月4日
发明者刘济华, 刘炜, 樊荣, 毛协农, 毛协民 申请人:丰城市环球资源再生科技发展有限公司